Lipida Terstruktur dengan Asam-Asam Lemak Rantai Menengah dan Tak Jenuh pada Posisi Sn-2 Hasil Interesterifikasi Minyak Kelapa dan Minyak Kelapa Sawit

Abstract

Minyak kelapa murni (refined, bleached, deodorized coconut oil/RBDCNO) kaya akan asam lemak rantai menengah atau medium chain fatty acid (MCFA) seperti asam kaprat (Ca), asam kaprilat (C), dan asam laurat (La). MCFA diketahui dapat memberikan efek perlindungan terhadap penyakit aterosklerosis dan penyakit jantung, serta lebih mudah diserap tubuh sehingga lebih cepat diubah menjadi energi. Akan tetapi RBDCNO juga memiliki kandungan asam lemak jenuh (saturated fatty acid/SFA) tinggi yang dapat menyebabkan peningkatan kadar trigliserida yang akan menimbulkan efek kurang baik untuk kesehatan. Oleh karena itu perlu dilakukan modifikasi asam lemak penyusun triasilgliserol (TAG) tersebut menjadi lipida terstruktur (LT) dengan cara menginkorporasikan minyak kelapa sawit fraksi olein (refined, bleached, deodorized palm olein/RBDP Olein) yang kaya akan asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid/UFA) seperti asam oleat (O) dan asam linoleat (L) melalui proses interesterifikasi. Proses tersebut menghasilkan lipida dengan kandungan asam lemak spesifik yang bukan hanya berperan bagi nutrisi tapi juga memberikan fungsionalitas tertentu, baik fungsionalitas kesehatan maupun fungsionalitas fisik. Produk baru berupa LT diharapkan mengandung TAG spesies baru yang tersusun atas MCFA dan UFA pada posisi structured number 2 (sn-2). Interesterifikasi untuk menghasilkan LT dapat dilakukan dengan cara kimia dan enzimatis. Kelebihan dari interesterifikasi enzimatis adalah reaksinya lebih spesifik, kondisi reaksi (pH, suhu, tekanan) lebih mild, serta limbah yang dihasilkan minimal sehingga mengurangi polusi lingkungan. Komposisi TAG setelah melalui proses interesterifikasi enzimatik akan sangat bergantung dari kondisi reaksi baik itu jenis enzim, suhu dan waktu reaksi, aktivitas air (aw) enzim, rasio substrat, serta jenis substrat yang digunakan. Proses interesterifikasi menghasilkan LT yang mengalami perubahan kimia, fisik, dan sifat oksidatif dari substrat asalnya. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan LT yang merupakan lipida dengan struktur TAG yang baru yang memadukan keunggulan RBDCNO (yang mengandung MCFA) dan RBDP Olein (yang mengandung UFA) dengan teknik interesterifikasi menggunakan katalis lipase Novozyme 435 (nonspesifik) dan katalis lipase Thermomyces lanuginosa imobil/TL IM (spesifik pada sn-1,3). Garis besar tahapan penelitian meliputi sintesis LT secara interesterifikasi enzimatik dengan melihat pengaruh suhu reaksi, karakterisasi sifat kimia, karakterisasi sifat fisik, serta analisis stabilitas oksidasi produk LT serta senyawa volatil yang terkandung dalam produk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interesterifikasi untuk menghasilkan LT dapat berjalan. Pengaruh suhu terhadap profil TAG dipelajari pada tahap penelitian awal, hasilnya menunjukkan bahwa proses reaksi pada suhu 55 °C menghasilkan LT dengan sn-2 MCFA dan UFA yang lebih tinggi dibandingkan dengan reaksi yang menggunakan suhu 50 dan 60 °C. Interesterifikasi menggunakan lipase dengan spesifisitas yang berbeda menghasilkan profil TAG yang berbeda. Lipase Novozyme 435 menghasilkan TAG dengan sn-2 Ca, C, La, L dan O yang lebih tinggi dari minyak campuran (MC) dibandingkan dengan penggunaan lipase TL IM. Akan tetapi, penggunaan lipase TL IM menghasilkan pembentukan TAG baru yang antara lain diduga sebagai OCaL, OCaO, dan OCL serta mengalami peningkatan jumlah TAG dengan asam lemak Ca, C, La, L dan O yang lebih tinggi dibandingkan dengan LT yang menggunakan lipase Novozyme 435. Perubahan profil TAG berpengaruh terhadap sifat fisik LT. Perubahan karakter fisik yang diamati meliputi karakter termal (titik leleh dan titik kristalisasi) serta solid fat content (SFC). LT yang dibuat dengan menggunakan dua lipase dengan spesifisitas yang berbeda menghasilkan puncak pelelehan yang lebih tinggi dengan waktu pelelehan yang lebih lama, puncak kristalisasi lebih rendah dan proses pembentukan kristalnya lebih lama dibandingkan MC. Berdasarkan katalis yang digunakan, penggunaan lipase TL IM menghasilkan puncak leleh yang lebih tinggi dan proses pelelehan yang lebih lama. LT memiliki SFC pada suhu di bawah 10 °C yang lebih rendah dibandingkan MC. Dua sifat fisik tersebut menjadikan LT yang dihasilkan bersifat lebih plastis dari minyak asalnya dan berpotensi sebagai bahan baku produk pangan yang disimpan dingin. LT yang dihasilkan masih berupa campuran (TAG, ALB dan senyawa lainnya) sehingga memiliki titik asap yang lebih rendah dan tidak sesuai digunakan sebagai minyak goreng seperti bahan asalnya. Tingginya kandungan ALB pada LT menjadikan LT memiliki stabilitas oksidasi yang rendah. Stabilitas oksidasi tertinggi diperoleh dari proses interesterifikasi menggunakan lipase Novozyme 435 yang direaksikan selama 5 jam, dimana pada akhir pengamatan masih memenuhi standar produk minyak sawit dan turunannya. Dengan menggunakan GC-MS dapat teridentifikasi bahwa beberapa senyawa volatil yang berpengaruh terhadap ketengikan (dari hasil oksidasi) adalah senyawa dari golongan aldehida dan keton. Senyawa tersebut adalah: 2,2- Dimethyl-3-hydroxypropionaldehyde, 1,4-Benzene-dicarboxaldehyde, 2-methyl, 2,2-Diethylbutyraldehyde, 2-Heptenal, (E)-, 4-Hepte-nal, (Z)-, 3-Dimethylamino- 2,2-dimethylpropionaldehyde, dan 2-Propenal.