KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO) DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
Oleh MAYA DWIYUNI F34101055
2006 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO) DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
SKRIPSI Sabagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh MAYA DWIYUNI F34101055
2006 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO) DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
SKRIPSI Sabagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh MAYA DWIYUNI F34101055 Dilahirkan pada tanggal 17 Juni 1983 Di Bogor
Menyetujui, Bogor, Januari 2006
Dr.Ir. Sapta Raharja, DEA Dosen Pembimbing
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) Dengan Metode Pembekuan Krim Santan” adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Januari 2006
Maya Dwiyuni NIM F34101055
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 17 Juni 1983 dari ayah bernama Rumekso dan ibu Sutriani. Penulis merupakan putri kedua dari empat bersaudara. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SDN Panaragan Kidul III, kemudian diterima di SLTP Negeri 1 Bogor. Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 5 Bogor dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten sementara mata kuliah minyak dan lemak pada tahun ajaran 2005/2006. Pada tahun 2003 penulis mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah tingkat IPB. Pada Februari 2006 penulis menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) Dengan Metode Pembekuan Krim Santan”.
Maya Dwiyuni. F34101055. Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) dengan Metode Pembekuan Krim Santan. Di bawah bimbingan Sapta Raharja. 2006. RINGKASAN Tanaman kelapa merupakan salah satu sumber minyak nabati, selain itu juga sebagai sumber pendapatan bagi jutaan petani, dan sebagai sumber devisa negara. Pertumbuhan produksi kelapa telah mendorong peningkatan volume dan nilai ekspor minyak kelapa dan produk kelapa lainnya. Devisa negara yang diperoleh dari ekspor produk kelapa mencapai US$ 393 juta pada tahun 2000 (BPS, 2000). Namun setiap tahun pemerintah harus mengeluarkan devisa yang tidak kecil untuk mengimpor berbagai jenis minyak sayur seperti minyak jagung, minyak bunga matahari, dan lain-lain. Disamping membebankan pendapatan negara, produk tersebut merupakan salah satu sumber penyebab penyakit kronis, degeneratif dan kanker seperti jantung koroner, tekanan darah tinggi dan lain-lain. Minyak kelapa bebas dari free radical karena sangat stabil dan dapat menggantikan minyak sayur, apalagi jika dalam bentuk VCO. Pada penelitian ini dilakukan kajian ekstraksi Virgin Coconut oil (VCO) dengan beberapa metode. VCO adalah minyak kelapa yang diekstraksi dari kelapa segar yang telah matang dengan cara mekanis atau secara alami dengan atau tanpa aplikasi pemanasan yang tidak menimbulkan perubahan sifat fisiko kimia minyak. VCO dapat dikonsumsi oleh manusia dalam kondisi alaminya (APCC, 2004). Pada penelitian pendahuluan dilakukan ekstraksi VCO dengan 6 jenis metode, yaitu metode pendinginan (10oC, 21-24 jam), penambahan enzim papain kasar, penambahan asam cuka, teknik sentrifugal, dan pembekuan krim santan (10oC, 20-24 jam). Penelitian utama diperoleh dari penelitian pendahuluan yang dapat menghasilkan VCO, yaitu metode pembekuan krim santan hingga -10oC. Krim santan yang terpisah dari skimnya diputar pada kecepatan sentrifuse 4000 rpm selama 30 menit. VCO yang dihasilkan kemudian diturunkan kadar airnya dengan tiga cara, yaitu dengan pengeringan menggunakan oven vacuum, penambahan NaCl, dan Na2SO4. Masing-masing perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali. Minyak yang dihasilkan memiliki nilai kadar air, bilangan asam, FFA dan bilangan peroksida yang masih memenuhi standar APCC (Asian and Pacific Coconut Community). Kadar air minyak yang terbaik diperoleh dari minyak VCO yang dikeringkan dengan oven pada suhu 55oC selama 15-20 menit yaitu 0,01%, sedangkan nilai bilangan asam atau FFA yang terbaik diperoleh dari kontrol yaitu rata-rata 0,15% dan 0,28%. Bilangan peroksida paling rendah diperoleh pada perlakuan dengan penambahan NaCl yaitu 0,673 meq oksigen/kg minyak.
Maya Dwiyuni. F34101055. Studies on Physico-Chemicals of Virgin Coconut Oil (VCO) that was extracted by Freezing and Thawing Method from Coconut Milk Cream. Supervised by Sapta Raharja. 2006. SUMMARY Coconut tree was source of vegetable oil, and income for billion or farmers. The growth of coconut production has increased the volume and export value of coconut oil and its by-product. The devisa that was obtain from coconut product export was about US $ 393 billion in 2000 (BPS, 2000), but government still had spend to buy some hydrogenated vegetable oil that imported. The hydrogenated vegetable oil contain free radical that was dangerous for health. Different with hydrogenated vegetable oil, coconut oil could save the devisa can be substituted the hydrogenated vegetable oil, even if it was VCO (Budiarso, 2004). Generally, coconut oil had a bad label because it was source of saturated fat, but now research tell that coconut oil was different from other saturated oil, it has different effect for health. Virgin coconut oil is obtained from the fresh and mature kernel of coconut by mechanical or natural means without the application of high heat, which doesn’t lead to alteration of the oil. Virgin coconut oil is suitable for human consumption on its natural state. VCO was made from fresh coconut that had no contamination. Other coconut oil was made from copra and had to be refined through degumming and neutralization, after that oil must be bleached and deodorized. All of the process could change the chemically structure or physically. Because of that VCO was just refined by a washing with water, settling, filtration and centrifugation. To extract oil without heat and chemicals material, demulsification and separation of two different phase could be used by centrifugal force, denaturation of proteins in low temperature (freezing and thawing) or changed type of emulsion. Now the VCO producers use centrifugal force, “pancingan “ technique. Beside that, they also use fermentation technique, but “pancingan” technique had a weakness, that is need initial VCO to separate VCO from coconut milk cream and sometimes VCO couldn’t be separated. All of this technique produce VCO with high moisture content. High moisture content could be decreased by filtration with paper. In this primary research, VCO was made by freezing (-10oC) and thawing (room temperature) coconut milk cream, then separation of oil by centrifugal force in 4000 rpm. VCO that produce had high moisture content, to decrease moisture content would be added by salt (NaCl, Na2SO4) and be dried by oven in 55oC. The physico-chemical properties studied were oil moisture content, oil yield, free fatty acid content, acid value and peroxide value. The VCO obtain were fulfill the APCC (Asian and Pacific Coconut Community) standard.
KATA PENGANTAR Bismillahirrohmaanirrohiim, Alhamdulillaahirobbil’alamin, segala puji dan syukur hanya kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya, karena hanya dengan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) dengan Metode Pembekuan Krim Santan. Sholawat serta salam semoga selalu tercurah kepada junjungan kita Rosulullah SAW. Skripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Pengawasan Mutu Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA, IPB. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA selaku dosen pembimbing yang selama ini telah memberikan arahan dan masukkannya kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 2. Bapak Ir. Ade Iskandar, MSi dan Ibu Dr.Ir. Ika Amalia Kartika MT selaku dosen penguji. Terimakasih atas saran, kritik dan masukannya sehingga penyajian skripsi ini menjadi lebih baik. 3. Bapak dan Ibunda tercinta, atas semua dukungan dan pengorbanan yang tiada henti melalui do’a dan materi yang diberikan selama ini. 4. Kakak, adik yang kusayangi, yang selama penelitian sudah berbagi suka dan duka dengan penulis. 5. Teman-teman satu bimbingan, Astrid, Yuni dan Sandiwan. 6. Teman-teman laboratorium pengawasan mutu, tim minyak atsiri, tim surfaktan, warga Lab. Pengemasan, warga Lab PAU, dan Lab. Bioindustri. 7. Teman-teman TIN, TEP dan TPG 38 atas semua persahabatannya dan seluruh pihak terkait yang telah memberikan bantuan dan dukungannya pada penulis. Setiap manusia tak luput dari kesalahan, oleh karena dibutuhkan kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan tulisan ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk menambah wawasan dan pengetahuan kita. Bogor, Januari 2006 Penulis
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR .................................................................................. i DAFTAR ISI ............................................................................................... ii DAFTAR TABEL .........................................................................................v DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vi DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. vii I. PENDAHULUAN.................................................................................... 1 A. LATAR BELAKANG ....................................................................... 1 B. TUJUAN ........................................................................................... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 3 A. MINYAK DAN LEMAK................................................................... 3 B. KERUSAKAN MINYAK DAN LEMAK.......................................... 3 C. KELAPA ........................................................................................... 4 C.1. Daging Buah Kelapa .................................................................. 4 C.2. Emulsi Santan............................................................................ 6 C.3. Minyak Kelapa .......................................................................... 7 D. TEKNOLOGI PROSES PEMBUATAN VCO ................................... 9 E. VIRGIN COCONUT OIL (VCO)......................................................16 F. MANFAAT VCO.............................................................................17 III. METODE PENELITIAN .......................................................................19 A. BAHAN DAN ALAT .......................................................................19 B. METODE PENELITIAN..................................................................19 B.1. Penelitian Pendahuluan .............................................................19 B.2. Penelitian Utama.......................................................................25 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................27 A. PENELITIAN PENDAHULUAN.....................................................27 A.1. Daging Buah Kelapa Segar .......................................................27 A.2. Pembuatan VCO dengan Pendinginan.......................................28 A.3. Pembuatan VCO dengan Papain Kasar .....................................29 A.4. Pembuatan VCO dengan Penambahan Asam Cuka ...................30
A.5. Pembuatan VCO dengan Teknik Sentrifugal.............................31 A.6. Pembuatan VCO dengan Metode Pembekuan dan Peleburan ....31 B. PENELITIAN UTAMA ...................................................................32 B.1. Persiapan Bahan Baku ..............................................................33 B.2. Pengecilan Ukuran (Pemarutan) dan Ekstraksi Santan...............34 B.3. Kriming dan Pembekuan Emulsi Santan ...................................35 B.4. Ekstraksi Minyak dengan Sentrifugasi ......................................36 B.5. Pengurangan Kadar Air.............................................................38 B.6. Penyaringan ..............................................................................38 B.7. Analisa Fisiko Kimia ................................................................39 B.8. Hasil .........................................................................................39 1. Rendemen..............................................................................39 2. Kadar Air...............................................................................40 3. Bilangan asam dan Asam Lemak Bebas .................................42 4. Bilangan Peroksida ................................................................44 5. Asam Lemak Penyusun VCO.................................................46 V. KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................49 A. KESIMPULAN ................................................................................49 B. SARAN ...........................................................................................50 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................51 LAMPIRAN ................................................................................................55
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Nilai ekspor industri pengolahan kelapa Indonesia tahun 2000-2004.............................................................................. 1 Tabel 2. Komposisi kimia daging buah kelapa segar pada tiga tingkatan umur (per 100 g) .............................................................. 5 Tabel 3. Standar APCC komposisi asam lemak VCO .................................. 17 Tabel 4. Komposisi kelapa parut segar bahan penelitian .............................. 27 Tabel 5. Analisa fisik minyak setelah sentrifugasi ...................................... 30 Tabel 6. Perbandingan Minyak VCO hasil ekstraksi dengan standar APCC dan BBIA ............................................................... 32 Tabel 7. Kandungan asam lemak dalam VCO hasil penelitian ..................... 47
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Rumus kimia trigliserida ............................................................. 3 Gambar 2. Diagram alir proses pembuatan VCO teknologi IMC ................. 10 Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan VCO menggunakan campuran α-amilase, bromelin, pektinase, dan selulase .............................. 13 Gambar 4. Diagram alir proses Robledano-Luzuriage.................................. 14 Gambar 5. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa dengan cara Churning ................................................................ 15 Gambar 6. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan ekstrak kasar papain............................................................................... 21 Gambar 7. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan penambahan asam ...................................................................... 22 Gambar 8. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan teknik sentrifugal . 23 Gambar 9. Diagram alir proses pembuatan VCO ......................................... 26 Gambar 10. Bahan baku kelapa segar ............................................................ 27 Gambar 11. Mekanisme reaksi hidrolisis ikatan peptida dikatalisis oleh gugus sulfhidril (-SH) dalam bagian aktif suatu enzim peptida .. 29 Gambar 12. Penampang melintang sel daging buah kelapa ........................... 34 Gambar 13. Lapisan yang terbentuk setelah proses sentrifugasi..................... 37 Gambar 14. Lapisan krim yang terbentuk setelah proses sentrifugasi............. 37 Gambar 15. VCO yang dihasilkan pada penelitian......................................... 39 Gambar 16. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap rendemen...... 40 Gambar 17. Proses hidrolisis minyak............................................................. 41 Gambar 18. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap kadar air ....... 42 Gambar 19. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap FFA .............. 43 Gambar 20. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap bilangan asam ............................................................................ 44 Gambar 21. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap bilangan peroksida ..................................................................... 46
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Hasil analisa fisiko kimia minyak VCO....................................55 Lampiran 2. Kromatogram asam lemak VCO hasil penelitian ......................56 Lampiran 3. Kromatogram asam lemak standar............................................57 Lampiran 4. Prosedur analisa bahan baku.....................................................58 Lampiran 5. Prosedur analisa sifat fisik dan kimia VCO...............................61
I.
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Potensi kelapa Indonesia menurut APCC Statistical Year Book (1998) tergolong paling besar di dunia, yaitu sekitar 4,67 juta ton atau 26% dari produksi dunia dengan tingkat produktifitas sebesar 1,27 ton/Ha, disusul oleh India sebanyak 4,58 juta ton atau 25,57% dari produksi dunia, sedangkan menurut Badan Pusat Statistik (2005) perkembangan nilai ekspor industri pengolahan kelapa dari tahun 2000-2004 dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Nilai ekspor industri pengolahan kelapa Indonesia tahun 2000-2004 No. Tahun Nilai (juta US $) 1 2000 2.044,8 2 2001 1.687,3 3 2002 2.910,4 4 2003 3.247,5 5 2004 4.840,3 Sumber : BPS (2005) Melihat potensi yang besar dari komoditi kelapa ini dibutuhkan suatu teknologi yang baik untuk meningkatkan nilai tambah produk yang dihasilkan dari komoditi tersebut, disamping perbaikan dalam hal budidayanya. Minyak kelapa kasar adalah salah satu komoditi yang banyak diekspor, namun nilai tambah yang dihasilkan pada produk ini masih sangat kecil. Minyak kelapa yang banyak diproduksi di Indonesia umumnya merupakan minyak kelapa tradisional yang dibuat dengan metode ekstraksi kering (dry rendering) dari kelapa yang telah dikeringkan (kopra), dimana minyak yang diperoleh memiliki sifat fisiko kimia yang kurang baik yang disebabkan oleh adanya pemakaian bahan kimia dan proses pemanasan diatas 100oC pada proses refining yang menyebabkan perubahan secara kimia dari asam lemak tak jenuh serta merusak antioksidan alami yang ada pada minyak kelapa. Seiring dengan berkembangnya teknologi pengolahan pangan, penelitian mengenai minyak kelapa dapat meningkatkan nilai tambah serta fungsinya yang sangat essensial. Hasil dari penelitian tersebut kini
memunculkan suatu produk yang mempunyai sifat dwifungsi yaitu sebagai minyak goreng kualitas tinggi dan sebagai obat antimikroba yang potensial, sehingga mempunyai nilai tambah yang tinggi. Produk tersebut adalah minyak kelapa murni (Virgin Coconut Oil, VCO), yang merupakan minyak makan yang didapat tanpa mengubah sifat fisiko kimia minyak dengan hanya perlakuan mekanis dan pemakaian panas rendah (Codex Alimentarius Commission, 1995). Minyak ini hanya dimurnikan dengan cara pencucian menggunakan air, pengendapan, penyaringan dan sentrifugasi saja. Bahan kimia dan pemanasan tinggi tidak digunakan pada saat refining. Teknologi yang sudah ada untuk menghasilkan VCO diantaranya adalah teknologi perubahan bentuk emulsi, teknologi pemanasan langsung, teknologi fermentasi, teknologi enzimatis, dan lain-lain. Teknologi pemanasan langsung digunakan dengan pemanasan emulsi santan hingga mencapai suhu diatas 100oC dimana protein yang berfungsi sebagai emulsifier terdenaturasi, sedangkan pada teknologi fermentasi menggunakan mikroorganisme yang dapat menghasilkan enzim pemecah protein. Pada penelitian ini dilakukan kajian proses ekstraksi VCO dari kelapa segar dengan pembekuan krim santan hingga -10oC dan dicairkan pada suhu ruang, kemudian disentrifugasi pada kecepatan 4000 rpm selama 30 menit. Untuk mengurangi kadar air yang tinggi maka dilakukan penambahan garam NaCl, garam Na2SO4 dan pengeringan dengan oven pada suhu 55 oC. B. TUJUAN Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji proses ekstraksi VCO dengan menggunakan salah satu metode pemecahan emulsi pembekuan dan peleburan. Secara spesifik tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji pengaruh pembekuan dan peleburan emulsi krim santan pada pembentukan VCO dan sifat fisiko kimia VCO yang dihasilkan, serta menentukan cara pengurangan kadar air minyak terbaik berdasarkan pengaruhnya terhadap sifat fisiko kimia VCO yang dihasilkan.
II. TINJAUAN PUSTAKA A. MINYAK DAN LEMAK Minyak dan lemak adalah suatu trigliserida campuran, yaitu ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang. Minyak dan lemak (trigliserida) yang diperoleh dari berbagai sumber mempunyai sifat fisiko-kimia yang berbeda satu sama lain, karena perbedaan jumlah dan jenis ester yang terdapat di dalamnya. Struktur trigliserida adalah sebagai berikut. O H2C-O-C-R O HC-O-C-R O H2C-O-C-R Gambar 1. Rumus kimia trigliserida Trigliserida dapat berwujud padat atau cair, hal ini tergantung dari komposisi asam lemak yang menyusunnya. Sebagian besar minyak nabati berbentuk cair karena mengandung sejumlah asam lemak tidak jenuh, yaitu asam oleat, linoleat atau linolenat dengan titik cair yang rendah (Ketaren, 1986). B. KERUSAKAN MINYAK DAN LEMAK Sifat-sifat dan daya tahan minyak terhadap kerusakan sangat bergantung pada komponen penyusunnya, terutama kandungan asam lemak dan non lemak berupa zat pengotor. Minyak yang dominan mengandung asam lemak tidak jenuh cenderung untuk teroksidasi, sedangkan minyak yang dominan mengandung asam lemak jenuh cenderung terhidrolisis. Asam lemak umumnya semakin reaktif terhadap oksigen dengan pertambahan jumlah ikatan rangkap pada rantai molekul (Mahatta, 1975 di dalam Subiyantoro, 2003).
Kecepatan oksidasi lemak yang dibiarkan (expose) di udara akan bertambah dengan kenaikan suhu dan berkurang dengan penurunan suhu. Kecepatan akumulasi peroksida selama proses aerasi minyak pada suhu 100-115oC kurang lebih dua kali lebih besar dibandingkan pada suhu 10oC. Menurut De Man (1989), laju oksidasi dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang ada, derajat ketidakjenuhan minyak, adanya antioksidan, adanya prooksidan (terutama tembaga) dan beberapa senyawa organik seperti molekul yang mengandung lipoksidase, sifat bahan pengemas, kontak dengan cahaya dan suhu penyimpanan. Oksidasi minyak akan menghasilkan senyawa aldehida, keton, hidrokarbon, alkohol, lakton, serta senyawa aromatis yang mempunyai bau tengik dan rasa getir. Oksidasi dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida, kemudian terurainya asam-asam lemak disertai dengan konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam-asam lemak bebas. Tiga penyebab ketengikan pada minyak dan lemak dibagi atas 3 golongan yaitu : ketengikan oleh oksidasi, ketengikan oleh enzim dan ketengikan oleh proses hidrolisis.. Reaksi hidrolisis terjadi akibat adanya sejumlah air dalam minyak dan lemak. Dalam reaksi hidrolisis, minyak dan lemak (trigliserida) dirubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi ini menghasilkan flavour dan bau tengik pada minyak (Ketaren, 1986). Pemanasan mengakibatkan 3 macam perubahan kimia dalam lemak yaitu : 1) Terbentuknya peroksida dalam asam lemak tidak jenuh, 2) Peroksida berdekomposisi menjadi persenyawaan karbonil, dan 3) Polimerisasi oksidasi sebagian (Ketaren, 1986). C. KELAPA Kelapa merupakan tanaman perkebunan/industri berupa pohon batang lurus dari famili Palmae. Kelapa banyak terdapat di negara-negara Asia dan Pasifik yang menghasilkan 5.276.000 ton (82% produksi dunia) dengan luas ± 8.875.000 Ha pada tahun 1984, sedangkan sisanya oleh negara di Afrika dan Amerika Selatan. Indonesia merupakan negara perkelapaan terluas (3.334.000
Ha pada tahun 1990) tetapi produksinya masih dibawah Philipina (2.472.000 ton dengan areal 3.112.000 Ha), yaitu sebesar 2.346.000 ton (Anonim, 2005). C.1. Daging Buah Kelapa Daging kelapa segar mengandung 30-35% lemak, jika daging kelapa dikeringkan menjadi kopra maka kadar minyak meningkat menjadi 63-65%. Asam lemak yang terdapat dalam daging kelapa adalah laurat (45%), miristat (18%), palmitat (9,5%), oleat (8,2%), kaprilat (7,8%), kaprat (7,6%) dan stearat (5%). Komposisi kimia daging buah kelapa segar pada tiga tingkatan umur menurut Thieme (1968) dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Komposisi kimia daging buah kelapa segar pada tiga tingkatan umur (per 100 g) Komponen
Muda
Setengah tua
Tua
Kalori (Kal)
68,0
180,0
359,0
Protein (g)
1,0
4,0
3,4
Lemak (g)
0,9
13,0
34,7
Karbohidrat (g)
14,0
10,0
14,0
Kalsium (g)
17,0
88,0
21,0
Fosfor (g)
30,0
55,0
21,0
Besi (g)
1,0
1,3
2,0
Vitamin A (IU)
0,0
10,0
1,0
Tiamin (mg)
0,0
0,05
0,1
Vitamin C (mg)
4,0
4,0
2,0
Air (g)
83,3
70,0
46,9
53,0
53,0
53,0
Bagian yang dapat dimakan (g) Sumber : Thieme (1968)
Belleza dan Sierra (1976) melaporkan hasil analisa daging buah dari berbagai tingkat umur buah kelapa, yaitu 8 sampai 15 bulan. Kadar air, protein dan kadar abu menurun dengan matangnya buah tetapi kadar minyaknya meningkat. Puncak tertinggi kadar minyak terlihat pada buah berumur 12 dan 13 bulan. Kelapa mengandung tiamin, asam askorbat, vitamin A, tokoferol, vitamin B kompleks, dan sejumlah mineral seperti Na, K, Ca, P, S dan Cl (Woodroof, 1979). Kemudian menurut Somaatmadja et al. (1972) kadar lemak dan protein daging buah kelapa yang melekat pada tempurung lebih tinggi dibandingkan yang terkena air kelapa. C.2. Emulsi Santan Cairan berwarna putih yang dipisahkan dari daging buah kelapa disebut santan. Sison et al. (1968) menyatakan bahwa ekstraksi santan dari daging buah kelapa segar dipengaruhi oleh pH. Nilai pH optimum yang didapatkan untuk mengekstraksi santan berkisar antara 6 hingga 8. Santan merupakan cairan yang berbentuk emulsi. Hambali dan Suryani (2002) menyatakan bahwa emulsi merupakan suatu sistem yang heterogen yang mengandung dua fasa cairan (fasa terdispersi dan fasa pendispersi). Fasa terdispersi berbentuk globular-globular dan medium pendispersi berbentuk droplet (butiran). Substansi ketiga yang membuat emulsi permanen adalah emulsifier yang daya afinitasnya harus parsial dan berbeda dari kedua fasa di atas. Proses demulsifikasi atau pemecahan emulsi sangat tergantung pada stabilitas emulsi. Menurut Hambali dan Suryani (2002) stabilitas emulsi adalah suatu keadaan dimana terdapat keseragaman ukuran molekul fasa pendispersi dan fasa terdispersinya dengan konfigurasi yang terbaik. Apabila kerapatan antara fasa pendispersi dan terdispersi tinggi maka konfigurasi partikelnya sudah baik dan sistem emulsi semakin stabil. Kestabilan emulsi sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti ukuran dan distribusi partikel, jenis emulsifier yang terkandung didalamnya, rasio antara fasa terdispersi dan fasa pendispersi, serta
perbedaan tegangan antara dua fasa. Semakin baik distribusi ukuran dan semakin kecil diameter droplet, maka akan stabil suatu emulsi. Berdasarkan komponen fasa terdispersi dan fasa pendispersinya, emulsi dibedakan menjadi dua tipe yaitu tipe minyak dalam air (oil in water, o/w) dan tipe air dalam minyak (water in oil, w/o). Emulsi o/w fasa terdispersinya adalah minyak dengan medium pendispersi air, sedangkan emulsi w/o fasa terdispersinya adalah air dan fasa pendispersinya adalah minyak. Cancel (1971) menemukan bahwa efisiensi dari proses ekstraksi santan dipengaruhi oleh suhu dan jumlah air yang digunakan. Efisiensi ekstraksi meningkat saat air berlebih ditambahkan pada rajangan daging buah kelapa sebelum proses penyaringan. Tejada (1973) menduga ketidakstabilan emulsi santan disebabkan oleh kandungan minyaknya yang tinggi yaitu sekitar 26,4%. Perbedaan berat jenis antara minyak tersebut dengan bagian skimnya, dan juga karena sifat 2 fasa tersebut yang tidak bisa bercampur sehingga menyebabkan timbulnya proses creaming. Clemente dan Vilacorte (1933) menyatakan bahwa stabilitas emulsi santan juga dipengaruhi oleh kandungan proteinnya. Pada santan juga terdapat phospholipid dan galaktomannan (Balasubramaniam dan Sihotang, 1976; 1979; Payawan, 1974) yang juga mempengaruhi stabilitas emulsi santan. Tejada (1973) juga menyatakan bahwa rendemen santan tergantung terutama pada metode ekstraksi. Dengan pengepresan tangan santan yang diperoleh sebesar 52,9%, dengan Waring Blender 61,9%, pengepresan hidraulik (6.000 psi) 70,3% dan bila menggunakan kombinasi cara-cara tersebut (pemarutan, pengadukan, pengepresan hidraulik) sebesar 72,5%. C.3. Minyak Kelapa Minyak kelapa memiliki mutu yang paling tinggi dari minyak lainnya berdasarkan pada tingginya kadar asam lemak jenuh dan asam laurat (antimikroba). Kadar asam laurat dalam minyak kelapa adalah
48%, asam kaprilat kadarnya 8% dan asam kaprat kadarnya 7% (Fife, 2003), sedangkan minyak sayur (jagung, kedelai, biji bunga matahari) tidak mengandung jenis antimikroba ini sama sekali (Suhirman, 2004). Asam laurat pertama kali ditemukan dalam minyak kelapa oleh Kabara (1960), dan sudah dibuktikan dapat membunuh berbagai jenis mikroba yang membran selnya terdiri dari asam lemak (lipid coated microorganisms)
seperti
HIV,
Hepatitis
C,
Herpes,
Influensa,
Cytomegalovirus, Streptococus sp, Staphilococus sp, Gram positip dan Gram negatip, Helicobacter pyroli. Asam kaprilat juga adalah fungisida yang ampuh untuk mengobati infeksi jamur kandida/keputihan pada wanita (Fife, 2003). Sedangkan menurut paten yang dimotori oleh CE Isaacs menunjukkan bahwa kemampuan monogliserida dari asam-asam lemak kaproat, kaprilat, kaprat, laurat dan miristat yang terkandung dalam VCO dapat mematikan beberapa virus (Suhirman, 2004). Kadar asam lemak jenuh dalam minyak kelapa adalah 92%, sedangkan minyak sawit 86% (Reeves et al., 1979). Titik cair minyak kelapa berkisar antara 24-27oC, dengan titik beku sekitar 5oC lebih rendah dari titik cairnya (Swern, 1979). Laporan hasil penelitian dalam satu dekade terakhir telah menunjukkan bahwa tidak semua asam lemak jenuh itu sifatnya sama. Asam lemak jenuh asal keluarga pohon kelapa dikategorikan dalam asam lemak jenuh rantai karbon sedang (medium chain fatty acids, MCFA), sedangkan asam lemak jenuh asal minyak hewani dan minyak sayur digolongkan sebagai asam lemak jenuh rantai karbon panjang (long chain fatty acids, LCFA) sehingga secara fisiologis dan biologis efeknya terhadap kadar kolesterol darah pun berbeda (Budiarso, 2004). LCFA bukan saja merupakan penyebab utama kadar kolesterol darah tinggi, tetapi juga dapat menyebabkan kekentalan darah, tekanan darah tinggi, arterioklerosis, penyakit jantung koroner dan lain-lain. Apabila minyak kelapa digunakan untuk menggoreng (deep frying), struktur kimianya tidak akan berubah sama sekali, karena 92% terdiri dari asam lemak jenuh (saturated fatty acids), sehingga kondisi
kimianya tetap stabil dan tahan terhadap pemanasan. Berbeda dengan minyak sayur yang sebagian besar terdiri dari asam lemak tak jenuh, apabila dipakai untuk menggoreng deep frying akan mengalami proses polimerisasi (penggumpalan) dan jelantahnya menjadi kental. Hal ini disebabkan karena jelantahnya mengandung asam lemak trans (trans fatty acids), dan lemak trans terkenal bersifat radikal bebas dan karsinogenik. Maka gabungan dari unsur lemak trans yang bersifat radikal bebas, karsinogen, dan timbunan kolesterol inilah yang menjadi faktor utama risiko dan penyebab berbagai jenis penyakit kronis, degeneratif dan kanker yang sekarang sedang mewabah (Budiarso, 2004). Pada struktur asam lemak tak jenuh terdapat ikatan rangkap pada atom karbonnya, walaupun atom karbon ini diberi perlakuan pengikatan terhadap hidrogen (hidrogenasi), dan oksigen (oksidasi), minyak yang tak jenuh dan berantai panjang (polyunsaturated oils) menunjukkan kecenderungan tidak stabil dan mudah teroksidasi. Oksidasi adalah proses alami yang menimbulkan radikal bebas yang berbahaya. Disisi lain hidrogenasi adalah proses sintetis yang meningkatkan stabilitas, tetapi menimbulkan asam lemak trans yang berbahaya (Anonim, 2005). D. TEKNOLOGI PROSES PEMBUATAN VCO Teknologi yang sudah ada untuk menghasilkan minyak kelapa diantaranya adalah teknologi perubahan bentuk emulsi, teknologi pemanasan langsung,
teknologi
fermentasi,
teknologi
enzimatis
dan
teknologi
pengepresan semi basah (Intermediate Moisture Content/IMC technology). Teknologi-teknologi
tersebut
masing-masing
memiliki
kelebihan
dan
kelemahan. Menurut hasil penelitian Supriatna et al. (2000), teknologi IMC (Gambar 2) dinilai lebih baik untuk menghasilkan VCO karena investasinya relatif murah dan minyak yang dihasilkan mempunyai kualitas yang baik dan daya simpan yang lama. Rendemen yang dihasilkan pada metode ini adalah 23,44% dengan nilai kadar air 0,3% dan FFA 0,18%, sedangkan teknologi
yang digunakan oleh Sibuea (2004) untuk menghasilkan VCO adalah teknologi fermentasi menggunakan penambahan ragi atau cuka nira.
Daging kelapa segar Pengupasan testa
Blanching dan pemarutan Kelapa parut Pengeringan dan uji tingkat pengeringan
Kelapa parut kering siap pres
Pengepresan
Bungkil
Minyak kelapa
Pengeringan
Kelapa parut kering rendah lemak
Gambar 2. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa teknologi IMC (Supriatna et al., 2000)
Menurut Dendy dan Timmin (1973), variabel yang mempengaruhi ekstraksi minyak dan protein dari buah kelapa dengan metode wet-milling adalah rasio jumlah air dan kelapa parut, suhu proses, pH, klasifikasi protein dan lain-lain. Selain itu, pemisahan minyak dari emulsi santan dipengaruhi oleh metode yang digunakan dalam proses pemecahan emulsi santan, yaitu menggunakan sentrifugasi, penambahan enzim, penambahan asam, atau kombinasi dari ketiga cara tersebut. Pada proses ekstraksi minyak yang dilakukan oleh Robledano (1956) (Gambar 3), krim diperoleh dengan sentrifugasi, enzimatis, pembekuan dan peleburan untuk memecahkan emulsi. Sedangkan yang dilakukan oleh Roxas (1963), ditambahkan pula proses pasteurisasi pada buah kelapa sebelum dilakukan pembekuan dan peleburan. Pemecahan emulsi santan dapat pula dilakukan dengan penambahan minyak pada krim agar diperoleh sistem emulsi air dalam minyak. Pencampuran krim dengan minyak dilakukan pada temperatur 85oC (Hagenmaier et al., 1972; 1973). Pemecahan emulsi dengan menggunakan enzim telah dilakukan oleh Muchtadi dan Utari (1990) dengan diagram alir proses yang ditunjukkan pada gambar 4. Enzim yang digunakan adalah campuran enzim á-amilase, bromelin, pektinase dan selulase dalam nisbah tertentu. Rendemen minyak yang dihasilkan dari metode ini adalah 85,15% dari krim santan dengan nilai kadar air sebesar 1,83%, FFA 4,66%, dan berbau tengik. Berbeda dengan yang dilakukan oleh Rajisekharom dan Sreenivasson (1967), pemisahan minyak dari emulsi santan dilakukan dengan pemanasan dan sentrifugasi. Gunetileke dan Laurentius (1974) menyatakan bahwa pemecahan emulsi santan dapat dilakukan dengan pendinginan (chilling) atau pembekuan dan peleburan, kemudian disentrifugasi pada suhu 17oC atau kurang. Faktor yang berpengaruh pada proses sentrifugasi adalah suhu emulsi santan dan periode proses sentrifugasi. Pemecahan emulsi santan pernah dilakukan pula oleh Churning dengan mendinginkan krim santan hingga suhu dibawah 10oC kemudian dilakukan sentrifugasi untuk mendapatkan minyak. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa dengan cara Churning ditunjukkan pada gambar 5.
Berbeda dengan VCO, minyak kelapa yang terbuat dari kopra mengalami proses pemurnian. Komponen-komponen tidak tersabunkan seperti sterol, klorofil dan vitamin E akan terpisah pada proses netralisasi minyak, sedangkan pigmen karoten akan rusak oleh panas pada proses pemucatan (Ketaren, 1986). Teknologi proses pembuatan VCO yang baik harus dapat memenuhi kriteria seperti : dapat menjamin keberadaan vitamin E dan enzimenzim yang terkandung dalam daging buah kelapa, serta tidak menggunakan panas yang dapat menguraikan asam lemak penyusun komponen minyak kelapa. Teknik yang saat ini banyak digunakan adalah teknik pancingan, yaitu mengubah emulsi krim yang memiliki tipe emulsi oil in water (o/w) menjadi tipe emulsi water in oil (w/o). Selain teknik pancingan, teknik sentrifugal juga sering digunakan. Daging buah kelapakelapa Penghancuran dengan Grinder Penghancuran dengan ekspeler
Ampas grade rendah
Ampas
Penghancuran dengan ekspeler
Emulsi Krim
Sentrifugasi
Perlakuan penambahan enzim dan chilling Sentrifugasi
Skim
Pemanasan Protein terkoagulasi
Minyak Cairan
Sludge Gambar 3. Diagram alir proses Robledano-Luzuriage (Dendy dan Timmin, 1973)
Daging buah kelapa segar Pengepingan, pencucian dan pemarutan Pencampuran parutan kelapa dengan air (1:4) Pengaturan keasaman sampai pH 5,5 Penambahan campuran enzim á-amilase 0,5% Bromelin 0,5% Pektinase 0,1% Selulase 0,15%
Proses ekstraksi (reaksi enzimatis) suhu 55°C, selama 60 menit Sentrifugasi pada 10.000 rpm, 30 menit
Minyak
Air
Residu padatan
Penyaringan
Penguapan air
VCO Gambar 4. Diagram alir proses ekstraksi minyak kelapa menggunakan campuran enzim á-amilase, bromelin, pektinase dan selulase (Muchtadi dan Utari, 1990)
Daging kelapa Pemarutan
Pengepresan
Penambahan 1 bagian air, dan pengepresan Santan
Ampas
Pemekatan (sentrifugasi) Skim
Krim Pendinginan sampai 10°C
Butter coconut milk
Emulsi air dalam minyak Thawing dan sentrifugasi
Pekatan protein
Minyak
Gambar 5. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa dengan cara Churning (BBIA, 1999)
E. VIRGIN COCONUT OIL (VCO) Menurut
kriteria
yang
disepakati
dalam Codex
Alimentarius
Commission (1995) minyak dan lemak Virgin atau murni adalah minyak dan lemak makan yang didapat tanpa mengubah sifat fisiko kimia minyak dengan hanya perlakuan mekanis dan pemakaian panas rendah serta tidak menggunakan bahan kimia, kecuali yang tidak mengalami reaksi dengan minyak. Minyak ini dimurnikan dengan cara pencucian menggunakan air, pengendapan, penyaringan dan sentrifugasi saja. Menurut Sibuea (2004) untuk memperoleh VCO, penggunaan panas diminimalkan atau sama sekali dihilangkan, caranya dengan menggunakan enzim atau mikroorganisme penghasil enzim tertentu untuk memecah emulsi santan yang berikatan dengan lemak dan karbohidrat sehingga minyak dapat terpisah dengan baik. Rethinam dalam Coco Info International (2000) menuliskan ada beberapa teknologi proses untuk mengeksktraksi VCO termasuk : secara fisik/mekanik (fully Mechanized and sophisticated technologies), teknologi enzimatis, teknologi fermentasi, dan teknologi Intermediate Moisture Content (IMC). VCO mengandung asam laurat yang tinggi (sampai 53%), sebuah lemak jenuh dengan rantai karbon sedang (jumlah karbonnya 12) yang biasa disebut MCFA (Medium Chain Fatty Acid). Di dalam tubuh manusia asam laurat akan diubah menjadi monolaurin, sebuah senyawa monogliserida yang bersifat antivirus, antibakteri dan antiprotozoa. MCFA mudah diserap ke dalam sel kemudian ke dalam mitokondria, sehingga metabolisme meningkat. Dengan peningkatan metabolisme maka sel-sel bekerja lebih efisien membentuk sel-sel baru serta mengganti sel-sel yang rusak dengan lebih cepat. Berikut ini standar APCC (Asian and Pacific Coconut Community) untuk asam lemak yang terkandung dalam VCO.
Tabel 3. Standar APCC komposisi asam lemak VCO No. Asam Lemak Kadar (%) 1
Kaproat (C 6:0)
0,4-0,6
2
Kaprilat (C 8:0)
5,0-10,0
3
Kaprat (C 10:0)
4,5-8,0
4
Laurat (C 12:0)
43,0-53,0
5
Miristat (C 14:0)
16,0-21,0
6
Palmitat (C 16:0)
7,5-10,0
7
Stearat (C 18:0)
2,0-4,0
8
Oleat (C 18:1)
5,0-10,0
9
Linoleat (C 18:2)
1,0-2,5
10
Linolenat (C 18:3) – (C 24:1)
<0,5
Sumber : APCC (2004) Nilai FFA berdasarkan syarat mutu VCO Filipina maksimal adalah 0,5% sedangkan nilai asam laurat adalah 46,0% (Anonim, 2005).
F. MANFAAT VCO Menurut Fife (2003), minyak kelapa mengandung MCFA seperti laurat (C12), kaprilat (C10) dan miristat (C14). Minyak kelapa mengandung 40% asam laurat (hampir setara ASI, kadarnya 50%) yang memiliki aktivitas paling tinggi sebagai antivirus dibandingkan tiga asam lemak tersebut. Asam laurat juga mampu melawan berbagai jenis penyakit. VCO memiliki kadar vitamin E sebesar 30 kali lebih tinggi dari RBD coconut oil. Vitamin E merupakan salah satu antioksidan sehingga menyebabkan VCO tidak cepat tengik dan VCO juga mempunyai masa simpan yang cukup lama yaitu 2 tahun (Isaac, et al. 1992). Kabara et al. (2000) melaporkan bahwa MCFA tertentu seperti asam laurat mempunyai efek yang melemahkan bagi mikroorganisme patogen, seperti bakteri, khamir dan jamur.
Asam lemak dan turunannya mudah merusak membran lipid suatu organisme dan menginaktifkannya (Isaacs et al., 1992). Dengan demikian VCO mempunyai efek sebagai antiseptik. Disamping itu VCO dapat menjadi stimulasi tiroid. Pada jumlah hormon tiroid yang cukup, kolesterol (khususnya LDL-kolesterol) diubah melalui proses enzimatik menjadi steroid anti penuaan yang penting, progesteron dan DHEA. Substansi inilah yang dapat membantu mencegah penyakit liver, kegemukan, kanker dan penyakit lain yang berhubungan dengan penuaan dan penyakit degeneratif yang kronis lainnya (Peat, 2004). Pada tahun 1987 Lim-Sylianco mempublikasikan literatur yang menunjukkan efek anti kanker. Secara kimiawi minyak kelapa jauh lebih bersifat protektif dari pada lemak tak jenuh dalam hal penyebab kanker usus dan kanker payudara. Berbeda dengan minyak lainnya, penggantian minyak goreng dengan VCO tidak akan membentuk asam lemak trans selama penggorengan bahkan pada temperatur tinggi. Penelitian juga membuktikan bahwa minyak kelapa dapat mempercepat metabolisme, membantu dalam menurunkan berat badan dan mempercantik kulit. VCO juga digunakan untuk membuat sabun alami dan produk kesehatan lainnya (Anonim, 2005). Metode pembuatan VCO dibawah kondisi higienis pada sistem jaminan kualitas yang ketat. Prosesnya hampir tidak menghasilkan limbah, dengan dua macam produk samping yaitu kelapa parut rendah lemak dan konsentrat protein kelapa.
III. METODE PENELITIAN A. BAHAN DAN ALAT Bahan baku yang digunakan adalah buah kelapa segar setengah tua/tua yang diperoleh dari Pasar Gunung Batu Bogor. Bahan kimia untuk analisa meliputi KOH atau NaOH 0,1 N, alkohol netral 95%, indikator phenolphtalein, asam asetat glasial, kloroform, larutan KI jenuh, aquades, kertas saring, larutan natrium tiosulfat 0,1 N dan indikator larutan kanji. Alat yang digunakan untuk penelitian adalah pemarut listrik (rasper), saringan, labu pemisah, sentrifuse, freezer dan refrigerator, sedangkan untuk analisa dibutuhkan neraca analitik, gelas pengaduk, cawan kadar air, oven, desikator, termometer, erlenmeyer, hotplate, buret, corong, spektrofotometer DR2000, kromatografi gas dan pengering vakum. B. METODE PENELITIAN Penelitian ini terdiri dari 2 bagian, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. B.1. Penelitian Pendahuluan 1. Analisa bahan baku Pada penelitian pendahuluan dilakukan analisa bahan baku kelapa parut segar yang meliputi kadar air (metode oven), kadar lemak kasar (ekstraksi Soxhlet), kadar protein kasar (metode Kjeldahl) dan kadar serat kasar (pemasakan dengan asam sulfat dan natrium hidroksida encer). 2. Pembuatan VCO dengan pendinginan Setelah diperoleh hasil analisa proksimat, dilakukan percobaan dengan memberi pengaruh pendinginan terhadap krim santan pada suhu 10oC selama 21-24 jam di dalam chiller. Krim santan diperoleh dari perbandingan kelapa parut dan air sebesar 1:3. Krim santan yang telah didinginkan diputar dengan sentrifuse pada kecepatan 4000 rpm selama 30 menit hingga terbentuknya VCO yang akan dimurnikan dengan proses penyaringan menggunakan kertas saring whatman 41.
Metode pada penelitian pendahuluan ini menggunakan metode ekstraksi minyak kelapa yang dinamakan churning, yang lebih memanfaatkan unit operasi pendinginan dibawah 10oC dan pemisahan dengan gaya sentrifugal, namun dengan penghilangan beberapa unit operasi agar memiliki diagram alir proses yang seragam dengan penelitian utama. Setelah VCO terbentuk maka dilakukan analisa. Analisa yang dilakukan meliputi rendemen, kadar air minyak, asam lemak bebas, bilangan peroksida dan khromatografi gas. Hasil yang diperoleh dari penelitian pendahuluan ini digunakan
sebagai
pembanding untuk penelitian utama. 3. Pembuatan VCO dengan papain kasar Proses diawali dengan pemarutan daging buah kelapa yang sebelumnya telah dihilangkan testanya dan ditambahkan air panas yang bersuhu 70oC dengan perbandingan 1:3. Kemudian didiamkan agar terjadi pemisahan krim dari skim dan endapan selama 1,5-2 jam. Setelah krim terpisah dari skim dan endapan, dimasukan hancuran buah pepaya sebanyak 30% (b/v) dan dilakukan pemeraman selama 24 jam. Diagram alir proses dapat dilihat pada gambar 6. 4. Pembuatan VCO dengan penambahan asam cuka Daging buah kelapa yang sudah dibuang testanya kemudian diparut. Santan yang dihasilkan dari penambahan rasio air panas (70oC) dan kelapa parut sebesar 1:3 didiamkan selama 1,5-2 jam agar krim dan skim terpisah. Krim yang terbentuk dipisahkan dan dimasukkan larutan asam cuka 5% sebanyak 0,15% b/v. Kemudian dilakukan pemeraman pada campuran tersebut selama 10-14 jam dalam shaker pada suhu ruang. Diagram alir proses teknik pembuatan VCO dapat dilihat pada gambar 7.
Daging kelapa segar tanpa testa Pengepingan, pencucian dan pemarutan Pencampuran kelapa parut dengan air Ampas
Penyaringan
Santan
Skim
Kriming, pemisahan krim dengan skim Krim
Penambahan papain kasar Pemeraman selama 24 jam Pekatan protein
Sentrifugasi 4000 rpm, 30 menit Minyak Penguapan air dengan pemanasan 5-10 menit Penyaringan Analisa sifat fisik
Gambar 6. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan papain kasar (Husna, 1998)
Daging kelapa tanpa testa Pengepingan, pencucian dan pemarutan Pencampuran parutan kelapa dengan air (1:3) Ampas
Penyaringan
Santan
Skim
Pemisahan krim dengan skim Krim
Penambahan asam cuka
Fermentasi selama 10-14 jam Air
Pekatan protein Minyak
Gambar 7. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan penambahan ragi atau asam (Sibuea, 2004) 5. Pembuatan VCO dengan teknik sentrifugal Teknik sentrifugal merupakan teknologi yang sedang banyak digunakan oleh kalangan industri VCO saat ini. Prosesnya meliputi pemarutan daging buah kelapa tanpa testa dilanjutkan dengan pemerasan dan penyaringan untuk memperoleh santan. Santan yang
dihasilkan kemudian di diamkan selama 15-30 menit hingga terbentuk 2 lapisan cairan. Cairan atas disebut krim, dipisahkan dari skimnya, kemudian diaduk dengan sentrifuse selama 15 menit pada kecepatan penuh (setara 1500 rpm). Krim yang sudah diaduk ini didiamkan selama 2-4 jam agar minyak terpisah dari krim (Gambar 8).
Kelapa berumur tua Didiamkan selama 1 bulan Pengupasan sabut, tempurung dan testa
Tempurung dan testa
Pemarutan dan ekstraksi santan (rasio kelapa parut dan air 1:3) santan Diamkan 15-30 menit
Skim
Krim Sentrifugasi (15 menit, 1.500 rpm) Diamkan 2-4 jam Air
Pekatan protein Minyak
Gambar 8. Diagram alir proses pembuatan VCO teknik sentrifugal (Raharjo, 2005)
6. Pembuatan VCO dengan Metode Pembekuan krim santan Pada penelitian ini dilakukan ekstraksi santan dengan air pada perbandingan kelapa parut dan air sebesar 1:3. Emulsi santan yang diperoleh didiamkan selama dua jam hingga terlihat adanya pemisahan bagian krim dengan bagian skim. Bagian krim diberi perlakuan pembekuan (suhu -10oC) selama 20-24 jam dan peleburan pada suhu ruang selama 1 jam. Minyak diekstrak dari krim dengan proses sentrifugasi pada kecepatan 4000 rpm selama 15 menit, 30 menit dan 40 menit. Hasil penelitian ini menjadi acuan untuk menentukan lama periode sentrifugasi pada penelitian utama. B.2. Penelitian Utama Pada penelitian utama dilakukan ekstraksi santan dengan perbandingan kelapa parut dan air sebesar 1:3. Ekstraksi santan ini menggunakan tangan. Emulsi santan yang diperoleh didiamkan selama dua jam hingga terlihat adanya pemisahan bagian yang berwarna putih (diatas) dan bagian yang tidak berwarna (dibawah), bagian yang berwarna putih (krim) di beri perlakuan pembekuan (suhu -10oC) selam 20-24 jam dan peleburan (suhu ruang) selama 1 jam. Minyak diekstraksi dari krim dengan proses sentrifugasi pada kecepatan 4.000 rpm selama 30 menit. Minyak yang terbentuk kemudian diturunkan kadar airnya dengan 3 cara yaitu penambahan garam NaCl, garam Na2SO4 dan pengeringan dengan oven vakum pada suhu 55oC selama 15-20 menit. Selanjutnya masing-masing minyak hasil perlakuan disaring dengan kertas saring whatman 41 untuk menahan air yang terikat garam atau yang terkumpul di dasar penampung, fosfolipid, dan zat lainnya yang terkandung dalam minyak hasil sentrifugasi. Minyak yang dihasilkan dianalisis rendemennya, kadar air, kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, dan asam lemak penyusunnya dengan uji khromatografi gas. Diagram alir proses pembuatan VCO disajikan pada gambar 9.
Daging kelapa tanpa testa Pengepingan, pencucian dan pemarutan Pencampuran parutan kelapa dengan air ( rasio 1:3) Ampas
Penyaringan Santan Pemisahan krim dengan skim, di diamkan 1-2 jam Krim
Air & pekatan protein
Pembekuan (-10o C , 20-24 jam) dan pencairan (suhu ruang, 2 jam) Sentrifugasi 4.000 rpm selama 30 menit
Air & pekatan protein
Minyak Pengurangan kadar air dengan 3 perlakuan Penyaringan dengan kertas saring whatman 41 VCO Analisa fisiko kimia
Gambar 9. Diagram alir proses pembuatan VCO
Padatan
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENELITIAN PENDAHULUAN A.1 Daging Buah Kelapa Segar Buah kelapa terdiri dari serabut, tempurung, daging buah kelapa dan air kelapa. Pada bagian daging buah terdapat lemak yang kadarnya cukup besar setelah kadar air. Pada buah yang telah tua terdapat sekitar 28% daging buah (endosperm) dan 25% air. Daging buahnya mengandung 52% air, 34% minyak, 3% protein, 1,5% karbohidrat dan 1% abu (Setyamidjaja, 1982). Protein kelapa terdiri dari albumin (30,6%), globulin (61,9), prolamin (1,1%), glutelin (4,7%), residu tak larut (1,8%) dan nitrogen non-protein (0,1%) (Samson et al., 1971).
Gambar 10. Bahan baku buah kelapa segar Hasil analisa proksimat daging buah kelapa yang sudah diparut pada penelitian pendahuluan dibandingkan dengan penelitian sebelumnya dan literatur disajikan pada tabel 4. Tabel 4. Komposisi kelapa parut segar bahan penelitian No.
Komponen
1. Air (% wb) 2. Lemak (% wb) 3. Protein (% wb) 4. Serat kasar (% wb) * Sumber : Husna (1998) ** Sumber : Ketaren (1986)
Kelapa penelitian 55,07 33,01 2,12 9,8
Penelitian sebelumnya * 52,73 34,47 3,2 9,60
Kelapa setengah tua** 70 13,0 4 -
Kelapa tua** 46,9 34,7 3,4 -
Kadar protein yang terkandung dalam kelapa segar mempengaruhi kestabilan emulsi santan karena protein berfungsi sebagai emulsifier alami pada santan. Kadar protein bahan baku kelapa segar pada penelitian pendahuluan sebesar 2,12%. Nilai kadar protein yang lebih kecil ini memudahkan proses pemecahan emulsi santan, karena dengan kadar lemak sebesar 33,01% emulsi santan tidak menjadi lebih stabil. Kadar lemak bahan baku daging kelapa segar sebesar 33,01% menunjukkan bahwa kelapa yang digunakan memiliki umur hampir tua. Kadar lemak bahan baku digunakan sebagai acuan untuk menilai efisiensi ekstraksi minyak kelapa. Rendemen minyak menunjukkan ada/tidaknya lemak yang tak terekstraksi. A.2. Pembuatan VCO dengan Pendinginan Pada penelitian pendahuluan dilakukan pula pembuatan VCO dengan diagram alir yang sama dengan penelitian utama namun diberi suhu yang lebih tinggi yaitu kurang dari atau sama dengan 10oC. Santan dimasukkan ke dalam chiller agar terjadi proses kriming. Santan didinginkan dalam chiller pada suhu 4oC selama 21-24 jam atau dengan waktu yang sama pada penelitian utama. Setelah didinginkan, santan terpisah menjadi krim dan skim. Krim yang diperoleh memiliki bau agak asam dan kekentalan yang lebih tinggi dari santan sebelumnya. Krim kemudian disentrifugasi pada kecepatan yang sama dengan penelitian utama yaitu sekitar 4.000 rpm, namun minyak tetap tidak dapat terpisah, hanya sedikit minyak yang terbentuk yaitu pada permukaan tutup tabung sentrifuse, sehingga tidak mungkin dilakukan analisa. Tidak terbentuknya minyak setelah proses sentrifugasi disebabkan oleh tidak terdenaturasinya protein yang terkandung dalam krim kelapa. Protein akan terdenaturasi hanya pada kondisi suhu yang cukup tinggi dan ekstrim, sedangkan ikatan peptida akan rusak dengan beberapa perlakuan fisik seperti pembekuan dan peleburan, juga perlakuan kimiawi seperti penambahan asam. Protein yang berfungsi sebagai emulsifier masih stabil pada suhu pendinginan • 10°C.
Kecepatan sentrifugasi yang dibutuhkan untuk memisahkan minyak dari krim santan sekitar 8.000-10.000 rpm (Muchtadi dan Utari, 1990). Kecepatan sentrifuse yang digunakan pada penelitian pendahuluan ini hanya sekitar 4.000 rpm. Kecepatan sentrifuse penelitian pendahuluan disamakan dengan penelitian utama untuk mengetahui apakah ada pengaruh yang signifikan pada terbentuknya minyak antara krim santan yang diberi perlakuan pendinginan • 10oC dengan krim santan yang diberi perlakuan pembekuan dan peleburan. A.3. Pembuatan VCO dengan Ekstrak Papain Kasar Daging kelapa segar diparut untuk mendapatkan emulsi santan. Papain merupakan enzim protease yang dapat memecahkan protein kelapa. Enzim papain merupakan enzim yang mempunyai gugus –SH pada bagian aktifnya. Mekanisme reaksi hidrolisis ikatan peptida yang dikatalisis oleh gugus sulfihidril (-SH) dapat dilihat pada gambar 11. R Enzim
SH
+
C=O N-H
R Enzim
R’ Enzim bebas
H2N
S-C=O
+
R’
H2O
Peptida (substrat)
R Enzim
SH
+
C=O OH
Gambar 11. Mekanisme reaksi hidrolisis ikatan peptida dikatalisis oleh gugus sulfihidril (-SH) dalam bagian aktif suatu enzim peptida (Ketaren, 1986) Emulsi santan yang telah dimasukkan hancuran buah pepaya sebanyak 30% diperam selama 10-14 jam untuk memisahkan minyak dari emulsi. Hasil pemeraman ini selanjutnya diberi perlakuan fisik dengan proses sentrifugasi pada 4000 rpm selama 30 menit. Setelah proses sentrifugasi diperoleh tiga lapisan dalam tabung sentrifugasi. Lapisan atas
adalah minyak, lapisan tengah adalah air dan protein, dan lapisan bawah adalah padatan. Minyak yang dihasilkan kemudian dihitung rendemennya, dan dianalisa bau dan warnanya (Tabel 5). Tabel 5. Analisa fisik minyak setelah sentrifugasi No. 1. 2. 3.
Parameter Rendemen Bau Warna
Keterangan 23% Tidak diketahui Tidak berwarna
Pada penelitian sebelumnya (Husna, 1998) diperoleh minyak dengan rendemen 23-29%, bilangan asam 1,28 mg KOH/g minyak dan bilangan peroksida sebesar 0,56. Aroma merupakan salah satu parameter mutu yang penting dari VCO, untuk membedakan VCO dengan minyak kelapa yang terbuat dari kopra terlebih dahulu adalah perbedaan aromanya. Minyak kelapa yang terbuat dari kopra tidak memiliki aroma, karena sudah mengalami proses deodorisasi. Ada beberapa metode untuk memurnikan minyak kelapa yang terbuat dari kopra namun untuk VCO tidak dilakukan pemurnian karena dapat merusak antioksidan alaminya. Ada
beberapa
kelemahan
dari
teknologi
proses
dengan
menggunakan enzim, diantaranya adalah : - Penggunaan enzim masih terbatas disebabkan enzim komersial masih sulit didapat karena jumlahnya masih terbatas. - Seluruh tahapan proses harus higienis dan memerlukan sistem pengawasan yang ketat agar proses pemeraman berjalan sesuai yang diinginkan. A.4. Pembuatan VCO dengan Penambahan Asam Cuka (CH3COOH) Santan diperoleh dari pemerasan kelapa parut yang ditambahkan air yang bersuhu 70oC. Air yang bersuhu 70oC ini digunakan agar ekstraksi
santan
menjadi
efisien,
serta
mengurangi
kontaminasi
mikroorganisme. Krim dipisahkan setelah terjadi proses kriming selama 1,5-2 jam. Selanjutnya larutan asam cuka 5% ditambahkan ke dalam krim yang terbentuk. Larutan asam berfungsi untuk mendenaturasi protein yang
terkandung dalam emulsi santan. Pada penelitian ini, metode ekstraksi ini tidak dapat memisahkan minyak dari krim yang telah diperam karena larutan asam tidak mampu mendenaturasi protein pada emulsi santan. Pembuatan VCO dengan metode ini membutuhkan asam cuka, dimana asam cuka ini merupakan bahan yang tidak alami. A.5. Pembuatan VCO dengan Teknik Sentrifugal Pembuatan VCO dengan teknik sentifugal banyak dilakukan oleh produsen pembuat VCO saat ini. Dari 10-15 butir kelapa dapat dihasilkan 1 liter VCO (Raharjo, 2005). Faktor penting yang harus dilakukan pada proses pembuatan VCO dengan teknik sentrifugal adalah bahan baku kelapa segar. Proses pembuatan VCO dimulai dengan pemetikan buah kelapa tua dan didiamkan selama satu bulan. Pada penelitian ini bahan baku yang digunakan berasal dari kelapa segar yang peroleh di Pasar Gunung Batu. Setelah itu kelapa parut diekstraksi santannya. Santan didiamkan selama satu jam hingga terbentuk dua lapisan, krim dan skim. Krim yang telah dipisahkan dari skim kemudian diaduk dengan sentrifuse pada kecepatan penuh setara 1500 rpm selama 15 menit dan didiamkan selama 4 jam. Minyak yang dihasilkan pada metode ini hanya sedikit dan bahkan hampir tidak terbentuk. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah pemutaran secara fisik pada 1500 rpm tidak mampu melabilkan emulsi krim, air dan minyak masih berikatan dengan protein yang berfungsi sebagai emulsifier. A.6. Pembuatan VCO dengan Metode Pembekuan dan Peleburan Pembuatan VCO dengan metode pembekuan dan peleburan dilakukan dengan memecahkan emulsi santan terlebih dahulu melalui proses pembekuan hingga suhu –10oC. Setelah terjadi pemisahan antara krim dan skim, pembekuan dihentikan dan segera dicairkan pada suhu ruang. Krim yang diperoleh kemudian diputar dengan kecepatan 4.000 rpm dengan periode putar selama 15 menit, 30 menit dan 40 menit. Hasilnya menunjukkan bahwa pada saat periode putar 15 menit, minyak tidak terbentuk, sedangkan pada periode 30 menit minyak dapat terbentuk.
Begitu pula pada periode putar selama 40 menit. Rendemen minyak yang dihasilkan pada periode putar 30 menit rata-rata mencapai 23,43%. Rendemen minyak pada periode putar 40 menit tidak berbeda signifikan dengan rendemen pada periode putar 30 menit. Rasa dan bau minyak yang dihasilkan masih beraroma kelapa. Selanjutnya metode ini digunakan untuk membuat VCO pada penelitian utama. B. PENELITIAN UTAMA Pada penelitian utama dilakukan pembekuan dan peleburan pada emulsi santan serta pengurangan kadar air minyak dan uji kromatografi gas. VCO hasil perlakuan dibandingkan dengan standar APCC dan standar BBIA (Balai Besar Industri Agro). Perbandingan tersebut dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 6. Perbandingan VCO hasil ekstraksi dengan standar APCC dan BBIA Parameter VCO penelitian Standar APCC Standar BBIA Densitas relatif
0,91517
0,915-0,920
-
Indeks bias pada 40 oC
1,4479
1,4480-1,4492
-
Kadar air (%)
0,0136
maks. 0,1-0,5
0,08
Bilangan asam
0,5772
maks. 0,5
0,10
FFA (%)
0,2966
• 0,5
0,05
0,69359
•3
-
jernih
jernih
-
100
-
-
kelapa
bebas bau dan
-
Peroksida (meq oksigen/kg minyak) Warna Persen transmisi Bau dan rasa
rasa tengik/asing VCO yang memiliki sifat fisiko kimia terbaik adalah VCO hasil perlakuan dari cara pengeringan dengan oven. VCO yang dihasilkan memiliki nilai parameter mutu diantaranya adalah kadar air 0,0136%, bilangan asam 0,5772, FFA 0,2966%, bilangan peroksida 0,69359 meq oksigen/kg minyak,
transmisi 100%, warna yang jernih, bau dan rasa kelapa. Nilai parameter mutu tersebut masih sesuai dengan syarat mutu VCO jika dibandingkan dengan standar mutu VCO dari APCC. Indeks bias adalah derajat penyimpangan dari cahaya yang dilewatkan pada suatu medium cerah. Indeks bias dapat dipakai untuk pengujian kemurnian minyak. Indeks bias akan meningkat pada minyak atau lemak dengan rantai karbon yang panjang dan juga terdapatnya sejumlah ikatan rangkap. Nilai indeks bias dari asam lemak juga bertambah dengan meningkatnya bobot molekul, selain dengan naiknya derajat ketidakjenuhan dari asam lemak tersebut (Ketaren, 1986). Nilai indeks bias minyak yang dihasilkan sedikit menyimpang dari standar, hal ini dapat disebabkan oleh tidak adanya sejumlah asam lemak rantai karbon ikatan rangkap seperti palmitoleat dan linoleat, serta terurainya asam kaprat pada suhu 35oC dan asam lemak kaproat pada suhu 60oC. Selain itu juga tidak terdeteksi adanya asam lemak stearat. Tidak adanya salah satu asam lemak mengakibatkan penurunan bobot molekul sehingga indeks biasnya sedikit lebih kecil dari standar. Sama halnya dengan indeks bias, bobot jenis pun dapat digunakan untuk pengujian kemurnian minyak. Bobot jenis VCO menunjukkan nilai yang masih berada dalam kisaran standar APCC. B.1. Persiapan Bahan Baku Bahan baku pada penelitian ini adalah buah kelapa segar yang masih utuh. Sabut kelapa kemudian di kupas hingga dihasilkan daging buah. Daging buah ini di pertahankan tetap bersih dan higienis, begitu pun saat proses pemarutan hingga akhir proses terbentuknya minyak. Kelapa yang telah dibuang testanya kemudian diparut. Kelapa parut ini harus cepat diekstraksi santannya untuk menghindari kontaminasi dan penurunan mutu. Jika harus menunda proses ekstraksi santan maka kelapa parut disimpan di dalam chiller. Komposisi kimia daging buah kelapa ditentukan oleh umur buah, pada penelitian ini digunakan buah kelapa tua yang menurut Thieme (1968) mengandung kadar lemak
tertinggi yaitu sebesar 34,7%. Pada buah kelapa penelitian diperoleh kadar lemak sebesar 33,01%. Berbeda dengan minyak kelapa yang terbuat dari kopra, VCO dibuat dari buah kelapa yang masih segar. Kopra terbuat dari daging buah kelapa segar yang dikeringkan hingga kadar air tertentu. Metode pengeringan yang umum digunakan ada tiga macam, yaitu metode pengeringan dengan sinar matahari langsung (sun drying); pengeringan dengan bara atau pengasapan diatas api (smoke curing or drying over an open fire) dan pengeringan dengan pemanasan secara tidak langsung (indirect
drying).
Metode
pengeringan
tersebut
lebih
mudah
menimbulkan kontaminasi, tidak hanya mikroorganisme tetapi juga kotoran lain yang kasat mata. B.2. Pengecilan Ukuran (Pemarutan) dan Ektraksi Santan Proses ekstraksi santan pada penelitian ini diawali dengan pemarutan daging kelapa segar. Proses pemarutan diperlukan untuk merusak membran phospholipid dan dinding sel daging buah sehingga cairan sitoplasma yang mengandung globula minyak dapat terekstrak keluar sel. Daging kelapa parut kemudian dilarutkan dalam sejumlah air agar proses ekstraksi lebih mudah dan efektif. Cairan emulsi santan kemudian dipisahkan dari ampasnya dengan menggunakan saringan. Santan yang terekstrak selain mengandung cairan sitoplasma dan globula minyak juga mengandung komponen lain penyusun daging buah kelapa termasuk selulosa, phospholipid, gula, protein dan padatan yang ukurannya sangat kecil. dinding sel (mengandung selulosa, gula dan sedikit protein)
globula minyak
sitoplasma (campuran membran kompleks kimia dengan air phospholipid yang mengandung sebagian besar protein)
Gambar 12. Penampang melintang sel daging buah (endosperm) kelapa (Dendy dan Timmins,1973)
Menurut Balasubramanian dan Sihotang (1979), santan merupakan cairan yang berwarna putih yang diekstrak dari daging kelapa parut dengan cara pengepresan mekanik, dengan atau tanpa penambahan sejumlah air. Grimwood (1975) menyatakan bahwa komposisi santan berbeda tergantung pada varietas kelapa yang dipergunakan, umur buah dan keadaan lingkungan tempat tumbuh pohon kelapa. B.3. Kriming dan Pembekuan Emulsi Santan Emulsi merupakan suatu sistem yang heterogen yang mengandung dua fasa cairan (fasa terdispersi dan fasa pendispersi). Fasa terdispersi berbentuk globular-globular dan medium pendispersi berbentuk droplet (butiran). Substansi ketiga yang membuat emulsi permanen adalah emulsifier yang daya afinitasnya harus parsial dan berbeda dari kedua fasa di atas. Krim santan memiliki tipe emulsi oil in water (o/w) dengan minyak sebagai cairan terdispersi dan air sebagai cairan pendispersinya. Agar minyak dapat diekstraksi dengan mudah maka emulsi santan harus pecah (diperlukan proses demulsifikasi). Suatu emulsi distabilkan oleh protein. Protein kelapa memegang peranan penting sebagai emulsifier pada emulsi santan. Salah satu cara pemecahan emulsi menurut Bennet (1947) dalam Hagenmaier (1980) dapat dilakukan dengan pembekuan dan peleburan. Pembekuan dan peleburan dapat menyebabkan kerusakan struktur protein, terutama pada gugus hidrofilik dan lipofilik. Rusaknya struktur protein menyebabkan emulsi santan mengalami demulsifikasi. Santan didiamkan agar terjadi proses kriming yang menghasilkan dua lapisan, yaitu krim santan di lapisan atas dan konsentrat protein dalam air dilapisan bawah. Kemudian krim dipisahkan dari skim dan dibekukan pada suhu –10oC. Pada proses kriming terjadi distribusi partikel yang tidak seimbang dan diameter droplet tidak seragam sehingga menyebabkan koalesensi (bergabungnya droplet-droplet yang memiliki fasa yang sama). Menurut Djatmiko (1983), pengadukan dan pendinginan cepat akan menghasilkan krim yang semi cair yang mengandung lebih banyak minyak.
Pembentukan kristal-kristal es dimulai bila suhu telah diturunkan sampai sekitar –1oC. Pembekuan cepat menyebabkan kristal-kristal es yang terbentuk kecil-kecil. Pembekuan juga menyebabkan denaturasi protein yang terkandung dalam emulsi santan. Secara umum, pembekuan dapat mematikan jenis-jenis bakteri tertentu dan menurut Moeljanto (1982), suhu antara -1 hingga -10oC berpengaruh lebih mematikan pada bakteri tertentu dibandingkan dengan suhu -20oC atau lebih rendah lagi. Pembekuan
mengurangi
jumlah
bakteri
karena
terjadinya
denaturasi protein, tetapi organisme-organisme tertentu masih dapat hidup. Pada penelitian ini, santan yang telah beku kemudian dibiarkan pada suhu ruang hingga berwujud cair. B.4. Ekstraksi Minyak dengan Sentrifugasi Santan beku yang sudah dicairkan disentrifugasi pada kecepatan 4.000 rpm untuk memisahkan fraksi minyak dari air dan padatan berdasarkan berat jenisnya. Pada tabung sentrifuse (Gambar 13) dapat dilihat terbentuknya 3 lapisan : minyak pada lapisan atas, air dan pekatan protein pada lapisan tengah dan padatan berwarna putih pada lapisan bawah. Hal ini sesuai dengan keterangan dari literatur yang disajikan pada gambar 14. Sentrifuse bekerja dengan prinsip memanfaatkan gaya sentrifugal yang tidak sama antara fasa minyak dan fasa air atau padatan.
Gambar 13. Lapisan yang terbentuk setelah proses sentrifugasi : minyak, air, fasa protein permukaan dan padatan
Minyak
Minyak Fasa protein permukaan
Air dan pekatan protein
Air dan pekatan protein Padatan
Padatan
a
b
Gambar 14. Lapisan yang terbentuk setelah proses sentrifugasi : a. Pada proses sentrifugasi yang optimum, b. Pada proses sentrifugasi yang tidak optimum (Dendy dan Timmins, 1973)
B.5. Pengurangan Kadar Air Minyak yang dihasilkan dikurangi kadar airnya dengan cara penambahan garam dan pengeringan dengan oven pada suhu pengeringan 55oC selama 15-20 menit. Garam yang ditambahkan adalah garam NaCl dan garam Na2SO4. Jumlah garam yang ditambahkan dihitung berdasarkan kadar air minyak tertinggi dalam minyak yang dihasilkan. Jumlah garam yang ditambahkan juga dapat berlebih hingga air yang terkandung dalam minyak jenuh dengan NaCl. Garam tidak larut dalam minyak, namun dapat larut dalam air, sehingga garam yang telah menyerap air dapat diambil kembali dan dipisahkan dari minyak dengan cara menyaringnya dengan kertas saring. Garam Na2SO4 umumnya sering digunakan untuk mengurangi kadar air, namun masih dikhawatirkan keamanannya jika ditambahkan dalam VCO dan mengurangi tingkat kemurnian sebagai minyak alami yang dapat langsung dikonsumsi. Pengurangan kadar air diperlukan untuk mengurangi tingkat kerusakan minyak. Berdasasarkan Ketaren (1986), penambahan garam yang disertai dengan pengurangan kadar air dengan cara pengeringan, biasanya digunakan untuk mengawetkan ikan, daging dan bahan pangan berlemak yang terbuat dari kacang-kacangan. B.6. Penyaringan Pada akhir proses, minyak disaring dengan menggunakan kertas saring whatman 41 yang dapat menahan padatan dan air. Penyaringan merupakan proses terakhir untuk memurnikan VCO yang dihasilkan setelah melalui proses sentrifugasi. Oleh karena itu kertas saring yang digunakan harus mampu menahan partikel terkecil yang terkandung dalam VCO hasil sentrifugasi. VCO yang dihasilkan tidak berwarna (jernih) dengan nilai persen transmisi 100%. Sifat fisiko kimia VCO selanjutnya dianalisa untuk mengetahui mutunya.
huuhujkj
A
B
C
Gambar 15. VCO yang dihasilkan pada penelitian : A. Penambahan NaCl B. Penambahan Na2SO4 C. Pengeringan B.7. Analisa Sifat Fisiko Kimia Analisa yang dilakukan pada 4 perlakuan meliputi
rendemen,
kadar air minyak, bilangan asam, asam lemak bebas, bilangan peroksida, dan komposisi asam lemak dengan kromatografi gas, sedangkan untuk analisa warna, bau dan rasa, sebagian besar VCO yang dihasilkan memiliki warna yang jernih dengan bau dan rasa kelapa. Warna, bau dan rasa merupakan karakteristik VCO yang mudah dikenali secara organoleptik. Hal ini disebabkan karena pada proses pembuatannya tidak menggunakan bahan kimia atau suhu yang tinggi. B.8. Hasil 1. Rendemen Rendemen dihitung untuk mengetahui output yang didapat dari sekian banyak input bahan yang masuk. Input bahan berupa kelapa parut (dalam gram) sedangkan output berupa produk VCO (dalam gram). Metode perhitungan rendemen VCO dapat dilihat
pada lampiran 4. Hasil perhitungan rendemen untuk masing-masing perlakuan terdapat dalam gambar 16. Setiap perlakuan dan ulangan memiliki batch yang berbeda, namun input bahan yang masuk berasal dari kelapa parut yang sama untuk setiap perlakuan. Ulangan pertama dan ulangan kedua atau ketiga dilakukan pada waktu yang berbeda namun dengan kondisi proses yang sama. Data rendemen yang dihasilkan nilainya hampir seragam yaitu dalam kisaran rendemen 21,93% - 23,44%. Jumlah rendemen VCO dibandingkan dengan kadar lemak bahan baku kelapa segar sedikit lebih kecil hal ini disebabkan oleh kurang efisiennya proses ekstraksi santan dengan menggunakan tangan.
30 Rendemen (%)
25 20
Ulangan 1
15
Ulangan 2
10
Ulangan 3
5 0 NaCl
Oven
Na2SO4
Kontrol
Metode pengurangan kadar air
Gambar 16. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap rendemen 2. Kadar air Kadar air merupakan parameter yang mempengaruhi tingkat ketahanan minyak terhadap kerusakan. Menurut Ketaren (1986), terdapatnya sejumlah air dalam minyak atau lemak dapat mengakibatkan terjadinya reaksi hidrolisis. Minyak atau lemak akan diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi ini akan mengakibatkan ketengikan hidrolisis yang menghasilkan flavour dan bau tengik pada minyak tersebut. Reaksi kimia proses hidrolisis minyak dapat dilihat pada gambar 17.
O H2 C – O – C – R O
H2C – OH
HC – O – C – R +
3H2O
CH – OH
O
O + 3 R – C – OH
H2C – OH
H2 C – O – C – R trigliserida
air
gliserol
asam lemak
Gambar 17. Proses hidrolisis minyak VCO yang dihasilkan setelah melalui proses pemisahan dengan sentrifugasi pada penelitian ini memiliki kadar air yang relatif sedang dibandingkan dengan standar APCC. Data kadar air minyak hasil penelitian dapat dilihat pada gambar 18. Rata-rata kadar air minyak dengan cara pengeringan adalah 0,01%, sedangkan dengan penambahan Na2SO4 sebesar 0,03% dan dengan penambahan garam NaCl sebesar 0,09%. Kadar air yang paling tinggi adalah pada kontrol yang tidak diberi penambahan apapun sebesar 0,12%, namun masih dapat memenuhi standar APCC. Berkurangnya kadar air setelah penambahan NaCl dan Na2SO4 disebabkan oleh karena air yang terkandung dalam minyak menjadi larut dalam garam NaCl atau Na2SO4 yang ditambahkan hingga jenuh. Pengurangan kadar air dengan pengeringan dinilai sangat
efektif
mengakibatkan
namun
pada
terurainya
suhu
asam
pengeringan
lemak
kaprat.
55oC
akan
Pengeringan
menyebabkan partikel-partikel H2O terpisah dari partikel-partikel minyak dalam waktu yang cukup singkat. Kadar air minyak yang tinggi dapat menyebabkan kontaminasi bakteri yang mampu menghidrolisis molekul lemak.
Kadar air minyak (%)
0.18 0.16 0.14 0.12 0.1
Ulangan 1
0.08
Ulangan 2
0.06
Ulangan 3
0.04 0.02 0 NaCl
Oven
Na2SO4
Kontrol
Metode pengurangan kadar air
Gambar 18. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap kadar air minyak 3. Bilangan Asam dan Asam Lemak Bebas (FFA) Asam lemak bebas dihasilkan melalui reaksi hidrolisis yang dapat disebabkan oleh sejumlah air, enzim ataupun aktivitas mikroorganisme.
Semakin
tinggi
kadar
air
dalam
minyak
kemungkinan besar kadar asam lemak bebasnya tinggi. Semua enzim yang termasuk golongan lipase mampu menghidrolisis lemak, namun enzim tersebut inaktif oleh panas. Asam lemak bebas yang dihasilkan oleh proses hidrolisis dapat mempengaruhi flavor minyak. Menurut Fennema (1985), minyak kelapa berdasarkan kandungan asam
lemaknya
digolongkan
sebagai
minyak
asam
laurat
(C11H23COOH). Berdasarkan analisa kromatografi gas, VCO hasil penelitian mengandung 43,836% asam lemak laurat, sedangkan asam lemak lainnya adalah miristat (21,417%), oleat (14,344%), palmitat (11,660%) dan asam lemak lainnya yang tidak terdeteksi. Minyak ini memiliki kadar FFA yang masih dapat memenuhi standar APCC yaitu rata-rata sebesar 0,23% pada perlakuan penambahan NaCl dan sebesar
0,29%
pada
perlakuan
penambahan
Na2SO4
atau
pengeringan dengan oven. Data FFA hasil penelitian dapat dilihat pada gambar 19.
FFA yang terkandung dalam minyak kontrol sebesar 0,15%. Kadar FFA yang lebih rendah ini mungkin saja terjadi pada kontrol karena arena kadar airnya masih memenuhi standar. Asam lemak bebas terbentuk dari peristiwa hidrolisis dan oksidasi minyak. Proses hidrolisis terjadi karena adanya sejumlah air dalam minyak. Menurut Ketaren (1986) lebih lanjut, asam lemak bebas yang disebabkan oleh proses oksidasi terjadi karena minyak mengalami kontak langsung dengan oksigen. Minyak dengan perlakuan penambahan garam memiliki kadar FFA yang cukup tinggi dibandingkan dengan kontrol, disamping kadar air ada beberapa faktor yang mempengaruhi tingginya kadar FFA tersebut diantaranya adalah faktor varietas dan faktor suhu penyimpanan. Menurut Ketaren (1986), kecepatan hidrolisis oleh enzim lipase yang terdapat dalam jaringan relatif lambat pada suhu rendah.
Asam lemak bebas (%)
0.4 0.35 0.3 0.25
Ulangan 1
0.2
Ulangan 2 Ulangan 3
0.15 0.1 0.05 0 NaCl
Oven
Na2SO4
Kontrol
Metode pengurangan kadar air
Gambar 19. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap asam lemak bebas Menurut Djatmiko et al. (1985), minyak kelapa termasuk stabil karena asam lemak tidak jenuhnya hanya berkisar antara 6,5-11,8%. Minyak kelapa terbukti tidak mengalami ketengikan walaupun
mengandung 9% asam lemak tak jenuh linoleat (omega-6) (Peat, 2001). Bilangan asam dalam minyak kelapa yang diperoleh pada penelitian ini adalah 0,45 mg KOH/g minyak pada perlakuan penambahan NaCl, sedangkan pada metode penambahan Na2SO4 atau pengeringan nilainya adalah 0,58 mg KOH/g, dan sebesar 0,28 mg KOH/g pada kontrol. Bilangan asam terbesar terdapat pada VCO dengan perlakuan pengeringan. Pengeringan pada suhu 55oC menyebabkan hidrolisis beberapa asam lemak. Data bilangan asam disajikan pada gambar 20.
Bilangan asam (mg KOH/g minyak)
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4
Ulangan 1
0.3
Ulangan 2
Ulangan 3
0.2 0.1 0
NaCl
Oven
Na2SO4
Kontrol
Metode pengurangan kadar air
Gambar 20. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap bilangan asam 4. Bilangan Peroksida Bilangan peroksida merupakan parameter penting yang dapat dijadikan acuan untuk menentukan derajat kerusakan minyak. Peroksida terbentuk karena asam lemak tidak jenuh mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya (Ketaren,1986). Proses itu dikenal sebagai proses oksidasi. Kecepatan oksidasi lemak yang dibiarkan (expose) di udara akan bertambah dengan kenaikan suhu dan berkurang dengan penurunan suhu. Minyak kelapa hasil penelitian
menunjukkan nilai bilangan peroksida sebesar 0,673 meq oksigen/kg minyak pada minyak dengan perlakuan penambahan NaCl, 0,693 meq oksigen/kg minyak pada perlakuan penambahan Na2SO4, 0,433 meq oksigen/kg minyak pada minyak dengan pengeringan dan 2,583 meq oksigen/kg minyak untuk kontrol. Bilangan peroksida hasil penelitian disajikan pada gambar 21. Bilangan peroksida VCO hasil penelitian masih dapat memenuhi standar APCC yaitu • 3 meq oksigen/kg minyak. Bilangan peroksida tertinggi teramati pada VCO kontrol. Tingginya bilangan peroksida itu dapat disebabkan oleh tingginya kadar air, karena menurut Ketaren (1986) sejumlah air dalam lemak dapat menjadi medium yang baik bagi pertumbuhan jamur yang dapat menghasilkan enzim peroksida. Enzim peroksida dapat mengoksidasi asam lemak tidak jenuh sehingga terbentuk peroksida, disamping itu juga dapat mengoksidasi asam lemak jenuh pada ikatan karbon atom â, sehinggamembentuk asam keton dan akhirnyametil keton. Proses oksidasi dapat terjadi pada suhu kamar, dan selama proses pengolahan menggunakan suhu tinggi. Pada suhu kamar sampai dengan suhu 100oC, setiap satu ikatan tidak jenuh dapat mengabsorpsi 2 atom oksigen, sehingga terbentuk persenyawaan peroksida yang bersifat labil. Proses pembentukan peroksida ini dipercepat oleh adanya cahaya, suasana asam, kelembaban udara dan katalis (Ketaren, 1986).
Bilangan Peroksida (mg oksigen /kg minyak)
3 2.5 2
Ulangan 1 Ulangan 2
1.5
Ulangan 3
1 0.5 0
NaCl
Oven
Na2SO4
Kontrol
Metode pengurangan kadar air
Gambar 21. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap bilangan peroksida 5. Asam Lemak Penyusun VCO Untuk mengetahui jenis-jenis asam lemak yang terkandung dalam VCO yang dihasilkan pada penelitian ini, dilakukan analisa asam lemak dengan menggunakan kromatografi gas. Alat yang digunakan untuk mengetahui asam lemak yang terkandung dalam minyak adalah kromatografi gas dengan spesifikasi sebagai berikut : Suhu detektor Suhu injektor
: 250oC
Detektor
: FID
o
Kolom
: DEGS
o
Kecepatan rekorder : 5
: 200 C
Suhu awal
: 150 C
Suhu akhir
: 180oC
Analisa asam lemak dengan kromatografi gas menggunakan prinsip ekstraksi asam lemak dengan pelarut organik. Ekstraksi asam lemak bebas dilakukan dengan metode yang telah ditentukan. Asam lemak bebas yang sudah larut dalam pelarut organik kemudian diinjeksi
ke
dalam kolom
kromatografi
gas.
Prinsip
kerja
kromatografi gas adalah menguapkan semua jenis asam lemak, setiap jenis asam lemak memiliki waktu dan suhu penguapan/penguraian yang berbeda dengan ditandai oleh puncak-puncak kurva grafik pada kromatogram, waktu retensi antara jenis asam lemak yang satu dan
asam lemak lainnya berbeda sehingga dapat digunakan untuk membedakan jenis asam lemak yang terkandung. Untuk mengetahui jenis asam lemak kemudian kromatogram dibandingkan dengan kromatogram larutan standar. Asam lemak yang terdeteksi dalam VCO hasil penelitian (pengurangan kadar air dengan pengeringan) adalah sebagai berikut: Tabel 7. Kandungan asam lemak dalam VCO hasil penelitian No. Jenis asam lemak 1.
2.
Asam lemak jenuh : •
Laurat
43,836
•
Miristat
21,417
•
Palmitat
11,660
Asam lemak tidak jenuh : •
3
Kadar (g/100g)
Oleat
Lain-lain (tak terdeteksi)
14,344 8,743
Standar asam lemak yang digunakan adalah laurat, miristat, palmitat, stearat, oleat dan linoleat. Asam lemak lain seperti kaprat, kaproat dan kaprilat pada VCO tidak dapat ditentukan karena standarnya tidak tersedia. Asam lemak stearat tidak terkandung dalam VCO hasil penelitian, hal ini dapat disebabkan oleh tertahannya stearat dalam kertas saring pada proses penyaringan. Proses penyaringan dilakukan pada suhu ruang, sedangkan stearat berwujud padat pada suhu ruang dan mencair pada titik cair 69,4oC. Asam lemak lain yang tidak terkandung dalam VCO adalah linoleat dan linolenat. Linoleat memiliki 18 rantai karbon dengan dua ikatan rangkap, sedangkan linolenat memiliki 18 rantai karbon dengan tiga ikatan rangkap. Ikatan rangkap asam lemak tak jenuh bersifat labil dan mudah berikatan dengan molekul lain terutama setelah mendapat perlakuan pemanasan dan terkena sengatan cahaya
matahari, sehingga pada saat dideteksi dengan GC tidak terlihat puncak kurva yang berbeda dengan puncak kurva asam lemak oleat yang memiliki 18 rantai karbon dengan satu ikatan rangkap. Kadar asam lemak oleat yang terbaca pada kromatogram minyak VCO jauh lebih tinggi dari standar ataupun varietas kelapa manapun, dan hal ini tidak mungkin terjadi kecuali asam lemak tak jenuh linoleat dan linolenat yang terkandung dalam VCO berkurang ikatan rangkapnya akibat bereaksi dengan senyawa atau zat lain.
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Pemecahan emulsi dengan metode pembekuan dan peleburan pada krim santan kelapa dapat menyebabkan terbentuknya VCO setelah disentrifugasi dengan kecepatan minimal 4.000 rpm dengan rendemen yang tidak seragam, sedangkan pada krim yang didinginkan hanya sampai 10oC dengan kondisi proses sama dengan penelitian utama tidak dapat menghasilkan VCO sama sekali. Rendemen yang diperoleh dari penerapan metode pembekuan dan peleburan berkisar antara 21,93% - 23,44%. VCO yang dihasilkan dengan penerapan pembekuan dan peleburan memiliki nilai parameter mutu diantaranya adalah kadar air minyak berkisar antara 0,08% 0,16%, FFA berkisar antara 0,13% - 0,15%, bilangan asam berkisar antara 0,26 - 0,30 mg NaOH/g minyak, dan bilangan peroksida berkisar antara 2,38 2,78 meq oksigen/kg minyak. Semua nilai parameter mutu tersebut masih dapat memenuhi standar APCC. Pengurangan kadar air minyak dilakukan dengan cara penambahan garam NaCl, garam Na2SO4, dan pengeringan dengan oven. Kadar air minyak yang terbaik diperoleh dari minyak VCO yang dikeringkan dengan oven yaitu sebesar 0,01% kemudian dengan penambahan Na2SO4 sebesar 0,03% dan penambahan garam NaCl sebesar 0,09%. Ketiga nilai tersebut dibandingkan dengan kadar air kontrol sebesar 0,12%, sedangkan untuk parameter bilangan asam dan FFA yang terbaik diperoleh dari kontrol yaitu rata-rata 0,15% dan 0,28%. Bilangan perosida paling rendah yang merupakan parameter mutu yang paling penting diperoleh pada perlakuan dengan penambahan NaCl yaitu 0,673 meq oksigen/kg minyak kemudian, pada penambahan Na2SO4 sebesar 0,693 meq oksigen/kg minyak, dan 0,433 meq oksigen/kg minyak pada minyak dengan perlakuan pengeringan. Bilangan peroksida kontrol sangat tinggi yaitu 2,583 meq oksigen/kg minyak.
B. SARAN 1. Perlu dikaji pengaruh metode ekstraksi ini pada setiap varietas kelapa tertentu. 2. Perlu dikaji lebih dalam tentang kandungan minyak VCO, terutama senyawa yang berfungsi sebagai zat antioksidan alami serta zat-zat lain yang memiliki fungsi penting.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2000. Ekonomi Perkelapaan. warintek.progressio.or.id/perkebunan/ kelapa.htm. Anonim. 2004. The Heathy Side of Natural Fats.
[email protected]. Anonim. 2004. Coconut Oil : A Good Fat. www.naturodoc.com. Anonim. 2005. Cocoonuts Oil and Its Wonderful Health Benefits. www.coconutconnections.com/virgin_coconut_oil.htm. Anonim. 2005. The Importance of Coconut Oil in The Diet. www.coconutconnections.com/virgin_cononut_oil.htm. AOAC. 1995. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemist. AOAC Int.,Virginia, USA. APCC.
2005. APCC Standard For http://www.apccsec.org/article-coconut.html
Virgin
Coconut
Oil.
BBIA. 1999. Pengembangan Teknologi Proses Pembuatan Minyak Murni Asal Kelapa (VCO). Makalah Workshop Evaluasi Hasil Forum Komersialisasi Hasil Riset Teknologi Industri. Balitbang Industri dan Perdagangan Departemen Perindustrian dan Perdagangan RI. Bogor. Balasubramaniam, M. 1976. Polysaccharides of the kernel of maturing and matured coconut. Di dalam Djatmiko, B. 1983. Studi Mengenai Stabilitas Emulsi Santan. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. Belleza, C.F., and Z.N. Sierra. 1976. Proximate Analysis of the Coconut Edosperm in Progressive Stages of Development. Journal of Coconut Studies, 1 : 37. Bennet. 1947. Practical Emulsions. Di dalam Husna. 1998. Pembuatan Minyak Kelapa dari Santan Kelapa segar Menggunakan Ekstrak kasar Enzim Papain dan Ekstrak Kasar Enzim Bromelin. Skripsi. Departemen Teknologi Industri Pertanian Fateta, Fateta-IPB, Bogor. BPS. 2000. Statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia. Biro Pusat Statistik. Jakarta. Budiarso, I. T. 2004. Minyak Kelapa versus Arteriosklerosis. www. indosiar.com.
Cahyana. 2005. Putaran Pemecah Minyak. Trubus 427, Juni 2004/XXXVI. Hal. 22. Cancel, L.E. 1971. Effect of Amount and Temperature of Water in the Extraction of Coconut Milk from Coconut Pulp. J.Agr.Univ.Puerto Rico, 35:167. Clemente dan Villacorte. 1933. Some Colloidal Properties of Coconut Milk. Di dalam Djatmiko, B. 1983. Studi Mengenai Stabilitas Emulsi Santan. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. Codex Alimentarius Commission. 1995. Report of the 14th Session of the Codex Committee on Fats and Oils. London 27 Sept - 1 Oct. 1993. FAO United Nations, London. Dayrit, S. 2000. Coconut oil in health and disease: Its and monolaurin’s potential as cure for HIV/Aids. Paper read at the XXXVII Cocotech Meeting, Chennai, India, July 25. DeMan, J.M. 1989. Kimia Makanan. Penerbit ITB. Bandung. Dendy, D.A.V. dan W.H. Timmins. 1973. Development of Wet Coconut Process Designed to Extract Protein and Oil from Fresh Coconut. Tropical Product Institute, London. Djatmiko, B. 1983. Studi Mengenai Stabilitas Emulsi Santan. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. ----------------. 1983. Mempelajari Pembuatan Minyak Kelapa Secara Kering dan Analisis Sifat Fisiko-Kimianya. Di dalam Buku II Kelapa-1. Prosiding Simposium I Hasil Penelitian dan Pengembangan Tanaman Industri, Caringin-Bogor, 25-27 Juli 1989. Bogor. Fife. 2002. Eat Fat Look Thin, A Safe and Natural Way to Lose Weight Permanently, HealthWell Publications. www.coconut-oil.com. -----. 2003. The Healing Miracles of Coconut Oil, 3rd edition. Piccadilly Books Ltd. www.coconut-oil.com. Grimwood. 1975. Coconut Palm Products, Their Processing in Develoving Countries. Di dalam Djatmiko, B. 1983. Studi Mengenai Stabilitas Emulsi Santan. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. Gunetileke, K.G., and S.F Laurentius. 1974. Condition for the Separation of Oil and Protein from Coconut Milk Emulsion. J. Food Sci. 39:230. Hagenmaier, R., 1980. Coconut Aqueous Processing. San Carlos Publication, University of San Carlos, Cebu City. Philippines.
Hambali, E. dan A. Suryani. 2002. Teknologi Emulsi. Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fateta-IPB. Bogor. Husna. 1998. Pembuatan Minyak Kelapa dari Santan Kelapa segar Menggunakan Ekstrak kasar Enzim Papain dan Ekstrak kasar Enzim Bromelin. Skripsi. Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fateta- IPB, Bogor. Isaac. 1992. Antimicrobial (Antiseptic) Effect of Coconut Oil. Di dalam Lee. 2001. Coconut Oil : Whay It is Good for You. www. Coconutconections.com. Kabara. 2000. Health Oils From the Tree of Life (Nutritional and Health Aspects of Coconut Oil). Indian Coconut Journal 2000. 31(8):2-8. Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak Dan Lemak Pangan. Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta. Lawson, H. 1995. Food, Oils and Fats. Technology, Utilization and Nutrition. Chapman and Hall. International Thomson Publishing Company. NewYork. Lee. 2001. Coconut Oil : Whay It is Good for You. www. Coconutconections.com. Mahatta. 1975. Technology and Refinning of Opil and Fats. Small Business Publication, New Delhi. Di dalam Subiyantoro, 2003. Kajian Proses Pemucatan Minyak Goreng Bekas dengan Metode Adsorpsi dan Pengkelatan. Skripsi. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FatetaIPB, Bogor. Muchtadi, D. dan Lestari. 1990. Pengolahan Buah Kelapa Secara Enzimatis dan Evaluasi Mutu Minyak Serta Nilai Gizi Protein Yang Dihasilkan. Laporan Penelitian. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. Payawan. 1974. A Study on Some Phospholipids of Coconut Meat. Di dalam Djatmiko, B. 1983. Studi Mengenai Stabilitas Emulsi Santan. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. Peat. 2004. Oil in Context. www.coconut-connections.com. Raharjo. 2005. Di dalam Cahyana. Putaran Pemecah Minyak. Trubus 427- Juni 2005/xxxvi. Rajasekharan, N. 1964. Chemical and Technological Invetigation on Coconut Products. Thesis. Bananas Hindu Univ, India.
Rajasekharan, N. and Sreenivasan. 1967. The use of Coconut Preparations as a Protein Supplement in Child Feeding. J. Of Food Sci. 4:59. Reeves, et al. 1979. The Healthy Resurgence of Tropical Oils. Di dalam Suhirman. 2004. Manfaat Virgin Coconut Oil Bagi Kesehatan Masyarakat. Kompas, 13 April 2004. Rethinam, P. 2004. Virgin Coconut Oil. Coco Info International. Vol. 11, No. 1, 2004. APCC, Jakarta. Indonesia. Robledano, P. 1952. Method of Extracting Oil from Mature, Fresh Coconut Meats. U.S. Patent 1, 742, 847. Roxas, P.P. 1963. Process of Recovering Oils from Oleaginous Meat of Nuts, Beans and Seeds. U.S. Patent 3,083,365. Samson, A.S., R.N. Khaund, C.M. Cater dan K.F. Mattil, 1971. Extractability of Coconut Proteins. J. Food Sci. 36 : 725-727. Di dalam Djatmiko, B. 1983. Studi Mengenai Stabilitas Emulsi Santan. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. Sibuea, P. 2004. Virgin Coconut Oil. Kompas, 22 Desember 2004. hlm. 32 kolom 1-5. Sison, B.D., Et al. 1968. Coconut Protein Studies : Studies on Optimum Sonditions of Extraction and Precipitation of Protein from Coconut Meat. NIST Technical Bulletin No. 2. Somaatmadja, D., A. Djoewarni, A. Dachlan dan H. Wirianto, 1972. Isolasi Protein dan Teknologinya : Protein Kelapa dan Daun Ketela. Komunikasi No. 153. Balai Penelitian Kimia, Bogor. Sreenivasson. 1967. The Use of Coconut Preparations As A Protein Supplement in Child Feeding. Di dalam Hagenmaier, R., 1980. Coconut Aqueous Processing. San Carlos Publication, University of San Carlos, Cebu City. Philippines. Suhirman. 2004. Manfaat Virgin Coconut Oil Bagi Kesehatan Masyarakat. Kompas, 13 April 2004. Supriatna, D., Bakri, dan Hitler G. P., 2000. Proses Pengolahan Minyak Kelapa Dengan Metode Pengepresan Semi Basah. Di dalam Warta IHP. Vol. 17, No. 1-2 : 28-35. BBIHP. Bogor. Swern, 1979. Bailey Industrial Oil and Fat Products, Vol 1. John Willey and sons, New York.
Tejada. 1973. Studies on Processing and Preservation of Coconut Cream. Di dalam Djatmiko, B. 1983. Studi Mengenai Stabilitas Emulsi Santan. Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB, Bogor. Winarno, F.G., 1984. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia, Jakarta. Woodroof, J.G., 1979. Coconut : Production, Processing, and Products. The AVI Publ. Co., Inc., Westport, Connecticut.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Analisa Fisiko Kimia Minyak VCO A. Rendemen Perlakuan NaCl Pengeringan Na2SO4 Kontrol
Ulangan 1 20.7039 15.6134 21.452 25.68
Ulangan 2 26.0786 27.5775 23.0629 23.6319
Ulangan 3 23.5477 24.2975 21.286 20.0064
Rata-rata 23.4434 22.4961 21.9336 23.1061
B. Kadar Air Perlakuan
Ulangan 1
Ulangan 2
NaCl Pembekuan Pengeringan (-10o ) Na2SO4 Kontrol
0.07882 0.00596 0.07441 0.12056
0.1456 0.0317 0.0138 0.1658
Ulangan 3 Rata-rata 0.0465 0.003 0.0171 0.0776
0.0903 0.0136 0.0351 0.1213
C. Kadar FFA Perlakuan
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3 Rata-rata
NaCl Pembekuan Pengeringan (-10 o ) Na2SO4 Kontrol
0.205 0.274 0.322 0.154
0.2437 0.3592 0.2909 0.1352
0.25 0.256 0.285 0.146
0.2328 0.2966 0.2995 0.1454
Perlakuan
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
Rata-rata
NaCl Pembekuan Pengeringan (-10 o ) Na2SO4 Kontrol
0.398 0.534 0.627 0.301
0.4743 0.6992 0.5661 0.2632
0.487 0.498 0.556 0.285
0.4531 0.5772 0.5829 0.283
D. Bilangan asam
E. Bilangan Peroksida Perlakuan
Ulangan 1
Ulangan 2
Ulangan 3
Rata-rata
NaCl Pembekuan Pengeringan (-10 o ) Na2SO4 Kontrol
0.54345 0.69081 0.94566 2.77644
0.6401 0.5961 0.1988 2.5803
0.8405 0.7938 0.1493 2.3817
0.67468 0.69359 0.43125 2.57948
Lampiran 4. Prosedur analisa bahan baku A. Kadar Air (AOAC, 1981) Prinsip : Menguapkan air dengan energi panas Prosedur : Analisa kadar air dilakukan dengan membandingkan kehilangan berat bahan awal dan berat bahan pada oven 3 jam pada suhu 105 oC. Perhitungan : Persen kadar air (berat basah)
=
kehilangan berat (gram) x 100% berat sampel (gram)
B. Kadar Minyak (AOAC, 1981) Prinsip : Melarutkan minyak dengan pelarut organik Prosedur : Bahan yang akan dihitung kadar minyaknya mula-mula ditimbang sebanyak 5 gram. Kemudian dibungkus dengan ketas saring yang dibentuk seperti kantong dan ditutup dengan kapas tidak berlemak. Bungkusan ini kemudian diletakkan pada sokhlet apparatus dan diekstrak dengan heksan. Pelarut dapat dipisahkan dengan cara penyulingan, sampai pelarut terlihat jernih. Labu yang berisi minyak kemudian dikeringkan dengan alat pengering pada suhu 105 oC - 110 oC kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Pengeringan dan penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat yang tetap. Perhitungan : Kadar minyak = Berat labu awal – (berat labu + minyak) x 100% Bobot contoh (gram) C. Kadar Protein (AOAC, 1984) Prinsip : Penetapan protein berdasarkan oksidasi bahan-bahan berkarbon dan konversi nitrogen menjadi amonia. Selanjutnya amonia bereaksi dengan kelebihan asam membentuk amonium sulfat. Larutan dibuat menjadi basa dan
amonia diuapkan untuk kemudain diserap dalam larutan asam borat. Nitrogen yang terkandung dalam larutan dapat ditentukan jumlahnya dengan titrasi HCl 0,02 N Prosedur : Analisa kadar protein dilakukan dengan metode Kjeldahl. Sampel ditimbang sebanyak 0,1 gram dan dimasukkan dalam labu Kjeldahl dan ditambahkan katalis (campuran CuSO4 dan Na2SO4) sebanyak 1 gram serta 2,5 ml H2SO4 pekat. Cairan kemudian didestruksi dalam ruang asam sampai cairan berwarna hijau jernih dan pendidihan diteruskan selama 30 menit. Labu Kjeldahl didinginkan pada suhu kamar, ditambahkan dengan sedikit aquades, dikocok dan dimasukkan kedalam alat destilasi protein, dan ditambahkan juga dengan 15 ml NaOH 50% (sampai seluruh larutan menjadi basa). Hasil sulingan ditampung ke dalam erlenmeyer 200 ml yang berisi 25 ml HCl 0,02 N sampai volumenya menjadi satu setengah dari volume semula. Kemudian ditambahkan 5 tetes indikator mengsel dan kemudian dititrasi dengan NaOH 0,02 N sampai terjadi perubahan warna. Proses dilakukan juga terhadap blanko. Perhitungan : Kadar protein = (ml blanko – ml contoh) x N x 14 x 6,25 x 100% Berat contoh (gram) Keterangan :
N
= Normalitas HCL
14
= Berta molekul nitrogen
6,25 = Faktor konversi buah-buahan D. Kadar Serat (AOAC, 1984) Prinsip : Melarutkan sampel dengan asam dan alkali untuk mendapatkan residu dari sampel. Residu dinyatakan sebagai kadar serat kasar yang terdiri dari selulosa dengan sedikit lignin dan pentosan. Prosedur : Bahan yang akan dianalisa ditimbang sebanyak 1 gram, kemudian dimasukkan dalam erlenmeyer 300 ml. Ditambahkan dengan 100 ml H2SO4 0,3 N dan didinginkan dibawah pendingin balik selama 30 menit. Cairan
dalam labu erlenmeyer kemudian disaring menggunakan kertas saring yang telah diketahui beratnya. Kertas saring kemudian dicuci berturut-turut dengan menggunakan air panas, 25 ml H2SO4 dan aseton. Setelah itu kertas saring dan residu dikeringkan dalam oven beberapa saat dan didinginkan dalam desikator lalu ditimbang sampai beratnya konstan. Perhitungan : Kadar serat kasar = (berat kertas saring+residu)–(berat kertas saring) x 100% Berat sampel (gram)
Lampiran 5. Prosedur analisa sifat fisik dan kimia VCO A. Rendemen Rendemen VCO dihitung berdasarkan perbandingan berat minyak yang diperoleh dari tahap proses ekstraksi terhadap berat bahan awal. Secara sederhana ditulis dengan rumus : Rendemen = A x 100% B Keterangan : A = Berat minyak yang diperoleh dari hasil ekstraksi (g) B = Berat bahan awal (g) B. Bobot Jenis (Ketaren, 1986) Piknometer dibersihkan dan dikeringkan, kemudian diisi dengan air suling yang telah mendidih dan didinginkan pada suhu 20 oC – 23 oC. Piknometer diisi sedemikian rupa sampai air dalam botol meluap dan tidak terbentuk gelembung udara. Setelah ditutup dengan penutup yang dilengkapi termometer. Piknometer direndam dalam bak air yang bersuhu 25 ± 0,2 oC dan dibiarkan pada suhu yang konstan selama 30 menit. Piknometer diangkat dari bak air dan dikeringkan dengan kertas pengisap, kemudian piknometer dengan isinya ditimbang. Bobot air adalah selisih bobot piknometer dengan isinya dikurangi piknometer kosong. Contoh minyak atau lemak cair disaring dengan kertas saring untuk membuang bahan asing dan fraksi air, lalu didinginkan sampai 20 - 23 oC. Kemudian dimasukkan ke dalam piknometer sampai meluap dan diusahakan agar tidak terbentuk gelembung udara. Piknometer ditutup, minyak yang meluap dan menempel di bagian luar piknometer dibersihkan. Kemudian piknometer direndam dalam bak air pada suhu 25 ± 0,2 oC selam 30 menit. Dengan hati-hati piknometer diangkat dari bak air, dibersihkan dan dikeringkan dengan kertas pengisap. Piknometer beserta isinya ditimbang, dan bobot contoh dihitung dari selisih bobot piknometer kosong. Bobot jenis minyak pada 25 oC/25 oC adalah :
(Bobot piknometer dan minyak)-(bobot piknometer kosong) Volume air pada 25 oC Jika bobot jenis pada suhu 25
o
C telah diketahui maka untuk
menghitung bobot jenis pada suhu tertentu lainnya dapat digunakan rumus berikut : G = G’ + 0,0007 (T – 25 oC) Keterangan : G = bobot jenis pada 25 oC G’ = bobot jenis pada T oC/25 oC T = suhu minyak (oC) C. Indeks Bias (Ketaren, 1986) Alat yang digunakan pada pengujian ini adalah refraktometer abbe yang dilengkapi dengan pengatur suhu. Pengujian dilakukan pada suhu 40 oC untuk lemak dan pada suhu 25 oC untuk minyak. Nilai indeks bias suatu jenis minyak dipengaruhi oleh suhu yaitu pada suhu yang lebih tinggi indeks bias semakin kecil. Indeks bias pada suhu tertentu dapat diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut : R = R’ + K (T’ – T) Keterangan : R = pembacaan skala pada suhu T oC R = pembacaan skala pada suhu T’ oC T’ = suhu dimana R’ akan dicari ( oC) K = Faktor koreksi; 0,000365 untuk lemak dan, 000385 untuk minyak D. Persen Transmisi (Ketaren, 1986) Alat dihidupkan dengan memutar zero control searah dengan jarum jam, sampai lampu merah menyala. Setelah beberapa lama (kira-kira 5 sampai 10 menit) sebelum tabung seleksi didalamnya zero control diatur sampai skala menunjukkan angka nol. Kemudian dimasukkan tabung yang berisi larutan pembanding (biasanya air suling) dan dengan memutar tombol light control, nilai trnsmisi diatur sampai menunjukkan angkan 100 persen. Selanjutnya larutan pembanding diganti dengan contoh minyak yang akan diperiksa dan angka persen transmisi dapat dibaca pada skala.
E. Kadar Air Cara Oven (Ketaren, 1986) Contoh minyak yang akan dianalisa diaduk lalu ditimbang seberat 5 gram di dalam cawan kadar air, lalu dimasukkan ke dalam oven dan dikeringkan pada suhu 105 oC selama 30 menit. Contoh diangkat dari oven dan didinginkan di dalam desikator sampai suhu kamar, lalu ditimbang. Pekerjaan ini diulang sampai kehilangan bobot selama pemanasan 30 menit tidak lebih dari 0.05 persen Kadar air dan zat yang menguap (%) = Bobot yang hilang (g) x 100 Bobot contoh (g) F. Bilangan Asam (Jacobs, 1958) Prinsip : KOH dan NaOH mempunyai kemampuan untuk menetralkan atau menghidrolisa asam lemak bebas yang terdapat pada minyak. Jumlah KOH yang dibutuhkan untuk menghidrolisa asam lemak bebas yang terdapat pada minyak mempunyai korelasi yang positif dengan jumlah asam lemak bebas. Prosedur : Sebanyak 5 (lima) gram minyak dimasukkan dalam Erlenmeyer 250 ml dan ditambahkan 50 ml alkohol netral 95% dan dipanaskan sampai mendidih. Setelah ditambahkan 2 (dua) tetes indikator phenolptalein larutan dititrasi dengan KOH 0,1 N sampai berwarna merah muda yang tidak hilang dalam beberapa detik. Bilangan asam = A x N x 56.1 Contoh Kadar FFA (%) = A x N x B x 100 Contoh A = Jumlah KOH untuk titrasi (ml) N = Normalitas larutan KOH B = BM asam lemak dominan
G. Bilangan Peroksida (BSI, 1987) Prinsip : Ikatan rangkap asam lemak tidak jenuh mampu mengikat oksigen sehingga membentuk peroksida. Jika sejumlah minyak dilarutkan dalam campuran asam asetat glasial dan kloroform (3:1) yang mengandung KI jenuh, maka akan terjadi pelepasan Iod (I2). Iod yang bebas dititrasi dengan tiosulfat dengan indikator amilum sampai warna biru hilang pertama kali. Prosedur : Contoh minyak sebanyak 5 (lima) gram dilarutkan ke dalam larutan campuran asam asetat glasial dan kloroform (3:2). Setelah semua minyak larut, kemudian ditambahkan larutan KI jenuh sebanyak 0,5 ml sambil dikocok. Selanjutnya ditambahkan 30 ml destilata, dan dititrasi dengan natrium tiosulfat 0,1 N dengan indikator larutan kanji. Blanko dibuat dengan cara yang sama. Bilangan Peroksida = (S-B) x N x 8 x 100 Gram contoh Keterangan : A = ml untuk titran B = ml titer untuk blanko 8 = setengah berat molekul oksigen H. Kromatografi Gas Prinsip : Mengekstrak asam lemak dengan pelarut organik Prosedur : a. Ekstraksi asam lemak bebas Satu gram minyak dipindahkan dalam corong pemisah 60 ml, lalu ditambahkan 8 miligram asam n-hepta dekanoat, 35 ml campuran dietil eter dan petroleum eter (1:1), 6,5 ml etanol 95 persen dari 12,5 ml Na2CO3 1 persen. Campuran dikocok beberapa kali dan lapisan air yang terdapat di bawah dipisahkan dengan dengan corong pemisah. Ekstraksi ini diulang sebanyak 3 kali. Air yang mengandung garam-garam natrium dipisahkan dan dikumpulkan dalam corong pemisah baru, sedangkan eter yang mengandung gliserida dibuang.
Kemudian ditambahkan 1,5 ml H2SO4 10 persen dalam corong pemisah untuk membebaskan asam lemak dari garamnya. Selanjutnya asam lemak bebas diekstrak dengan 12,5 ml campuran petroleum eter dan dietil eter (1:1). Lapisan eter dipisahkan dalam botol kecil bertutup berukuran 5 ml dengan melewati kertas saring yang berisi beberapa gram Na2SO4 anhidrous. Pelarut diuapkan dengan cara melewatkan gas N2 ke dalam botol kecil. Ekstraksi ini diulang sebanyak 3 kali dengan pelarut yang masih segar. b. Esterifikasi Botol kecil berisi asam lemak bebas ditambahkan dengan 2 ml pelarut BF3-metanol. Botol ditutup dan dikocok dan kemudian dipanaskan dalam air mendidih selam 3 menit. Untuk menghentikan reaksi, ke dalam botol dimasukkan 1 ml air destilata. Ketika campuran terpisah menjadi dua lapisan, lapisan atas mengandung ester-ester metil yang larut dalam benzena, sedangkan lapisan bawah adalah campuran metanol, air dan katalis asam. Setelah disentrifugasi sampel siap dimasukkan ke dalam kromatografi gas. Pengamatan : Pengamatan dilakukan dengan membandingkan puncak-puncak asam lemak contoh dengan puncak-puncak asam lemak kontrol.
