10 kuning merah karotenoid 2

15
Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________ 70 KUNING-MERAH KAROTENOID Karotenoid Saat ini terdapat sekitar 650 jenis karotenoid yang telah diisolasi dan diidentifikasi. Lebih dari 100 jenis pigmen karotenoid ditemukan di buah-buahan dan sayuran. Selain itu, karotenoid juga dapat ditemukan di produk hewani seperti telur, lobster, dan beberapa jenis ikan. Pigmen karotenoid sebenarnya juga terdapat di tumbuhan hijau. Pada tumbuhan hijau, warna pigmen karotenoid yang berwarna oranye, kuning, atau merah tidak terlihat karena tertutupi oleh warna hijau klorofil yang lebih dominan. [111,112] Karotenoid merupakan salah satu pigmen penting yang menyumbangkan warna oranye, kuning, dan merah pada makanan dan minuman. Jenis karotenoid yang banyak digunakan sebagai pewarna alami yaitu β-karoten, likopen, lutein, α-karoten, γ- karoten, bixin, norbixin, kapsantin, dan β-apo-8’-karotenal. Kebanyakan dari anggota pigmen ini bersifat larut lemak. Oleh karena itu, ketika diaplikasikan pada produk pangan yang mengandung banyak air, pigmen karotenoid disuspensikan ke koloid yang sekaligus dapat bersifat sebagai pengemulsi. [112] Secara umum karotenoid di bahan pangan merupakan tetraterpenoid dengan jumlah atom karbon 40 yang terdiri atas delapan unit isoprenoid C 5 (ip). Rantai lurus karotenoid C 40 ini menjadi kerangka dasar karotenoid. Unit ip tersusun dalam dua posisi arah yang berlawanan pada pusat rantainya sehingga berbentuk molekul yang simetris (Gambar 12). Bentuk ini ©SEAFAST Center 2012

Upload: hijriyahhanbin

Post on 28-Sep-2015

243 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

10 Kuning Merah Karotenoid 2

TRANSCRIPT

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    70

    KUNING-MERAH KAROTENOID

    Karotenoid

    Saat ini terdapat sekitar 650 jenis karotenoid yang telah

    diisolasi dan diidentifikasi. Lebih dari 100 jenis pigmen karotenoid

    ditemukan di buah-buahan dan sayuran. Selain itu, karotenoid juga

    dapat ditemukan di produk hewani seperti telur, lobster, dan

    beberapa jenis ikan. Pigmen karotenoid sebenarnya juga terdapat

    di tumbuhan hijau. Pada tumbuhan hijau, warna pigmen

    karotenoid yang berwarna oranye, kuning, atau merah tidak

    terlihat karena tertutupi oleh warna hijau klorofil yang lebih

    dominan.[111,112]

    Karotenoid merupakan salah satu pigmen penting yang

    menyumbangkan warna oranye, kuning, dan merah pada makanan

    dan minuman. Jenis karotenoid yang banyak digunakan sebagai

    pewarna alami yaitu -karoten, likopen, lutein, -karoten, -

    karoten, bixin, norbixin, kapsantin, dan -apo-8-karotenal.

    Kebanyakan dari anggota pigmen ini bersifat larut lemak. Oleh

    karena itu, ketika diaplikasikan pada produk pangan yang

    mengandung banyak air, pigmen karotenoid disuspensikan ke

    koloid yang sekaligus dapat bersifat sebagai pengemulsi. [112]

    Secara umum karotenoid di bahan pangan merupakan

    tetraterpenoid dengan jumlah atom karbon 40 yang terdiri atas

    delapan unit isoprenoid C5 (ip). Rantai lurus karotenoid C40 ini

    menjadi kerangka dasar karotenoid. Unit ip tersusun dalam dua

    posisi arah yang berlawanan pada pusat rantainya sehingga

    berbentuk molekul yang simetris (Gambar 12). Bentuk ini

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • _____________________________________________________Pewarna Alami untuk Pangan

    71

    merupakan bentuk molekul likopen, sehingga likopen sering juga

    disebut sebagai induk dari karotenoid. Jenis-jenis karotenoid

    lainnya merupakan turunan dari modifikasi likopen.[112]

    Gambar 12. Rumus struktur kerangka karotenoid.[112]

    Kerangka dasar karotenoid dapat dimodifikasi dengan

    berbagai cara, seperti siklisasi pada salah satu atau kedua ujung

    rantai, dehidrogenasi dan penambahan oksigen yang mengandung

    gugus fungsional, pemindahan ikatan rangkap, pemindahan gugus

    metil, perpanjangan atau pemendekan rantai, isomerasi, dan lain

    sebagainya. Gambar 13 menunjukkan beberapa anggota

    karotenoid. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa rumus

    struktur anggota karotenoid selain likopen merupakan hasil

    modifikasi rantai likopen.[112]

    Warna yang diekspresikan oleh karotenoid dipengaruhi oleh

    ikatan rangkap yang terdapat di kerangka dasarnya. Setidaknya

    dibutuhkan tujuh buah ikatan rangkap bagi karotenoid untuk

    menghasilkan warna. Warna karotenoid semakin kuat atau pekat

    dengan semakin banyaknya ikatan rangkap ini. Sebagai contoh,

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    72

    fitofluen yang hanya memiliki lima ikatan rangkap merupakan

    karotenoid tidak berwarna, sebaliknya likopen yang memiliki

    sebelas ikatan rangkap berwarna merah. Selain ikatan rangkap,

    siklisasi menyebabkan berkurangnya intensitas warna. - dan -

    karoten memiliki jumlah ikatan rangkap yang sama dengan likopen

    namun mengalami siklisasi, sehingga warna kedua karotenoid ini

    tidak semerah likopen, yaitu oranye dan oranye kemerahan.[112]

    Gambar 13. Beberapa anggota karotenoid.[112]

    Seperti kebanyakan antosianin lainnya, karotenoid juga labil

    jika terpapar oleh cahaya, oksidator, dan panas. Ikatan rangkap di

    bagian tengah dari rantai kerangka karotenoid rentan terhadap

    serangan oksidastor. Proses oksidasi karotenoid distimulasi oleh

    adanya cahaya, panas, peroksidasi, logam seperti Fe, dan enzim.

    Berbeda dengan isomerasi yang hanya menyebabkan

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • _____________________________________________________Pewarna Alami untuk Pangan

    73

    berkurangnya aktivitas karotenoid, oksidasi menyebabkan

    karotenoid kehilangan aktivitasnya. Penambahan antioksidan

    seperti butylated hydroxytoluene (BHT), tokoferol, atau asam

    askorbat dapat meningkatkan kestabilan karotenoid.[112,38]

    Karotenoid dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok

    berdasarkan keberadaan oksigen di struktur molekulnya.

    Karotenoid yang tidak memiliki atom oksigen atau hanya berupa

    hidro karbon disebut karoten, sedangkan karotenoid yang memiliki

    sekurang-kurangnya satu atom oksigen disebut xantofil. Karoten

    memiliki sifat hidrofobik sehingga sulit larut di dalam air namun

    larut di pelarut non polar. Sebaliknya, keberadaan gugus hidroksil

    di xantofil menyebabkannya dapat larut di pelarut polar.[112]

    Oleh karena karotenoid memiliki tingkat kepolaran yang

    beragam. Pelarut untuk mengekstrak karotenoid juga dapat

    berupa campuran pelarut non-polar dan polar. Contoh pelarut

    yang sering digunakan untuk mengekstrak karotenoid antara lain

    etanol, aseton, heksan, karbon disulfida, klorida, dan

    toluena.[113,114]

    Mengingat bahwa pigmen karotenoid ini berikatan dengan

    lemak yang terdapat pada dinding sel tanaman yang kompleks.

    Cara lain selain ekstraksi dengan pelarut kimia yang lebih ramah

    lingkungan untuk mengekstrak pigmen karotenoid dari tanaman

    adalah dengan cara mendegradasi dinding sel tersebut sehingga

    pigmen terbebaskan bersama dengan lemak. Degradasi dinding sel

    ini dapat dilakukan secara enzimatis dengan campuran enzim

    hemiselulose, selulose, pektinase, dan proteinase.[115]

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    74

    Bunga Kenikir

    Tanaman kenikir (Tagetes

    erecta) termasuk dalam

    keluarga Asteraceae yang

    banyak ditanam sebagai

    tanaman hias yang tersebar

    hampir di seluruh dunia.[116]

    Warna kuning bunga kenikir

    disebabkan oleh dua pigmen

    utama, yaitu pigmen dari golongan karotenoid dan flavonoid.

    Ekstrak bunga kenikir mengandung sekitar 27 % pigmen

    karotenoid atau khusus untuk kelopak kenikir mengandung

    karotenoid sekitar 200 kali lebih besar dari karotenoid yang

    dikandung oleh jagung. Kandungan pigmen flavonoid di kelopak

    kenikir tidak sebanyak karotenoid, yaitu hanya sekitar 9-22%.[117]

    Hampir 90% dari karotenoid yang menyebabkan warna kuning

    pada bunga kenikir disumbangkan oleh pigmen lutein (C40H56O2),

    sisanya yaitu sebesar 0,4% dan 1,5% secara berturut-turut

    disumbangkan oleh -karoten dan kriptoxantin-ester.[118,119]

    Meskipun lutein memiliki struktur yang mirip -karoten (Gambar

    13), namun lutein lebih stabil terhadap degradasi oksidasi dan

    panas jika dibandingkan dengan -karoten.[112] Lutein termasuk ke

    dalam golongan xantofil sehingga merupakan salah satu jenis

    pigmen karotenoid yang bersifat polar. Walaupun lutein bersifat

    polar, namun lutein di kenikir dapat larut lemak karena sebagian

    besar lutein ini berada dalam bentuk esternya.[116]

    Warna kuning lutein yang terdapat di bunga kenikir ini telah

    banyak digunakan sebagai pewarna makanan alami. Bagian bunga

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • _____________________________________________________Pewarna Alami untuk Pangan

    75

    kenikir yang memiliki pigmen warna terbesar adalah pada bagian

    kelopaknya. Lutein kenikir lebih disukai dibandingkan karotenoid

    sintetis karena lutein kenikir lebih larut di minyak nabati

    dibandingkan karotenoid sintetis. Bahkan di Eropa, lutein telah

    disetujui sebagai salah satu bahan tambahan pangan dengan kode

    E161b.[116]

    Navarrete-Bolaos et al (2005) mempublikasikan hasil

    penelitiannya tentang pengaruh perlakuan ekstraksi terhadap hasil

    ekstrak lutein kenikir. Pada penelitian tersebut, isolasi pigmen

    xantofil khususnya lutein pada kenikir dilakukan baik langsung dari

    bunga segar maupun dari bunga yang telah dikeringkan. Untuk

    beberapa metode, pemakaian bunga kering menghasilkan ekstrak

    dengan kadar lutein yang lebih tinggi. Bunga kering dibuat dengan

    cara menjemur bunga di tempat teduh (tidak terkena cahaya

    matahari langsung) hingga kadar air bunga 10%.[120] Pengeringan

    ini tidak direkomendasikan dilakukan dengan oven karena dapat

    menyebabkan kehilangan pigmen warna yang besar jika

    dibandingkan dengan pengeringan alami di tempat teduh.[119]

    Bunga segar atau kering kemudian diproses menjadi tepung.

    Pembuatan tepung dapat dilakukan secara enzimatis atau

    fermentasi. Pada metode enzimatis, enzim yang digunakan dapat

    berupa enzim komersial (endo-1,4--D-glucanase dan selulase)

    atau enzim yang diekstrak langsung dari campuran kultur

    mikroorganisme Flavobacterium IIb, Acinetobacter anitratus, dan

    Rhizopus nigricans. Enzim ini kemudian dicampur dengan bunga

    segar atau kering (1:12). Campuran bunga dan enzim diinkubasi di

    inkubator bergoyang dengan kecepatan 175 rpm pada temperatur

    28 oC. Lama inkubasi optimum beragam tergantung jenis enzim

    dan konsentrasi enzim. Setelah inkubasi, campuran disaring untuk

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    76

    memisahkan fase padat dan cair. Fase padat diambil untuk

    kemudian dikeringkan menjadi tepung kenikir. Pengeringan

    dilakukan di oven vakum hingga tercapai kadar air 10% baru

    kemudian digiling halus dengan miller.[120]

    Metode fermentasi dapat dilakukan baik secara terkontrol

    maupun secara tidak terkontrol. Fermentasi yang terkontrol

    dilakukan dengan mencampurkan kultur Flavobacterium IIb,

    Acinetobacter anitratus, dan Rhizopus nigricans dengan bunga

    kenikir dengan perbandingan 1,5:1. Fermentasi dilakukan di drum

    fermentasi yang berputar dengan mengontrol kelembaban,

    pengadukan, dan aliran udara. Fermentasi tidak terkontrol

    dilakukan hanya dengan menyimpan bunga kenikir di tempat atau

    wadah tertutup selama tujuh minggu. Sama halnya dengan

    metode enzimatis, padatan yang didapat dari hasil fermentasi

    dikeringkan untuk mendapatkan tepung kenikir.[120]

    Lutein dari tepung kenikir dapat diekstrak dengan cara

    liksiviasi menggunakan pelarut heksana sehingga didapat oleoresin

    kenikir. Ekstraksi dilakukan dengan mencampurkan 1 bagian

    tepung dengan 6 bagian heksana dan diinkubasi pada temperatur

    35 oC. Campuran ini akan membentuk dua fase. Fase atas yang

    ringan (heksana dan xantofil) dan fase bawah yang berat

    (padatan). Fase atas diambil dan dipekatkan sehingga didapat

    oleoresin lutein. Fase bawah dapat diekstrak kembali dengan

    heksana jika terlihat masih mengandung xantofil (berwarna

    kuning). Oleoresin tersebut kemudian dimurnikan untuk

    mendapatkan kristal lutein yang dapat diaplikasikan baik pada

    produk pangan, obat-obatan, maupun kosmetik. Oleoresin lutein

    juga dapat diisomerisasi menjadi zeaxantin sebagai salah satu

    usaha untuk meningkatkan kekuatan pigmentasi bunga kenikir.

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • _____________________________________________________Pewarna Alami untuk Pangan

    77

    Zeaxantin memiliki kekuatan pigmentasi dua kali lebih besar dari

    pada lutein sehingga lebih disukai oleh industri.[120]

    Tomat

    Sebanyak 85-90% warna

    merah pada tomat tua

    (Lycopersicon esculentum L)

    adalah karena kehadiran pigmen

    likopen (C40H56). Kulit tomat

    merupakan bagian dari tomat

    yang mengandung likopen dalam

    jumlah terbanyak jika

    dibandingkan dengan bagian buah

    lainnya. Kulit tomat mengandung likopen lima kali lebih banyak

    dibandingkan dengan daging tomat. Dalam basis kering, kulit

    tomat mengandung sekitar 280-540 mg/100 g tergantung tingkat

    kematangannya. Oleh karena itu kulit tomat berpotensi

    dimanfaatkan sebagai pewarna alami. Potensi ini juga didukung

    fakta bahwa banyak dari industri yang mengolah tomat tidak

    menggunakan kulitnya. Sebagai contoh, kulit tomat banyak

    dibuang pada industri pembuatan saus dan pasta tomat sehingga

    banyak kulit tomat yang terbuang percuma.[121,122]

    Likopen merupakan anggota dari kelompok karoten (tidak

    memiliki molekul oksigen) sehingga bersifat tidak polar. Di dalam

    bahan pangan biasanya likopen berada dalam bentuk trans.

    Likopen yang terdapat di tomat 94-96% berada dalam bentuk

    trans, 3-5% 5-cis, 0,1% 9-cis, 1% 13-cis, dan kurang dari 1% dalam

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    78

    bentuk isomer cis lainnya. Rumus struktur likopen disajikan pada

    Gambar 13.[123,121]

    Pigmen likopen bersifat sensitif terhadap oksigen, panas, dan

    cahaya.[121] Aust et al. (2003) melaporkan, likopen yang dioksidasi

    secara in vitro oleh hidrogen peroksida menghasilkan senyawa

    dialdehid 2,7,11-trimetiltetradekaheksan-1,14-dial.[124] Hasil

    penelitian lain oleh Zhang et al. (2003) menunjukkan terbentuknya

    senyawa (E,E,E)-4-metil-8-okso-2,4,6-nonatrienal akibat dari

    autooksidasi likopen pada ikatan tunggal nomor 5, 6- dan 13, 14-

    .[125]

    Sejumlah likopen dapat rusak akibat aplikasi pemanasan saat

    mengekstrak likopen. Pemanasan yang dilakukan sebelum

    ekstraksi likopen biasanya berupa proses pemblansiran. Blansir

    dilakukan dengan tujuan menginaktivasi enzim pektinesterase dan

    poligalakturonase yang diketahui mengganggu proses ekstraksi

    likopen. Blansir yang terlalu lama memicu terjadinya isomerasi

    pada likopen.[126] Shi dan Le Maguer (2000) melaporkan bahwa

    panas mimicu terjadinya isomerasi likopen dari bentuk trans

    menjadi bentuk cis. Isomerasi ini menyebabkan intensitas warna

    likopen berkurang.[127]

    Galicia et al. (2008) meneliti pengaruh pemblansiran terhadap

    hasil likopen yang diekstrak. Dari hasil penelitian tersebut

    diketahui bahwa jumlah likopen yang dapat diekstrak dengan

    aplikasi pemblansiran di tahap awal tidak berbeda nyata dengan

    ekstrak likopen tanpa perlakuan blansir. Pengaruh blansir terlihat

    setelah ekstrak disimpan. Setelah 30 hari penyimpanan di

    temperatur 20 oC dalam kondisi gelap, ekstrak likopen dengan

    perlakuan blansir masih tersisa 81% sedangkan ekstrak tanpa

    perlakuan blansir tinggal 66,78%. Pada penelitian yang sama,

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • _____________________________________________________Pewarna Alami untuk Pangan

    79

    pengaruh cahaya selama penyimpanan juga diamati. Diketahui

    bahwa cahaya meningkatkan kecepatan degradasi likopen. Setelah

    30 hari penyimpanan, likopen yang tersisa di ekstrak dengan dan

    tanpa perlakuan blansir berturut-turut adalah 45,39% dan

    59,43%.[126]

    Ekstraksi likopen biasa dilakukan dengan melarutkan bahan di

    pelarut kimia. Secara umum likopen mudah larut di pelarut etil

    asetat dan n-heksana; larut sebagian di pelarut etanol dan aseton;

    dan tidak larut di pelarut air. Secara khusus, likopen tomat dapat

    diekstrak dengan pelarut diklorometan, karbon dioksida, etil

    asetat, aseton, propan-2-ol, metanol, etanol, atau heksana. Produk

    yang dihasilkan dari ekstraksi menggunakan pelarut kimia biasanya

    masih mengandung minyak, lemak, dan flavor tomat.[121,123]

    Kesulitan yang biasa dihadapi pada saat ekstraksi likopen kulit

    tomat dengan pelarut kimia adalah kecilnya efisiensi ekstraksi.

    Hanya sekitar 50% dari total likopen yang dapat diekstrak dari kulit

    tomat dengan menggunakan superkritikal CO2. Salah satu

    penyebab kecilnya efisiensi ekstraksi ini karena pelarut sulit

    menembus jaringan kulit tomat yang kompak. Di lain pihak, likopen

    terdapat di bagian dalam jaringan, yaitu di membran kromoplas.

    Oleh karena itu, tidak semua likopen mampu diekstrak oleh

    pelarut kimia.[122]

    Efisiensi ekstraksi dengan pelarut kimia dapat ditingkatkan

    melalui perlakuan enzimatis terhadap kulit tomat sebelum

    diekstrak dengan pelarut. Enzim yang memiliki kemampuan

    mendegradasi jaringan kulit tomat dapat membantu pelarut untuk

    mengekstrak likopen karena jaringan menjadi lebih lunak sehingga

    pelarut bisa dengan mudah mencapai likopen. Enzim-enzim yang

    dapat digunakan antara lain enzim yang memiliki sifat pektinolitik,

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    80

    selulolitik, dan hemiselulolitik. Penggunaan enzim tersebut mampu

    meningkatkan efisiensi menjadi sekitar 70-90% tergantung jenis

    enzim dan pelarutnya.[122]

    Waktu inkubasi kulit tomat dengan enzim penting untuk

    diperhatikan. Semakin lama waktu inkubasi, semakin mudah

    likopen lepas dari membran kromoplas. Namun jika inkubasi

    terlalu lama, likopen bebas ini akan mudah rusak akibat oksidasi.

    Oleh karena itu, perlu dilakukan observasi waktu optimal bagi

    enzim untuk menghasilkan kondisi terbaik untuk ekstraksi tanpa

    terjadi kerusakan pada likopen.[122]

    Publikasi yang dikeluarkan oleh FAO JECFA Monographs 7

    (2009) menyebutkan bahwa acceptable daily intake (ADI) untuk

    likopen dari semua sumber tidak dinyatakan (not specified).

    Biasanya konsentrasi yang dibutuhkan likopen untuk menghasilkan

    warna kuning-oranye hingga merah pada makanan adalah sekitar

    5-500 mg/kg makanan. European Food Safety Authority (EFSA)

    lebih mengatur secara rinci tentang batas penggunaan likopen

    tomat di dalam pangan. Likopen tomat diatur dengan kode E160d.

    Pada kenyataannya penggunaan pigmen likopen di industri pangan

    masih 40-90% lebih rendah dari batas maksimumnya. Pemakaian

    likopen dari tomat yang berlebihan tidak disukai karena aroma

    alami tomat masih terbawa.[121]

    Sawit

    Tanaman sawit (Elaeis guineensis)

    merupakan tanaman yang banyak tumbuh

    di wilayah Asia Tenggara dan Afrika.

    Tanaman ini dibudidayakan terutama

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • _____________________________________________________Pewarna Alami untuk Pangan

    81

    untuk diambil minyaknya.[128] Produksi minyak sawit di dunia dapat

    mencapai angka 27,26 metrik ton.[129]

    Buah sawit, baik pada bagian inti maupun mesokrap,

    mengandung minyak yang kaya akan karoten. Sejumlah karoten

    yang telah ditemukan di minyak sawit antara lain fitoen, fitofluen,

    -karoten, -karoten, -karoten, -karoten, neurosporen, -

    zeakaroten, -zeakaroten, dan -karoten. Dari sekian banyak jenis

    karoten yang terdapat di sawit, - dan -karoten merupakan

    karoten utama, yaitu mencakup 90% dari total karoten sawit.[130]

    Minyak mentah yang didapat dari mesokrap sawit disebut

    crude palm oil (CPO). Indonesia merupakan penghasil utama CPO

    di dunia. Tahun 2008, produksi CPO Indonesia sebesar 17,1 juta

    ton.[131] CPO memiliki warna merah karena kaya akan karoten.

    Rata-rata CPO mengandung karotenoid sebesar 500-700 mg/kg.[132]

    Kadar karoten pada CPO dipengaruhi oleh beberapa faktor

    diantaranya varietas, tingkat kematangan, lama buah menginap di

    kebun (restan), dan proses pemanasan di unit proses pengolahan

    kelapa sawit. Karotenoid yang dominan pada buah sawit juga

    ditentukan oleh tingkat kematangan.[131] Buah sawit yang relatif

    muda banyak mengandung xantofil seperti lutein. Namun ketika

    buah semakin tua, konsentrasi xantofil menurun drastis dan

    karotenoid yang dominan adalah dan -karoten.[133]

    Kebanyakan dari CPO diolah lebih lanjut menjadi minyak

    goreng atau detergen. Pada proses pengolahan lanjut ini, karoten

    mengalami degradasi. Mekanisme degradasi dapat terjadi melalui

    proses isomerasi maupun oksidasi. Pemanasan merupakan salah

    satu faktor penyebab isomerasi senyawa karotenoid. Isomerasi

    menyebabkan terjadinya perubahan struktur geometris senyawa

    karotenoid dari bentuk trans menjadi bentuk cis. Secara umum,

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    82

    karotenoid dari jenis -karoten lebih memiliki stabilitas terhadap

    isomerasi akibat pemanasan jika dibandingkan dengan -

    karoten.[132]

    Senyawa karotenoid dalam bentuk cis yang terbentuk dari

    proses isomerasi diketahui memiliki stabilitas lebih rendah

    dibandingkan bentuk trans. Rendahnya stabilitas ini

    mengakibatkan senyawa ini mudah teroksidasi pada proses

    pemanasan selanjutnya. Terjadinya oksidasi akan menyebabkan

    karotenoid termodifikasi dan membentuk epoksi-epoksinya, yaitu

    berupa mono- dan di-oksigenasi karotenoid yang memiliki berat

    molekul lebih tinggi. Bentuk-bentuk epoksi tersebut dapat

    terdegradasi menjadi senyawa baru dengan berat molekul yang

    lebih rendah.[132]

    Belakangan ini, beberapa industri pengolah sawit mulai

    melakukan isolasi terhadap karoten sebelum CPO diolah lebih

    lanjut. Karoten yang diisolasi tersebut kemudian disuspensikan ke

    minyak nabati dengan konsentrasi karoten lebih besar dari 30%.

    Produk hasil isolasi inilah yang kemudian sering digunakan sebagai

    pewarna alami pada produk pangan.[130]

    Ekstraksi karoten dari CPO dapat dilakukan dengan metode

    transesterifikasi dan distilasi molekular. Trigliserida yang terdapat

    di CPO ditransesterifikasi dengan menggunakan metanol atau

    etanol dengan perbandingan CPO dan alkohol 2:1. Sebagai katalis

    dapat digunakan 0,5% natrium hidroksida. Ester yang terbentuk

    kemudian dipisahkan dengan gliserolnya dan dicuci dengan air

    hingga kondisi pH netral. Ester yang telah terpisah dikeringkan

    dengan natrium sulfat anhidrous. Alkohol selanjutnya diuapkan

    pada kondisi tekanan rendah. Karoten yang terdapat di ester

    direkoveri dengan melakukan distilasi pada kondisi vakum.

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • _____________________________________________________Pewarna Alami untuk Pangan

    83

    Sebelum didistilasi, ester yang mengandung karoten dicampur

    dengan refined and deodorized red palm oil (RD-RPO), refined

    bleached and deodorized (RBD) palm olein, RBD palm oil, dan

    neutralized bleached and deodorized palm oil (NBD-PO) dengan

    proporsi tertentu. Tekanan distilasi dibuat kecil dari 30.10-3 torr

    dengan temperatur berkisar antara 110-170 oC. Konsentrat

    karoten merupakan residu dari proses distilasi ini. Ooi et al. (1994)

    melaporkan bahwa kadar karoten pada ester tidak berbeda jauh

    dengan CPO asal, yaitu berturut-turut 645 dan 650 ppm.

    Konsentrat karoten hasil destilasi mengandung lebih dari 80.000

    ppm karotenoid.[134]

    Metode transesterifikasi CPO yang dilanjutkan dengan distilasi

    memang menghasilkan kadar karoten yang tinggi. Namun metode

    ini memiliki kelemahan, yaitu trigliserida CPO telah diubah

    bentuknya menjadi ester sehingga tidak dapat lagi dimanfaatkan

    sebagai minyak makan. Oleh karena itu, saat ini mulai berkembang

    penelitian-penelitian sebagai usaha untuk merekoveri karoten

    dengan tetap mempertahankan CPO asal sehingga CPO masih

    layak diolah menjadi minyak makan.[135]

    Metode kromatografi oleh Latip et al. (2000) dengan

    menggunakan adsorben polimer sintetik merupakan salah satu

    contoh metode rekoveri karoten yang tidak merusak CPO. Prinsip

    rekoveri karoten dengan metode ini adalah dengan melewatkan

    CPO yang sebelumnya dicampur dengan isopropanol ke kolom

    kromatografi yang berisi adsorben berpori. Karoten akan diserap

    oleh adsorben, sedangkan minyak sawit akan lewat sehingga fraksi

    minyak dan karoten dapat dipisahkan. Karoten diekstrak dari

    adsorben kromatografi dengan pelarut seperti heksana. Karoten

    dan pelarut kemudian dipisahkan dengan evaporasi.[136]

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2

  • Pewarna Alami untuk Pangan_____________________________________________________

    84

    Dilaporkan pada penelitian Latip et al. (2000) tersebut bahwa

    efisiensi metode kromatografi dengan adsorben sintetik ini

    berkisar antara 30-62% tergantung dari kondisi proses. Jenis

    adsorben, rasio adsorben dan CPO, kecepatan aliran CPO yang

    masuk ke kolom kromatografi, dan temperatur kromatografi

    mempengaruhi tingkat efsiensi rekoveri. Terdapat beberapa

    adsorben yang dapat digunakan untuk merekoveri karoten CPO,

    yaitu HP 20 (stiren-divinil kopolimer); synthetic aromatic porous

    resin SP 850 dan SP 825; dan adsorben sintetik Relite Exa 32 dan

    Relite Exa 50. Adsorben-adsorben tersebut dapat digunakan untuk

    menyerap karoten karena strukturnya yang mirip karoten dan

    sifatnya yang hidrofobik sehingga dapat mengikat karoten.

    Kombinasi dari tipe HP 20 dan SP 850 diketahui dapat

    meningkatkan efisiensi rekoveri. Selain itu penggunaan adsorben

    dengan rasio 4 terhadap CPO dilaporkan menghasilkan efisiensi

    yang optimal. Pada publikasinya yang lain, Baharin et al. (2001)

    melaporkan bahwa temperatur kromatografi yang dapat

    digunakan untuk hasil yang optimum yaitu 40 oC dengan kecepatan

    aliran CPO sebesar 10 mL/menit.[136,137]

    Metode kromatografi ini reatif mudah diterapkan pada

    industri kelapa sawit yang pada awalnya tidak melakukan rekoveri

    terhadap karoten. Industri tersebut hanya perlu menambahkan

    kolom kromatografi sebelum proses refining dilakukan dan

    evaporator untuk memisahkan karoten dari pelarut. Pelarut yang

    telah terpisah dari karoten dapat digunakan kembali untuk proses

    rekoveri selanjutnya. Sekitar 15.000 ppm karoten dapat diekstrak

    tanpa menyebabkan kerusakan pada minyak sawit dengan metode

    ini. Konsentrasi karoten yang dihasilkan tersebut setara dengan 25

    kali konsentrasi karoten di CPO asal.[136,137]

    S

    EA

    FAS

    T C

    ente

    r 201

    2