Karakteristik Fisik Dan Kimia Lemak Kakao Hasil Olahan Biji Kakao Dari Sulawesi Tengah

Abstract

Dalam industri pangan, lemak kakao merupakan salah satu bahan baku utama yang bernilai tinggi karena sifat lemak kakao yang unik yaitu yaitu padat pada suhu ruang dan meleleh cepat mendekati suhu tubuh. Sifat ini dipengaruhi oleh komposisi asam lemak & distribusinya dalam membentuk molekul trigliserida. Sekitar 80–90% trigliserida lemak kakao adalah senyawa POS, SOS, dan POP yang tergolong dalam kelompok trigliserida SUS. Senyawa trigliserida masing-masing memiliki titik leleh berbeda-beda. Oleh karena itu, variasi komposisi trigliserida dapat mempengaruhi sifat fisik lemak kakao antara lain titik leleh dan SFC. Salah satu faktor yang mempengaruhi karakteristik lemak kakao adalah faktor perbedaan origin atau asal. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, kondisi lingkungan tumbuh kakao seperti suhu, curah hujan, kelembaban dan ketinggian memengaruhi biosintesis asam lemak melalui regulasi enzim desaturase. Lemak kakao yang berasal dari daerah tropis atau iklim panas bersifat lebih keras atau tahan panas dibandingkan lemak dari daerah dingin. Sulawesi Tengah sebagai provinsi dengan areal perkebunan kakao terluas di Indonesia memiliki potensi besar sebagai pemasok lemak kakao, namun variasi lingkungan antar kabupaten diduga menghasilkan karakteristik lemak yang berbeda. Selain itu, proses pengolahan juga mempengaruhi karakteristik lemak kakao khususnya variasi suhu pada tahap pengempaan. Penelitian skala laboratorium menemukan bahwa suhu yang tinggi meningkatkan rendemen, tapi sebaliknya mutu lemak menurun dan tidak memenuhi standar. Penelitian ini bertujuan mengkaji pengaruh perbedaan asal biji kakao dan suhu pengempaan terhadap karakteristik lemak kakao melalui pengukuran kadar air, kadar asam lemak bebas, titik leleh slip, profil asam lemak, profil trigliserida dan SFC. Sampel biji kakao berasal dari perkebunan di 8 kabupaten di wilayah provinsi Sulawesi Tengah. Pengolahan biji kakao menjadi lemak kakao dilakukan langsung pada pabrik pengolahan kakao di Sulawesi Tengah. Variasi suhu pada tahap pengempaan yaitu 40, 60 dan 80 °C. Data yang diperoleh dari masing-masing perlakuan dianalisis dengan sidik ragam satu arah (one way-ANOVA), dilanjutkan dengan uji beda Tukey pada taraf 5% untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan. Selanjutnya, dilakukan penentuan klaster geografis dan visualisasi data dengan Principal Component Analysis (PCA). Berdasarkan hasil penelitian, perbedaan asal biji kakao berpengaruh signifikan terhadap karakteristik fisik dan kimia lemak kakao. Kadar air lemak kakao berkisar antara 0,14–0,25%, sedangkan standar SNI maksimal 0,2%. Kadar asam lemak bebas (ALB) lemak kakao berada pada kisaran 0,59 hingga 2,87% (asam oleat). Asam lemak utama yang diperoleh yaitu asam palmitat berkisar 24.08–27.42%, stearat 27.78–35.37%, oleat 32.48–40.45%, linoleat 2,12-3,81% dan arakidat 1.08-1.58%. Trigliserida utama yaitu POP (14,87–18,55%), POS (40,91–43,37%) dan SOS (27,28–31,42%). Jumlah kelompok trigliserida SUS, SUU dan SSS (PPS) masing-masing dalam kisaran antara 89,05–92,20 %, 3,75– 7,83 % dan 0–0,93%. Secara keseluruhan total SUS lemak kakao dari setiap kabupaten tergolong tinggi. Titik leleh lemak kakao berkisar antara 29,5–32,22 °C. Lemak kakao dari BG dan DG memiliki SMP yang sedikit lebih rendah (< 30 °C) dari hasil penelitian SMP lemak kakao komersil Indonesia berkisar antara 31,8 – 32,6 °C. Hasil SFC menunjukkan lemak kakao mengandung fraksi padat 60,8–74,3% pada suhu 20 °C, kemudian meleleh cepat hingga mencapai titik suhu 30 °C. Rendahnya titik leleh dan SFC beberapa sampel lemak kakao diduga dipengaruhi oleh sifat polimorfism dan kandungan komponen minor seperti diasilgliserol, monoasilgliserol, asam lemak bebas, fosfolipid, sterol. Analisis PCA mengelompokkan sampel ke dalam tiga klaster geografis berdasarkan profil asam lemak, yaitu: klaster dataran rendah dengan curah hujan sedang–tinggi (SG dan TL) yang kaya asam palmitat, palmitoleat, dan PUFA; klaster dataran tinggi dengan curah hujan sedang (BU, TL, dan MU) yang didominasi asam stearat; serta klaster ketinggian sedang dengan curah hujan rendah (PM dan DG) yang didominasi asam oleat (C18:1). Lemak kakao dari BG menunjukkan karakteristik khas dengan kadar asam lemak bebas, UFA, dan MUFA tertinggi yang lebih dipengaruhi oleh teknik pascapanen dibandingkan faktor lingkungan. Hasil ini menegaskan potensi Sulawesi Tengah sebagai sumber lemak kakao berkualitas tinggi untuk aplikasi industri. Suhu pengempaan ditemukan tidak berpengaruh signifikan terhadap kadar air dan kadar asam lemak bebas. Dengan demikian, proses pengempaan pada suhu 40– 80 °C selama 25 menit tidak efektif menguapkan air maupun memicu reaksi hidrolisis. Titik leleh slip (SMP) menunjukkan perbedaan yang signifikan antar perlakuan, namun variasi yang diamati kurang dari 1 °C. Profil SFC hampir sama pada semua suhu pengempaan. Hasil ini menunjukkan bahwa suhu pengempaan 40–80 °C tidak memengaruhi perilaku pelelehan lemak kakao. Hasil analisis TAG menunjukkan bahwa komposisi TAG utama (POP, POS dan SOS) lebih stabil dibandingkan TAG minor terhadap perlakuan suhu pengempaan 40–80 °C. Lemak yang dikempa pada suhu 60 °C berbeda secara signifikan dengan jumlah SUS terendah, tetapi satu-satunya yang terdeteksi SSS. Penelitian ini menegaskan bahwa karakteristik lemak kakao lebih ditentukan oleh kondisi bahan baku biji kakao dan asal geografis dibandingkan oleh variasi suhu pengempaan pada rentang suhu 40– 80 °C.

cocoa processing factory in Central Sulawesi. Temperature treatments during the pressing stage were 40, 60, and 80 °C. Data obtained from each treatment were analyzed using one-way ANOVA, followed by Tukey's test at the 5% level to identify differences between treatments. Next, geographic clusters were determined and data visualization was performed using Principal Component Analysis (PCA). Results showed that origin significantly influenced the chemical and physical characteristics of cocoa butter. The moisture content of cocoa butter ranges from 0.14–0.25%, while the SNI standard is a maximum of 0.2%. The free fatty acids content of cocoa butter ranges from 0.59 to 2.87% (oleic acid). The main fatty acids obtained are palmitic acid ranging from 24.08–27.42%, stearic acid 27.78–35.37%, oleic acid 32.48–40.45%, linoleic acid 2.12–3.81% and arachidic acid 1.08–1.58%. The main triglycerides are POP (14.87–18.55%), POS (40.91– 43.37%) and SOS (27.28–31.42%). The triglycerides type such as SUS, SUU, and SSS (PPS) values ranged from 89.05–92.20%, 3.75–7.83%, and 0–0.93%, respectively. Overall, the total SUS of cocoa butter from each district was considered high. The melting point of cocoa butter ranged from 29.5–32.22°C. Cocoa butter from BG and DG had a slightly lower SMP (<30°C) than the SMP of Indonesian commercial cocoa butter, which ranged from 31.8–32.6°C. SFC results showed that cocoa butter contained 60.8–74.3% solids at 20°C, then melted rapidly until it reached 30°C. The low melting points and SFC of some cocoa butter samples are thought to be influenced by polymorphism and the content of minor components such as diacylglycerols, monoacylglycerols, free fatty acids, phospholipids, and sterols. PCA analysis grouped the samples into three geographic clusters based on their fatty acid profiles: the lowland cluster with moderate to high rainfall (SG and TL) rich in palmitic acid, palmitoleic acid, and PUFA; the highland cluster with moderate rainfall (BU, TL, and MU) dominated by stearic acid; and the midaltitude cluster with low rainfall (PM and DG) dominated by oleic acid (C18:1). Cocoa butter from BG exhibited distinctive characteristics with the highest levels of free fatty acids, UFAs, and MUFAs, which were more influenced by post-harvest techniques than environmental factors. These results confirm Central Sulawesi's potential as a source of high-quality cocoa butter for industrial applications. Pressing temperature was found to have no significant effect on moisture content or free fatty acid levels. Therefore, the pressing process at 40–80 °C for 25 minutes was not effective in evaporating water or triggering hydrolysis reactions. Slip melting point (SMP) showed significant differences between treatments, but the observed variation was less than 1°C. The SFC profiles were nearly identical at all pressing temperatures. These results indicate that pressing temperatures of 40–80 °C did not affect the melting behavior of cocoa butter. The TAG analysis results showed that the main TAG compositions (POP, POS, and SOS) were more stable compared to minor TAGs against the temperature treatment of 40–80 °C. Cocoa butter pressed at 60 °C differed significantly with the lowest amount of SUS, but the only sample in which SSS detected. This study confirms that the characteristics of cocoa butter is more determined by the quality of the cocoa bean and geographical origin than by variations in pressing temperature within the range studied