BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Lemak dan Minyak
2.1.1. Kimia Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak termasuk salah satu dari golongan lipida, yaitu merupakan
lipida netral. Minyak dan lemak tidak larut dalam air, melainkan dapat larut dalam  pelarut organik misalnya klorofrom, atau benzena. Minyak yang telah dipisahkan dari jaringan asalnya mengandung sejumlah kecil komponen trigliserida, sterol, asam  lemak bebas, lilin, pigmen yang larut dalam lemak dan hidrokarbon. Komponen tersebut mempengaruhi warn dan flavor produk, serta berperan dalam proses  ketengikan (Buckle,D.A.Dkk,2000)
Lemak dan minyak yang terkandung dalam hampir semua bahan pangan berbeda-beda. Tetapi lemak dan minyak sering kali ditambahkan kebahan makan dengan berbagai tujuan. Dalam pengolahan bahan pangan, minyak dan lemak berfungsi sebagai penghantar panas, seperti minyak goreng. Disamping itu penambahan lemak dalam makanan juga untuk menambah kalori serta menambah tekstur dan cita rasa dari bahan pangan.
Lemak dan minyak yang digunakan dalam makanan sebagian besar adalah trigliserida yang merupakan ester dari gliserol dan berbagai asam lemak. Istilah lemak biasanya digunakan untuk campuran trigliserida yang berbentuk padat pada suhu ruangan, sedangkan minyak berarti campuran trigliserida cair pada suhu.
2.1.2. Sumber lemak dan Minyak
Lemak dan minyak yang dapat dimakan dihasilkan oleh alam, yang dapat bersumber dari bahan nabati atau hewani. Dalam tanaman atau hewan, minyak tersebut berfungsi sebagai sumber cadangan energi. Minyak dan lemak dapat diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, sebagai berikut (S.Kateran,2008)
1. Tumbuhan
a.       Biji-bijian palawija: minyak jagung, kacang, kedele, bunga matahari dan  sejenisnya.
b.      Kulit buah tanaman tahunan : minyak zaitun dan kelapa sawit.
c.       Biji-bijian dari tanaman tahunan: kelapa sawit, cokelat, inti sawit dan  sejenisnya.
2. Hewan
a.       Susu hewan peliharaan: Lemak Susu
b.      Daging hewan peliharaan: Lemak sapi dan turunannya kolesterol.
c.       Hasil laut: minyak ikan sardine, minyak ikan paus dan sejenisnya.
2.1.3. Sifat Minyak dan Lemak
Sifat fisik dan kimia minyak merapakan parameter yang sangat berguna untuk menentukan penggunaan yang tepat dari minyak tersebut. Sifat tersebut pun dapat digunakan untuk mengevaluasi tahapan dari suatu rangkaian pengolahan dan mutu minyak tersebut (Darmoyuwcno, Winarno,2006) 
A. Sifat Fisik Lemak dan Minyak
Sifat fisik minyak terdiri dari warna, titik didih, titik lunak, titik luncur (slipping point), titik awal mencair ( shot melting point) berat jenis, indeks biar, titik asap, titik nyala, titik api kekeruhan, titik cair, polimorfisme, bau amis, odor dan flavor, dan kekeruhan.
B. Sifat Kimia Lemak dan Minyak
Pada umumnya asam minyak jenuh dan minyak mempunyai rantai lurus monokarboksilat dengan jumlah atom karbon yang genap. Reaksi yang penting pada minyak dan lemak adalah reaksi hidroklisa, oksidasi, hidrogenasi, esterifikasi, dan pembentukkan keton (Shermhan,H.C.2003).
1. Hidrolisa
Dalam reaksi hidrolisa, minyak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat mengakibatkan kerusakan minyak atau lemak terjadi karena terdapatnya sejumlah air dalam lemak atau minyak  tersebut.
2. Oksidasi
Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik pada minyak dan lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya ialah terurainya asam-asam lemak disertai dengan konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam lemak bebas. 
3.Hidrogenasi
Reaksi pada proses hidrogenasi terjadi pada permukaan katalis yang mengakibatkan reaksi antara molekul-molekul minyak dan hydrogen. Reaksi hidrogenasi ini dilakukan dengan menggunakan hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan cars penyaringan. Hasilnya adalah minyak yang bersifat plastis atau keras, tergantung pada derajat kejenuhannya.
4.Esterifikasi
Proses esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak dari trigliserida dalam bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang disebut interesterifikasi atau pertukaran ester yang  didasarkan atas prinsip transesterifikasi friedel-craft. Dengan menggunakan prinsip pereaksi ini, hidrokarbon rantai pendek dalam asam lemak seperti asam butirat dan asam karpoat yang menyebabkan bau tidak enak, dapat  ditukar dengan rantai panjang yang bersifat tidak menguap. 5. Pembentukan Keton (Nurachmah,Elly 2001)
Keton dapat dihasilkan melalui penguraian dengan cars hidroklisa ester.  Melalui reaksi ini, laural klorida misalnya akan dirubah menjadi diundecyl keton.
2.1.4. Komponen Lemak dan Minyak
Minyak sawit kasar yang dikenal dengan sebutan CPO (crude palm oil) mengandung sejumlah komponen-komponen seperti asam lemak bebas (free patty acid ), fosfatida, air, karotenoid, komponen-komponen yang memberikan rasa dan bau dan komponen lain dalam jumlah yang sangat kecil ( komponen Minor) seperti vitamin E atau tokoferlo dan fitosterol. Meskipun komponen-komponen tersebut berapa komponen minor tetapi dalam jumlah yang sangat kecil pun bermanfaat besar dalam satuan metabolisme tubuh manusia.
1. Karotenoid, beta karoten dan Vitamin A
Karotenoid adalah suatu pigmen alami berapa zat warna kuning sampai merah yang mempunyai struktur alifatik atau alisiklik yang tersusun oleh 8 unit isoprene dan 4 gugus metildan selalu terdapat ikatan ganda terkonjungasi diantara gugus metil
Tersebut. Dari fungsinya karotenoid dapat dibagi atau 2 golongan yaitu bersifat nutrisi aktif, seperti beta karoten, dan non nutrisi aktif seperti fucoxanthin, neoxanthin dan violaxanthin, karotenoid yang di kenal sebagai sumber vitamin A adalah beta karoten  (100%), alfa karoten (50%) dan gamma karoten. Beta karoten sebagai salah satu zat  mikro di dalam minyak sawit mempunyai beberapa aktivitas biologis yang  bermanfaat bagi tubuh, antara lain untuk menanggulangi kebutuhan karena  xeroftalmia mencegah timbulnya penyakit kanker, mencegah proses penuaan dini,  meningkatkan imunisasi tubuh dan mengurangi terjadinya penyakit degeneratif. Selain itujuga dapat berperan aktif sebagai pemusnah radikal bebas
2. Tokoferol dan Vitamin E
Tokoferol adalah salah satu antioksidan alami yang paling efektif yang  terdapat dalam minyak nabati. Ada beberapa jenis tokoferol yang mempunyai  aktifitas vitamin E, dan yang paling potensial adalah alfa tokoferol. Peranan alfsa  tokoferol dan alfa tokotrienol terhadap metabolisme kolesterol, berkaitan dengan  proses aterogenesis atau sebagai atherosclerosis protecting agent tokoferol alami  terkandung dalam minyak-minyak nabati, termasuk minyak sawit, gandum dan biji-
Bijian ( Elsevier,Amsterdam,2010)
3. Asam Lemak Esensial dan Asam Lemak Trans
Asam lemak esensial dan metabolit-metabolit turunannya merupakan perkusor dari prostaglandin, tromboksan dan prostasiklin. Senyawa-senyawa ini berperan dalam berbagai fungsi sifat biologis. Kekurangan asam lemak esensial akan menimbulkan gangguan metabolisme yang menyebabkan pertumbuhan terhambat, dermatitis dan gangguan reproduksi.
4. HDL, LDL, dan Kolesterol
Dalam percobaan-percobaan yang telah di lakukan di IPB telah dibuktikan  bahwa minyak sawit tidak mengakibatkan pengerasan pembuluh darah, bahkan  cenderung mengurang konsentrasi LDL dan menaikkan HDL. LDL dikenal dengan  sebutan kolesterol jahat dan HDL dikenal sebagai kolesterol baik yang dapat engikis terbentuknya pengendapan lemak (S.Kateren.2008)
2.1.5. Penyebab Kerusakan Lemak dan Minyak
Ketengikan (rancidity) diartikan merupakan kerusakan atau perubahan bau dan anyir dalam lemak atau bahan pangan berlemak. Kerusakan minyak dan lemak tersebut disebabkan beberapa faktor yaitu:
1. Apsorbasi Bau oleh Lemak
Salah satu kesulitan dalam penanganan dan penyimpanan bahan pangan adalah usaha untuk mencegah pencemaran oleh bau yang berasal dari bahan pembungkus cat. Bahan bakar atau pencemaran bau yang berasal dari bahan pangan lain yang disimpan dalam wadah yang sama, terutama terjadi pada bahan pangan yang berkadar lemak tinggi. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh karena dapat mengabsorbsi zat menguap yang dihasilkan dari bahan lain.
2. Aksi oleh Enzim
Lemak hewani dan nabati yang masih berada dalam jaringan biasanya mengandung enzim yang dapat menghidrolisa lemak.  Semua enzim yang termasuk golongan lipase, namun menghidrolisa lemak netral (trigliserida) sehingga menghasilkan  lemak bebas dan gliserol, namun enzim tersebut tidak aktif oleh panas (Sedia Oetama,Achmad,2005)
3. Kerusakan oleh Mikroba
Kerusakan oleh mikroba biasanya terjadi pada lemak yang masih berada dalam jaringan dan dalam bahan pangan berlemak. Minyak yang telah di murnikan "biasanya masih mengandung mikroba berjumlah maksimum 10 mikroorganisme  Pergram lemak, dapat di katakana seteril. Mikroba yang menyerang bahan pangan berlemak biasanya termasuk tipe mikroba yang tidak menyebabkan penyakit (non pathogen), tetapi umumnya dapat merusak lemak dengan menghasilkan citarasa tidak enak, disamping menimbulkan perubahan warna.
4. Kerusakan Lemak oleh Oksidasi Atmosfir
Bentuk kerusakan terutama ketengikan yang paling penting di sebabkan oleh aksi oksigen udara terhadap lemak. Oksidasi oleh oksigen udara terjadi secara spontan jika bahan yang mengandung lemak dibiarkan kontak dengan udara, sedangkan kecepatan proses oksidasinya tergantung dari tipe lemak dan kondisi penyimpanan. Faktor-faktor yang mempercepat oksidasi lemak yaitu:
1.      Radiasi, misalnya oleh panas dan cahaya.
2.      Bahan pengoksidasi misalnya peroksida, asam nitrat dan beberapa senyawa  organic nitro dan aldehida aromatic.
3.      Katalis metal khususnya garam dari beberapa macam logam berat.
4.      Sistem oksidasi, misalnya adanya katalis organik yang labil terhadap panas.
2.1.6. Penyebab Ketengikan Lemak dan Minyak
Kerusakan lemak dan minyak didalam bahan pangan dapat terjadi selama proses pengolahan misalnya pada proses pemanggangan, penggorengan dan selama Penyimpanan. Kerusakan lemak ini menyebabkan bahan pangan berlemak mempunyai bau dan rasa tidak enak, sehingga dapat menurunkan mutu dan nilai gizi bahan pangan berlemak. Penyebab ketengikan minyak dan lemak terbagi atas:
1. Ketengikan oleh Oksidasi
Ketengikan ini terjadi Karena proses oksidasi oleh oksigen udara terhadap asam lemah tidak jenuh dalam lemak. Proses oksidasi dapat terjadi pada suhu kamar, dan selama proses pengolahan menggunakan suhu tinggi.
Hasil oksidasi lemak dalam bahan pangan tidak hanya mengakibatan rasa dan bau tidak enak, tetapi juga dapat menurunkan nilai gizi karena kerusakan vitamin (karoten dan tokoferol ) dan asam lemak esensial dalam lemak (Sudarmaji,Slamet, 2009)

2. Ketengikan oleh Enzim (enzymatic rancidity)
Bahan pangan berlemak dengan kadar air dan kelembaban udara tertentu  rnerupakan medium yang baik bagi pertumbuhan jamur. Jamur tersebut  mengeluarkan enzim dalam menguraikan trigliserida menjadi asam lemak bebas dan  gliserol. Enzim peroksida dapat mengoksidasi lemak tidak jenuh sehingga berbentuk
peroksida.
3. Ketengikan Oleh hidrolisa (hydrolytic rancidity)
Komponen zat berbau tengik dalam minyak selain dihasilkan dari proses oksidasi dan enzimatis juga disebabkan oleh hasil hidrolisa lemak yang mengandung asam lemak jenuh berantai pendek. Asam lemak tersebut mudah menguap dan misalnya asam butirat, asam valerat, asam kaproat dan ester alifatis.
2.1.7. Pencegahan Ketengikan Minyak dan Lemak
Kerusakan bahan pangan berlemak, terutama disebabkan oleh proses oksidasi
mengakibatkan destruksi vitamin yang larut dalam lemak dan oksidasi asam lemak
tidak jenuh, sehingga bahan pangan berbau tengik dan nilai gizi serta cita rasa bahan
pangan pun menurun. Salah satu cara untuk mencegah atau menghambat kerusakan lemak dalam bahan pangan, dapat dilakukan dengan cara membungkus bahan pangan (Sunarko,2007)
Syarat-syarat kemasan yang baik digunakan untuk lemak adalah sebagai berikut:
1.      Dapat mencegah atau mengurangi proses oksidasi oleh oksigen udara atau  proksida lainnya.
2.      Bagian dalam dari alat pengemas sebaiknya dipolesi dengan antioksidan untuk  mencegah bau tengik terutama dari kertas pembungkus yang terkena lemak.
3.      Jenis bahan pembungkus, antara lain plastik jenis chellopan, poliethilene dan  amilosa film.
2.2. Pemurnian Minyak
Tujuan utama pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan rasa serta bau
yang tidak enak, warna yang tidak menarik dan memperpanjang masa simpan  minyak  sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan mentah dalam industri. Pada umumnya minyak untuk tujuan bahan pangan dimurnikan melalui proses sebagai berikut:
1.      Pemisahan bahan berupa sespensi dan dispersekoloid dengan cara penguapan,  degumming dan pencucian dengan asam.
2.      Pemisahan asam lemak bebas dengan cara netralisasi.
3.      Dekolorisasi dengan proses pemucatan.
4.      Deodorasi
5.      Pemisahan gliserida jenuh (stearin) dengan cara pendinginan (chilling)
Disamping itu kadang-kadang dilakukan penambahan flavor dan zat warna sehingga didapatkan minyak dengan rasa serta bau yang enak dan warna menarik.
2.3. Proses Perabuatan Minyak Kelapa Sawit
Pengolahan kelapa sawit dimaksudkan untuk memperoleh minyak sawit yang berasal dari daging buah (pericalp) dengan urutan sebagai berikut:
a.      Penimbangan
Pengangkutan tandan buah segar (TBS) dari kebun dengan menggunakan truk yang sampai kepabrik harus ditimbang di Toledo pada saat berisi dan sesudah di bongkar. Selisih timbangan merupakan berat yang akan di olah.
b.      Sortasi buah
Sortasi dilakukan pada setiap kebun dengan menentukan satu trek yang dianggap mewakili sejumlah kebun anak. Selain itu dalam sortasi juga harus di catat persentase tangkai panjang, banyaknya buah yang jatuh (berondolan) dan kotoran (Pahan Iyung, 2006)
c.       Penimbunan buah
Tandan buah yang sudah ditimbang langsung dimasukkan dalam loading and storage ramp. Di dalam baya, TBS dibersihkan dari pasir dan kotoran lainnya dengan cara menyiramkan air dari atas. Setelah bersih, TBS dimasukkan dalam ori -lori rebusan berkapasitas 2,5 ton TBS.
d.      Perebusan
Lori-lori berisi TBS dimasukkan dalam ketel rebusan dengan bantuan loco. TBS tadi dipanaskan menggunakan uap air dengan tekanan 2,6 kg/cm2 selama I jam. Tujuan dari perebusan ini adalah:
1.      Menghentikan perkembangan asam lemak
2.      Memudahkan pemipilan
3.      Penyempurnaan dalam pengolahan
4.      Penyempurnaan dalam proses pengolahan inti sawit.
e.       Penambahan
Lori-lori tandan buah yang sudah direbus, ditarik keluar, lalu diangkat menggunakan hoisting crane yang digunakan untuk mengangkat Lori serta membalikkannya ke atas mesin penebah dengan tujuan melepaskan buah dari  tandannya.
f.       Pengadukan
Buah yang lepas dari mesin bantingan langsung dimasukkan ke dalam ketel adukan. Ketel ini memiliki dindingan rangkap dan as putar yang dilengkapi dengan pisau-pisau pengaduk yang berputar pada as, sehingga daging buah pecah dan terlepas dari bijinya.
g.       Pengempaan
Pengempaan dilakukan untuk mengambil minyak dari massa adukan buah di dalam mesin pengempaan secara bertahap dengan bantuan pisau-pisau pelempar dari ketel adukan. Minyak yang keluar ditampung di sebuah talang dan dialirkan  ke cruda oil tank melalui vibrating screen.
h.      Klasifikasi
Minyak yang keluar dari crude oil tank segera diklasifikasikan di instalasi-instalasi penjernihan yang tahapanya sebagai berikut:
1.         Continuous Settling Tank
Minyak dalam tank ini masih bercampur dengan sludge (limpur, air dan kotoran lainnya) dan dipisahkan berdasarkan perbedaan berat jenis. Minyak bersih dialirkan ke top oil tank, sedangkan dludge dialirkan ke sludge tank.
2.         Top Oil Tank
Top oil tank berfungsi untuk mengendapkan kotoran dan sebagai bak penampungan sebelum minyak masuk ke oil purifier. Tempratur pada tank ini mencapai 90-95°C sehingga air menguap. Oil Purifier Proses ini merupakan pembersihan lanjutan berdasarkan perbedaan berat jenis dan gaya-gaya sentrifugal. Dengan gerakan 7.500 rpm, kotoran dan air yang berat jenisnya lebih berat daripada minyak akan berada di bagian luar. Minyak Yang ada di bagian tengah dapat keluar menuju ke vacuum drier.
3.         Vacum Drier
Di vacuum drie, minyak diuapkan dengan system pengabutan minyak. Minyak yang sudah bebas air yang dipompakan ke tangki penimbunan melalui flow meter.
4.         Sludge Tank
Sludge yang keluar dari continous tank masih mengandung minyak dan diolah lagi untuk diambil minyaknya dengan cara memanaskan hingga mencapai temperature 80-90°C.
5.         Vet Pit
Sludge yang keluar dari slude centrifuge mengandung minyak. Sludge ini bersama air pencuci mesin centrifuge dikumpulkan dalam vet pit untuk diambil minyaknya.
2.4. Asam Lemak Bebas
Asam lemak terdiri dari elemen karbon (C), hydrogen (H), dan oksigen yang tersusun berupa rantai karbon dengan gugus karboksil (R-COOH) pada salah satu ujungnya. Asam lemak jenuh berarti atom karbonnya meningkat atom hidrogen  dalam jumlah maksimal yang dapat dipegang, sehingga tidak terdapat ikatan rangkap di antara atom-atom karbon yang bersebelahan. Asam lemak mono-tak jenuh memiliki satu ikatan rangkap sedangkan asam lemak poli tak jenuh memiliki dua atau
lebih ikatan rangkap (S.Kateran, 2008)

2.5. Pembentukan Lemak dan Minyak Secara Alami
Hampir semua bahan pangan banyak mengandung lemak dan minyak terutama bahan yang berasal dari hewan. Lemak dalam jaringan hewan terdapat pada Egan "adiposa". Dalam tanaman, lemak disintesis dari satu molekul giliserol dengan tiga molekul asam lemak yang terbentuk dari kelanjutan oksidasi karbohidrat dalam proses respirasi. Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapat dibagi  menjadi tiga tahap yaitu:
1. Sintesis Gliserol

Dalam tanaman terjadi serangkaian reaksi biokimia, pads reaksi ini  f ruktosadifosfat diuraikan oleh enzim aldosa menjadi hidroksi aceton fosfat,  kemudian direduksi menjadi gliserol fosfat. Gugus fosfat dihilangkan melalui proses  fosforilas sehingga akan terbentuk molekul gliserol. Proses pembentukan sintesis .Gliserol:

            CH2OH                                               _ HC   O
            C = O + DPN, H2                               ICOH + DPN
            CH2OPO3H3                                       CH2OPO3H2
                                                                 Gliserol Fosfat + H2O
            Dihidrooksi Aseton Fosfat

                                                                        H2COH
 

                                                                        HCOH + H3PO4
                       
                                                                        H2COH
                                                                             Gliserol

2.Sintesa Asam Lemak
            Asam lemak dihasilkan dari reaksi dua macam persenyawaan yang mengandung karbon, yang terbentuk selama proses metabolisme misalnya asam  asetat, asetaldehida dan alcohol, dalam kondisi anaerob, asam lemak dalam tanaman disintesa oleh bakteri tertentu.
C2H50H + CH3COOH Clostridium Khuvery CH3(CH2)2COOH + H2O
3.Kondensasi Asam Lemak dengan Gliserol
            Proses pembentukan lemak atau minyak  dalam tanaman merupakan proses esterifikasi gliserol dengan asam lemak
Sebagai contoh ialah proses pembentukan palmitin dengan reaksi sebagai berikut :



                                                O
                        CH___            C
                                                O         C15H31
                                                O
                        CH___            C
                                                O         C15H31
                                                O
                        CH2__            C        
                                                O         C15H31
2.6. Titrasi Netralisasi
            Pada dasarnya titrasi aside alkalimetri adalah suatu reaksi netralisasi dari ion – ion H dan ion OH yang membentuk molekul air. Titrasi ini ada 2 jenis yaitu asidimietri dan alkalimetri adalah penetapan kadar basa suatu larutan,  dimana larutan standarnya adalah asam, sedangkan alkalimetri adalah penetapan kadar asam suatu larutan dimana larutan standarnya adalah basa.
2.6.1. Larutan Baku
Larutan Baku adalah larutan yang normalitasnya diketahui dengan tepat dan dipergunakan untuk menetapkan normalitas larutan lain yang belum diketahui. Sebagai larutan baku yang penting pada alkalimetri adalah NaOH dan KOH.
Namun larutan baku tersebut masih merupakan larutan baku sekunder yang harus distandarisasi lagi untuk mengetahui normalitasnya dengan menggunakan larutan baku primernya. Larutan baku primernya yaitu kalium biftalat.
2.6.2. Indikator
Kita mengetahui bahwa reaksi netralisasi tidak disertai dengan perubahan warna larutan, sehingga sulit untuk mengetaui kapan reaksi itu telah berakhir. Sehingga dibutuhkkan suatu indikator. Indikator adalah senyawa organik yang bersifat basa lemah atau asam lemah. Indikator ditambahkan beberapa tetes dalam larutan . Indikator menyebabkan perubahan warna pads larutan. Pada saat terjadi perubahan warns maka pada saat itu titrasi diakhiri. Perubahan warna dapat terjadi dari tidak berwarna ke berwarna atau sebaliknya (Winarno,1995)
2.6.3. Prinsip Analisa
Bilangan asam adalah bilangan yang menyatakan jumlah nilai gram NaOH yang diperlukan untuk menetrapkan asam bebas dalam 1 gram minyak. Minyak dilarutkan dalam etanol 95% dengan menggunakan indikator phenolphthalein dan di titrasi dengan kalium biftalat sampai terbentuk warna merah jambu selama 30 etik 

0 komentar:

Posting Komentar