1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jenis bahan pangan

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jenis bahan pangan yang terbuat dari lemak menempati kedudukan penting
dalam menu makanan, selain menambah cita rasa, keempukan makanan, juga dari
sudut gizi penting sekali artinya untuk meningkatkan kandungan kalori dan
melarutkan vitamin A, D, E, dan K (Trivedi and Singh, 2005). Pada umumnya
sifat lemak yang diinginkan dalam bahan pangan adalah lemak yang mempunyai
titik cair mendekati suhu tubuh (tubuh manusia) sehingga jika dikonsumsi maka
lemak tersebut akan mencair sewaktu berada di mulut (Wang, et.al, 2006, Segall,
et.al., 2005).
Para pakar bioteknologi pangan dunia sedang giat menggalakkan
pengembangan Nutrigenomic yaitu cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari
respon manusia terhadap gizi dan komponen bio-aktif makanan dengan
menggunakan pendekatan genetika (DNA dan RNA), yang tujuannya untuk
mengeliminasi munculnya penyakit kanker dan jantung atau kelainan lainnya
pada tubuh (Aryantha, dkk., 2004).
Salah satu lemak yang memenuhi karakteristik di atas adalah lemak kakao
yang dapat diekstraksi dari biji kakao dengan rendemen 40%-50%, banyak
digunakan pada industri permen dan sebagai bahan penyalut coklat (Kurniven,
et.al., 2002; Abigor, et.al., 2003; Segall, et.al., 2005). Permen coklat berkualitas
tinggi biasanya di salut dengan lemak kakao 29.5%, sedangkan 70.5% lainnya
adalah merupakan campuran bubuk coklat, lemak susu, gula, dan ditambah aditif
lainnya (Minifie, 1989; Wang, et.al, 2006). Disamping itu, lemak kakao
digunakan juga sebagai bahan penyalut untuk kue coklat, es krim, dan puding.
Kegunaan bahan penyalut terus meningkat karena memberikan kelembutan dalam
makanan dan tidak rapuh, sehingga es krim tidak akan rusak pada suhu yang lebih
dingin.
Lemak kakao yang terdiri dari 80% trigliserida simetris yaitu SOS 20%,
POS 55%, dan POP 5% dengan karakteristik yang unik yaitu memiliki titik leleh
yang tajam sekitar 32oC-35oC, dan bersifat padat pada temperatur kamar dan bila
1
Universitas Sumatera Utara
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
dikonsumsi akan meleleh pada temperatur tubuh, sedangkan komposisi asam
lemaknya termasuk asam lemak dengan kalori tinggi yaitu asam-asam lemak
rantai panjang palmitat (25.4%), stearat (33.2%) dan oleat 32.6% (O’Brien, 1998,
Lipp and Anklam, 1998, Ooi, et.al., 2004, Segall, et.al., 2005, Wang, et.al., 2006,
Liu, et.al., 2007).
Asam lemak bebas dalam bentuk rantai panjang (C14-C22) hasil hidrolisis
trigliserida, memiliki ukuran molekul yang besar sehingga tidak bisa langsung
diserap oleh usus, dengan bantuan enzim diangkut oleh miselus dalam bentuk
emulsi dan dilepas ke dalam sel epitel usus, dan ditampung di dalam saluran getah
bening, lalu disusun kembali menjadi lipoprotein. Lipoprotein ini akan dipasok ke
dalam aliran darah dan sampai ke hati dan dihasilkan berupa energi, kolesterol
dan sisa lemak (Shinohara, et.al., 2005, Timoti, 2005). Kolesterol dan sisa asam
lemak terbentuk karena dalam proses metabolisme asam lemak rantai panjang
akan membentuk LDL (low density lypoprotein) yang merupakan hasil akhir
metabolisme lemak dari VLDL (very low density lypoprotein) melalui hasil antara
yang dikenal dengan nama IDL (intermediate density protein),
LDL sangat
berperan dalam proses penimbunan kolesterol yang menyebabkan terjadinya
aterosklerosis serta meningkatnya resiko terjadinya penyakit jantung koroner
(PJK), kanker, diabetes dan obesitas (Murray, et.al., 2003;
Nevin and
Rajamohan, 2008).
Lemak subtitusi yang mengandung asam lemak rantai sedang misalnya
asam laurat (C12) yang terdapat pada minyak kelapa sebesar 48.2% (Cox, et al.,
1995, O’Brien, 1998, Ooi, et.al., 2004, Nandi, et.al., 2004). Asam lemak rantai
sedang (C6-C12) memiliki sifat yang berbeda dengan asam lemak rantai panjang,
karena ukuran molekulnya tidak terlalu besar mudah diserap oleh usus dan segera
masuk di dalam peredaran darah dan mengalami metabolisme energi dan tidak
ditimbun menjadi jaringan lemak atau kolesterol, sehingga jika seseorang
mengkonsumsi minyak kelapa akan dihasilkan energi secara cepat karena jenis
asam-asam lemak tersebut cepat dan mudah dicerna oleh tubuh (Sinohara, et.al.,
2005; Sutarmi dan Rojaline, 2005; Timoti, 2005; Marten, et.al., 2006).
Asam laurat di dalam tubuh akan diubah menjadi monolaurin yang dapat
juga berfungsi sebagai antibakteri, antivirus dan antiprotozoa (Nandi, et.al.,
2
Universitas Sumatera Utara
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
2004), disamping memberikan efek hiperkolesterolemik yang lebih rendah
dibanding dengan lemak susu yang kaya asam lemak palmitat (rantai panjang)
(Cox, et.al., 1995; Kasai, et.al., 2003; Nosaka, et.al., 2003). Penelitian terhadap
penduduk Philipina yang banyak mengkonsumsi minyak kelapa menunjukkan
bahwa tidak terlihat korelasi positif antara konsumsi minyak kelapa dengan kadar
kolesterol darah dan penyakit kardiovaskular (Siahaan, dkk., 1993).
Keuntungan subtitusi lemak kakao dengan minyak kelapa adalah (1) tekstur
minyak kelapa sangat mirip dengan tekstur lemak kakao, (2) minyak kelapa yang
kaya akan laurat dapat menghasilkan lemak yang rendah kalori, (3) Dari data
Badan Pengawas Perdagangan Berjangka Komoditi (BAPPEBTI) menunjukkan
bahwa harga kakao
tahun 2009 ini Rp.24.000/kg, sedangkan minyak kelapa
hanya Rp.8970/kg pada saat yang sama. Jadi harga minyak kelapa jauh lebih
murah dari harga lemak kakao.
Perbedaan metabolisme asam lemak rantai panjang dengan rantai sedang
dapat dilihat pada Gambar 1.1, dibawah ini (Timoti, 2005):
Gambar 1.1 Perbandingan Konsumsi Asam Lemak Rantai Panjang dengan Asam
Lemak Rantai Sedang
Selain minyak kelapa yang kaya akan laurat juga minyak kemiri yang kaya
akan asam lemak tak jenuh yaitu oleat, linoleat dan linolenat dapat digunakan
sebagai pengganti lemak kakao karena asam lemak tersebut sangat bermanfaat
bagi tubuh, terutama asam lemak linoleat dan linolenat yang disebut sebagai asam
lemak esensial.
3
Universitas Sumatera Utara
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
Minyak kemiri mengandung asam lemak tidak jenuh terutama oleat
(10.5%), linoleat (48.5%) dan linolenat (28.5%) (Swern, 1982). Linoleat dan
linolenat termasuk asam lemak esensial yaitu asam lemak yang tidak dapat
dihasilkan oleh tubuh tetapi diperoleh dari makanan dan asam lemak ini termasuk
polyunsaturated fatty acid (PUFA) yang dapat mencegah penyakit jantung
koroner, kanker dan tumor, karena dapat meningkatkan HDL dan menurunkan
LDL dalam darah (Haumann, 1997).
Disamping itu juga asam linolenat dapat
meningkatkan rasa yang enak pada makanan (Fendi, 1997).
Selain kandungan asam lemak esensial yang tinggi dari minyak kemiri,
ditinjau dari segi harga, minyak kemiri jauh lebih murah dari lemak kakao. Data
dari BAPPEBTI tahun 2009, harga kemiri tanpa kulit hanya sekitar Rp.12.000/kg
dengan rendemen minyak sekitar 60% dan kelimpahannya juga besar terutama
daerah Sumatera Utara.
Asam lemak tak jenuh seperti asam oleat, linoleat dan linolenat yang tinggi
dalam minyak kemiri karena proses pemanasan, memungkinkan terjadinya asam
lemak trans, yang dapat menyebabkan penyakit kardiovaskular. Asam lemak trans
bersifat stabil di dalam tubuh sehingga susah untuk diuraikan yang menyebabkan
terjadinya timbunan lemak (Petrauskaite, et.al, 1998, Reddy and Jeyarani, 2001,
Alonso, 2002). Pengaruh asam lemak trans ini lebih buruk daripada efek negatif
asam lemak jenuh dan kolesterol (Oomen, et.al., 2001; Matsuzaki, etal., 2002;
Wardlaw and Kessel, 2002; Silalahi dan Tampubolon, 2002), karena adanya
timbunan lemak tidak hanya menaikkan kadar LDL, tetapi juga akan menurunkan
HDL sedangkan asam lemak jenuh tidak akan berpengaruhi kadar HDL (Silalahi
dan Tampubolon, 2002).
Adanya asam lemak trans ini dalam tubuh akan
menghambat aktivitas lechitin cholesterol acyl transferase (LCAT) dan aktivitas
karnitin (Silalahi, 2002).
Interesterifikasi merupakan reaksi pertukaran gugus asil diantara ester-ester,
yang meliputi penataan ulang (rearrangement) atau randomisasi residu asil dalam
triasilgliserol dan selanjutnya menghasilkan lemak atau minyak dengan sifat-sifat
baru (Belitz dan Grosch, 1987). Interesterifikasi dapat terjadi melalui proses kimia
atau enzimatis. Pada interesterifikasi kimia digunakan katalis seperti NaOCH3
dimana reaksi yang terjadi secara randomisasi, sehingga asam lemak pada ketiga
4
Universitas Sumatera Utara
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
posisi dipertukarkan, pada proses dapat kehilangan minyak diatas 5% dan
membutuhkan suhu yang lebih tinggi dengan biaya yang lebih besar bila
dibandingkan dengan enzimatis (Husum, et.al., 2007).
Interesterifikasi secara enzimatis banyak menggunakan enzim lipase
(triasilgliserol hidrolase) yang mengkatalisis reaksi hidrolisis trigliserida menjadi
digliserida, monogliserida, gliserol dan asam-asam lemak. Selain itu enzim lipase
juga dapat mengkatalisis reaksi sebaliknya (reaksi sintesis).
Beberapa peneliti sebelumnya yang menggunakan lipase sebagai katalis
seperti Sridhar, et.al. (1991), membuat penganti lemak kakao dari jenis tumbuhan
Indian Kokum (Garcinia indica) yaitu minyak yang diperoleh dari buah sejenis
manggis, Dhupa (Vateria indica) minyak yang diperoleh dari inti buah Dhupa, Sal
(Shorea Robusta) minyak dari buah pohon sal, dapat menggantikan lemak kakao
sebesar 20% dengan menggunakan enzim lipase. Jeyarani dan Reddy (2001)
membuat penganti lemak kakao dari minyak yang diperoleh dari biji pohon
Simaraouba glauca, yang dapat menggantikan lemak kakao sebesar 25%.
Lipase dapat diperoleh dari mikroba dan tumbuh-tumbuhan. Aplikasi reaksi
enzimatis pada skala industri terkendala oleh harga lipase mikrobial yang mahal,
karena biaya produksinya yang tinggi. Dengan demikian diperlukan suatu cara
untuk memperoleh sumber lipase lain yang harganya lebih murah. Cara
memperoleh lipase secara murah dengan mengisolasi lipase dari tumbuhtumbuhan karena mudah diperoleh dan harganya murah (Elisabeth, dkk., 1998;
Elisabeth dan Siahaan, 2000, Osborn and Akoh, 2002, Liu et.al., 2007). Enzim
lipase pada penelitian ini yang diperoleh dari inti sawit, biji kemiri dan biji kakao
digunakan sebagai biokatalisator pada reaksi restrukturisasi lemak kakao dengan
minyak kelapa dan dengan minyak kemiri melalui reaksi interesterifikasi.
Salah satu kelebihan dari enzim adalah karena sifat yang spesifik. Sifat
spesifik dari
lipase terlihat pada substrat, posisi, jenis asam lemak dan
geometrinya. Adanya spesifik lipase tersebut dapat meningkatkan hasil reaksi
dengan cara mengurangi pembentukan produk samping (Morah dan Rajah, 1994,
Ronne, et.al., 2005).
Berdasarkan uraian di atas maka untuk mengembangkan pembuatan lemak
kakao ini peneliti tertarik untuk mengganti lemak kakao dengan minyak kelapa
5
Universitas Sumatera Utara
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
dan dengan minyak kemiri melalui reaksi interesterifikasi dengan lipase inti sawit,
lipase kemiri dan lipase kakao sebagai enzim. Pemilihan ketiga lipase tersebut
sebagai enzim adalah mengacu pada sifat enzim yang memiliki spesifik yang
tinggi terhadap substrat. Dari penelitian ini substrat yang dipakai adalah lemak
kakao, minyak kelapa, dan minyak kemiri dengan enzim lipase inti sawit, lipase
kemiri dan lipase kakao. Menurut Elisabeth dan Siahaan (2000), enzim akan
menghidrolisis atau mensintesis subsrat pada bagian aktifnya. Maka dari enzim
yang dipakai apakah nanti akan mempengaruhi hasil yang diperoleh dari sifat
spesifitas enzim tersebut terhadap masing-masing substrat yang digunakan. Dan
hasil yang diperoleh akan dibandingkan dengan katalis yang telah umum
digunakan yaitu katalis kimia (NaOCH3) dan katalis komersial lipase lipozyme
TL IM.
Berdasarkan uraian-uraian di atas diharapkan melalui interesterifikasi akan
diperoleh pengganti lemak kakao yang akan menurunkan asam lemak rantai
panjang yang akan digantikan oleh asam laurat (minyak kelapa) dan akan
meningkatkan asam lemak esensial yaitu asam lemak linoleat dan linolenat
(minyak kemiri) dengan rendah/tanpa lemak trans.
1.2 Permasalahan
- Bagaimana pengaruh masing-masing enzim lipase dalam restrukturisasi lemak
kakao dengan minyak kelapa dan dengan minyak kemiri melalui reaksi
interesterifikasi
- Apakah proses interesterifikasi enzimatis akan menghindari terbentuknya lemak
trans.
1.3 Pemecahan Masalah
Interesterifikasi antara lemak kakao dengan minyak kelapa dan dengan
minyak kemiri dapat membentuk lemak kakao yang kaya akan laurat sebagai
sumber asam lemak kalori rendah dan lemak kakao yang kaya akan asam lemak
esensial linoleat (omega-6) dan linolenat (omega-3) menggunakan enzim dengan
harapan tidak terbentuk asam lemak trans.
6
Universitas Sumatera Utara
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
1.4 Tujuan
- Meneliti aktivitas lipase tumbuhan sebagai enzim pengganti enzim komersial
dan katalis kimia
- Merestrukturisasi lemak kakao dengan minyak kelapa dan dengan minyak
kemiri dengan proses interesterifikasi
- Memperoleh lemak kakao yang bebas asam lemak trans
1.5 Manfaat
- Memberikan informasi peranan enzim lipase dari tumbuhan dalam proses
restrukturisasi lemak kakao.
- Memperluas pemanfaatan lipase dari tumbuh-tumbuhan sebagai alternatif enzim
yang murah pengganti enzim komersial dan katalis kimia yang mahal.
- Menghasilkan lemak kakao yang mengandung asam laurat sebagai lemak kalori
rendah dan lemak kakao yang mengandung asam lemak esensial linoleat dan
linolenat.
- Menghasilkan lemak kakao yang bebas asam lemak trans.
7
Universitas Sumatera Utara