asam lemak tidak jenuh omega 3

1/14/2014
FORMULASI ASAM LEMAK OMEGA
3 PADA PRODUK PANGAN
ASAM LEMAK TIDAK JENUH OMEGA 3


Tujuan Instruksional Khusus :

AL omega-3 : asam lemak yang memiliki ikatan rangkap pertama yang
terletak pada atom C no3 dihitung dari ujung metil
Tdd :
- asam alpalinoleat (LNA, 18 : 3 3) dan metabolit rantai panjangnya
Jumlah C jumlah ikatan rangkap
Mahasiswa dapat menjelaskan formulasi
asam lemak omega-3 pada produk pangan
kel.asam lemak 3
Linolenat
Linoleat
- Asam Eikosapentanoat (EPA) = 20:5 3
- Dokosapentanoat (DPA)
- Asam Dokosa hexaenoat (DHA) = 22: 6 3
PERANAN ASAM LEMAK OMEGA-3 UNTUK
KESEHATAN

EPA :



DHA:




menurunkan jumlah platelet sehingga kekentalan darah menurun
aliran darah lancar mencegah arterosklerosis
Menurunkan kadar lemak pembuluh darah
Perkembangan sistem syaraf
Meningkatkan kemampuan memori dan daya pembelajaran
Anti alergi
Asam lemak 6 yang berhubungan dengan kesehatan : AA (Arachidonat acid,
20:46) :


F/prekursor senyawa eukosanoid
Diperoleh dari makanan dalam jumlah cukup
Kebutuhan ALTJ Omega 3






Orang dewasa :
 LNA
: 800-1100 mg/hari
 EPA/DHA
: 300-400 mg/hari
Ibu hamil atau menyusui : 11 mg/kg berat badan/hari
Bayi prematur :
Untuk kebutuhan 6 bulan pertama 0.5% dari total kalori (55 mg/100
kkal) asam lemak omerga 3 harus ditambahkan pada PASI
Lemak menyusun 60% dari otak dan syaraf
Kecerdasan manusia, denyut jantung dan gerakan otot tergantung
dari bantalan lemak di kepala
Penting untuk mencegah penyakit jantung, hipertensi, kanker,
diabetes, depresi, schizoprenia, cystic fibrosis dan artitis.
1
1/14/2014
Rekomendasi :



Asam lemak DHA terdapat dalam jumlah tinggi pada :
Jumlah konsumsi lemak = 30-35% dari total kebutuhan energi tubuh
Komposisi :
 7-8% asam lemak jenuh (ALJ)
 15-16% ALTJ
 7-8% ALTJ jamak (1% adalah asam lemak 3)
Rasio -6 dan -3 yang dianjurkan adalah : (7-10) : 1
Otak
Retina
A
S
I
ASI
Susu Sapi
6.1 – 7.4
29.3 – 33.1
7.1 – 9.2
0.7 – 0.9
12
23
2
0.5
20 : 0
20 : 1 n-9
20 : 4 n-4
(20 : 3 + 22 : 4) n-6
1.3
0.9
0.6
0 – 0.6
0.2
0.2
-
22 : 5 n-6
(20 : 5 + 22 : 5) n-3
22 : 6 n-3
0.1
1.0 – 1.2
0.3
-
18 : 0
18 : 1 n-9
18 : 2 n-6
18 : 3 n-3
Ibu vegetarian mengandung LNA 2 x >, tapi
kandungan DHA nya separuh ibu non vegetarian
Ibu yang sering mengkonsumsi ikan
mengandung DHA 2 x > dibanding ibu yang
jarang/tidak pernah mengkonsumsi ikan
PERANAN ASAM LEMAK 3 PADA PERKEMBANGAN OTAK
Perbandingan Komposisi Asam Lemak Rantai Panjang Pada
ASI dan Susu Sapi (% Total Asam Lemak)
Asam Lemak
DHA adalah Nutrien Esensial selama
pertumbuhan awal manusia (fungsi DHA
berhubungan dengan peran strukturnya
sebagai bagian pospolipid membran sel)

Penelitian : pengaruh sumber minyak & sumber protein yang berbeda thd
komposisi asam lemak otak & kemampuan belajar tikus percobaan :
 Tikus betina dan tikus jantan umur 2 bulan dikawinkan Tikus betina
hamil dan menyusui.
 Anak tikus disapih umur 21-70 hari dan diberi ransum dengan sumber
protein dan minyak berbeda
Sumber protein : kasein, daging sapi rendah lemak, isolat protein kedelai,
terigu berprotein tinggi
Sumber minyak : minyak kedelai, minyak ikan tuna, minyak ikan lemuru
 Anak tikus diuji kemampuan belajarnya : kecepatan untuk mendapatkan
ransum dalam suatu kotak labyrinth (food retrieval test)
 Pada umur 70 hari anak tikus dimatikan  analisa komposisi asam lemak
otak & histologi jaringan otak besar  untuk menghitung jumlah sel
neuron otak
2
1/14/2014
Tabel 1. Jumlah sel neuron otak besar tikus umur 70 hari dan kemampuan
belajar anak tikus yang diberi ransum mengandung minyak
kedele dengan sumber protein berbeda
Sumber Protein
dalam Ransum
Jumlah sel
Neuron (%
bidang
pandang)
Tabel 2. Jumlah sel neuron otak besar tikus umur 70 hari dan
kemampuan belajar anak tikus yang diberi ransum
dengan sumber minyak dan sumber protein berbeda
Kemampuan Belajar (detik) pada umur
23 Hari
46 Hari
69 Hari
Jenis Ransum
Jumlah sel
Neuron (%
bidang
pandang)
Kemampuan Belajar (detik) pada umur
23 Hari
46 Hari
69 Hari
Kasein
28,63
160,7
45,0
19,5
Kasein-m.kedelai
38,63
160,7
45,0
19,5
Daging Sapi
20,93
141,2
52,2
27,1
Kasein-m.i.tuna
54,28
68,5
39,4
14,9
Kasein-m.i.lemuru
53,57
71,0
44,2
15,3
Beras-m.kedelai
19,87
131,3
75,9
50,9
Beras-m.i.tuna
54,81
103,8
42,9
18,9
Beras-m.i.lemuru
41,39
135,7
48,4
24,0
Isolat Kedelai
23,40
84,4
53,8
23,3
Tepung Terigu
18,15
164,8
60,8
34,5
Tepung Beras
19,87
131,3
75,9
50,9
Tabel 3. Komposisi asam lemak otak tikus (umur 70 hari)
yang diberi ransum dengan sumber minyak berbeda
Asam Lemak
Sumber Asam Lemak  3
Kadar asam lemak (mg/g otak) Kelompok Tikus
Kasein-m.kedelai
Kasein-m.i. tuna
Kasein-m.i.lemuru
Palmitat (C 16:0)
31,48
69,75
59,91
Stearat (C18:0)
28,38
62,78
64,65
Oleat (C18 :1)
24,28
51,94
98,19
Linoleat (C18 : 2)
2,44
2,47
5,60
Arakidonat (C20 :4)
15,86
25,36
26,26
Dokosaheksaenoat (C22-6)
31,68
54,50
58,19






Flaxseed Oil
Canola Oil
Biji Labu
Walnut
M inyak Ikan Segar
Alga
Minyak alga penting karena merupakan satu-satunya sumber DHA
untuk konsumen vegetarian
3
1/14/2014
PRODUKSI ASAM LEMAK 3




Secara teoritis AA, EPA dan DHA dapat disintesis oleh tubuh
dengan mengkonversi LA untuk produk AA atau LNA untuk
EPA/DHA melalui desaturasi, elongasi dan beta oksidasi  tidak
efisien  harus diperoleh dari makanan
LA dan LNA banyak diproduksi oleh tanaman, sedang hewan
vertebrata tidak bisa memproduksi karena tidak memiliki gen 12dan -15 desaturase
Hingga saat ini sumber utama EPA/DHA adalah ikan laut atau
seafood.
Saat ini produksi ikan laut mulai menurun, sedang ikan air tawar
sering tercemar perlu dicari cara memproduksi EPA/DHA dari
tumbuhan melalui modifikasi metabolismenya.
Gambar 1. Jalur-jalur biosintesa asam lemak rantai panjang dan tidak jenuh.
Jalur konvensional Δ6-desaturase/elongase untuk sintesa asam lemak AA dari
LA, dan EPA dari LNA. Jalur alternatif Δ9-elongase pada gambar ini hanya
diperlihatkan jalur biosintesa ω6; sebenarnya jalur alternatif ini juga meliputi ω3.
Jalur Δ5-elongase/Δ4-desaturase untuk produksi DHA umumnya ditemukan pada
mikroalga, dan jalur Sprecher yang membutuhkan proses peroksisomal betaoksidasi untuk produksi DHA.
Teknik Pembuatan TG Kaya Asam Lemak Omega-3
Modifikasi Jalur metabolisme dengan Transfer Gen



Tumbuhan tidak mengandung asam lemak 3, hanya memiliki LNA
 harus dimodifikasi agar dapat membentuk 3
Cara : memasukkan gen pengkode enzim yang bekerja dalam
biosintesa PUFA
Gen diisolasi dari mikroalga, nematoda atau ikan air tawar.
Enzim yang dikodekan oleh gen yang terlibat dalam biosintesa asam
lemak :
- enzim mikrosomal desaturase : 6-. 5-, 4- dan 8-desaturase.
F/ menyisipkan 1 ikatan ganda pda atom C tertentu
- enzim elongase  F/memperpanjang rantai C asam lemak dengan
cara menambah 2 unit C pada ujung karboksil.
Diisolasi dari hewan, ikan, jamur, ragi dan nematoda




Esterifikasi enzimatis :
Gliserol + Asam Lemak  mono, di, dan trigliserida
Hidrolisis enzimatis spesifik :
meningkatkan kandungan EPA/DHA dalam minyak ikan menggunakan
enzim lipase yang mempunyai kemampuan hidrolitik dan spesifitas
yang tinggi terhadap trigliserida yang tidakl mengandung DHA
Asidolisis dengan katalis lipase :
minyak ikan + konsentrat EPA/DHA gliserida kaya EPA dan DHA
Interesterifikasi dengan katalis lipase
minyak nabati + ester metil EPA/DHA  gliserida kaya EPA dan DHA
Solidifikasi suhu rendah :
pemisahan trigliserida kaya EPA dan DHA berdasarkan perbedaan titik
cair
4
1/14/2014
Dalam bentuk konsentrat, bau amis EPA
& DHA agak teratasi

Sudah diproduksi secara komersial
dalam bentuk ester etil/metil :
Sumber utama EPA&DHA
Adalah minyak ikan,
Tapi………???
Citarasanya amis
 Dikemas dalm soft kapsul dan
dikonsumsi sebagai suplemen
 Disuplementasikan ke dalam
susu formula/makanan bayi (LNA
atau ester etil dari EPA/DHA)

Untuk tujuan nutrifikasi dikembangkan EPA/DHA
dalam bentuk trigliserida yang dapat
disuplementasikan ke dalam :
 Susu formula dan makanan bayi
 Susu formula/makanan ibu hamil dan menyusui
 Margarin, mentega, mayonaise, makanan
dietetik, dll
FORMULASI ASAM LEMAK OMEGA 3 DALAM
PRODUK PANGAN

Dosis suplementasi Asam Lemak Omega 3 tergantung
pada :
 Konsumen target
 Komposisi asam lemak awal dari produk
 Bentuk asam lemak omega 3 yang akan
disuplementasikan
5
1/14/2014
1. FORMULA UNTUK BAYI
2. Fortifikasi pada Bahan Pangan
DHA secara alami terdapat pada ASI
Minyak ikan sebagai sumber DHA tradisional mempunyai
rasio EPA : DHA yang tinggi (mencapai 4 : 1)  tidak
sesuai untuk formulai bayi
Minyak alga direkomendasikan untuk pemberian pada bayi
 memenuhi kebutuhan DHA, karena mengandung DHA
40%
Martek Bioscience Corp. (Columbia) sudah mempatenkan
formula berupa campuran DHA dari mikroalga
(Crypthecodinium cohnii) dan ARA dari jamur Mortierella
alpina.
 Fortifikasi bahan pangan dengan sejumlah kecil minyak ikan telah
meningkat
 Contoh pada susu, yoghurt, snack food, juice buah-buahan
3. Novel Approaches
 Untuk menggantikan profil asam lemak dari susu, maka minyak ikan
dan flaxseed oil ditambahkan pada sapi yang sedang menyusui 
susu memiliki profil asam lemak yang dibutuhkan manusia
 Alga laut dan flaxseed oil diberi sebagai pakan untuk ayam sehingga
dapat memproduksi telur yang kaya akan omega-3
5. Pakan Hewan
4. Aplikasi Lain
o
o
Pada roti/bakery  dalam hal nilai gizi dan sifat fisik,
minyak ikan yang dipadatkan sangat menarik karena
adanya rantai panjang yang bervariasi.
Margarine yang dibuat dari minyak ikan mempunyai
konsistensi plastis yang bagus, dan kekuatan krimnya
dapat bertahan pada saat pembuatan krim.
o
o
o
Hewan piaraan seperti kucing, anjing dll juga
membutuhkan omega-3 untuk memproduksi bahan seperti
hormon disebut EIKOSANOID dengan fungsi biologis yang
penting.
Juga dapat membantu membuat bulu lebih lembut,
mengkilat dan sehat.
Pada animal feed ditambahkan minyak ikan untuk
memenuhi kebutuhan EPA dan DHA.
6
1/14/2014
Lemak Margarin dari Hasil Suspensi Stearin Kelapa Sawit
dengan Gliserolat Minyak Kacang Kedelai yang diperkaya
Omega-3 (n-3) Etil Ester Asam Lemak Sardencis
EPA dan DHA diperoleh melalui reaksi etanolisis dari minyak ikan
Sardencis menggunakan katalis KOH.
 Gliserolat dihasilkan menggunakan katalis C2H5ONa dengan
pengadukan kecepatan tingi 3000 rpm selama 1 (satu) jam.
 Lemak margarin diperoleh melalui cara blending dari 3 jenis campuran
yaitu stearin kelapa sawit, gliserolat minyak kacang kedelai dan etil ester
asam lemak Sardencis dengan perbandingan (80:18:2) gr, (70:28:2) gr,
(60:38:2) gr, (50:48:2) gr, (40:58:2) gr.
 Blending dilakukan dengan kecepatan 3000 rpm selama 30 menit pada
suhu kamar.
 Hasil : titik lebur dari lemak margarin adalah 59,5o C; 57,0oC; 55,5o C;
53,0oC; 51,5oC masing-masing untuk (80:18:2) gr, (70:28:2) gr, (60:38:2)
gr, (50:48:2) gr, (40:58:2) gr.
 Komponen lemak margarin yang diperoleh bebas isomer trans dari
asam-asam lemak tidak jenuh.
 Lemak margarin diperkaya omega-3 sebesar 145,6 mg/100 gr bahan
Pemanfaatan minyak inti sawit diperkaya asam
lemak omega-3 dalam pembuatan susu kental manis
 Etil
3. Proses Isolasi Asam Lemak Omega-3 untuk
Menghilangkan Bau Amis Minyak Ikan sebagai
Sumber EPA dan DHA


Dilakukan enkapsulasi untuk menghilangkan bau amis dengan
menggunakan formulasi F1= beta siklo dekstrin dan casein; F2=corn
syrup dan casein; F3=beta siklo dekstrin; F4=corn syrup dan
F5=casein. Formula F5 memiliki kandungan asam lemak tak jenuh
(83.8%), F1 (80.4%), F2 (78.9%) dan F3 (63.1%).
Proses ini dapat menurunkan kandungan asam lemak jenuh dari
35,4–37% menjadi 16.7–18.8% dan meningkatkan asam lemak tak
jenuh dari 63–64.6% menjadi 81.2–83.8%.





Formulasi produk SKM menggunakan tepung susu skim tanpa lemak
sebagai sumber protein dan laktosa, gula pasir sebagai pemanis dan
pengawet, dan minyak inti sawit kaya n-3 digunakan sebagai sumber
lemak serta air.
Komposisi susu skim, minyak kaya omega-3, gula dan air yang
dipilih adalah 24:9:42:25 (dalam rasio berat).
Proses produksi tdd : pencampuran bahan baku, pasteurisasi, dan
homogenisasi (tanpa rekonstitusi dan evaporasi)
Kecepatan dan waktu homogenisasi terbaik adalah 15 ribu rpm
selama 10 menit.
Komposisi nutrisi produk akhir SKM yang dihasilkan dengan
formulasi dan proses optimum adalah sebagai berikut: kadar air
28.7%, lemak 8.2%, protein 7.6%, abu 1.3% dan karbohidrat 54.2%.
Sifat fisikokimia penting lainya dari SKM yang dihasilkan di
antaranya: viskositas 165.2 cstoke (pada 60°C) dan kadar asam
lemak omega-3 sebesar 13.1 % (terhadap bobot lemak).
4. Produksi Minyak Kaya Asam Lemak Omega-3
dengan Teknik Interesterifikasi Asidolisis Enzimatik



Interesterifikasi asam lemak omega-3 terutama EPA
(Eicosapentaenoic Acid) dan DHA (Docosahexaenoic Acid)
dilakukan pada minyak ikan tuna dan minyak sawit kasar (crude
palm oil = CPO).
Digunakan enzim lipase R. Miehei dan C. antartica. Karena ke-2
enzim ini sudah tersedia secara komersial
Dilakukan juga enkapsulasi minyak ikan untuk mempermudah
aplikasi Komposisi bahan pengisi yang digunakan adalah: betha
siklodekstrin, com syrup soilid, potasium kaseinat, isolat protein
kedelai dan bahan pengemulsi  dikeringkan dengan pengering
semprot
7