Bab II Tinjauan PustakaII - 7

BAB IITINJAUAN PUSTAKAII.1 Dasar TeoriII.1.1 Pengertian lemak dan minyakMinyak goreng merupakan salah satu bahan pokok yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat Indonesia, terutama di dalam rumah tangga. Masyarakat menggunakan minyak goreng untuk menggoreng bahan makanan, namun dengan alasan menghemat ekonomi masyarakat biasanya menggunakan minyak goereng lebih dari dua kali peggorengan. Penggunaan kembali minyak goreng sisa penggoregan secara berulang-ulang. Seperti yag dijelaskan sebelumnya lemak dan minyak termasuk dalam kelompok senyawa lipida, yang pada umumnyamempunyai sifat yang sama yaitu tidak dapat larut dalam air. Dalam penanganan dan pengolahan bahan pangan, lebih banyak ditujukan pada suatu bagian pada lipida, yaitu asam-asam lemak tidak jenuh dapat teroksidasi oleh oksigen yang menghasilkan suatu senyawa peroksida. Cara yang sering digunakan untuk menentukan angka peroksida adalah dengan metode titrasi iodometri. Penentuan besarnya angka peroksida dilakukan dengan titrasi iodometri (Respati,1980).Secara kimia yang diartikan dengan minyak adalah trigliserida dari gliserol dan asam lemak. Berdasarkan bentuk strukturnya trigliserida dapat dipandang sebagai hasil kondensasi ester dari suatu molekul gliseril dengan tiga molekul asam lemak, sehingga senyawa ini sering juga disebut sebagai triasgliserol. Jika ketiga asam lemak penyusun lemak itu sama disebut trigliserida paling sederhana. Tetapi jika ketiga asam lemak tersebut tidak sama disebut dengan trigliserida campuran. Pada umumnya trigliserida alam mengandung lebih dari satu jenis asam lemak. Trigliserida jika dihidrolisis akan menghasilkan 3 molekul asam lemak rantai panjang dan 1 molekul gliserol. Reaksi hidrolisis trigliserida dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar II.1 (hasugian, 2013)II.1.2 Sifat Fisika-Kimia Lemak dan MinyakSifat fisika dari lemak adalah:1. Warna:Zat warna dalam minyak terdiri dari 2 golongan yaitu:a. Zat warna alamiah

II-

Zat warna tersebut antara lain terdiri dari dan karoten, xantofil, klorofil, dan anthosianin. Zat warna ini dapat menyebabkan minyak berwarna kuning, kuning kecoklatan, kehijau-hijauan da kemerah-merahan.b. Warna dari hasil degradasi komponen kimia yang terdapat dalam minyak1. Warna gelapDisebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol (vitamin E). Jika minyak bersumber dari tanaman hijau, maka zat klorofil yang berwarna hijau turut terekstrak bersama minyak dan klorofil tersebut sulit dipisahkan dari minyak.2. Warna CoklatPigmen coklat biasanya hanya terdapat pada minyak atau lemak yang berasal dari bahan yang telah busuk atau memar. Hal ini dapat puls terjadi karena reaksi molekul karbohidrat dengan gugus perduksi seperti aldehid serta gugus amin dari molekul protein dan yang disebabkan karena aktivitas-aktivitas enzim, seperti phenol oxidase, polyphenol oxidase dan sebagainya.3. Warna KuningHubungan yang erat anatara proses asorbsi dan timbulnya warna kuning dalam minyak terutama terjadi dalam minyak atau lemak tidak jenuh. Warna ini timbul selama penyimpanandan intensitas warna bervariasi dari kuning sampai ungu kemerah-merahan.2. Kelarutan Minyak dan lemak hanya sedikit larut dalam alkohol, tetapi akan melarut sempurna dalam eter, karbon dioksida dan pelarut-pelarut halogen.3. Titik DidihTitik didih dari asam-asam lemak samkin meningkat dengan bertambah panjangya rantai karbon asam lemak tersebut.4. Slipping PointPenetapan slipping point dipergunkan untuk pengenalan minyak dan lemak alam serta pengaruh kehadiran komponen-komponennya.5. Shot Melting PointShot melting point adalah temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak atau lemak.6. Bobot JenisBobot jenis dari minyak lemak biasanya ditentukan pada temperatur 25, akan tetapi dalam hal ini dianggap penting juga untuk diukur pada temperatur 40 atau 60 untuk lemak yang titik cairnya tinggi.7. Indeks BiasIndeks bias pada miyak dan lemak dipakai pada pengenalan umur kimia dan untuk pengujian kemurnian minyak.(ketaren,1982)II.1.3 Sifat Kimia Minyak dan LemakPada umumnya asam lemak jenuh dari minyak mempunyai rantai lurus

Bab II Tinjauan PustakaII - 2

monokarboksilat dengan jumlah atom karbon yag genap. Reaksi yang penting pada minyak dan lemak adalah reaski hidrolisa, oksidasi, da hidrogenisasi.1. Hidrolisa Dalam reaksi hidrolisa, minyak atau lemak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas da gliserol. Reaksi hidrolisa yag dapat mengakibatkan kerusakan minyak atau lemak terjadi karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak atau lemak tersebut. Reaksi ini akan mengakibatkan ketengikan hidrolisa yag menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak tersebut.

Gambar II.22. Oksidasi Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan abu tengik pada minyak atau lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya ialah terurainya asam-asam lemak bebas. Untuk mengetahui tingkat ketengikan minyak/lemak dapat ditentukan dengan menentukan jumlah peroksida yag terbentuk pada minyak/lemak tersebut.Gambar II.33. Hidrogenasi

Bab II Tinjauan PustakaII - 3

Proses hidrogenasi sebagai suatu proses idustri bertujua untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak dari lemak atau minyak. Reaksi hidrogenasi ini dilakukan denga menggunakan hidrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan penyaringan. Hasilnya adalah minyak yang bersifat plastis atau keras, tergantung dengan derajat kejenuhannya.II.1.4 Angka PeroksidaAngka peroksida atau bilangan peroksida merupakan suatu metode yang biasa digunakan untuk menentukan degradasi minyak atau untuk menentukan derajat kerusakan minyak.Di Indonesia standar mutu minyak goreng ditentukan melalui SNI01-3741-1995 yaitu sebagai berikut :

Tabel II.1Bilangan peroksida adalah indeks jumlah lemak atau minyak yang telah mengalami oksidasiAngka peroksida sangat penting untuk identifikasi tingkat oksidasi minyak. Minyakyang mengandung asam- asam lemak tidak jenuh dapat teroksidasi oleh oksigen yangmenghasilkan suatu senyawa peroksida. Cara yang sering digunakan untuk menentukanangka peroksida adalah dengan metoda titrasi iodometri. Penentuan besarnya angka peroksida dilakukan dengan titrasi iodometri.Salah satu parameter penurunan mutu minyak goreng adalah bilangan peroksida. Pengukuran angka peroksida pada dasarnya adalah mengukur kadar peroksida dan hidroperoksida yang terbentuk pada tahap awal reaksi oksidasi lemak. Bilangan peroksida yang tinggi mengindikasikan lemak atau minyak sudah mengalami oksidasi, namun pada angka yang lebih rendah bukan selalu berarti menunjukkan kondisi oksidasi yang masih dini (Menik, 2012).

Bab II Tinjauan PustakaII - 4

Angka peroksida rendah bisa disebabkan laju pembentukan peroksida baru lebih kecil dibandingkan dengan laju degradasinya menjadi senyawa lain, mengingat kadar peroksida cepat mengalami degradasi dan bereaksi dengan zat lain Oksidasi lemak oleh oksigen terjadi secara spontan jika bahan berlemak dibiarkan kontak dengan udara, sedangkan kecepatan proses oksidasinya tergantung pada tipe lemak dan kondisi penyimpanan. Minyak curah terdistribusi tanpa kemasan, paparan oksigen dan cahaya pada minyak curah lebih besar dibanding dengan minyak kemasan. Paparan oksigen, cahaya, dan suhu tinggi merupakan beberapa faktor yang mempengaruhi oksidasi. Penggunaan suhu tinggi selama penggorengan memacu terjadinya oksidasi minyak. Kecepatan oksidasi lemak akan bertambah dengan kenaikan suhu dan berkurang pada suhu rendah. Peroksida terbentuk pada tahap inisiasi oksidasi, pada tahap ini hidrogen diambil dari senyawa oleofin menghasikan radikal bebas.Keberadaan cahaya dan logam berperan dalam proses pengambilan hidrogen tersebut. Radikal bebas yangterbentuk bereaksi dengan oksigen membentuk radikal peroksi, selanjutnya dapat mengambil hidrogen dari molekul tak jenuh lain menghasilkan peroksida dan radikal bebas yang baru.Peroksida dapat mempercepat proses timbulnya bau tengik dan flavor yang tidak dikehendaki dalam bahan pangan. Jika jumlah peroksida lebih dari 100 meq peroksid/kg minyak akan bersifat sangat beracun dan mempunyai bau yang tidak enak. Kenaikan bilangan peroksida merupakan indikator bahwa minyak akan berbautengik.Bila suatu lemak dipanaskan, pada suhu tertentu timbul asap tipis kebiruan.Titik ini disebut titik asap (smoke point). Bila pemanasan diteruskan akan tercapaiflash point, yaitu minyak mulai terbakar (terlihat nyala). Jika minyak sudah terbakar secara tetap disebutfire point. Suhu terjadinyasmoke pointini bervariasi dan dipengaruhi oleh jumlah asam lemak bebas. Jika asam lemak bebas banyak, ketiga suhu tersebut akan turun. Demikian juga bila berat molekul rendah, ketiga suhu itu lebih rendah. Ketiga sifat ini penting dalam penentuan mutu lemak yang digunakan sebagai minyak goreng (Winarno, 2002). Asap adalah temperatur pada saat minyak atau lemak menghasilkan asap tipis yang kebiru-biruan pada pemanasan tersebut. Titik asap, titik nyala dan titik api adalah kriteria mutu yang terutama penting dalam hubungannya dengan minyak yang digunakan untuk menggoreng (Ketaren, 1986).Titik asap minyak jagung, minyak biji kapas dan minyak kacang berkisar pada suhu 232C jika kandungan asam lemak bebasnya 0,01% dan 93C jika kandungan asam lemak bebasnya 100%. Tingkat ketidak-jenuhan hampir tidak mempengaruhi titik asap lemak (Fardiazet.al., 1992).Menurut dr. Saridian Satrix, ahli gizi dari RSU Bekasi menyatakan jika pada saat menggoreng terlihat minyaknya berasap maka itu menandakan titik lemak Jenuhnya sudah sangat tinggi dan menimbulkan akroleln. Minyak goreng yang baik memiliki titik asap yang cukup tinggi, yaitu di atas 250 derajat celcius. Namun bila minyak tersebut digunakan secara berulang-ulang, titik asapnya akan menurun sehingga akrolein semakin cepat terbentuk (Satrik, 2010).

Bab II Tinjauan PustakaII - 5

Minyak yang telah terhirolisis,smoke point-nya menurun, bahan-bahan menjadi coklat, dan lebih banyak menyerap minyak. Selama penyimpanan dan pengolahan minyak atau lemak, asam lemak bebas bertambah dan harus dihilangkan dengan proses pemurnian dan deodorisasi untuk menghasilkan minyak yang lebih baik mutunya (Winarno, 2002).

Bab II Tinjauan PustakaII - 2

II.2 Aplikasi IdustriStudi Pengurangan Bilangan Asam, Bilagan Peroksida dab Absorbansi dalam Proses Pemurnian Minyak Goreng Bekas dengan Zeolit Alam AktifII.1 PendahuluanKerusakan minyak akan mempegaruhi mutu dan nilai gizi bahan pagan yang digoreng. Minyak yang rusak akbita proses oksidasi dan polimerasi akan mengahsilkan bahan dengan rupa yang kurag menarik dan cita rasa yang tidak enak, sertaa kerusakan sebagaian vitamin dan asam lemak esensial yang terdapat dalam minyak. Oksidasi minyak aka menghasilkan senyawa aldehida, keton, hidrokarbon, alkohol, lakton serta senyawa aromatis yang mempunyai bau tengik dan rasa getir. Sedangkan pembentukan senyawa polimer selama proses menggoreng terjadi karena reaksi polimerai adisi dari asam lemak tidak jenuh. Hal ini terbukti dengan terbentuknya bahan menyerupai gum yang megendap di dasar tempat penggorengan (Ketaren, 1986).Alternatif penanganan minyak goreng bekas adalah megolah minyak goreng bekas menggunakan zeolit alam yag telah diaktifkan atau zeolit aktif. Hal ini telah dilakukan oleh beberapa peneliti (Widayat dkk., 2005a dan Widayat dkk., 2005b). Dengan pemakaian zeolit, kualitas minyak goreng akan meningkat karena asam lemak bebasnya akan terserap oleh zeolit alam. Hal ini juga ditunjang bahwa, negara Indoesia memiliki kandugan zeolit alam yang cukup melimpah dengan kemurnian lebih dari 84% (Subagjo, 1998), misalkan di Lampung dan Malang. Selam ini, zeolit alam hanya digunakan secara langsung sebagai penyubur tanah dan pemcampur makanan ternak.Penelitian pengolahan minyak goreng bekas telah banyak dilakukan dan banyak juga yang menghasilkan temuan dalam bentuk paten. Proses pengolahan minyak goreng bekas telah dilakukan oleh Wulyoadi dkk. (2004), dimana minyak goreng bekas dimurnika dengan membran. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa minyak goreng hasil pemurnian mengalami penurunan bilangan asam dan peroksida, namun belum memenuhi persyaratan (SNI,1998). Demikian juga dengan penelitian yang dilakukan oleh Sumarni dkk. (2004) dengan menggunakan bentonit dan arang aktif untuk penjernihan minyak goreng bekas. Hasil yang diperoleh untuk bilangan asam dan peroksida juga mengalami penurunan, amun belum memenuhi spesifikasi SNI.Zeolit terdiri dari 3 komponen yaitu kation yang dipertukarkan, kerangka aluminosulfat dan fase air. Ikatan ion Al-Si-O membentuk kristal sedangkan logam alkali merupakan sumber kation yang mudah dipertukarkan (1;14). Karena dalam struktur zeolit muatan ion Al3+ lebih kecil daripada Si4+ maka ion Al3+ cenderung bersifat negatif dan mengikat kation alkali atau alkali tanah untuk dinetralkan muatannya. Kation alkali atau alakali tanah dalam zeolit inilah yang selanjutnya dimanfaatkan dalam proses ion exchange (Sutarti dan Rachmawati, 1994). Zeolit alam yang telah diaktivasi dengan asam mineral (H2SO4), akan lebih tinggi daya pemucatnya karena asam mineral tersebut bereaksi dengan komponen berupa garam Ca dan Mg yang mentupi pori-pori absorben. Di samping itu asam mineral melarutkan Al2O3 sehingga dapat menaikkan perbandinga jumlah SiO2 dan Al2O3 dari (2-3) : 1 menjadi (5-6) : 1. Zeolit dengan perbandingan jumlah SiO2 dan Al2O3 tinggi bersifat hodrofik dan akan menyerap molekul yang tidak polar (Sutarti dan Rachmawati, 1994).

Bab II Tinjauan PustakaII - 6

II.2 Metedologi PercobaanPercobaan dilakukan dengan memasukkan minyak goreng bekas dan zeolit alam yang telah diaktivasi dengan massa dan diameter tertentu ked dalam beaker glass seperti pada gambar 1. proses adsorbsi dilakukan pada suhu 600C selama 15 menit dan kecepatan pengadukan skala 4. Analisa hasil percobaan meliputi 4 parameter, yaitu bilangan asam yang diukur dengan metode oven terbuka dan tingkat absorbansi menggunkan spectrofometer (spectonic 20) (Sudarmadji dan Haryono, 1995; SNI, 1998).

II.3 PembahasanParameter yang diperoleh dari hasil penelitian yaitu variabel ukuran zeolit dan massa zeolit selanjutnya dioptimasi dengan metode respon permukaan/central composite terhadap parameter bilagan asam, bilanga peroksida, absorbansi kadar air. Pengolahan data meggunakan perangkat lunak statistika 6.

II.4 KesimpulanDari hasil diperoleh kesimpulan model matematika untuk hubungan Widayat / Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol. 6 No. 1 12 penurunan bilangan asam, bilangan peroksida, absorbansi dan kadar air dalam minyak dengan variabel berubah massa dan diameter zeolit secara berurutan. Kondisi optimum diperoleh bilangan asam optimum sebesar 1,7 bilangan peroksida sebesar 12,84 kadar air sebesar 1,91% dan absorbansi sebesar 0,12 dicapai pada masa zeolit 19,07 gram dan diameter zeolit 1,69 mm.