Pengaruh Konsentrasi Maltodekstrin dan Gum Arab Terhadap Karakteristik Mikroenkapsulat Minyak Sawit Merah dengan Metode Spray Drying

Abstract

Minyak kelapa sawit merupakan sumber yang kaya akan karotenoid alami (600-1000 ppm) dan merupakan bahan yang dapat diterima dengan baik untuk memperkaya nutrisi. Karoten merupakan senyawa antiradikal bebas dan mampu meningkatkan kekebalan tubuh. Selain itu, kandungan β-karoten dapat mempengaruhi kesehatan mata. Pentingnya peran karoten tersebut, mendorong dilakukannya upaya untuk melindunginya dari pengaruh-pengaruh selama pengolahan seperti suhu tinggi maupun oksidasi karena sifatnya yang sensitif. Mikroenkapsulasi minyak sawit merah merupakan proses penyalutan minyak sawit merah dengan bahan penyalut khusus yang membuat partikel-partikel minyak sawit dan juga komponen minor seperti karoten yang terdapat dalam minyak menjadi terlindungi oleh lapisan film yang tipis. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan formula optimum dalam pembuatan mikroenkapsulat minyak sawit merah dengan teknik spray drying menggunakan kombinasi bahan penyalut maltodekstrin dan gum arab. Penelitian ini terbagi menjadi tiga tahap yaitu karakterisasi bahan baku, penentuan konsentrasi penyalut dan minyak sawit merah serta produksi dan analisis mikroenkapsulat. Karakterisasi bahan baku dilakukan untuk mengetahui karakteristik dan mutu dari bahan baku yang digunakan. Tahapan selanjutnya dilakukan untuk mendapatkan kisaran perbandingan maltodekstrin dan gum arab serta minyak yang masih mampu ditambahkan ke dalam emulsi dan dapat dikeringkan dengan spray dryer. Berdasarkan penelitian tahap kedua tersebut, dapat diketahui formula yang dapat dilanjutkan untuk diproduksi dan dianalisis pada tahap ketiga. Analisis dilakukan untuk mengetahui formula yang paling tepat untuk menyalut minyak sawit merah dengan mengetahui kadar air, total karoten, kelarutan, kadar minyak tak terkapsulkan, warna mikroenkapsulat maupun larutan mikroenkapsulat serta ketahanan mikroenkapsulat terhadap paparan sinar ultraviolet. Hasil karakterisasi bahan baku menunjukkan bahwa kandungan karoten sebesar 295.56 ppm dan kadar air 0.64% (b/k). Rendahnya kadar karoten disebabkan karena minyak sawit yang digunakan merupakan hasil pemurnian Crude Palm Oil (CPO) menjadi Neutralized and Deodorized Red Palm Oil (NDRPO) serta dipengaruhi oleh kondisi dan lama penyimpanan. Kadar air yang tinggi disebabkan karena NDRPO sudah disimpan selama 6-14 bulan pada suhu ruang. Maltodekstrin yang digunakan sebagai bahan penyalut mempunyai kadar air sebesar 7.12% (b/k) dengan nilai dextrose equivalent 10.72. Bahan penyalut lainnya, gum arab, mempunyai kadar air sebesar 12.25% (b/k). Pemilihan formula dilakukan dengan menguji 25 formula yang merupakan kombinasi lima rasio minyak pada selang 50-400% dari bahan penyalut serta lima perbandingan maltodekstrin dan gum arab. Berdasarkan uji stabilitas emulsi dan uji coba pengeringan dengan spray dryer maka diperoleh 9 formula, yaitu dengan rasio minyak 50%, 100%, dan 200% serta rasio maltodekstrin 25%, 40% dan 50% dari total penyalut. Dari 9 formula, hanya dipilih 6 formula yang dilanjutkan ke tahap produksi dan analisis yaitu formula dengan rasio minyak 100% dan 200%. Peningkatan jumlah minyak diharapkan dapat meningkatkan jumlah karoten, sedangkan peningkatan jumlah maltodekstrin diharapkan dapat menurunkan biaya produksi karena harga maltodekstrin yang jauh lebih murah dibandingkan harga gum arab. Hasil analisis menunjukkan bahwa kadar air mikroenkapsulat berkisar antara 0.62-2.92% (b/k). Penambahan maltodekstrin dan minyak akan menurunkan kadar air mikroenkapsulat. Total karoten cenderung meningkat seiring dengan penambahan maltodekstrin dan minyak, yaitu dengan kadar 31.46- 82.63 ppm. Demikian juga dengan warna mikroenkapsulat, dimana formula dengan karoten tertinggi mempunyai nilai a (derajat kemerahan) yang tinggi juga. Penambahan minyak akan menurunkan kelarutan mikroenkapsulat, dimana rasio penyalut pada formula dengan penambahan minyak 100% tidak berbeda nyata terhadap kelarutan pada taraf signifikansi 5%. Pada formula dengan penambahan minyak 200%, kelarutan tertinggi diperoleh dari formula dengan perbandingan maltodekstrin dan gum arab 2:3. Kadar minyak tak terkapsulkan masih cukup tinggi, yaitu 32.24-56.34% dimana peningkatannya disebabkan oleh peningkatan jumlah minyak dan maltodekstrin. Efektifitas mikroenkapsulasi dilihat dengan melakukan uji paparan sinar UV terhadap mikroenkapsulat dan MSM sehingga dapat diketahui apakah karoten dalam mikroenkapsulat lebih terlindungi dibandingkan dengan karoten dalam MSM. Hal tersebut ditentukan berdasarkan nilai laju penurunan karoten. Hasil analisis menunjukkan bahwa proses mikroenkapsulasi dapat meningkatkan perlindungan terhadap karoten karena laju penurunan karoten dari mikroenkapsulat (6.36-19.11 ppm/jam) jauh lebih rendah dibandingkan MSM (54.73 ppm/jam). Semakin tinggi laju penurunan karoten, maka semakin besar pula perubahan warna sampel. Penentuan formula terbaik dilakukan dengan metode pembobotan. Formula penyalut (maltodekstrin dan gum arab) dan minyak (2:3):2 dianggap sebagai formula terbaik dengan kadar air yang rendah (0.92% b/k), kadar karoten paling tinggi (82.63 ppm), kelarutan 66.82% serta derajat kekuningan 33.67 untuk mikroenkpasulat dan 45.26 untuk warna larutan. Meskipun laju penurunan karoten formula (2:3):2 lebih tinggi (19.11%) dibandingkan dengan formula lainnya, namun masih jauh lebih rendah dibandingkan MSM (54.73%). Tingginya laju penurunan karoten tersebut disebabkan karena tingginya kadar minyak tak terkapsulkan. Namun kekurangan tersebut dapat diminimalisasi dengan metode pengemasan dan penyimpanan yang baik pada kondisi yang sebenarnya.