PEMANASAN

Perubahan kimia dan lemak yang dipanaskan

Pemanasan menyebabkan 3 macam perubahan kimia dan lemak yaitu:

1. Terbentuknya peroksida dalam asam lemak tidak jenuh

2. Peroksida berdekomposisi menjadi persenyawaan karbonil

3. Polimerisasi oksidasi sebahagian.

Minyak goreng mengandung sejumlah besar asam lemak tidak jenuh dalam

molekul trigliserida. Produk yang terbentuk dapat diklasifikasikan menjadi 2

golongan utama.

1. Hasil dekomposisi yang tidak menguap (NVDP),

Yang tetap terdapat dalam minyak dapat diserap oleh bahan pangan yang

digoreng. Tiga reaksi yang dapat berbentuk ( NVDP), autooksidasi, thermal

polimerisasi, dan termal oksidasi. sebahagian besar dari minyak goreng

mengandung sejumlah besar asam oleat dan linoleat.

Tabel 14. Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Goreng

Asam Lemak Shortening Minyak

Jagung

Minyak Biji

kapas

Lemak sapi

Miristat 2,1 - 1,1 3,2

Palmitat 25,3 11,8 24,1 25,9

Palmitoleat 2,6 - 0,9 2,8

Stearat 18,7 1,9 13,8 21,3

Oleat 44,7 24,1 22,7 38,8

Linoleat 6,5 56,3 34,3 2,0

Pada proses penggorengan, yang menggunakan suhu tinggi dan dengan

adanya oksigen, maka asam lemak tidak jenuh tersebut akan mengadakan

reaksi kimia.

Pembentukan persenyawaan tidak menguap ( non – Volatile).

a. Autooksinasi

Reaksi-reaksi akan terjadi selama proses autooksidasi adalah thermal

polimerisasi, dan thermal oksidasi sehingga membentuk hasil dekomposisi

yang bersifat tidak menguap (non –volatile).

b. Thermal Polimerisasi

Jika minyak dipanaskan pada suhu tinggi ( sekitar 2500C) tanpa oksigen,

maka kan terjadi peristiwa polimerisasi . asam linoleat yang terdapat dalam

minyak berkonjugasi akibat pemanasan akan bersiklisasi sendiri atau

dengan molekul lain yang mengandung ikatan rangkap endosiklis dan satu

ikatan rangkap eksosiklis yang berfungsi sebagai dienophile untuk bereaksi

dengan molekul linoleat.

c. Oksidasi Thermal:

Jika minyak dipanaskankan pada suhu tinggi dengan adanya oksigen,

disebut oksidasi thermal. Proses ini terjadi pada waktu proses menggoreng,

misalnya pada lapisan permukaan lemak panas yang kontak dengan oksigen

atmosfir.

Pemanasan minyak dalam jangka panjang akan meningkatkan persentase

hasil oksidasi berupa zat tidak menguap(N.V.P). hal ini dapat diketahui dari

kenaikan persentase zat yang mempunyai berat molekul tinggi.

2. Hasil dekomposissi yang dapat menguap (VDP),

Yang keluar bersama-sama uap pada waktu lemak dipanaskan.

Persenyawaan VDP telah diteliti dengan menampung uap yang terbentuk

dari minyak jagung yang dipanaskan. Uap tersebut akhirnya

dikondensasikan dan selanjutnya difraksinasikan menjadikan persenyawaan

bersifat asam dan bukan basa, dengan cara ekstarksi menggunakan larutan

natrium karbonat 10 persen. Komposisi yang terdapat dalam VDP hasil dari

pemanasan minyak, terdiri dari alkohol, ester, lakton , aldehida, keton dan

senyawa aromatik.

Fraksi VDP bersifat asam, dihasilkan dengan reaksi sebagai berikut :

Pada awal pemanasan

Reaksi tersebut disusul dengan hidrolisa trigliserida.

Oksidasi dari asam lemak berantai panjang.

Degradasi thermal terhadap ester.

Thermal oksidasi pada atom karbon alfa, dari asam dalam molekul

trigliserida.

Akhirnya, autooksidasi aldehida dan keton membentuk asam karboksilat

dan aldehida rantai pendek.

Faktor –faktor yang berpengaruh pada pemanasan

1. Lamanya minyak kontak dengan panas

Berdasarkan penelitian terhadap minyak jagung, pada pemanasan 10-12

jam pertama dibilangan iod berkurang dengan kecepatan konstan,

sedangkan jumlah oksigen dalam lemak bertambah dan selanjutnya

menurun setelah pemanasan 4 jam kedua (berikutnya).

2. Suhu

Pengaruh suhu terhadap kerusakan minyak telah diselidiki dengan

menggunakan contoh minyak jagung yang dipanaskan selama 24 jam pada

suhu 1200C, 1600, 2000C.minyak dialiri udara pada 150

ml/menit/kilo.minyak hasil suhu 120 dan 160 0C, menghasilkan bilangan

peroksida lebih rendah dibandingkan dengan pemanasan pada suhu 1200C,

dan hal ini merupakan suatu indikasi bahwa persenyawaan peroksida

bersifat tidak stabil terhadap panas.

3. Akselerator Oksidasi

Kecepatan aerasi juga memegang peranan penting dalam menentukan

perubahan –perubahan selama oksidasi thermal. Nilai kekentalan naik

secara proporsionil dengan kecepatan aerasi, sedangkan bilangan iod

semakin menurun dengan bertambahnya kecepatan aerasi.

4. Komposisi campuran asam lemak dan posisi dari asam lemak dalam

molekul trigliserida.

Asam lemak jenuh yang murni dan berbagai macam trigliserida

sintesis,jika diserang oksigen pada suhu tinggi mengakibatkan

dehidrogenasi dan terbentuknya persenyawaan tidak jenuh. Serangan

oksigen dalam suhu tinggi menghasilkan hidroperoksida dan hasil antara

( intermediet produckt) yang mengandung gugus hidroksil, karbonil dan

karboksil.

Anti Oksidan

Berdasarkan penelitian Food Laboratoris of eastman chemical product

Inc. Telah diketahui efektivitas beberapa jenis anti oksidan. Sifat sinergis dari

fosfolipid, serta pengaruh asam sitrat dan asam fosfat terhadap anti oksidan

pada kondisi tertentu.

Penggolongan anti oksidan

Pada umumnya anti oksidan mengandung struktur inti yang sama, yaitu

mengandung cincin benzene tidak jenuh disertai gugusan hidroksil atau

gugusan amino.

1. Golongan phenol

Anti-oksidan yang termasuk dalam golongan ini biasanya

mempunyai intensitas warna yang rendah atau kadang- kadang tidak

berwarna dan banyak digunakan karena tidak beracun. Anti-oksidan

golongan phenol meliputi sebahagian anti oksida yang dihasilkan oleh

alam dan sejumlah kecil anti oksidan sintesis, serta banyak digunakan

dalam lemak atau bahan pangan berlemak.

2. Golongan amin

Anti- oksidan yang mengandung gugus amino atau diamino yang

terikat dengan cincin benzena biasanya menghasilkan warna yang

intensif jika dioksidasi atau bereaksi dengan ion logam, dan umumnya

stabil terhadap panas serta ekstraksi dengan kaustik. Anti oksidan yang

termasuk golongan amin banyak digunakan dalam industri non pangan,

terutama pada industri karet.

3. Golongan Amino-phenol

Golongan anti-oksidan ini biasanya mengandung gugusan phenolat

dan amino yang merupakan gugus fungsionil penyebab aktivitas anti

oksidan. Golongan persenyawaan aminophenol ini banyak digunakan

dalam industri petroleum. Untuk mencegah terbentuknya gum dalam

gasoline.

Adanya gugus hidroksil (-OH) dan amino (-NH2) yang terikat pada

cincin aromatis memegang peranan penting dalam aktivitas anti oksidan.

Potensi anti oksidan tersebut diperbesar oleh adanya subsitusi gugus lain

yang terikat pada cincin aromatis.

Berdasarkan tipe kimia dan strukturnya, penggolongan anti- oksidan

ditetapkan oleh mattil sebagai berikut :

a. Tipe asam

b. Tipe inhibitol dan hidroquinone

c. Tipe phenol

Mekanisme kerja anti-oksidan

Mekanisme anti oksidan dalam menghambat oksidasi atau menghentikan

reaksi berantai pada radikal bebas dari lemak yang teroksidasi, dapat

disebabkan oleh 4 macam mekanisme reaksi, yaitu:

a. Pelepasan hidrogen dari anti oksidan

b. Pelepasan elektron dari enti-oksidan

c. Adisi lemak kedalam cincin aromatik pada anti oksidan

d. Pembentukan senyawa kompleks antara lemak dan cincin aromatik

dari oksidan.

Adapun tahap-tahap reaksinya:

RH +*O-O* Cahaya/panas R* + *OOH (fre radical intiating)

R*+ *O-O* RO2* (chain propagating)

RO2* + RH RO2H ( chain propagating)

R* +*OOH RO2H (Chain terminating)

R* + R* RR (Chain terminating)

R* + R* RO2R (Chain terminating)

Keterangan:

RH = lemak / minyak tidak jenuh

RO2* = peroksida aktiv

R* = Asam lemak tidak jenuh aktiv

SYNERGIST

Anti oksidan primer yang paling efektif dan banyak digunakan dalam

bahan pangan adalah senyawa poliphenolat dan akan mempunyai pengaruh

synergystic jika dikombinasikan dengan beberapa jenis asam seperti asam

askorbat, asam sitrat dan asam fosfat.asam-asam sinergys ini pada umumnya

juga efektif sebagai bahan pengikat logam (metal-chelating agent).

Biasanya anti oksidan BHT tidak mempunyai aktivitas ekstrim dalam

minyak yang mempunyai jumlah ikatan tidak jenuh yang tinggi, misalnya

minyak ikan. Penambahan asam phospat dalam kasus tersebut mengkatalisasi

pembentukan kompleks BHT lipid, sehingga akan mempertinggi potensi anti

oksidan.

Tidak semua anti oksidan dapat digunakan untuk tujuan bahan pangan.

Anti oksidan yang digunakan harus memenuhi persyaratan tertentu, yaitu:

1. Tidak beracun dan mempunyai efek fisiologis

2. Tidak menimbulkan flavor yang tidak enak, rasa dan warna pada

lemak atau bahan pangan.

3. Larut sempurna dalam minyak atau lemak.

4. Efektif dalam jumlah yang relatif kecil.

Anti oksidan yang digunakan sering kali pada bahan pangan adalah

umumnya berasal dari alam, misalnya asam sitrat, askorbat dan

tartarat, karotene, lesitin, asam maleat dan gum guaiac.

Adapun jenis anti oksidan yang dapat ditambahkan kedalam lemak, dan dapat

dilihat pada tabel 17.

Tabel 1.7 Beberapa macam senyawa yang dapat digunakan sebagai anti oksidan

No Anti oksidan No Anti oksidan

1. Asam askorbat 11 Sesamol

2 Asam sitrat 12 Prophyl gallate

3 Asam glakturonat 13 Lauryl gallate

4 α- tocopherol 14 Hexyl gallate

5 ϒ – tocopherol 15 Asam gallate

6 α – conidedrol 16 Butilated hydroxyanisole (BHA)

7 ß- conidedrol 17 di-ter-butyl-p-cresol

8 Norconidedrin 18 Nordihydroguaiaretic acid (NDGA)

9 Grum guaial 19 Lecithin

10 hidroguinone 20 Catecol

Kehilangan anti oksidan ( ANTIOXIDANTT LOSS)

Secara teoritis anti oksidan akan kehilangan potensi jika tidak mempunyai

kemampuan lagi untuk mengikat hidrogen atau elektron atau menjadi bagian

dari molekul lemak.

Beberapa jenis anti oksidan, terutama golongan phenolat, bersifat dapat

menguap pada suhu kamar, terlebih-lebih pada proses menggoreng. Anti

oksidan yang mengandung rantai alifatis yang terikat pada struktur cincin, dan

telah digunakan untuk menentukan pengaruh molekul yang lebih besar

terhadap resistensinya pada penyulingan uap. Kehilangan anti oksidan ini

disebabkan oleh penguapan akibat degredasi molekul, terutama pada suhu yang

semakin meningkat.