INTERESTERIFIKASI ENZIMATIK CAMPURAN PALM STEARIN DAN STEARIN KELAPA

Hard fat minyak sawit dan minyak kelapa, dicampur dalam rasio 90:10, 85:15, 80:20 dan 75:25, yang dinteresterifikasi selama 8 jam menggunakan enzim Lipozyme TL IM. Asam lemak utama dalam campuran adalah asam palmitat (41,7- 48,4%) dan asam oleat (26,2-30,8%). Asam lemak rantai menengah menyumbang 4,5-13,1% dari campuran.

Setelah interesterifikasi (IE), titik leleh tergelincir ditemukan menurun 44,8-46,8°C untuk 28,5-34,0° C karena pengurangan kandungan padatan pada semua suhu. Pada 37,5° C, campuran yang mengandung 25% stearins kelapa memiliki 17,4-19% padatan, yang dikurangi menjadi 0,4-1,5% pada IE, dan titik leleh tergelincir (28,6 dan 28,8° C) menunjukkan kesesuaian mereka sebagai bahan dasar pembuatan margarin. Penurunan indeks lemak padat dari lemak interesterified dikaitkan dengan penurunan trigliserida tinggi-lebur dalam minyak sawit (GS3 dan jenis GS2U) dan peningkatan triolein (GU3)konten 1-9,2%. Retensi tokoferol dan b-karoten pada IE adalah 76 dan 60,1%, masing-masing, di 75:25 stearin sawit dan stearin kelapa campuran.

PengenalanMinyak sawit memiliki komposisi asam lemak dan triasilgliserol (TAG) yang unik ; memiliki kandungan tinggi asam palmitat (44%) dan C:50 dan C:52 acylglycerols yang cenderung β'. Minyak semipadat pada suhu kamar (25-30° C). β 'polimorf memiliki sejumlah besar minyak cair di jaringan kristal, yang mengarah ke produksi halus, terus menerus dan homogen shortening bakery (Aini & Miskandar, 2007).

Palm stearin, diperoleh dari fraksinasi minyak sawit setelah kristalisasi pada suhu yang dikontrol, dapat digunakan dalam perumusan pembuatan margarin dan shortening karena menyediakan kekuatan dan struktur produk.

Minyak kelapa kaya akan asam lemak rantai menengah, yang diangkut terutama melalui sistem portal dan cepat dioksidasi dalam hati untuk memberikan energi instan (akoh, 1995). Karena sifatnya yang lembut dan konten yang lebih tinggi asam laurat, minyak kelapa setelah pencampuran dengan minyak keras seperti palm stearin memberikan tindakan pelumas yang baik selama pembuatan kue (Aini & Miskandar, 2007).

Hal ini juga dilaporkan bahwa lemak yang mengandung rantai asam lemak menengah dan panjang memiliki kemasan yang cukup kompleks di tingkat molekul, yang menghasilkan kristal yang lebih kecil dan lebih cocok sebagai lemak plastik (Floter & van Duijin, 2006). Telapak Tangan minyak minyak dan kelapa yang fraksinasi, yang dicampur stearin, dan campuran yang mengandung 60-70% stearin kelapayang ditemukan cocok sebagai lemak zero-trans bakery (Jeyarani et al., 2009). Lipase dikatalisis interesterifikasi (IE) restrukturisasi komposisi TAG melalui redistribusi asam lemak dan memberikan nutrisi khusus dan fungsional nilai (SIMOENS et al, 2004;. Nagaraju & Lokesh, 2007) serta karakteristik fisikokimia diubah (Yazdi & Alemzadeh, 2011).

Enzim-reaksi katalis juga memiliki keuntungan dari pembentukan produk trans-bebas (Dogan et al., 2007). Acak IE terutama digunakan untuk memodifikasi mencair properti untuk meningkatkan

kompatibilitas dalam padat fase, yang tidak dapat dicapai oleh pencampuran sederhana, dan untuk meningkatkan plastisitas produk akhir (CostalesRodrı'guez et al., 2009).

Lipid terstruktur mungkin menunjukkan efek menguntungkan yang signifikan bila dibandingkan dengan campuran fisik minyak yang memiliki asam lemak yang dengan komposisi yang sama (Kennedy, 1991; Nagaraju & Lokesh, 2007). Selain itu, Aini & Miskandar (2007) melaporkan bahwa formulasi yang mengandung tingkat tinggi stearin sawit lambat untuk mengkristal, yang dapat menyebabkan posthardening, sehingga tekstur keras.

Oleh karena itu, dalam penelitian ini, maka dicoba untuk memodifikasi minyak sawit dan minyak kelapa keras fraksi dengan enzimatik IE untuk mendapatkan lebih lembut lemak untuk digunakan sebagai dasar margarin.

BAHAN DAN METODEBahanMinyak sawit mentah (PO) yang dibeli dari M /s Palm Tech India Ltd, Mysore, India, dan minyak kelapa mentah (CNO) dari pasar lokal (Mysore, India). Lemak mentah yang disempurnakan kimia seperti yang dijelaskan sebelumnya (Jeyarani et al., 2009). Lipozyme TL IM (1, 3-spesifik amobil lipase) dari jamur Thermomyces lanuginosus itu diperoleh dari M /s Novozyme, Bangalore, India. Standar asam lemak metil ester, tokoferol dan b-karoten yang dibeli dari M /s Sigma-Aldrich, Bangalore, India. Aseton kelas HPLC dan asetonitril diperoleh dari M /s Ranbaxy Fine Chemicals Terbatas, New Delhi. Bahan kimia dan reagen lain yang digunakan adalah kelas analitis.

Fraksinasi dan blendingFraksinasi kering minyak sawit dan minyak kelapa yang dilakukan secara individu untuk mendapatkan sebagian kecil kelapa sawit hard (Palm stearin, pst: 20% yield), dan dua fraksi padat (Stearin kelapa, CST: 24% hasil dan CST 2: 43% yield) minyak kelapa dengan mengkristalisasikan dalam kondisi suhu dan waktu standar (Jeyarani et al., 2009). Setelah fraksi mencair secara individu, pst dicampur dengan CST 1 dan 2 dalam rasio 90:10, 85:15, 80:20 dan 75:25 secara /w w, masing-masing.

Untuk pencampuran homogen, campuran diaduk pada 90° C dengan pengaduk mekanik di bawah vakum selama 10 menit. Interesterifikasi Reaksi IE dilakukan dengan 100 g campuran di 50°C di bawah vakum menggunakan 10% (w /w) Lipozyme TLIM berat minyak. Sampel minyak diaduk terus menggunakan manik magnetik. Produk reaksi yang ditarik pada 2, 4, 6, 8 dan 10 jam interval untuk menilai reaksi kesetimbangan dengan menentukan slip melting titik (SMP).

Produk yang ditarik setelah 8 jam reaksi waktu menunjukkan SMP terendah. Oleh karena itu, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan reaksi dalam kondisi tertentu dianggap sebagai 8 jam. Interesterifikasi lemak disaring di bawah vakum untuk memulihkan enzim. Enzim dicuci menggunakan heksana untuk digunakan lebih lanjut. Selama reaksi, ada pelepasan asam lemak bebas dalam berkisar 4-6% (data tidak disajikan).

Produk reaksi dimurnikan menggunakan kuantitas dikenal NaOH ke menetralisir FFA. Selanjutnya, produk tersebut disaring di bawah vakum menggunakan bantuan filter untuk menghilangkan jejak enzim.

Titik leleh slipTitik lebur tergelincir diukur menggunakan kapiler terbuka tabung sesuai dengan prosedur standar (AOCS, 1998). Sampel meleleh, dan tabung kapiler dengan dinding tipis dan 1 mm i.d. dicelupkan untuk mengisi lemak selama 10 mm tinggi. Kapiler ditempatkan pada sepotong es untuk memantapkan lemak dan kemudian diadakan pada suhu didinginkan selama sekitar 10 jam diikuti dengan menahan selama 1 jam pada 0° C.

Dua kapiler yang melekat lembut untuk termometer menggunakan karet gelang dan tetap dalam tabung Thiele. Lengan sisi labu dipanaskan perlahan-lahan (1° C min) 1), dan suhu di mana lemak mencair, slip dan kenaikan gaji adalah mencatat. Pengukuran rangkap empat dibuat dari Nilai rata-rata dilaporkan.

Analisis lemak metil esterLemak metil ester asam (FAME) yang disusun dengan menggunakan Prosedur AOCS metode Ce 2-66 (AOCS, 1998) dan dianalisis menggunakan kromatografi cair gas Shimadzu (Model GC-9A; Shimadzu Corporation, Kyoto, Jepang) dilengkapi dengan prosesor data (Model CR-6A; Shimadzu Corporation) dan dilengkapi dengan ionisasi nyala detektor (FID). Kolom yang digunakan adalah 3 m panjang· 3,3 mm id, dilapisi dengan 15% dietilen glikol suksinat (DEGS) dari Chromosorb WAW 60-80 mesh. Kondisi operasional peralatan itu sebagai berikut: aliran nitrogen, 40 mL min) 1; temperatur kolom, 180°C; Suhu injektor, 220°C; dan detector temperatur, 230° C. Asam lemak diidentifikasi menggunakan FAME standar.

Indeks lemak padatPadatan persen pada temperatur yang berbeda yang ditentukan dengan menggunakan dilatometers sesuai standar Metode (IUPAC, 1987). Tabung dilatometer kosong yang ditimbang dengan 2 mL deaerated kalium dikromat solusi. Tabung diisi dengan meleleh, lemak deaerated dan selanjutnya ditimbang untuk mendapatkan berat badan lemak. The diisi tabung dilatometer disimpan pada 60 ± 0,1? C untuk seragammencair dari kristal sebelum stabilisasi, dan membaca diambil setelah 60 menit. Selanjutnya, lemak itu stabil pada 0? C selama 90 menit, diikuti oleh 26 ± 1? C selama 40 jam dan selanjutnya diadakan di 0? C selama 90 menit. Mereka tabung yang tenggelam dalam kontrol peredaran darah air mandi, dan pembacaan dicatat pada 10, 15, 20, 25, 30, 32,5, 35, 37 dan 40? C. Lemak stabil selama 45 menit pada masing-masing temperatur, dan 60? membaca C juga tercatat mengkonfirmasi pembacaan awal. Nilai dilatasi dihitung mm3 per 25 g lemak berikut rumus:

Analisis triasilgliserolTrigliserida yang dimurnikan melewati silica mini-kolom berikut metode AOCS (AOCS, 1998). Sampel dianalisis menggunakan LC-8 A (M /s Shimadzu Corp, Tokyo, Jepang) dilengkapi dengan C18 (ODS)

kolom 250 · 4,6 mm i.d. (SGE, Melbourne, Australia) dan detektor indeks bias (RID). Kelas-AVPsoftware integrator (Shimadzu Corp, Kyoto, Jepang) digunakan untuk pengolahan data. Fase gerakTerdiri dari aseton /acetonitrile (65 /35, v /v), dan aliran Tingkat dipertahankan pada 1,0 mL min) 1 (ruitz-Gutierrez & Barron, 1995). Spesies molekul triasilgliserol yang diidentifikasi berdasarkan jumlah karbon setara mereka (ECN), yang sama dengan jumlah atom karbon dalam asam lemak penyusunnya - 2n, dimana n merupakan jumlah ikatan ganda, dan juga dengan membandingkan profil dilaporkan dalam literatur (Chen et al., 2007).

Tokoferol dan b-karotenTotal tokoferol dalam minyak dianalisis setelah pengoksidasi mereka di hadapan besi klorida dan, abipyridyl. Sebuah kompleks berwarna pink dibentuk dari yang tokoferol teroksidasi dengan adanya 95% alkohol. Warna itu dihitung di Kmax 520 nm (Wong et al.,1988) menggunakan model spektrofotometer double-beam UV-160 A (Shimadzu Corporation). b-Carotene dianalisis dengan mengambil minyak di aseton dan membaca absorbansi pada kmax 446 nm menggunakan spektrofotometer, seperti yang dijelaskan dalam metode resmi AOAC 941,15 (AOAC,2000).

Analisis statistikNilai dinyatakan sebagai mean ± standar deviasi (SD). Signifikansi statistik dari perbedaan antara kelompok dievaluasi dengan analisis satu arah varians dan Mahasiswa t-test dengan menggunakan Microsoft Excel untuk 7 software Windows. Perbedaan dianggap signifikan ketika P < 0,05.

Hasil dan Diskusi

Komposisi asam lemakKomposisi asam lemak dari campuran yang mengandung berbagai rasio PST (20%) dan CST 1 tercantum dalam Tabel 1. Perbedaan dalam komposisi asam lemak dikaitkan dengan variasi dalam proporsi PST (75-90%) dan CST (10-25%) dalam campuran. Komposisi asam lemak produk interesterified tidak ditampilkan karena IE tidak mempengaruhi derajat kejenuhan atau menyebabkan isomerisasi dari asam lemak ikatan rangkap.

Namun, diketahui bahwa IE mengubah distribusi asam lemak pada backbone gliserol (Allen, 1996; Noor lida et al., 2007). Rentang komposisi asam lemak dari campuran sebagai berikut: asam lemak rantai menengah (MCFA, C8-C10), 4,5-13,1%; asam lemak rantai panjang (LCFA, jumlah karbon lebih dari C10), 5,8-48,4%; asam lemak tak jenuh tunggal (MUFA) 26,2-30,8% dan asam tak jenuh ganda lemak (PUFA), 5,8-7,3%. Komposisi asam lemak dari campuran menunjukkan tingkat yang lebih tinggi dari asam palmitat dan oleat karena penggunaan PST, yang merupakan sumber yang kaya asam lemak ini.

Titik leleh slipSMP meningkat dengan peningkatan jumlah PST dalam campuran karena kehadiran tinggi mencairtriasilgliserol seperti POP dan PPP di stearin sawit (Tabel 2). Redistribusi asam lemak terjadi dalam perjalanan IE mengakibatkan penurunan tinggi leleh (Tri dan disaturated) TAG, dan spesies TAG baru yang terbentuk. Penataan ulang molekul triasilgliserol dilaporkan sebelumnya (Shibasaki & Yamane, 2000). Itu SMP dari campuran pst: CST (90 /10, w /w) yang tertinggi, dan ada (P < 0,05) penurunan yang signifikan di SMP sebagai konten CST meningkat dalam campuran. Dibandingkan dengan campuran

noninteresterified, produk interesterified sesuai harus secara signifikan (P < 0,05) lebih rendah SMP (Tabel 2).

Pengamatan ini sesuai dengan laporan sebelumnya bahwa campuran interesterified stearin kelapa dan palm kernel olein memiliki SMP lebih rendah dari campuran noninteresterified di semua rasio (Norizzah et al., 2004).

Pengaruh interesterifikasi pada indeks lemak padatGambar 1 menunjukkan indeks lemak padat (SFI) yang berbeda campuran dari PST dan CST sebelum dan sesudah IE selama 8 jam Sebelum IE, campuran menunjukkan berbagai macam titik lebur seperti 24,1-30,8% pada 20°C dan 11,6-17,4% pada 45° C. Di sana tidak ada perbedaan yang signifikan dalam SFI dari campuran mengandung CST 1 dan 2, yang sesuai dengan Temuan sebelumnya (Jeyarani et al., 2009).

Diamati bahwa pada IE, ada pengurangan suhu SFI sama sekali, dan itu lebih diucapkan di lebih tinggisuhu. CST 1 campuran, SFI dari 15,0-23,4% ditemukan menurun ke 0-4,2% pada 40°C (Gbr. 1a, b),dan dalam kasus ampuran CST 2, penurunan itu dari 17-22% ke 0-5,8% setelah IE (Gambar 1c., D). Pada 37,5° C, campuran yang mengandung 25% stearins kelapa memiliki 17,4-19% padatan, yang dikurangi menjadi 0,4-1,5% pada IE.

Interesterifikasi dasar lemak margarin, dibuat dari minyak sawit merah dan minyak nabati lainnya, dilaporkan mengandung 3,3% lemak padat pada 35° C (Khatoon, 2000). Aini & Miskandar (2007) melaporkan bahwa formulasi margarin berbasis minyak sawit dasarnya mengandung kadar lemak padat antara 2 dan 10% pada 35° C (Aini & Miskandar, 2007).

Profil penairan dari campuran dalam penelitian ini adalah dalam aturan bahwa lemak khusus dari stearin sawit dan minyak kedelai (Costales-Rodrı' guez et al., 2009) dan stearin sawit dan minyak dedak padi (Jennings & akoh, 2010). Sebagai reaksi IE tidak menyebabkan isomerisasi asam lemak, produk interesterified dari stearin kelapa sawit dan campuran stearin dapat digunakan sebagai nol-trans dasar margarine dalam berbagai aplikasi makanan.

Komposisi triasilgliserolGambar 2 menunjukkan profil triasilgliserol PST, CST 1 dan campuran mereka sebelum dan setelah IE. Diamati bahwa fraksi minyak kelapa mengandung trigliserida berat molekul rendah dengan ECN 30-42, sedangkan fraksi minyak sawit memiliki trigliserida berat molekul tinggi dengan ECN 46-52.

Campuran adalah campuran heterogen dengan berat molekul rendah dan trigliserida tinggi dengan ECN 30-50, yang dilaporkan oleh Jeyarani et al. (2009). Interpretasi profil TAG dari interesterified campuran adalah tugas yang sulit karena pergeseran kecil dalam retensi waktu diamati. Tidak ada standar acuan sesuai dengan semua trigliserida. Triasilgliserol Komposisi pst: CST 1 (75/25, w / w) disajikan dalam Tabel 3. Campuran interesterified menunjukkan peningkatan acylglycerols rantai panjang triunsaturated (GU3) seperti triolein (1-9,2%), sedangkan rantai panjang tak jenuh tunggal disaturated (GS2U) menurun. Namun, tidak ada perubahan signifikan dalam trisaturated (GS3) acylglycerols.

Di IE, acylglycerols disaturated (GS2U) seperti POP dan POS, dan acylglycerols trisaturated (GS3) seperti PPP berkurang masing-masing dari 27,2, 7,0 dan 14,9-20,0, 5,3 dan 5,3%,. Rantai pendek acylglycerols trisaturated seperti

Gambar 2 profil HPLC kelapa dan fraksi stearin minyak kelapa dibandingkan dengan campuran dan lemak interesterified. Angka atas puncak mewakili jumlah karbon yang setara (ECN) dari trigliserida, yang sama dengan jumlah karbon - 2n (n adalah jumlah ikatan ganda di asam lemak penyusunnya). Pst, stearin sawit; CST, stearin kelapa; IE, interesterified. sebagai UCLA, CLaLa, Lalala dan LaLaM berkurang masing-masing dari 2,5, 4,1, 5,2 dan 4,8 ke 0.5, 1.9, 0.3 dan 0.3%,.

Di sisi lain, acylglycerols tak jenuh tunggal (GS2U) meningkatkan seperti LaLaO dan Lamo ditemukan pada IE. Dilaporkan bahwa distribusi pola asam lemak dalam molekul TAG mempengaruhi perilaku kristalisasi, sifat pencairan dan bentuk polimorfik dari minyak / lemak (Forssell et al, 1992;. Zeiton, 1993; Norizzah et al., 2004). Penurunan SFI dari lemak interesterified disebabkan perubahan di konten trigliserida ini.

Pengaruh interesterifikasi pada kandungan tokoferol dan b-karoten

Lemak dan minyak mengandung komponen kecil, dan efek mereka pada stabilitas lemak / minyak dan mempromosikan kesehatan senyawa bioaktif alami telah dilaporkan (Azadmard-Damirchi & Dutta, 2008). Hal ini menunjukkan bahwa selama IE kimia minyak kedelai, a-tokoferol hancur hampir sepenuhnya sementara masing-masing 12 dan 39% dari c dan d-tokoferol dipertahankan (Park et al., 1983).

Namun, dalam sebuah studi dengan biji kapas, kelapa dan minyak kedelai, kehilangan tokoferol lainnya kurang dari-tokoferol selama IE kimia (Basturk et al., 2007). Tokoferol yang sedikit membusuk di IE, dan kerugian lebih lanjut terjadi selama pemurnian (Park et al., 1983; Lee & akoh, 2008). IE Enzimatik tidak istimewa mempengaruhi perubahan isi dari tokoferol isomer tertentu (Wang et al., 2005; Reshma et al., 2008).

Dalam penelitian ini, pst adalah sumber tocopherol dan b-karoten. Setelah IE, tokoferol dan retensi b-karoten ditunjukkan dalam kisaran masing-masing dari 58,4-76 dan 53,8-60,1%, (Tabel 4). Retensi tokoferol dan b-karoten dalam PST: CST 1 (75/25, w / w) setelah IE masing-masing 76,0 dan 60,1%,. Mengingat angka retensi ini, dapat dikatakan bahwa semua campuran memiliki manfaat gizi tambahan karena kehadiran tocopherol dan b-karoten. Bagian dari kerugian tokoferol dan b-karoten dapat disebabkan pengolahan setelah reaksi IE lanjut (Park et al, 1983;. Basturk et al., 2007).

KesimpulanHard fat yang diperoleh dari fraksinasi minyak sawit (hasil, 20%) dicampur dengan stearins kelapa (hasil, 24 dan 43%) pada level 90-75%% menjadi 10-25 dan interesterified selama 8 jam menggunakan Lipozyme TL IM. Titik leleh tergelincir berkurang 44,8-46,8°C menjadi 28,5-34,0° C. Ada penurunan kandungan padatan pada semua suhu, dengan efek yang lebih jelas pada suhu yang lebih tinggi dan dikaitkan dengan penataan ulang molekul selama IE. Campuran yang mengandung 25% stearins kelapa menunjukkan lebar kisaran titik leleh cocok untuk digunakan sebagai dasar margarin. Itu ditemukan mengandung asam lemak rantai menengah (13,1%) dan memiliki retensi yang baik dari komponen bioaktif, yaitu tokoferol (27,6 mg%) dan b-karoten (10,1 mg%). Karya ini telah menunjukkan bahwa enzimatik IE merupakan metode yang efektif dalam memanfaatkan PST dan CST dalam penyusunan lemak khusus trans bebas.