TEKNOLOGI PENGOLAHAN DAN PENGAWETAN PANGAN (TPG 630)

Presentasi berjudul: "TEKNOLOGI PENGOLAHAN DAN PENGAWETAN PANGAN (TPG 630)"— Transcript presentasi:

1 TEKNOLOGI PENGOLAHAN DAN PENGAWETAN PANGAN (TPG 630)
Dr. Ir. Sugiyono, M.AppSc. Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta IPB Kampus IPB Darmaga PO Box 220 Bogor 16002 Telp/Fax

2 Processing Technology of Fats/Oils
Fats : solid at room temperature Oils : liquid at room temperature Sources : vegetables and animals Chemically, fats and oils are mainly triacylglycerols (triglycerides) which are composed of glycerol and fatty acids.

3 H2C - OH R1 - COOH | H C - OH R2 - COOH H2C - OH R3 - COOH Glycerol Fatty acid

4 Triacylglycerol (triglyceride)
C - O - C - R1 | O C - O - C - R2 C - O - C - R3

5 General Properties of Fats and Oils
Energy source (9 Cal/g) Nutrition source (essential fatty acids and oil soluble vitamins) Functional properties : melting point, emulsion, creamy, flavour, etc. Properties determined by fatty acid compositions

6 Unsaturated, short chain fatty acids : low melting point
Saturated, long chain fatty acids : high melting point Unsaturated fatty acids : believed to be healthier, some of them are essentials, but vulnerable to be oxidized. Susceptible to oxidation and hydrolysis to become rancid

7 Fatty acid composition (%)
Cocoa Corn Olive Soybean Butter Tallow C8 C10 C12 C14 10 C C C18 : C18 :

8 Melting point (oC) Butter 36 Cocoa butter 29 Coconut 26 Lard 43
Palm oil (CPO) 39 Palm kernel oil (PKO) 29 Tallow

9 Melting point (oC) Shortenings (cake) 48-51 Margarine (table) 37-38
Margarine (cake) 46 Margarine (pastry)

10 Crude Palm Oil (CPO) 94% triglyceride, 3-5% free fatty acid, 1% carotene, tocopherol, sterol, etc. Carotene 500 –700 ppm Tocopherol 500 – 800 ppm Consisted of 2 fraction : stearin (solid) 30% and olein (liquid) 70%.

11 Fatty acid composition
CPO PKO Lauric Miristic Palmitic Stearic Oleic Linoleic Linolenic

12 Fatty acid composition
PKO CPO Olein Stearin Lauric Miristic Palmitic Stearic Oleic Melting point (OC)

13 Coconut oil Melting point 24 – 27oC Freezing point 5oC
Iodine value Saponification value

14 Fatty acid composition (%) of coconut oil
C8 5.4 – 9.5 C – 9.7 C – 52.1 C – 18.5 C – 10.5 C – 3.2 C18 : – 8.2 C18 : – 2.6

15 Processing of fats and oils
Extraction (rendering, mechanical expression or expelling, solvent extraction) Degumming : removal of gums Refining : removal of free fatty acids Bleaching : removal of colour using absorbent Deodorizing: removal of odor

16 Fats/oils Modifications
To change their functional properties for specific uses Modification through fractionation, winterization, interesterification, hydrogenation,

17 Fractionation Separation of fats/oils based on melting point or solubility No chemical changes To obtain fats/oils with required melting point Example : olein, stearin, salad oil

18 Palm oil Fractionation
Fractionation through 4 steps : melting or solubilizing, conditioning, cristalization, separation Example : fractionation 1 cicle Palm oil Fractionation GS3, GS2U GSU2, GU3 High melting point Low melting point G= glycerol, S = saturated, U = unsaturated

19 Palm oil Fractionation Example : fractionation 2 cicles Factionation
GS3 GS2U GSU2, GU3

20 Separation of factions by filtration, centrifugation, decanting
Method of fractionation : dry (based on melting point), Lanza (with addition of wetting agent), wet (based on solubility in solvent)

21 Fraksionasi Kering Minyak/lemak dipanaskan sampai di atas titik leleh, didinginkan, separasi fraksi. Contoh minyak sawit dipanaskan sampai 80 – 90oC, didinginkan sampai 15oC kemudian difiltrasi Kristalisasi dipercepat dengan pemberian kristal lemak (seeding)

22 Fraksionasi Lanza Minyak/lemak dipanaskan sampai di atas titik leleh, didinginkan, permukaan kristal lemak dibasahi dengan wetting agent spt sodium lauril sulfat sehingga kristal lemak (stearin) menjadi hidrofilik dan mengendap pada bagian aqueous, sehingga bagian minyak (olein) bebas dari kristal lemak. Campuran dipisahkan dengan sentrifugasi. Bagian olein dicuci dan disentrifugasi. Bagian stearin dicairkan, diseparasi, dicuci dan disentrifugasi.

23 Fraksionasi Basah Minyak/lemak dilarutkan dalam solven, didinginkan, kristal lemak (stearin) yang mengendap dipisahkan dengan filter, dicairkan, solven dievaporasi. Campuran olein dan solven didinginkan untuk difraksinasi lebih lanjut. Pemisahan solven dari olein dengan cara dievaporasi. Solven yang digunakan misalnya heksan, benzena.

24 Winterisasi Seperti proses fraksionasi, tetapi hanya komponen minor yang dipisahkan, mis : gum, wax, trigliserida titik leleh tinggi Proses : minyak didinginkan (5 – 15oC) sehingga gum, wax, trigliserida titik leleh tinggi mengkristal, kemudian difilter Terutama untuk produk minyak yang akan disimpan di lemari es, misalnya minyak salad Proses batch atau kontinyu, kering atau basah Jika hanya gum dan wax yang dipisahkan, filtrasi agak sulit sehingga perlu penambahan bleaching earth

25 Interesterifikasi Redistribusi asam lemak pada trigliserida
Keseluruhan komposisi asam lemak tidak berubah Menyebabkan peningkatan titik leleh pada minyak/lemak nabati, penurunan titik leleh lemak hewani Secara kimia, digunakan katalis anionik kuat mis sodium (metal), sodium hidroksida, sodium etilat, sodium metilat Secara enzimatis menggunakan enzim lipase

26 Interesterifikasi Interesterifikasi secara kimia memiliki kekurangan tidak selektif sehingga kemungkinan tidak menghasilkan produk yang memiliki sifat fisik dan kimia yang dikehendaki. Interesterifikasi enzimatis bersifat spesifik mengkatalisa hidrolisis ikatan ester trigliserida pada posisi tertentu, berlangsung perlahan, suhu relatif rendah, enzim tidak stabil dan harganya mahal. Dapat digunakan enzim imobil yang dipakai berulang.

27 Random interesterifikasi : dilakukan pada kondisi vakum atau atmosfir nitrogen pada suhu oC. Setelah penambahan katalis (0.01 – 0.1%), reaksi berlangsung secara spontan. Deaktivasi katalis dengan penambahan air atau uap. Directed interesterifikasi : suhu dikontrol sehingga trigliserida dengan titik leleh tinggi mengkristal dan mengendap, tidak ikut bereaksi, sehingga trigliserida tersebut terbentuk terus dan mengendap (karena keseimbangan reaksi). Setelah kristal lemak dipisahkan, proses dapat diulang pada suhu yang lebih rendah untuk mengkristalkan trigliserida lain dengan titik leleh tinggi.

28 GA3 (33.3%) + Random interesterifikasi : GA3 + GB3 GA2B, GBA2, GBAB,
GBBA, GABB,GA3, GB3 Directed interesterifikasi : A = titik leleh tinggi B = titik leleh rendah GBAB Suhu tinggi GA3 (33.3%) + Suhu rendah GB3 (66.7%)

29 Transesterifikasi Redistribusi asam lemak dalam trigliserida yang berasal dari lemak yang berbeda Dilakukan pencampuran 2 jenis lemak atau lebih, mis. minyak sawit dan minyak kelapa Digunakan katalis kimia atau enzim. Katalis kimia bekerja secara acak, katalis enzim bekerja spesifik.

30 Hidrogenasi Penjenuhan ikatan rangkap asam lemak dg hidrogen
Meningkatkan titik leleh - C = C C – C - katalis hidrogen Linolenat  linoleat  oleat  stearat Katalis : nikel, besi, kobalt, platinum, kromium, copper

31 Faktor yang mempengaruhi proses : waktu, suhu, tekanan hidrogen, transfer massa, katalis, substrat
Proses : minyak dipanaskan, ditambah katalis, ditambah hidrogen, didinginkan, filtrasi katalis

32 biasa dilakukan untuk produksi margarin dari minyak kedelai
dapat mengubah asam lemak tidak jenuh essensial bentuk cis menjadi trans dan kehilangan aktivitas biologis C==C C==C Trans Cis H H C H C C H C

33 Lemak Tiruan Mentega kokoa terutama (>75%) mengandung trigliserida dengan asam oleat pada posisi 2 (POP, POS, SOS), mempunyai titik leleh 32-35oC (meleleh pada suhu mulut), harganya mahal Dibuat tiruan mentega kokoa dari lemak lain melalui fraksionasi, interesterifikasi, transesterifikasi atau hidrogenasi. Mis. Cocoa butter substitutes (karakteristik fisik serupa), cocoa butter equivalents (karakteristik fisik dan kimia serupa) dengan harga lebih murah (dan mungkin titik cair lebih tinggi, cocok untuk tropis)

34 Specialty fats

35 CBE (Cocoa Butter Equivalent)
An equivalent to cocoa butter Based on vegetables oils/fats Cheaper

36 CBE in chocolate Milk chocolate with 5% CBE Dark chocolate with 5% CBE
Milk (super coating) Dark (super coating) Cocoa liquor 9 40.5 Cocoa butter 18 7 - CBE 5 23 12 Sugar 45 47.5 Milk powder Fat content 33.9 (15% CBE) 34.3 (24.5% CBE) 33.9 (68% CBE) 34.3 (35% CBE)

37 Healthier ice cream fat
Low levels of saturated fats-only 30% No trans fats- the trans fat level is less than 1% Creates creamy ice cream with a great taste experience

38 Specialty fats for infant
Quality similar to mother milk Gives significant increase of energy intake and calcium absorption Gives calm digestion and optimal skeleton development

39 Healthier filling fat 30% less saturated fatty acids
High content of unsaturated fat Excellent melting properties

40 Terima Kasih