BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Minyak dan lemakrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/31280/3/Chapter...
Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Minyak dan lemakrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/31280/3/Chapter...
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak dan lemak
Minyak dan lemak adalah senyawa kimia yang banyak terdapat di alam.
Minyak umumnya berwujud cair pada suhu ruang sedangkan lemak cenderung
berwujud padat pada suhu ruang. Asam-asam lemak merupakan komponen
penyusun minyak dan lemak, dan asam lemak ini merupakan senyawa rantai
karbon. Dalam rantai karbon asam lemak tersebut, terdapat ikatan antar karbon
yang berjenis tunggal maupun rangkap. Ikatan jenis tunggal pada rantai karbon
memiliki kestabilan oksidatif yang lebih baik dibandingkan ikatan rangkap.
Sebaliknya, ikatan rangkap memberikan sifat minyak yang cair pada suhu ruang.
Jenis ikatan yang ada dalam asam lemak akan berpengaruh terhadap jenis aplikasi
yang cocok digunakan terhadapnya. Secara keseluruhan, susunan trigliserida
minyak dan lemak mempunyai kesamaan pada gliserol, maka perbedaan sifat-sifat
minyak dan lemak dilihat pada komponen asam lemaknya.
Dalam industri berbasis minyak sawit, pengolahan kini tidak terbatas pada
proses refining dari minyak tersebut menjadi minyak goreng. Perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi telah membantu industri untuk mengubah ikatan-
ikatan dalam molekul trigliserida (minyak) yang berupa ikatan rangkap menjadi
ikatan tunggal yang lebih stabil. Hal ini bertujuan untuk memperoleh karakteristik
yang mendekati lemak, seperti stabilitas oksidatif yang lebih baik dan berwujud
padat pada suhu ruang. Dengan pengubahan jenis ikatan pula, diharapkan
diperoleh konsistensi produk yang lebih baik, yang dapat memenuhi kebutuhan
konsumen.
Beberapa aplikasi yang dilakukan sejalan dengan perkembangan ini adalah
pembuatan margarin sebagai alternatif mentega (yang berbasis lemak hewani),
dan pada aplikasi produk sebagai komponen dalam pembuatan Cocoa Butter
Substitute (CBS). Perubahan karakteristik minyak sawit ini dapat dilakukan salah
7
Universitas Sumatera Utara
satunya dengan proses yang disebut hidrogenasi. (Coenen,J.W.E. (1976). JAOCS,
53. 382-389).
Bahan baku (raw material) yang diproses pada pengolahan Cocoa Butter
Substitute (CBS) dapat berupa Crude Palm Kernel Oil (CPKO) yang diperoleh
dari hasil pengepresan inti sawit/palm kernel (PK) di proses pengolahan Palm
Kernel Chrushing. Pengolahan CPKO menghasilkan Refined Bleached
Deodorized Hydrogenated Palm Kernel Oil (RBDHPKO). Raw material yang
diproses pada pengolahan tersebut dapat juga berupa Crude Palm Kernel Olein
(CPKOL) atau Crude Palm Kernel Stearin (CPKST). Kedua raw material tersebut
merupakan hasil fraksinasi dari Crude Palm Kernel Oil (CPKO). Pengolahan
Crude Palm Kernel Olein (CPKOL) menghasilkan Refined Bleached Deodorized
Hydrogenated Palm Kernel Olein (RBDHPKOL). Sedangkan pengolahan Crude
Palm Kernel Stearin (CPKST) menghasilkan Refined Bleached Deodorized
Hydrogenated Palm Kernel Stearin (RBDHPKST).
Secara umum, proses yang ada di pengolahan Cocoa Butter Substitute
(CBS) terdiri dari fraksinasi, refinery I, hidrogenasi , refinery II. Proses
pengolahan CBS menghasilkan produk antara lain:
Cocoa Butter Substitute, yang didapat dari RBDHPKST
Premium Coating Fat, yang didapat dari RBDHPKO
Coating Fat, yang didapat dari RBDHPKOL
Customer Request, yang disesuaikan dengan pesanan customer
(O’Brien, RD. 1998 ,P. 81-95).
2.2 Mekanisme process Hidrogenasi
Mekanismenya atom-atom H2 tersebut mengeleminasi unsaturated fatty acid
(carbon ikatan rangkap), dengan pengurangan atau penghilangan unsaturated fatty
acid produk menjadi lebih stabil / tahan terhadap oksidasi.
8
Universitas Sumatera Utara
Dari proses Hidrogenasi diperoleh nilai titik leleh atau melting profile tertentu
yang dapat dilihat dari kandungan lemak padat atau SFC (Solid Fat Content) hasil
analisa produknya.
Parameter Proses Hidrogenasi yang dicapai adalah penurunan angka
yodium atau IV (Iodine Value) ,dengan berkurangnya ikatan rantai rangkap maka
angka IV-nya juga semakin turun. Dan sebaliknya nilai Slip Melting Point (SMP)
menjadi naik, secara fisik minyaknya menjadi lebih keras/solid, makanya bisa
juga disebut Harden Fat. Hasil dari proses Hidrogenasi, banyak diaplikasikan
untuk produk coating, substitusi seperti : coklat, wafer ,candy , ice cream dan lain-
lain. Langkah – langkah dari Hidrogenasi yaitu : Transfer dan/atau diffusi
,Adsorpsi, Hydrogenasi/isomerisasi , Desorpsi dan Transfer. (Lyle F. Albright,
Purdue University, Indiana 47907).
2.2.1 Transfer dan diffuse
Transfer dan adsorpsi merupakan langkah kritis dalam mengkontrol
derajat isomerisasi dan selektifity dari reaksi.
Transfer: Transfer dari reactants dan products ke dan dari phase cair
(minyak) dan di luar permukaan katalis
Diffusi : Diffusi dari reactant ke pori-pori katalis. Diffusi dari produk
keluar dari pori-pori katalis.
2.2.2 Skema Diagram dari Reaksi Hidrogenasi sbb :
Secara kimia proses hidrogenasi diduga meliputi tahap-tahap :
a. Ikatan hidrogen terabsorbsi (melalui interaksi) ke permukaan dari
katalis logam.
Permukaan katalis
Gambar 2.1 : Absorbsi hidrogen ke permukaan katalis
9
Universitas Sumatera Utara
b. Sebuah atom hidrogen ditransfer dari permukaan katalis logam ke
salah satu atom karbon di dalam ikatan rangkap, dan atom karbon yang
lain berikatan (melalui ikatan) dengan permukaan logam.
Gambar 2.2 : Transfer atom hidrogen dari permukaan katalis
c. Atom hidrogen kedua ditransfer dari permukaan katalis logam ke atom
karbon terakhir.
Gambar 2.3 : Mekanisme reaksi hidrogenasi
10
Universitas Sumatera Utara
2.2.3 Formasi ikatan rangkap Migrasi dan Transisomer pada proses
Hidrogenasi tahap I :
Tahap pertama dalam reaksi hidrogenasi bersifat balik dimana atom
hydrogen dapat kembali ke permukaan logam. Isomerisasi cis / trans
biasanya terjadi pada tahap ini dengan adanya rotasi di sekitar ikatan C–C.
Gambar 2.4 : Formasi migrasi dan transisomer pada reaksi hidrogenasi I
2.2.4 Formasi ikatan rangkap Migrasi and Transisomer pada proses
Hidrogenasi tahap II :
Perpindahan posisi ikatan rangkap (isomerisasi posisi) juga dapat
terjadi ,yaitu apabila reaksi balik di atas terjadi pada gugus metilen yang
terletak di sebelah ikatan rangkap. (gambar 2.5). Isomerisasi geometris
secara tidak langsung mengubah struktur molekul asam lemak dan
trigliserida.
11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 : Formasi migrasi dan transisomer pada reaksi hidrogenasi II
2.2.5 Terbentuk konjugasi Fatty Acids :
Rantai karbon asam lemak tak jenuh mempunyai satu atau lebih
ikatan rangkap dua. Ikatan rangkap tersebut ada yang bersifat
nonkonjugasi dan konjugasi , oleh karena itu ikatan rangkap tersebut
terletak berdampingan dan dipisahkan oleh gugus metilen (- CH2-).
Gambar 2.6 : Konyugasi fatty acid
12
Universitas Sumatera Utara
2.2.6 Adsorpsi
Adsorpsi pada reactant di permukaan katalis sangat penting untuk
mengkontrol selektiviti dan isomerisasi selama proses hidrogenasi.
Ikatan rangkap migrasi membentuk konjugate trans-fatty acids.
Gambar 2.7 : Migrasi membentuk konjugasi fatty acid
Langkah-langkah adsorpsi pada hidrogenasi :
Gambar 2.8 : Adsorpsi pada hidrogenasi
Dari hidrogenasi A; 9, 15 and 11, 15
Dari hidrogenasi B; 10,15 and 12, 15
Dari hidrogenasi C; 9, 12 and 9, 14
Dari hidrogenasi D; 9, 13 and 9, 15
13
Universitas Sumatera Utara
2.2.6.1 Adsorpsi atau penyerapan : suatu proses yang terjadi ketika suatu
fluida, cairan maupun gas , terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat
penyerap, adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis atau
film (zat terserap, adsorbat) pada permukaannya. Berbeda dengan
absorpsi yang merupakan penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan
membentuk suatu larutan. Adsorpsi adalah suatu proses penyerapan
suatu fasa tertentu (gas, cair) pada permukaan adsorben yang berupa
padatan.
2.2.6.2 Disosiasi adalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang
lebih sederhana.
2.2.6.3 Ionisasi adalah proses fisik mengubah atom atau molekul menjadi ion
dengan menambahkan atau mengurangi partikel bermuatan seperti
elektron. Proses ionisasi ke muatan positif atau negatif sedikit berbeda.
Ion bermuatan positif didapat ketika elektron yang terikat pada atom
atau molekul menyerap energi cukup agar dapat lepas dari potensial
listrik yang mengikatnya.
2.2.6.4 Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam
pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi
rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut
gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel
tersebar luas secara merata.
2.2.6.5 Recombinasi adalah menggabungkan kembali transfer electron dalam
gas yang menghasilkan netralisasi ion yang timbul dari partikel energi
tinggi.
2.2.6.6 Desorpsi adalah sebuah fenomena dimana suatu zat dilepaskan dari atau
melalui permukaan. Proses ini adalah kebalikan dari serapan (yaitu, baik
adsorpsi dan penyerapan ). Hal ini terjadi dalam sistem berada dalam
keadaan kesetimbangan penyerapan antara fasa bulk (cairan, yaitu gas
atau larutan cair) dan permukaan yang menyerap (padat atau batas
memisahkan dua cairan).
14
Universitas Sumatera Utara
2.2.7 Jenis-jenis Hidrogenasi
Hidrogenasi adalah proses eliminasi ikatan rangkap pada minyak dengan
penambahan gas H2 untuk merubah minyak tak jenuh (unsaturated) menjadi
minyak jenuh (saturated). Indikator untuk mengetahui jumlah ikatan rangkap
pada minyak adalah Iodine Value (IV). Semakin rendah IV maka semakin sedikit
pula ikatan rangkap pada minyak.
Proses hidrogenasi dapat dibedakan menjadi 3 jenis yaitu :
a. Fully Hydrogenation adalah proses hidrogenasi untuk menghilangkan ikatan
rangkap secara keseluruhan. Target penurunan IV maksimal hingga 0-2.
b. Partial Hydrogenation adalah proses hidrogenasi untuk menghilangkan hanya
sebagian ikatan rangkap.
c. Selective Hydrogenation adalah proses hidrogenasi untuk menghilangkan
sebagian ikatan rangkap pada posisi yang selektif sesuai dengan Solid Fat
Content (SFC) yang diinginkan. Jenis ini hampir sama dengan Partial
Hydrogenation.
Reaksi Hidrogenasi :
Ikatan-ikatan rangkap pada lemak dan minyak tak-jenuh cenderung
membuat gugus-gugus yang ada di sekitarnya tertata dalam bentuk "cis". Suhu
tinggi yang digunakan dalam proses hidrogenasi cenderung mengubah beberapa
ikatan C=C menjadi bentuk "trans". Jika ikatan-ikatan khusus ini tidak
dihidrogenasi selama proses, maka mereka masih cenderung terdapat dalam
produk akhir lemak membentuk molekul-molekul lemak trans.
15
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9 : Reaksi hidrogenasi
Hidrogenasi adalah istilah yang merujuk pada reaksi kimia yang
menghasilkan adisi hidrogen (H2). Proses ini umumnya terdiri dari adisi sepasang
atom hidrogen ke sebuah molekul. Penggunaan katalis diperlukan agar reaksi
yang berjalan efisien sedangkan hidrogenasi non-katalitik hanya berjalan dengan
kondisi temperatur yang sangat tinggi. Pada hidrogenasi terjadi proses
pengubahan jumlah ikatan rangkap dalam suatu asam lemak oleh gas hidrogen
(H2). Dengan hidrogenasi, terjadi penambahan atom hidrogen ke dalam ikatan
rangkap asam lemak sehingga jumlah ikatan rangkap tersebut berkurang atau
ikatan rangkapnya terlepas. Perubahan jumlah ikatan rangkap akan mengarah
pada perubahan sifat fisik dan kimia minyak, yang terlihat dari angka yodium atau
Iodine Value (IV), kandungan lemak padat atau Solid Fat Content (SFC) dan titik
leleh atau Slip Melting Point (SMP) produk. Jadi tujuan dilakukannya hidrogenasi
antara lain :
Memodifikasi minyak agar didapatkan Solid Fat Content (SFC) yang
diinginkan.
Merubah Iodine Value (IV) produk.
Menghilangkan ikatan rangkap, sehingga produk lebih stabil terhadap
oksidasi.
Merubah Fatty Acid composition produk.
Merubah SMP produk.
16
Universitas Sumatera Utara
Reaksi hidrogenasi parsial dengan mengaddisi gas hidrogen memakai katalis Ni
dapat dilihat sbb :
a. Pembentukan cis dan trans hasil hidrogenasi parsial.
Unsaturated triglyceride + H2 --> saturated triglyceride
Gambar 2.10 : Pembentukan cis / trans hasil hidrogenasi
b. Bentuk molekul cis dan trans dari hasil hidrogenasi parsial.
Reaksi hidrogenasi merupakan reaksi yang bersifat eksotermis. Proses
hidrogenasi melibatkan beberapa parameter penting yang perlu dikontrol,
misalnya suhu, jumlah katalis, tekanan gas dan jumlah gas yang digunakan
(volume gas). Dengan mempelajari kondisi proses hidrogenasi maka diharapkan
dapat diperoleh karakteristik produk hasil hidrogenasi yang sesuai dengan
spesifikasi yang diinginkan. Untuk mempercepat hidrogenasi pada reaktor,
Gambar 2.11 Struktur cis dan trans asam oleat
17
Universitas Sumatera Utara
digunakan bahan yang disebut dengan katalis. Katalis yang sering dipakai untuk
proses hidrogenasi adalah Nikel (Ni). Keuntungan menggunakan Nikel antara lain
adalah ketersediaannya dan lebih murah bila dibandingkan katalis lain. Secara
umum, reaksi kimia yang terjadi pada hidrogenasi adalah:
• Oil + Catalyst Oil-Catalyst (complex)
• Oil-Catalyst (complex) + H2 Hydrogenated Oil + Catalyst
Langkah reaksi addisi gas hidrogen terdiri dari langkah 1 dan 2 seperti terlihat
dibawah ini : membentuk minyak – katalis (kompleks). Gas hidrogen diadsorbsi
pada permukaan katalis.
Gas H2 diserap pada permukaan katalis Ni secara parsial atau penuh
sehingga terjadi perpisahan ikatan atom H --- H
Ikatan π pada alkene membentuk kompleks dengan logam Ni.
Oil + Catalyst Oil-Catalyst (kompleks).
Gambar 2.12 : Reaksi addisi gas hidrogen
Langkah 3 dan 4 : dua atom H akan ditransfer dan dari ikatan rangkap dua
menjadi ikatan tunggal. Ikatan rangkap dua ini segera akan mengaddisi gas
hidrogen yang terikat pada permukaan katalis Ni.
Dua atom H ditransfer berturut-turut ke ikatan π pada langkah 3 dan 4
membentuk alkana (jenuh ,ikatan rangkap dua menjadi ikatan tunggal).
Karena produk alkana tidak mempuyai ikatan π yang membentuk senyawa
komplex dengan logam, sehingga dilepaskan dari permukaan katalis.
Oil-Catalyst (complex) + H2 Hydrogenated Oil + Catalyst.
18
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13. Reaksi penjenuhan ikatan rangkap
c. Pembentukan cis dan isomer trans setelah reaksi hidrogenasi sbb :
Unsaturated triglyceride + H2 --> saturated triglyceride.
Gambar 2.14 : Bentuk cis / trans hasil hidrogenasi
19
Universitas Sumatera Utara
d. Proses hidrogenasi secara singkat dapat dilihat pada bagan berikut ini:
Gambar 2.15 : Diagram alur proses hidrogenasi
e. Oksidasi – reduksi dari alkena dengan hidrogenasi memakai katalis logam.
Ketika minyak nabati tidak jenuh di reaksikan dengan hidrogen,
beberapa atau semua ikatan π yang dijenuhkan oleh atom H akan
meningkatkan titik leleh minyak.
Margarin disiapkan untuk hidrogenasi parsial memberikan suatu
produk yang konsisten dan mendekati produk cocoa butter.
Gambar 2.16 : Reaksi oksidasi – reduksi dengan hidrogenasi
20
Universitas Sumatera Utara
2.2.8 Kebutuhan Katalis dan H2 untuk reaksi
Kebutuhan katalis antara 0,1% - 0,2% dari minyak yang akan diproses.
Secara teoritis Kebutuhan Gas H2 sebenarnya adalah : setiap penurunan 1 (satu)
angka IV sama dengan kebutuhan 1 m3 Gas H2 tiap 1 (satu) Ton minyak.
Jadi Kebutuhan Gas H2 per-ton Minyak adalah :
H2 (m3) = 1 x ( IVawal - IVakhir )
= IV
= m3 / ton
Pendekatan Hukum Gas Ideal :
P . V = n . R . T
Dimana :
P = tekanan, 105 Newton / m2
V = volume gas
R = 8,314 j / mol oK = 8,314 Newton . m / mol oK
T = 273 oK
253,410
BMWn
6
P)RTn(nV fatoil
BM = Berat Molekul Minyak, 253,4
n = mol minyak
n berubah setelah ditambahkan gas H2 karena Berat Molekul naik, sehingga
diasumsikan sebanding dengan perubahan IV
Sehingga,
P Weight Mol 100TR Oil Weight )IV(IVV fatoil
H2
5
6fatoil
H 10253,41002738,31410)IV(IVV
2
/tonm )IV(IV0,90V 3fatoilH2
21
Universitas Sumatera Utara
Jadi Kebutuhan Gas H2 per-ton Minyak adalah :
H2 (m3) /Ton minyak = 0.9x ( IVawal - IVakhir )
= 0.90 x IV
Operasional proses kebutuhan Gas H2 tidak mesti sesuai dengan teori , karena
ada faktor – faktor yang bisa mempengaruhi antara lain suhu, tekanan,
pengadukan, konsentrasi katalis, jenis katalis dan sumber minyak.
Kebutuhan Gas H2 per-ton Minyak di Operasional sekarang adalah :
H2 (m3) /Ton minyak = 1.15 x ( IVawal - IVakhir )
= 1.15 x IV
2.2.9 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Hidrogenasi
Hidrogenasi merupakan reaksi yang melibatkan 3 fase yang berbeda yakni
minyak (cair), hidrogen (gas) dan katalis (padat). Reaksi terjadi pada permukaan
katalis dimana minyak dan molekul gas hidrogen diserap kemudian terjadi kontak
antara keduanya. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses hidrogenasi
antara lain :
Suhu
Hidrogenasi berjalan lebih cepat seiring dengan kenaikan suhu operasi.
Kenaikan suhu akan menurunkan kelarutan gas hidrogen dalam minyak
namun meningkatkan kecepatan reaksinya. Oleh karena itu, kenaikan suhu
akan meningkatkan selektivitas, pembentukan trans isomer dan kecepatan
reaksi yang menghasilkan kurva SFC yang curam. Karena reaksi hidrogenasi
merupakan reaksi eksotermis, maka penurunan 1 (satu) iodine value akan
menaikkan suhu reaksi sebesar 1,6 oC hingga 1,7 oC. Kenaikan suhu ini akan
mempercepat reaksi hingga dicapai titik optimum. Suhu optimum beragam
untuk tiap produk, namun sebagian besar minyak mencapai titik optimumnya
pada suhu maksimum 230 oC hingga 260o C.
Tekanan
Hidrogenasi edible fats dan oil dilakukan pada tekanan antara 0,8 hingga 4
atm. Pada tekanan rendah, gas hidrogen yang terlarut dalam minyak tidak
22
Universitas Sumatera Utara
dapat menyelimuti permukaan katalis sedangkan pada tekanan tinggi, gas
hidrogen telah siap untuk menjenuhkan ikatan rangkap minyak.
Agitasi atau pengadukan
Fungsi utama dari agitasi adalah untuk menyuplai hidrogen terlarut pada
permukaan katalis, tapi massa reaksi tersebut harus pula diaduk agar terjadi
distribusi panas ataupun pendinginan sebagai kontrol suhu dan distribusi
suspensi katalis dalam minyak sebagai penyeragaman reaksi.
Konsentrasi katalis
Kecepatan reaksi hidrogenasi meningkat seiring dengan peningkatan jumlah
katalis hingga suatu titik. Peningkatan kecepatan reaksi tersebut disebabkan
oleh peningkatan permukaan aktif dari katalis. Titik maksimum tercapai
karena pada kadar sangat tinggi, hidrogen tidak mampu terlarut cukup cepat
untuk menyuplai jumlah katalis yang tinggi.
Jenis katalis
Katalis adalah suatu bahan kimia yang dapat meningkatkan laju suatu reaksi
tanpa bahan tersebut menjadi ikut terpakai; dan setelah reaksi berakhir, bahan
tersebut akan kembali ke bentuk awal tanpa terjadi perubahan kimia.
Penggunaan katalis dapat menurunkan tingkat aktivasi energi yang
dibutuhkan, membuat reaksi terjadi lebih cepat atau pada suhu yang lebih
rendah.
Pemilihan katalis memiliki pengaruh yang cukup kuat terhadap kecepatan
reaksi, selektivitas dan isomerisasi geometris. Jenis high-selectivity catalyst
memungkinkan penggunanya untuk mengurangi asam linolenat tanpa
menghasilkan asam stearat berlebih, sehingga diperoleh produk dengan
oxidative stability yang baik dan bertitik leleh rendah. Contohnya, katalis
copper-chromite telah digunakan dalam hidrogenasi selektif dari asam
linolenat menjadi asam linoleat dalam minyak kedelai agar diperoleh produk
flavor-stable salad oil.
Catalyst poison
Refined oil dan gas hidrogen dapat mengandung pengotor yang dapat
meracuni atau memodifikasi katalis. Racun (poison) tersebut mengurangi
konsentrasi katalis sehingga dapat mengubah selektivitas, isomerisasi dan
23
Universitas Sumatera Utara
kecepatan reaksi. Gas hidrogen bisa mengandung gas CO, H2S atau amoniak
sedangkan refined oil bisa mengandung sabun, senyawa sulfur, fosfatida, asam
lemak bebas (FFA) ataupun senyawa lain yang dapat mengubah katalis.
Pengotor sulfur misalnya, terutama mempengaruhi aktivitas yang
mempercepat isomerisasi dengan menghambat kapasitas dari katalis nikel
untuk menyerap dan memecah hidrogen. Fosfor dalam bentuk fosfatida dan
sabun mempengaruhi selektivitas dengan menutup tempat masuk pada pori
katalis yang mencegah keluarnya trigliserida dengan tingkat kejenuhan yang
lebih tinggi. Moisture dan asam lemak bebas merupakan deactivator yang
dapat mengurangi kecepatan reaksi hidrogenasi karena bereaksi secara kimia
dengan katalis membentuk nickel soaps.
Katalis logam mulia.
Logam mulia seperti platinum, palladium, ruthenium, rhodium, Au, Ag, baik
tunggal atau kombinasi merupakan jenis katalis yang banyak dipergunakan
sebagai katalis. Keuntungan penggunaan katalis logam mulia karena memiliki
tingkat aktivitas yang tinggi, selektifitas yang baik, dan daya tahan yang baik
sehingga jangka waktu penggantiannya lama.
Platinum: merupakan katalis logam mulia yang paling banyak dipergunakan.
Katalis ini memiliki aktivitas yang tinggi dalam proses hidrogenasi,
dehidrogenasi, oksidasi, dll.
Ruthenium: katalis ruthenium memiliki aktivitas yang tinggi dalam
hidrogenasi senyawa karbonil alifatik dan cincin aromatik pada kondisi
medium tanpa reaksi sampingan.
Rhodium: merupakan katalis yang memiliki aktivitas tinggi dalam
hidrogenasi senyawa aromatik. Katalis ini menghidrogenasi banyak senyawa
aromatik pada suhu ruang dan tekanan normal.
Iridium: meskipun katalis iridium memiliki aktivitas yang rendah dan aplikasi
yang terbatas mengingat kelangkaannya, katalis ini mulai mendapat perhatian
karena sifat reaksinya yang unik.
Logam-logam lain seperti Sn, Pb, Ni, Co, Ge digunakan sebagai promotor.
Logam-logam ini dilapisi berbagai carrier/pembawa seperti alumina, silica,
zeolit dan karbon.
24
Universitas Sumatera Utara
Bentuk Katalis. Selain tergantung pada bahan katalitik, bahan promotor dan
bahan pembawa (carrier), efektifitas fungsi katalitik juga ditentukan oleh
bentuk dan ukuran katalis. Katalis dapat berbentuk pellet, granular, sarang
lebah, atau serat agar memiliki kinerja yang optimum disesuaikan dengan
tahapan proses produksi yang dijalani.
Sumber minyak
Selektivitas hidrogenasi bergantung pada jenis asam lemak tak jenuh yang
tersedia dan jumlah asam lemak tak jenuh per trigliserida.
Dari variabel proses di atas, dapat dilihat bahwa kecepatan reaksi
meningkat sejalan dengan peningkatan suhu, tekanan, agitasi dan konsentrasi
katalis. Selektivitas meningkat seiring dengan peningkatan suhu dan berakibat
sebaliknya seiring dengan kenaikan tekanan, agitasi dan katalis. Isomerisasi ikatan
rangkap meningkat seiring kenaikan suhu tapi menurun dengan peningkatan
tekanan, agitasi dan katalis. Trans isomer juga dapat terjadi akibat penggunaan
kembali (deaktivasi) katalis atau sulfur-poisoned catalyst.
Reaktivitas kimia dari asam lemak tak jenuh ditentukan oleh posisi
sebagaimana juga jumlah dari ikatan rangkap dalam molekul. Reaktivitas
meningkat secara signifikan dengan peningkatan dalam jumlah ikatan rangkap,
baik dalam bentuk conjugated (dipisahkan hanya oleh satu ikatan tunggal) atau
methylene-interrupted (dipisahkan oleh suatu unit -CH2-). Jika suatu asam lemak
memiliki 2 ikatan rangkap terisolasi (dipisahkan oleh 2 atau lebih methylene unit),
reaktivitasnya hanya meningkat sedikit daripada asam lemak yang memiliki satu
ikatan rangkap. Untuk proses hidrogenasi, dikenal minyak nabati yang biasanya
digunakan dalam proses tersebut. Vegetable oil (minyak nabati) dapat dibagi
dalam 3 kelompok, yaitu:
1. Saturated, seperti cocoa butter, minyak sawit
2. Oleic, seperti minyak zaitun, minyak kacang, canola oil, high-oleic
sunflower
3. Linoleic, seperti minyak jagung, cottonseed oil, soybean oil, sunflower oil.
(De Man, J.M and de Man ,L. (1994).
25
Universitas Sumatera Utara
2.3 Sifat-sifat fisika minyak dan lemak
2.3.1. Solid Fat Content
Solid fat content (SFC) berkaitan dengan persentase minyak yang berupa
padat pada berbagai suhu. Keseluruhan kurva tidak dapat diperkirakan hanya
dengan penentuan pada satu variasi suhu; keseluruhan kurva SFC diperlukan
untuk memahami karakteristik produk (minyak) pada berbagai suhu.
Metode awal yang digunakan untuk memperkirakan persentase padatan
pada lemak adalah dilatometry (AOCS Cd 10-57). Hasilnya disebut solid fat
index. Namun, metode ini memakan waktu dan bersifat subjektif. Metode
tradisional ini merupakan metode yang lambat, tak dapat diulang dan
membutuhkan tambahan zat kimia. Sekarang ini, low-resolution nuclear magnetic
resonance (NMR) telah digunakan untuk menghitung jumlah relatif cairan dan
padatan lemak dalam sample, berdasarkan perbedaan tingkat relaksasi proton
dalam kedua fase setelah sample diberi pulse. Pengukuran langsung SFC dengan
NMR dapat berlangsung dengan cepat dan akurat. Dengan kalibrasi yang cukup
memberikan penentuan langsung atas persentase padatan lemak, dan hasilnya
disebut solid fat content. Analisa ini memerlukan waktu yang lebih pendek
dibandingkan dilatometry, tapi peralatannya lebih mahal.
Penentuan SFC dengan NMR didasarkan pada rasio langsung antara
komponen solid dan liquid dari sample yang dianalisa dalam NMR FID. Pada
prinsipnya, setelah eksitasi sample oleh 90o RF pulse maka FID (Free Induction
Decay) akan terdeteksi. FID merupakan signal yang timbul bersamaan dengan
proses relaksasi proton hidrogen magnetis berputar yang kembali pada kondisi
equilibrium setelah diganggu oleh RF pulse. FID menampung ”peranan” baik dari
bagian solid maupun liquid. Putaran proton pada bagian liquid dari sample
berelaksasi kembali ke kondisi equilibrium lebih lambat daripada komponen yang
berfase solid. Sehingga, sinyal panjang dianalisa sebagai proton fase liquid dan
signal cepat dianalisa sebagai komponen fase solid.
Solid Fat Content (SFC) merupakan analisa minyak dan lemak yang
diterima secara umum dalam industri makanan dan NMR merupakan metode
26
Universitas Sumatera Utara
analisa yang telah diakui oleh sistem standarisasi AOCS Cd 16b-93 (revisi pada
tahun 2000) di USA dan ISO 8292 (di Eropa) (http://www.process-nmr.com/).
2.3.2. Melting Point
Ketika suatu senyawa kimia murni dipanaskan, maka terjadi perubahan
(transisi) fase dari padat menjadi cair pada suhu tertentu. Saat cairan tersebut
didinginkan, transisi akan berjalan sebaliknya pada suhu yang sama. Ketajaman
melting point adalah salah satu tes kemurnian bahan. Lemak alami, bukanlah
senyawa yang murni tapi lebih merupakan campuran trigliserida yang disusun
oleh beragam asam lemak. Karena itu, pelelehan lemak berlangsung secara
gradual.
Melting point pada asam lemak bervariasi tergantung pada beberapa aturan
sederhana, yaitu:
Peningkatan panjang rantai meningkatkan melting point
Peningkatan tingkat kejenuhan meningkatkan melting point
Perubahan isomer cis menjadi trans meningkatkan melting point
2.3.3. Slip Melting Point
Metode ini tidak banyak digunakan di Amerika Serikat tapi sering
digunakan di negara lain. Sample diletakkan pada tabung kapiler, tapi kedua
ujungnya dibiarkan terbuka. Setelah pembekuan, tabung diletakkan secara vertikal
pada waterbath dan dihangatkan secara perlahan. Slip melting point adalah suhu
dimana lemak atau minyak mulai naik pada jarak tertentu dalam kapiler.
2.3.4. Iodine Value
Iodine Value (IV) menunjukkan tingkat ketidakjenuhan suatu minyak.
Iodine (I2) dapat diadisikan pada ikatan rangkap dalam asam lemak tak jenuh.
Reaksi ini (dengan berbagai variasi untuk mempercepat) digunakan untuk
mengukur kejenuhan minyak. Hasilnya dijelaskan sebagai gram iodine yang
27
Universitas Sumatera Utara
terserap oleh 100 gram minyak/lemak. Reaksi berlangsung baik pada ikatan
rangkap konfigurasi cis ataupun trans.
2.3.5. Aplikasi Produk Hidrogenasi
Fungsi utama dari minyak dan lemak dalam industri makanan adalah
sebagai sifat lubricity dan strukturalnya. Lubricity menunjukkan kesan lembut dan
kekayaan rasa serta peningkatan karakter makanan; lubricity juga memberikan
perasaan puas setelah makan. Sifat struktural dari minyak dan lemak
mempengaruhi konsistensi makanan lewat aerasi, kemampuan pengembangan,
titik leleh, kemampuan pengolesan dan berbagai fungsi lainnya. Kedua sifat dalam
minyak nabati tersebut ditentukan oleh komposisi dan distribusi asam-asam lemak
pada suatu trigliserida.
Minyak nabati dengan kandungan asam lemak seperti asam linoleat, oleat
maupun linolenat hanya memiliki sifat lubricity dan kurang akan karakter
struktural; tapi hal ini dapat dibentuk dengan proses hidrogenasi. Fleksibilitas
hidrogenasi memungkinkan variasi struktur yang luas yang dapat dimodifikasi
lebih lanjut dengan proses blending untuk memperoleh rasio solid dan liquid
sesuai aplikasi yang diinginkan.
Beberapa contoh aplikasi produk hidrogenasi pada bidang confectionery
(gula-gula) adalah cocoa butter. Produk ini membutuhkan kurva SFC yang curam,
yang membuatnya kaku, dengan range titik leleh yang pendek sehingga
memastikan terjadinya pelelehan tiba-tiba dan memberi mouth-feel yang enak.
Produk ini biasanya digunakan sebagai bahan pengganti cokelat (substitute) atau
sebagai coating / pelapis dari bahan makanan seperti biskuit, cake dan sebagainya.
Beberapa jenis cocoa butter atau disebut pula hard butter adalah:
1. Cocoa butter equivalent – dibuat dari beberapa specialty fat yang tak
terhidrogenasi, yang mengandung asam lemak dan trigliserida tak jenuh yang
sama. Produk ini dapat menggantikan komposisi cokelat asli hingga kadar
90-100%.
2. Lauric cocoa butter substitute (CBS) – merupakan produk yang dibuat dari
minyak inti sawit dan minyak kelapa, yang dapat diproses lewat hidrogenasi,
28
Universitas Sumatera Utara
interesterifikasi, fraksinasi, ataupun gabungan proses-proses tersebut. Produk
ini dapat menggantikan komposisi cokelat asli hingga kadar 5-10%.
3. Nonlauric CBS, dibagi lagi menjadi 2 golongan, yaitu:
1. Hidrogenasi selektif, dimana minyak tidak jenuh dihidrogenasi secara
selektif oleh katalis menjadi produk dengan kadar trans-isomer yang
tinggi dan pembentukan asam stearat yang rendah sehingga titik lelehnya
dapat dijaga hanya sedikit di atas suhu tubuh.
2. Fraksinasi hidrogenasi selektif, dimana fraksi non-laurat dipilih dengan
kadar SFC yang tinggi pada suhu ruang dan aroma yang lebih baik
daripada produk yang belum difraksinasi.
2.4 Modifikasi Lemak / minyak
Modifikasi lemak dan minyak bertujuan untuk memperluas penggunaan
minyak nabati untuk memperoleh sifat-sifat yang diinginkan seperti : Titik leleh,
Stability terhadap oksidasi, Kandungan asam lemak tak jenuh, Perubahan
komposisi dan distribusi asil dari asam lemak dalam molekul glierida, sehingga
menghasilkan sifat-sifat yang berbeda dari sebelumnya.
Beberapa proses atau reaksi kimia yang digunakan untuk tujuan modifikasi lemak
dan minyak yaitu : Hidrogenasi, Interesterifikasi dan Blending.
2.4.1 Interesterifikasi
Esterifikasi merupakan reaksi antara asam karboksilat dan alkohol untuk
membentuk ester secara umum.
Interesterifikasi adalah suatu reaksi dimana ester trigliserida atau ester asam
lemak diubah menjadi ester lain melalui reaksi dengan suatu alkohol (alkoholisis),
asam lemak (asidolisis) dan transesterifikasi. (Sreenivasan, B. 1978, JAOCS. Soc.
55,11 : 796-805).
Interesterifikasi merupakan reaksi suatu ester dengan ester lainnya atau ester
interchange. Pengaruh interesterifikasi terhadap minyak dan lemak sangat
tergantung kapada komposisi dan distribusi asam lemak. Campuran lemak yang
memiliki kandungan asam lemak jenuh yang tinggi dengan minyak cair akan
29
Universitas Sumatera Utara
menurunkan titik lebur melalui penataan ulang secara acak karena asam-asam
lemak dari lemak jenuh menjadi terdistribusi secara luas. (Silalahi, 2002). Metode
ini merupakan salah satu alternatif proses yang dapat digunakan untuk
menghindari terbentuknya asam lemak trans, bahkan menghasilkan lemak zero
trans (bebas isomer trans) (Petrauskate ,et.al.,1998 ; Berger and Idris, 2005; Indris
and Mat Dian , 2005).
Reaksi interesterifikasi dalam trigliserida dapat berlangsung baik secara
intramolekuler maupun intermolekuler. Relokasi gugus asil dari asam lemak
dalam molekul trigliserida yang sama disebut intraesterifikasi ,sedangkan
perpindahan secara acak dan pertukaran gugus asil diantara molekul-molekul
trigliserida hingga tercapai keseimbangan dengan semua kombinasi yang mungkin
disebut dengan interesterifikasi (Davidek,et,al, 1990).
Interesterifikasi tidak mempengaruhi derajat kejenuhan asam lemak atau
menyebabkan terjadinya isomerisasi asam lemak yang memiliki ikatan ganda. Jadi
dapat dikatakan bahwa reaksi interesterifikasi tidak akan mengubah sifat dan
profil asam lemak yang ada , tetapi mengubah lemak atau minyak karena memiliki
susunan trigliserida yang berbeda.
Interesterifikasi dapat terjadi dengan adanya katalis kimia (interesterifikasi
kimia atau dengan adanya biokatalis enzim (interesterifikasi enzimatik).
2.4.1.1 Interesterifikasi kimia
Interesterifikasi kimia menghasilkan suatu randomisasi gugus asil dalam
trigliserida. Proses interesterifikasi juga dapat terjadi tanpa menggunakan katalis
yang juga dapat menghasilkan produk dengan sifat-sifat yang berbeda (De Man,
1980), tetapi sangat membutuhkan temperatur yang sangat tinggi, untuk
tercapainya keseimbangan sangat lamban, dalam kaitan dengan ini trigliserida
akan mengalami dekomposisi dan polimerisasi serta banyak menghasilkan asam
lemak bebas.(Silalahi,1999).
Suhu yang dibutuhkan untuk terjadinya interesterifikasi tanpa katalis
mencapai 300 oC bahkan lebih tinggi. Untuk itu digunakan katalis logam seperti
natrium metoksida ataupun natrium etoksida.
30
Universitas Sumatera Utara
Pengaruh interesterifikasi terhadap minyak atau lemak sangat bergantung
pada komposisi dan distribusi asam lemak.Beberapa minyak nabati ,seperti
minyak kacang , minyak cottonseed dan mentega coklat masing-masing memiliki
distribusi asam lemak yang seimbang yang memungkinkan terjadinya perbedaan
diantara molekul-molekul trigliseridanya. Titik leleh lemak yang tinggi
bergantung pada kandungan gliserida trisaturated menghasilkan penataan ulang
secara randomisasi secara intensif mempengaruhi titik leleh.
Interesterifikasi kimia :
Gambar 2.17 : Diagram alur interesterifikasi
Mekanisme Reaksi :
1. Formasi ion enolate
2. Formasi Beta-Keto ester
3. Interesterifikasi
Mekanisme interchange intramolekul ester-ester, formasi ion enolate :
Interesterifikasi tidak mempengaruhi derajat kejenuhan asam lemak atau
menyebabkan terjadinya isomerisasi asam lemak yang memiliki ikatan ganda. Jadi
reaksi interesterifikasi tidak akan mengubah sifat dan profil asam lemak ,tetapi
mengubah profil lemak atau minyak karena memiliki susunan trigliserida yang
berbeda.
31
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.18 : Mekanisme intramolekul ester
Mechanisme interchange Intermolekul Ester-Ester, formasi Beta-Keto Ester :
Gambar 2.19 : Mekanisme intermolekul ester
32
Universitas Sumatera Utara
Interesterifikasi random :
Pertukaran ester atau pengaturan kembali dapat menjadi dua tipe yaitu random
(acak) dan directed. Dalam penyusunan secara acak ,asam lemak bergerak dari
satu posisi ke posisi yang lain dalam triasilgliserol tunggal atau dari satu
triasilgliserol yang lain.
Gambar 2.20 : Interesterifikasi random
2.4.1.2 Interesterifikasi enzimatik
Lipase adalah enzim yang merupakan katalis untuk hidrolisa dan sintesa asil
gliserol. Sifat dari enzim dapat efektif jika prosedur dan kondisi reaksi benar
terjaga. Biasanya berdasarkan sifat spesifik lipase dapat dibagi menjadi : (i) lipase
yang selektif pada substrak, (ii) lipase seletif pada suatu posisi , (iii) lipase yang
tidak selektif , (iv) lipase yang selektif pada asam lemak.
Interesterifikasi dengan katalis lipase mempunyai beberapa kelebihan
dibandingkan dengan katalis kimia, karena (a) enzim yang dapat terurai di alam
sehingga tidak merusak lingkungan , (b) enzim dapat bereaksi pada suhu kamar
sehingga terhindar dari pembentukan produk samping, (c) reaksi yang terjadi lebih
efisien dan mudah dikontrol , (d) sifat kekhususan dari lipase sehingga dapat
menghasilkan komposisi asam lemak dan distribusi triasilgliserol diatur seperti
33
Universitas Sumatera Utara
yang dinginkan, sedangkan pada katalis kimia reaksi berlangsung secara random
triasilgliserol.(Fomuso&Akoh, 1998).
Interesterifikasi enzimatik :
Gambar 2.21 : Diagram alur interesterifikasi enzimatik
2.4.2 Blending
Blending (pencampuran) merupakan metode dalam modifikasi minyak atau
lemak yang mudah dan ekonomis , karena dapat dilakukan dengan mencampur
secara fisik dua jenis minyak atau lebih. Dengan cara blending tujuannya agar
peningkatan titik leleh yang diperoleh sesuai dengan yang diinginkan dapat
dilakukan dengan cara menambahkan minyak yang mempunyai titik leleh tinggi
ke dalam campuran minyak (Moussata dan Akoh, 1998). Perubahan nilai akibat
pencampuran (blending) ini dikarenakan kandungan asam lemak dari minyak
yang dicampurkan mempunyai komposisi asam lemak yang titik lelehnya tinggi.
Menurut Moussata dan Akoh (1998) , metode blending banyak memiliki
kelemahan, karena perbedaan ukuran molekuler ,dua jenis minyak ada
kemungkinan tidak kompatibel satu sama lain dan dapat membentuk campuran
eutektik.
Tujuan blending untuk menghindari terjadinya asam lemak trans , dalam
pencampuran ini tidak dibutuhkan pemanasan seperti dalam proses hidrogenasi
dan transesterifikasi sehingga dapat dicegah perubahan asam lemak bentuk cis
menjadi trans. Dengan pengadukan yang kuat maka fase pendispersinya dapat
bercampur dan untuk mempertahankan keadaan ini diberikan pengelmusi seperti
lesithin atau STS (Sorbitan Tristearat ). Blending salah satu cara menghindari
terjadinya asam lemak trans ,atau bentuk trans yang dihasilkan dari reaksi
hidrogenasi. Pembentukan asam lemak trans akan menimbulkan dampak negatif
terhadap kesehatan yakni pemicu penyakit jantung koroner (Silalahi , 2004).
34
Universitas Sumatera Utara
Asam lemak trans akan meningkatkan Low Density Lipoprotein (LDL) dan
menurunkan High Density Lipoprotein (HLD) darah.
2.5 Asam lemak trans
Asam lemak tidak jenuh yang terdapat di dalam minyak dapat berada
dalam dua bentuk yaitu isomer cis dan trans. Asam lemak tak jenuh terdapat
secara alami biasanya sebagai asam lemak cis, hanya sedikit bentuk trans. Jumlah
asam lemak trans dapat meningkat di dalam makanan berlemak terutama margarin
akibat dari proses pengolahan yang ditetapkan. Struktur cis dan trans asam oleat
dapat dilihat pada gambar 2.14. Pada prinsipnya sumber asam lemak trans dalam
makanan adalah lemak/minyak pada proses hidrogenasi parsial yang digunakan
sebagai bahan makanan atau sebagai bahan campuran dalam masakan seperti
penggorengan. Konsumsi lemak hasil hidrogenasi asam lemak trans memberikan
efek pada resiko penyakit kardiovascular atau jantung yang memberikan efek
meningkatkan kolesterol jahat. (Hans,et.al.,2002, Hunter, 2006). Sebelumnya
keberadaan asam lemak trans dalam lemak hidrogenasi dalam produk cocoa butter
dianggap menguntungkan karena memiliki titik leleh yang lebih tinggi (sama
dengan asam lemak jenuh) dibanding bentuk cis, karena lebih stabil dan lebih
tahan terhadap oksidasi. Tetapi pada tahun 1990, penelitian tentang asam lemak
trans meningkat karena pengaruh negatif dari asam lemak tersebut yang dapat
meningkatkan penyakit jantung koroner (Subbaiah,et.al.,1998 ).
Selain proses hidrogenasi asam lemak trans juga terbentuk dalam
pengolahan minyak (refinery) dan proses penggorengan (deep frying). Perubahan
cis menjadi trans terjadi pada suhu 180 oC dan akan meningkat dengan kenaikan
suhu. Rendahnya kandungan asam lemak trans ditunjukkan dari komposisi asam
lemak jenuh yang tinggi, yang memiliki kestabilan oksidatif yang tinggi
,sedangkan kandungan asam lemak trans yang tinggi ditunjukkan oleh komposisi
asam lemak jenuh yang rendah dan komposisi asam lemak tak jenuh ganda yang
tinggi, sehingga posisi cis pada asam lemak jenuh ganda dapat berisomerisasi
pada proses pengolahan produk. Pengaruh asam lemak trans tergantung pada
kadarnya, kadar tinggi (diatas 6% dari total energi) sangat berbahaya, kadar
35
Universitas Sumatera Utara
rendah (2%) dan sedang (4.5%) tidak akan berbahaya jika dikonsumsi bersamaan
dengan asam lemak tak jenuh ganda, karena efek negatif dari asam lemak trans
akan ditiadakan oleh asam lemak tak jenuh ganda tersebut, juga pengaruh
negative asam lemak trans dipengaruhi konsumsi asam linoleat yang rendah
karena asam lemak trans ini akan menghambat biosintesa arahidonat yang sangat
dibutuhkan untuk pertumbuhan jaringan. (Judd,et.al.,1994).
Pada proses hidrogenasi ini akan menaikkan titik leleh, berarti akan
mengubah minyak cair menjadi lemak setengah padat yang sesuai dengan
kebutuhan. Pada awalnya ,keberadaan asam lemak trans didalam lemak
terhidrogenasi dianggap menguntungkan karena mempunyai titik leleh yang lebih
tinggi (sama dengan titik leleh asam lemak jenuh). Daripada bentuk cis, lebih
stabil, lebih tahan terhadap pengaruh oksidasi. Pada industri minyak dan lemak
dewasa ini , produksi asam lemak trans ditekan sekecil mungkin atau tidak ada
sama sekali.
Asam lemak trans (TFA) dapat menaikkan kadar LDL & menurunkan
kadar HDL darah. TFA juga dapat mengurangi kemampuan tubuh mengendalikan
gula darah karena dapat mengurangi respons terhadap hormon insulin.
Mengkonsumsi TFA 5 gr per-hari saja, dapat meningkatkan risiko penyakit
jantung hingga 25% hanya dalam beberapa tahun saja (Hindah Muaris, Kulinologi
Indonesia).
Asam lemak trans (TFA) adalah lemak yang berasal dari minyak nabati yang
mengalami proses pemadatan dengan menggunakan teknik hidrogenasi parsial.
Proses hidrogenasi parsial ini menyebabkan perubahan konfigurasi sebagian
ikatan rangkap dari bentuk cis (alaminya) menjadi bentuk trans. Tujuan dari
proses hidrogenasi parsial sendiri adalah untuk membantu agar minyak nabati
yang bersifat tidak jenuh (polyunsaturated oil) menjadi lebih stabil dalam arti
lebih tahan terhadap reaksi ketengikan dan tetap padat pada suhu ruang. Margarin
dan shortening, walau tidak semua, adalah produk minyak lemak yang banyak
dibuat dengan teknik hidrogenasi parsial. TFA banyak ditemukan pada makanan
gorengan yang diolah dengan cara deep frying (makanan direndam dalam minyak
goreng panas dengan suhu tinggi dan dalam jangka waktu lama) dan produk
makanan jadi yang menggunakan minyak terhidrogenasi parsial (misalnya pada
36
Universitas Sumatera Utara
sebagian besar produk fast food seperti chicken nuggets dan french fries;
commercial baked goods seperti donat, cookies, crackers; pangan olahan seperti
microwaved popcorn. Cermati juga, bahwa makanan olahan yang mengandung
partially-hydrogenated vegetable oils, hydrogenated vegetable oils atau
shortening berpeluang besar mengandung TFA (asam lemak trans).
Resiko TFA, sama dengan asam lemak jenuh , adalah meningkatkan kolesterol
jahat (LDL) dan menurunkan kolesterol baik (HDL). Beberapa studi juga
menunjukkan bahwa konsumsi tinggi asam lemak trans juga meningkatkan resiko
diabetes. Pada April 2004, FDA merekomendasikan intake level dari asam lemak
trans adalah kurang dari 1% dari total energi (setara dengan kurang dari 2 gram
asam lemak trans per-hari untuk diet 2000 kilokalori). Untuk meminimalkan
intake dari TFA dan asam lemak jenuh, selalu perhatikan kadar TFA dan asam
lemak jenuh pada daftar nutrition fact produk yang akan dibeli. Di beberapa
negara, telah diberlakukan aturan untuk mencantumkan kadar asam lemak trans
pada tabel nutrition fact di label kemasan. Sehingga, jumlah Asam lemak trans per
takaran saji dapat diketahui. Jika di label tidak tercantum jumlah ALT (asam
lemak trans), kita bisa memprediksi sendiri berapa jumlah ALT produk. Caranya,
jumlahkan kadar asam lemak jenuh (saturated fat), asam lemak tidak jenuh
banyak (polyunsaturated fat) dan asam lemak tidak jenuh tunggal
(monounsaturated fat). Jika nilai totalnya kurang dari jumlah lemak total (total
fats), maka selisihnya bisa diduga sebagai asam lemak trans. Tetapi, cara
termudah untuk mengurangi asupan asam lemak trans dan asam lemak jenuh
adalah dengan mengurangi makanan-makanan kaya lemak. Tidak semua asam
lemak trans berefek buruk pada kesehatan. Asam lemak trans dengan efek buruk
adalah yang dibahas diatas, yaitu asam lemak trans hasil proses hidrogenasi
parsial minyak nabati. Asam linoleat terkonjugasi (conjugated linoleic acid),
adalah asam lemak trans yang secara alami ditemukan pada lemak sapi, domba
dan susu telah diketahui memiliki potensi untuk menurunkan berat badan dan
mencegah osteoporosis. (Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/1963985-
mengenal-asam-lemak-trans/#ixzz1IEb5xU1Z).
37
Universitas Sumatera Utara