Electronic Theses and Dissertation

Meningkatnya kesadaran masyarakat dalam bidang kesehatan, lingkungan, dan jaminan kehalalan produk pangan memberikan dorongan besar untuk melakukan kajian mengenai bahan tambahan pangan (BTP) campuran pengemulsi yang selalu ditambahkan dalam pengolahan makanan baik skala rumah tangga ataupun industri besar atau kecil. BTP campuran pengemulsi digunakan secara luas dalam berbagai produk pangan dengan tujuan meningkatkan kualitas produk akhir. BTP campuran pengemulsi komersial diformulasi dari kombinasi BTP utama, ajudan BTP dan bahan tambahan proses. BTP utama pengemulsi terdiri dari campuran dua hingga tiga pengemulsi tunggal antara lain sukrosa ester (SEs), mono – dan digliserida (DGs) dan poligliserol ester (PGE). BTP utama pengemulsi dapat disintesis melalui metode kimia ataupun enzimatis menggunakan asam lemak dari sumber nabati atau hewani sebagai bahan baku. Metode kimia konvensional dilakukan menggunakan katalis basa yang berpeluang menyisakan residu bahan toksik pada produk akhir. Selain itu, metode kimia berlangsung pada temperatur reaksi yang tinggi yaitu 150-250oC yang dapat merusak karakteristik dan penampilan produk akhir. Berbeda halnya dengan metode enzimatis yang dapat berlangsung pada temperatur moderat, karena sangat bergantung pada temperatur biologis (hidup) dari enzim lipase yang digunakan. Selain itu, pada metode enzimatis penggunaan bahan kimia toksik harus diminimalisir karena dapat menganggu aktivitas biokatalitik dari enzim lipase. Reaksi enzimatis juga berlangsung spesifik pada substrat dan mencegah munculnya produk samping. Sehingga tahap purifikasi yang rumit dan panjang seperti dalam metode kimia dapat diminimalisir. Berbagai penelitian dikembangkan untuk pembuatan BTP utama pengemulsi menggunakan metode enzimatis yang dinilai lebih mempertimbangkan kesehatan dan dampaknya bagi lingkungan hidup. Pembuatan BTP utama pengemulsi melalui metode enzimatis, dapat dilakukan dengan memanfaatkan bahan nabati, salah satunya minyak inti sawit mentah atau crude palm kernel oil (CPKO). CPKO adalah minyak nabati yang diperoleh dari pengepresan inti sawit, namun belum mengalami purifikasi sehingga kualitasnya sangat rendah. Secara keseluruhan, penelitian ini melaporkan tentang formulasi BTP campuran pengemulsi, dimana komponen BTP utama pengemulsi disintesis secara enzimatis menggunakan CPKO sebagai substrat. Penelitian ini terdiri dari 4 tahapan, yaitu (1) sintesis SEs menggunakan sukrosa dan metil ester, (2) sintesis MDGs menggunakan gliserol purifikasi dan CPKO, (3) sintesis PGE dari poligliserol dan CPKO, (4) formulasi BTP campuran pengemulsi menggunakan SEs, MDGs, dan PGE yang disintesis secara enzimatis sebagai BTP utama pengemulsi. Dari hasil penelitian, diperoleh SEs, MDGs dan PGE yang memenuhi standar komersial dan FAO, sedangkan BTP campuran pengemulsi dapat diaplikasikan langsung pada pembuatan olahan pangan.

Increasing public awareness in the fields of health, environment, and guarantee of halal food products provides a great impetus to conduct studies on food additives (BTP) emulsifier mixtures that are always added in food processing both on a household scale or large or small industries. Emulsifier BTP mixtures are widely used in various food products with the aim of improving the quality of the final product. Commercial emulsifier blend BTPs are formulated from a combination of main BTPs, BTP adjuncts and process additives. Emulsifier main BTPs consist of a mixture of two to three single emulsifiers including sucrose esters (SEs), mono- and diglycerides (DGs) and polyglycerol esters (PGEs). The main emulsifying BTPs can be synthesized through chemical or enzymatic methods using fatty acids from vegetable or animal sources as raw materials. Conventional chemical methods are carried out using base catalysts which may leave toxic residues in the final product. In addition, the chemical method takes place at high reaction temperatures of 150-250oC which can damage the characteristics and appearance of the final product. In contrast, the enzymatic method can take place at moderate temperatures, because it is highly dependent on the biological temperature of the lipase enzyme used. In addition, in the enzymatic method, the use of toxic chemicals must be minimized because they can interfere with the biocatalytic activity of the lipase enzyme. Enzymatic reactions are also substrate-specific and prevent the appearance of by-products. Thus, the complicated and lengthy purification stage as in chemical methods can be minimized. Various studies were developed for the manufacture of emulsifier main BTP using enzymatic methods which are considered to be more considerate of health and its impact on the environment. The manufacture of the main emulsifier BTP through enzymatic methods can be done by utilizing vegetable materials, one of which is crude palm kernel oil (CPKO). CPKO is an edible oil obtained from pressing palm kernels, but has not undergone purification so its quality is very low. Overall, this study reports on the formulation of an emulsifier blend BTP, where the main BTP component of the emulsifier was synthesized enzymatically using CPKO as a substrate. This research consists of 4 stages, namely (1) synthesis of SEs using sucrose and methyl ester, (2) synthesis of MDGs using purified glycerol and CPKO, (3) synthesis of PGE from polyglycerol and CPKO, (4) formulation of emulsifier mixture BTP using enzymatically synthesized SEs, MDGs, and PGE as the main emulsifier BTP. From the results of the study, SEs, MDGs and PGE were obtained that met commercial and FAO standards, while the emulsifier mixture BTP could be applied directly to the manufacture of processed food.