JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 | 4140 | JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 | 4140 | JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009

High Grade Specialty Fats dari Sawit Sky is the Limit

Specialty fats (SFs) adalah suatu jenis lemak yang mempunyai fungsionalitas khusus, sehingga mempunyai potensi aplikasi yang

khusus pula. Dalam konteks yang lebih luas, specialty fats bisa juga dikategorisasikan sebagai “structured lipids” atau “structured fats” yaitu suatu triasilgliserols yang mengandung campuran dari asam lemak dengan karakteristik tertentu dan teresterifikasi dalam kerangka gliserol untuk tujuan memberikan fungsionalitas tertentu, baik fungsionalitas kesehatan maupun fungsionalitas fisik lainnya.

Aplikasi SFs utamanya adalah untuk formulasi produk chocolate, chocolate confectionery, produk bakeri, es krim dan lain-lain. Karena sifat fungsionalitasnya yang khusus inilah maka produk SFs ini mempunyai nilai ekonomi yang sangat tinggi. Selain itu SFs banyak aplikasinya yang mengacu pada produk-produk berbasis coklat, maka SFs banyak mengacu pada karakteristik lemak coklat (cocoa butter atau CB). SFs yang secara khusus

Estimasi populasi manusia di dunia saat ini adalah sekitar 6,8 milyar dan akan terus meningkat dengan pertambahan sekitar 80 juta jiwa setiap tahunnya. Jika kecenderungan ini berlanjut maka pada tahun 2020 penduduk dunia akan berada pada angka 7,7 milyar, dan akan mencapai 9 milyar pada tahun 2050 (UN-WPP).

didesain untuk menggantikan CB, secara umum disebut Cocoa Butter Replacers (CBRs) atau sering pula disebut sebagai

“high grade SFs”. Perkembangan terakhir, khususnya

dengan semakin eratnya pemahaman tentang hubungan antara diet (khususnya diet lemak) dan kesehatan atau kebugaran, maka peranan specialty fats ini menjadi semakin penting. Salah satu tren penting dalam kaitannya dengan hal ini adalah semakin besarnya tekanan kepada industri confectionery untuk meninggalkan ingredients lemak yang kaya dengan lemak trans dan beralih ke ingredients yang rendah atau tidak mengandung lemak trans serta tekanan meninggalkan ingredients lemak yang terhidrogenasi.

Misalnya dalam kaitannya dengan isu lemak trans, maka alternatif idealnya tentunya adalah kembali menggunakan cocoa butter (CB, “real chocolate”). Namun karena alasan ketersediaan dan harga, maka penggunaan CB menjadi sangat mahal dan tidak layak secara ekonomi. Oleh

karena itulah maka specialty fats banyak mempunyai peran dalam memberikan alternatif bagi berbagai tren saat ini.

Jenis-jenis Specialty Fats (SFs)Sebagaimana batasan diatas, maka

jenis specialty fats tentunya sangat banyak. Bahkan peneliti dan praktisi specialty fats terkemuka, Wong Soon, menyatakan bahwa “no specialty fats can be better than another specialty fats. It depends on the products requirements”. Dengan kata lain semua specialty fast adalah special. Namun demikian, sebagai standar tetaplah CB. Dan karena alasan ekonomi pula maka berbagai penelitian dan pengembangan banyak dilakukan orang untuk mencari lemak pengganti CB atau memproduksi SFs atau CBRs. Makanya fungsionalitas atau karakteristik SFs sering selalu dibandingkan dengan fungsionalitas atau karakteristik CB. Berikut ini adalah karakteristik yang diinginkan dari SFs, khususnya high grade SFs (CBRs) dengan menggunakan SC sebagai acuan (Tabel 1).

Karakteristik unik CB terutama sifat lelehnya yang unik, karena ini berkaitan dengan beberapa fakta berikut :

Sekitar 85% atau lebih asam oleat •pada CB berada pada posisi sn-2 dari kerangka gliserol.

Dr. Purwiyatno Hariyadi Direktur Southeast Asian Food

and Agricutural Science & Technology (SEAFAST) Center,

dan dosen Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas

Teknologi Pertanian, IPB, Dewan Redaksi InfoSAWIT.

speciality fats

JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 | 4342 | JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 | 4342 | JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009

Mengandung triasilgliserol dengan •dua asam lemak jenuh dan satu asam lemak tidak jenuh (di-saturated mono-unsaturated TAG) dalam jumlah besar; sekitar 71-87% dari total TAG.Tiga TAG dominan pada CB adalah SOS •(23,3-30,3%), POS (33,7-38,5%) dan POP (14,4-17,2%).Hanya mengandung sejumlah kecil •TAG asimetri; yaitu PPO, PSO dan SSO.Hanya mengandung dalam jumlah •mikro TAG yang ketiga asam lemaknya jenuh (trisaturated TAG) yaitu PPS dan PSS.Secara fisik komposisi kimia seperti •diatas akan memberikan sifat dan struktur kristal lemak yang unik dan khas CB.Pada suhu kamar, sekitar 20% TAG •berada dalam bentuk cair.Mempunyai kisaran leleh pada suhu •32-35oC.

Berdasarkan karakteristiknya high grade SFs atau Cocoa Butter Replacer, CBR (sering pula disebut sebagai hard butter) bisa dibedakan menjadi 3 kategori; yaitu (i) Cocoa Butter Equivalent (CBE), (ii) Cocoa Butter Substitute (CBS) dan (iii) Cocoa Butter Extender (CBX).

CBECBE adalah CBR yang lemak yang

susunan asam lemaknya mempunyai kemiripan (dalam hal jenis, komposisi dan simetrinya) dengan susunan asal lemak pada TAG alami CB. Dalam hal ini, CBE merupakan salah satu SFs yang mempunyai nilai ekonomi paling tinggi. Di pasar dunia CBE bisa dihargai sampai sekitar US$ 480/ton CBE. CBE pada dasarnya merupakan high grade SFs, CBRs, yang tidak diperoleh dari proses hidrogenasi yang mengandung susunan, distribusi dan simetri asam lemak FA dengan karakteristik triasilgliserol (TAG) di-saturated mono-unsaturated sebagaimana CB alami.

Karena secara kimia dan fisika CBE mempunyai kemiripan dengan CB, maka dikatakan bahwa CBE mempunyai kompatibilitas (kecocokan) penuh dengan CB dimana keduanya bisa dicampur dengan rasio campuran berapa pun. CBE bisa digunakan untuk menggantikan seluruhnya atau untuk dicampurkan dengan CB tanpa menyebabkan perubahan sensori khususnya yang berkaitan dengan mutu coklat yang terdeteksi.

Dengan karakteristik yang mirip dan kompatibilitas yang penuh tersebut, maka CBE mempunyai keunggulan luar biasa,

karena harganya lebih murah dan suplainya yang lebih pasti.

Namun demikian, CBE tetap saja mempunyai beberapa kekurangan yaitu dalam hal: Pertama, mempunyai tolerasi yang lebih rendah terhadap lemak susu. Kedua, stabilitasnya rendah pada suhu yang lebih tinggi. Ketiga, mempunyai kecenderungan “blooming” lebih tinggi daripada CB.

CBS : Lemak Laurat Sumber utama adalah dari Palm Kernel

Stearine (PKS) dan hydrogenated palm kernel oil (HPKO). Namun demikian, untuk keperluan produksi CBS, PKS memiliki karakteristik yang lebih baik daripada HPKO, lantaran PKS secara alami sudah mempunyai sifat fungsionalitas yang mirip dengan CB. Kemiripan ini terutama terletak pada : (i) ketajaman kurva solid fat content

Tabel 1. Karakteristik yang diinginkan dari CBR atau “high grade SFs”

Pada suhu kamar harus bersifat keras dan mudah patah (brittle and snappy) seperti 1. halnya CB.

Memberikan sensasi mendinginkan yang khas dan enak di dalam mulut. Sensasi 2. mendinginkan (cooling sensation) diberikan pada saat lemak meleleh dalam mulut, sehingga akan menyerap energi panas di sekitar mulut dan memberikan sensasi mendinginkan.

Tidak teroksidasi (tidak mengalami ketengikan) selama proses 3. conching yang lama dan sangat intens.

Pada saat memadat akan memberikan mutu kilap (4. glossiness) yang bagus serta mampu mempertahankan mutu kilapnya dengan baik.

Mempunyai sifat melepaskan 5. flavor yang baik, sehingga untuk aroma yang “terperangkap” di dalam padatan lemak akan dilepas dengan segera (instant) ketika padatan lemak mengalami pelelehan di dalam mulut.

Mempunyai karakteristik kekentalan (viskositas) yang khas, dimana lemak tidak 6. akan segera memadat pada proses pencetakan.

Tidak memberikan sensasi lilin (7. waxy sensation) yang tidak menyenangkan, seolah-olah ada bagian lemak yang tidak meleleh dan tersisa menempel pada mulut (dinding mulut).

Mempunyai karakteristik “mengkerut” atau ”8. shrinkage” pada saat mengkristal atau memadat, sehingga memudahkan pelepasan dari cetakan dan memberikan hasil cetakan yang baik.

Mempunyai toleransi yang baik terhadap “9. fat bloom” yaitu proses rekristalisasi lemak di permukaan lemak padat sehingga memberikan kesan seperti ada bunga kecil yang sedang mekar (blooming).

Tabel 2. Daftar kelebihan dan kekurangan CBS sebagai “high grade SFs”

Kelebihan Kekurangan

Mempunyai stabilitas oksidatif yang baik, sehingga memberikan masa simpan yang lebih lama.Mempunyai mutu makan yang baik.Mempunyai kualitas pelepasan flavor (flavor release) yang baik.Tidak memberikan sensasi lilin (no waxy aftertaste).Mempunyai tekstur yang sangat mirip dengan coklat (CB) khususnya dalam hal kekerasan dan “snap quality”, tidak “berlemak” atau greasy jika diraba.Memadat dengan cepat.Memberikan mutu kilap (gloss quality) dan ketah-anan kilap (gloss retention) yang baik.Tersedia dalam harga yang jauh lebih murah dari-pada harga CB.

Secara kimia dan fisika berbeda dengan CB.Kurang kompatibel pada proses pencampuran (blending).Mempunyai toleransi rendah pada CB (tidak bisa mentoleransi lebih dari 6% CB.Jika dipaparkan pada udara basah (atau enzim hidrolitik) akan mem-berikan flavor sabun (soapy flavor) karena mudah terhidrolisis flavor berhubungan dengan asam lemak rantai pendek).Mempunyai toleransi rendah terh-adap lemak susu.

JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 | 4342 | JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009 | 4342 | JURNAL INFOSAWIT EDISI KHUSUS DESEMBER 2009

Gambar 2. Skema proses fraksinasi aseton untuk memperoleh Fraksi Tengah Sawit atau Palm Mid Fraction.

speciality fats

Gambar 1. Reaksi asidolisis dan interesterifikasi untuk memproduksi CBEs

(SFC) atau kurva NMR, (ii) sangat mudah dipatahkan (very brittle), dan (iii) mempunyai kisaran suhu leleh yang pendek.

CBS adalah lemak yang mempunyai karakter fisik yang mirip atau bahkan “lebih baik” jika dibandingkan dengan karakter fisik CB. Namun demikian, secara kimia CBS adalah lemak laurat yang tidak mengandung TAG simetri dan sebagai akibatnya CBS mempunyai kompatibilitas yang terbatas jika dicampurkan dengan CB. Dengan demikian, CBS merupakan pengganti (substitute) untuk CB, khususnya untuk produksi coklat yang lebih murah. Pada dasarnya, kelebihan dan kekurangan CBS dapat dilihat pada Tabel 2 berikut ini.

Sehingga karena memiliki asam lemak dengan panjang rantai karbon yang mirip dengan asam lemak pada CB, maka CBX mempunyai toleransi terhadap CB lebih baik daripada CBS, yaitu bisa dicampur sampai sekitar 25% CB tanpa menemui masalah kompatibilitas. Disamping itu, CBX mempunyai kualitas flavor, bau dan warna yang baik, tidak memerlukan tempering, tetapi mempunyai kecenderungan mengalami “blooming”, terutama jika disimpan pada waktu yang cukup lama.

Produksi CBE, High Grade SFsUntuk memproduksi aneka specialty

fats dari minyak sawit (CPO dan PKO), proses utama yang perlu dikuasai adalah (i) proses fraksionasi, (ii) hidrogenasi, dan (iii) interesterifikasi. Dalam hal ini, proses fraksinasi yang dimaksud adalah proses pemisahan minyak ke dalam fraksi padat dan cair. Di industri dikenal 3 macam fraksinasi yaitu fraksinasi kering (dry fractionation), fraksinasi dengan deterjen (detergent fractionation) dan fraksinasi dengan pelarut (solvent fractionation). Sedangkan hidrogenasi adalah proses penjenuhan untuk meningkatkan stabilitas oksidatif titik-titik lelehnya. Tergantung dari tingkat hidrogenasinya, minyak dapat dimodifikasi menjadi aneka minyak dengan berbagai kekerasan, sehingga berpeluang untuk diaplikasi untuk tujuan yang beragam pula. Dengan pengendalian proses hidrogenasi PKO (titik leleh sekitar 27-28oC), bisa dihasilkan produk terhidrogenasi dengan titik leleh beragam, mulai dari 32-41°C. Selain fraksinasi dan hidrogenasi, proses yang belakangan lebih banyak diaplikasikan untuk produksi specialty fats adalah interesterifikasi.

Interesterifikasi pada dasarnya adalah suatu proses yang mengatur kembali posisi dan distribusi asam-asam lemak pada rangka gliserol, sehingga bisa

menghasilkan lemak (TAGs) dengan titik leleh yang berbeda.

Pada dasarnya, CBE bisa diproduksi dengan secara tepat mengendalikan pro-ses interesterifikasi (directed interesterifica-tion). Pada dasarnya, proses yang umum dilakukan adalah (i) asidolisis antara mi-nyak alami yang mempunyai asam lemak oleat (O) pada posisi sn-2 dengan asam lemak palmitat (P) atau asam stearat (S) menggunakan katalis spesifik, enzim lipase dengan spesifitas sn-1,3 atau (ii) interes-terifikasi minyak alami yang mengandung asam oleat (O) pada posisi sn-2 dengan tripalmitin atau tristearin menggunakan lipase spesifik sn-1,3. Secara skematis reaksi ini dinyatakan pada Gambar 1.

Minyak sawit dengan karakteristik asam lemaknya yang khas, berpotensi

digunakan sebagai substrat (yaitu minyak alami yang mempunyai asam lemak oleat (O) pada posisi sn-2) untuk proses produksi CBE. Pada prakteknya, substrat yang banyak digunakan untuk proses produksi CBE adalah fraksi tengah sawit (palm mid fraction atau PMF) yang diperoleh dengan teknik fraksinasi aseton, yang skema umumnya diperlihatkan pada Gambar 2. Dengan teknik fraksinasi aseton dua tahap (Gambar 2), maka bisa dihasilkan PMF dengan titik leleh sekitar 30-35oC, bilangan Iod (IV) > 32-36, dan kandungan[POP], [POS] dan [SOS] berturut-turut adalah 56%, 10% dan 1%. PMF kemudian bisa digunakan sebagai subtrat bagi reaksi enzimatis untuk proses produksi CBE.