TUGAS PENDAHULUAN

APLIKASI BIOKIMIA PASCAPANEN

PENGUJIAN ASAM LEMAK BEBAS

ERVAN TOGATOROP

G31113302

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2015

1. Jelaskan indikator mutu yang mempengaruhi kualitas suatu minyak goreng

A. BILANGAN PEROKSIDA

Salah satu parameter penurunan mutu minyak goreng adalah bilangan peroksida.

Pengukuran angka peroksida pada dasarnya adalah mengukur kadar peroksida dan

hidroperoksida yang terbentuk pada tahap awal reaksi oksidasi lemak. Bilangan

peroksida yang tinggi mengindikasikan lemak atau minyak sudah mengalami

oksidasi, namun pada angka yang lebih rendah bukan selalu berarti menunjukkan

kondisi oksidasi yang masih dini. Angka peroksida rendah bisa disebabkan laju

pembentukan peroksida baru lebih kecil dibandingkan dengan laju degradasinya

menjadi senyawa lain, mengingat kadar peroksida cepat mengalami degradasi dan

bereaksi dengan zat lain Oksidasi lemak oleh oksigen terjadi secara spontan jika

bahan berlemak dibiarkan kontak dengan udara, sedangkan kecepatan proses

oksidasinya tergantung pada tipe lemak dan kondisi penyimpanan. Minyak curah

terdistribusi tanpa kemasan, paparan oksigen dan cahaya pada minyak curah lebih

besar dibanding dengan minyak kemasan. Paparan oksigen, cahaya, dan suhu tinggi

merupakan beberapa faktor yang mempengaruhi oksidasi. Penggunaan suhu tinggi

selama penggorengan memacu terjadinya oksidasi minyak. Kecepatan oksidasi lemak

akan bertambah dengan kenaikan suhu dan berkurang pada suhu rendah.

B. TOTAL POLAR MATERIAL

C. Minyak goreng yang telah digunakan untuk menggoreng akan mengandung komponen

polar yang umumnya disebut dengan materi polar. Materi polar ini terbentuk diakibatkan

adanya reaksi kimia kompleks pada minyak goreng, seperti hidrolisa, oksidasi, dan

polimerisasi. Materi polar ini dapat dihitung dengan presentasi total pada setiap minyak

hasil penggorengan dengan simbol TPM. TPM dapat dijadikan sebagai salah satu

parameter penentuan kualitas minyak goring. Minyak goreng dengan kadar total total

polar material (TPM) sudah mencapai angka 24 - 27 persen (maximal 4 kali pemakaian)

seharusnya sudah tidak di pakai lagi. saat minyak goreng dipakai berulang - ulang maka

akan menimbulkan kadar senyawa- senyawa yang dapat merusak kualitas minyak

tersebut. Proses inilah yang membuat makanan mudah tengik. hal yang dapat ditimbukan

diantaranya kegemukan, darah tinggi, meningkatnya kolestrol dan jantung koroner

hingga kanker TPM dapat digunakan sebagai penentu kerusakan minyak karena semakin

bertambahnya komponen polar pada minyak, maka akan menyebabkan kerusakan pada

minyak. Saat minyak mencapai suhu penggorengan dan produk dimasukkan maka proses

konversi dari trigliserida akan mulai terjadi. Semakin lama proses penggorengan

berlanjut minyak  akan semakin rusak dan komponen polar pada minyak  akan semakin

bertambah 

D. C.Asam Lemak Bebas

E. Asam lemak bebas (ALB) adalah suatu asam yang dibebaskan pada proses hidrolisis

lemak oleh enzim. Proses hidrolisis dikatalisis oleh enzim lipase yang juga terdapat

dalam buah, tetapi berada diluar sel yang mengandung minyak. Jika dinding sel pecah

atau rusak karena proses pembusukan atau karena pelukaan mekanik, tergores atau

memar karena benturan, enzim akan bersinggungan dengan minyak dan reaksi hidrolisis

akan berlangsung dengan cepat sehingga membentuk gliserol dan asam lemak bebas.

Pembentukan asam lemak bebas juga dapat terjadi oleh adanya mikroorganisme pada

keadaan lembab dan kotor. Kadar asam lemak bebas yang memenuhi standar mutu PKS

adalah maksimal 3,5% dan untuk eksport (perdagangan) adalah maksimal 5%. Asam

lemak bebas pada CPO didalam storage tank tidak dapat dihilangkan, melainkan akan

selalu bertambah terlebih dalam waktu penyimpanan yang cukup lama. Jika kadar ALB

pada CPO > 5%, maka CPO tersebut sudah dinyatakan outspec atau melewati batas

standar mutu dan tidak layak untuk dipasarkan. ALB pada CPO outspec tersebut hanya

dapat diturunkan dengan cara melakukan blending(pencampuran) dengan CPO yang

memiliki kadar ALB rendah (CPO fresh), sehingga CPO outspec tersebut tidak dibuang

dan dapat dipasarkan kembali

2. Gambarkan dan jelaskan proses pemecahan trigliserida

Ada 3 fase:

1. β oksidasi

2. Siklus Kreb

3. Fosforilasi Oksidatif

BETA OKSIDASI*. Proses pemutusan/perubahan asam lemak → asetil co-A.*. Asetil co-A terdiri 2 atom C → sehingga jumlah asetil co-A yang dihasilkan = jumlah atom C dalam rantai carbon asam lemak : 2.*. Misal: asam palmitat (C15H31COOH) → β oksidasi → ?? asetil co-A.

SIKLUS KREBS*. Proses perubahan asetil ko-A → H CO2*. Proses ini terjadi didalam mitokondria.*. Pengambilan asetil co-A di sitoplasma dilakukan oleh: oxalo asetat → proses pengambilan ini terus berlangsung sampai asetil co-A di sitoplasma habis.*. Oksaloasetat berasal dari asam piruvat.*. Jika asupan nutrisi kekurangan KH → kurang as. Piruvat → kurang oxaloasetat.

KETOSIS*. Degradasi asam lemak → Asetil KoA terjadi di Hati, tetapi hati hanya mengunakan sedikit asetil KoA → akibatnya sisa asetil KoA berkondensasi membentuk Asam Asetoasetat.*. Asam asetoasetat merupakan senyawa labil yang mudah pecah menjadi: Asam β hidroksibutirat dan Aseton.*. Ketiga senyawa diatas (asam asetoasetat, asam β hidroksibutirat dan aseton) disebut BADAN KETON.*. Adanya badan keton dalam sirkulasi darah disebut: ketosis.

*. Ketosis terjadi saat tubuh kekurangan karbohidrat dalam asupan makannya → kekurangan oksaloasetat.*. Jika Oksaloasetat menurun → maka terjadi penumpukan Asetil KoA didalam aliran darah → jadi badan keton → keadaan ini disebut KETOSIS.*. Badan keton merupakan racun bagi otak → mengakibatkan Coma, karena sering terjadi pada penderita DM → disebut Koma Diabetikum.*. Ketosis terjadi pada keadaan :*. Kelaparan.*. Diabetes Melitus.*. Diet tinggi lemak, rendah karbohidrat.

RANTAI RESPIRASI*. H adalah hasil utama dari siklus Krebs ditangkap oleh carrier NAD menjadi NADH.*. H dari NADH ditransfer ke → Flavoprotein → Quinon → sitokrom b → sitokrom c →sitokrom aa3 → terus direaksikan dengan O2 → H2O Energi.*. Rangkaian transfer H dari satu carrier ke carrier lainya disebut Rantai respirasi.*. Rantai Respirasi terjadi didalam mitokondria → transfer atom H antar carrier memakai enzim Dehidrogenase → sedangkan reaksi H O2 memakai enzim Oksidase.Urutan carrier dalam rantai respirasi adalah: NAD → Flavoprotein → Quinon → sitokrom b → sitokrom c → sitokrom aa3 → direaksikan dengan O2 → H2O Energi

FOSFORILASI OKSIDATIF*. Dalam proses rantai respirasi dihasilkan energi yang tinggi → energi tsb ditangkap oleh ADP untuk menambah satu gugus fosfat menjadi ATP.*. Fosforilasi oksidatif adalah proses pengikatan fosfor menjadi ikatan berenergi tinggi dalam proses rantai respirasi.*. Fosforilasi oksidatif → proses merubah ADP → ATP (dengan menngunakan energi hasil reaksi H2 O2 → H2O E).

3. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi pemecahan trigliserida menjadi gliserol dan

asam lemak bebas1. Suhu

Kenaikan suhu akan memperbesar nilai konstanta kecepatan reaksi Suhu yang

semakin tinggi akan memperbesar kelarutan air di dalam fase minyak, sehingga makin

banyak pula trigliserida yang bereaksi. Menurut Rahayu (1999) hubungan antara konstanta

kecepatan reaksi dengan suhu dapat dinyatakan dengan persamaan :

k = 1,2515 . 108 e-8022/T = 1,2515 e-15939/RT

Dengan:

k = konstanta kecepatan reaksi

T = suhu absolut oK

R = tetapan gas = 1,987 cal/gmol oK

2. Katalisator

Katalisator yang dipakai dapat berupa enzim atau asam. Katalisator pada percobaan

ini dipilih katalisator asam. Semakin banyak katalis asam yang ditambahkan, konversi akan

semakin besar demikian juga terhadap konstanta kecepatan reaksinya. Bila katalisator makin

banyak, makin banyak pula molekul – molekul trigliserida yang teraktifkan.

Menurut Rahayu (1999) hubungan antara konstanta kecepatan reaksi (Kc) dengan

konsentrasi asam (c) mgmol H2SO4/ grminyak dapat dinyatakan dengan persamaan :

Kc = 0,14525 c13

Dengan c = mgmol H2SO4/ grminyak

3. Pencampuran

Agar zat dapat saling bertumbukan dengan baik, maka perlu adanya pencampuran.

Untuk proses batch, hal ini dapat dicapai dengan bantuan pengaduk. Apabila prosesnya

kontinyu maka pengadukan dilakukan dengan cara mengatur aliran dalam reaktor agar

terjadi olakan.

4. Perbandingan Zat Pereaksi

Bila salah satu zat pereaksi berlebihan jumlahnya, maka kesetimbangan dapat

bergeser ke sebelah kanan dengan baik, begitu pula sebaliknya, jika produk diambil, maka

reaksi akan bergeser ke kanan.

4. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi/rendah kadar asam lemak bebas dalam suatu minyak goreng.

factor-faktor yang menyebabkan peningkatan kadar ALB yang relatif tinggi dalam

minyak sawit antara lain :

1. pemanenan buah sawit yang tidak tepat waktu

2. keterlambatan dalam pengumpulan dan pengangkutan buah

3. penumpukan buah yang terlalu lama

4. proses hidrolisa selama pemprosesan di pabrik

Peningkatan kadar ALB juga dapat terjadi pada proses hidrolisa di pabrik. Pada proses tersebut terjadi penguraian kimiawi yang dibantu oleh air dan berlansung pada kondisi suhu tertentu. Air panas dan uap air pada suhu tertentu merupakan bahan oembantu dalam proses pengolahan. Akan tetapi, proses pengolahan yang kurang cermat mengakibatkan efek samping yang tidak diinginkan, mutu minyak menurun sebab air pada kondisi suhu tertentu bukan membantu proses pengolahan tetapi malah menurunkan mutu minyak.

5. Jelaskan mengenai proses ketengikan serta terangkan bagaimana cara mencegahnya

Ketengikan adalah proses kerusakan minyak goreng yang menyebabkan adanya citarasa

dan bau yang tidak enak. Ini akibat dari proses peruraian minyak karena rembesan air (hidrolisis)

dan kerusakan minyak karena adanya oksigen (oksidasi). Berdasarkan penyebabnya, ketengikan

dibagi menjadi dua jenis yaitu ketengikan hidrolisis dan ketengikan oksidatif.

Ketengikan Hidrolisis

Ketengikan hidrolisis disebabkan akibat lepasnya komponen asam lemak bebas yang

terdapat pada minyak akibat proses lipolisis. Lipolisis adalah proses hidrolisis ikatan ester pada

lemak (triacylglycerols) sehingga menghasilkan asam lemak bebas dan gliserol. Asam lemak

bebas rantai pendek akan menghasilkan bau khas yang tidak sedap yang dikenal dengan istilah

tengik. Proses lipolisis dapat terjadi akibat pengaruh enzim, atau pemberian panas, dan air.

Terbentuknya asam lemak bebas dengan 6-10 rantai hidrokarbon dapat menunjukkan kerusakan

pada minyak (Rahman, 2007).

Proses Hidrolisis Lemak

Pada proses penggorengan, kadar asam lemak lemak bebas yang tinggi pada minyak dapat

menurunkan smoke point dan tegangan permukaan minyak. Smoke point adalah temperatur

dimana sampel mulai berasap ketika di bawah kondisi spesifik. Selain itu, dapat menurunkan

kualitas bahan pangan yang digoreng. Adanya asam lemak bebas juga lebih memungkinkan

terjadinya oksidasi (Winarno, 1993).

Ketengikan Oksidatif

Ketengikan oksidatif diakibatkan oleh proses oksidasi lemak pada minyak. Penyebab utama

oksidasi lemak adalah autooksidasi. Reaksi autooksidasi pada lemak terjadi melalui

pembentukan radikal bebas. Terdapat 3 tahap yaitu inisiasi, propagasi, dan terminasi. Pada tahap

inisiasi, terjadi pembentukan radikal dari molekul lipida atau trigliserida. Asam lemak tak jenuh

yang terdapat pada minyak memiliki ikatan rangkap, sehingga terdapat atom H yang tidak stabil

pada rantai lemak. Akibat adanya pemanasan, atom H dapat lepas dari ikatannya. Reaksi

propagasi merupakan reaksi dimana satu radikal bebas lemak di konversi menjadi radikal bebas

lemak yang berbeda. Pada saat radikal (R.) sudah terbentuk, senyawa tersebut akan bereaksi

dengan oksigen dan membentuk radikal peroksida (ROO.). Pada saat molekul hidrogen tak jenuh

(RH) bergabung akan menghasilkan hydroperoxide (ROOH) dan radikal bebas (R.) yang baru.

Reaksi propagasi juga dapat terjadi ketika oksigen ditambahkan pada rantai alkil pada lemak.

Reaksi ini berlangsung terus menerus selama asam lemak tak jenuh masih tersedia. Tahapan

terminasi terjadi ketika jumlah asam lemak tak jenuh pada minyak sudah menurun drastis.

Jumlah hydroperoxide (dilihat dari bilangan peroksida) sudah tinggi, yang menunjukkan bahwa

minyak sudah rusak. Berdasarkan tiga tahap oksidasi, hasil akhir dari proses autooksidasi

adalah hydroperoxide. Hydroperoxide dapat terdekomposisi menjadi alkoksi dan hidroksi

radikal. Lepasnya ikatan pada gugus alkoksi akan membentuk aldehid dan asam atau ester.

Selain itu juga dapat terbentuk hidrokarbon. Berbagai komponen hasil autooksidasi ini berupa

komponen volatil yang dapat menyebabkan ketengikan pada minyak. Selain itu juga dapat

terbentuk komponen monomer, dimer, dan polimer nonpolar. Namun, tingkat kerusakan akibat

oksidasi pada minyak, belum tentu dapat dideteksi hanya dengan melihat indikator aroma

minyak saja, tetapi harus melihat pada bilangan peroksidanya. Proses oksidasi lemak pada

minyak goreng dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti komposisi asam lemak, konsentrasi

oksigen, temperatur, dan luas permukaan. Adanya enzim lipoksigenase juga dapat mengkatalis

reaksi oksigenasi pada beberapa jenis karbon dan dapat menghasilkan hydroperoxide.

Proses Yang Menyebabkan Ketengikan Pada Penggorengan

Ketika minyak goreng dipanaskan hingga 180°C pada udara terbuka, akan terbentuk

komponen-komponen volatil seperti aldehid, keton, hidrokarbon, alkohol, asam, dan ester.

Komponen-komponen volatil ini terbentuk dari hasil reaksi oksidasi pada minyak yang

kemudian membentuk hydroperoxides yang kemudian terdekomposisi. Pembentukan komponen

volatil ini dipengaruhi jenis lemak yang terkandung, suhu, dan waktu pemanasan. Pada proses

penggorengan bahan pangan, kandungan air pada bahan akan dilepaskan dari makanan dan

masuk ke dalam minyak yang panas. Hal ini akan menyebabkan lemak (triacylglycerol) pada

minyak terhidrolisis menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Seperti yang telah dijelaskan

sebelumnya, adanya asam lemak bebas akan menimbulkan ketengikan. Adanya komponen-

komponen volatil yang terbentuk juga akan mempengaruhi aroma minyak setelah pemanasan,

dimana akan muncul aroma-aroma yang kurang sedap pada minyak. Produk pangan juga dapat

melepaskan lemak ke dalam minyak. Hal ini menyebabkan sifat lemak dalam minyak ikut

berubah, seperti aroma yang berubah menyerupai aroma bahan pangan 

Cara Mengatasi Ketengikan/Rancidity

Proses ketengikan sangat dipengruhi oleh adanya pro-oksidan dan anti-oksidan. Pro-

oksidan akan mempercepat terjadinya oksidasi, sedangkan antioksidan akan menghambatnya.

Penyimpanan lemak yang baik adalah dalam tempat tertutup yang gelap dan dingin. Wadah lebih

baik terbuat dari alumunium atau stainless steel; lemak harus dihindarkan dari logam besi atau

tembaga. Pada minyak telah diolah menjadi bahan makanan, pola ketengikan akan berbeda.

Kandungan gula yang tinggi mengurangi kecepatan tumbuhnya ketengikan, misalnya biskuit

yang manis akan lebih tahan daripada yang tidak bergula. Adanya antioksidan dalam lemak akan

mengurangi kecepatan proses oksidasi. Antioksidan terdapat secara alamiah dalam lemak nabati,

dan kadang – kadang sengaja ditambahkan.