Membandingkan kinerja penggorengan oleogel yang dibuat dari berbagai jenis lilin di bawah siklus penggorengan berulang

Membandingkan kinerja penggorengan oleogel yang dibuat dari berbagai jenis lilin di bawah siklus penggorengan berulang

Abstrak
LATAR BELAKANG
Baru-baru ini, oleogel telah diusulkan sebagai pengganti yang sangat baik untuk minyak sayur konvensional untuk aplikasi penggorengan. Lilin merupakan oleogelator yang paling banyak digunakan dan secara umum diakui aman (GRAS) oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA). Sifat oleogel yang dibuat dari berbagai jenis lilin bervariasi dalam komposisi fisikokimianya, yang dapat memengaruhi kinerja penggorengannya.

HASIL
Dalam penelitian ini, oleogel berbasis minyak kedelai yang dibuat dari empat jenis lilin yang berbeda (yaitu, lilin lebah, lilin carnauba, lilin candelilla, dan lilin bekatul beras) dikembangkan untuk mengevaluasi kinerja penggorengannya terhadap makanan berbasis karbohidrat (keripik kentang) selama 20 siklus penggorengan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua oleogel menghambat pembentukan senyawa oksidatif (hidroperoksida, aldehida, keton) selama penggorengan. Lebih lanjut, oleogel lilin lebah (BWO) menunjukkan stabilitas yang lebih unggul (asam lemak bebas = 0,176%) terhadap hidrolisis dibandingkan dengan oleogel lainnya (asam lemak bebas = 0,344–0,427%). Demikian pula, keripik kentang yang digoreng dengan BWO memiliki nilai oksidasi total (TOTOX) terendah (252,15). Hasil penelitian menunjukkan bahwa stabilitas penggorengan BWO yang sangat baik dapat dikaitkan dengan kapasitas pengikatan minyaknya yang luar biasa dan pembentukan jaringan gel yang lebih kuat yang mengurangi masuknya uap air selama fase pendinginan penggorengan berselang.

KESIMPULAN
Singkatnya, BWO menunjukkan potensi untuk digunakan sebagai media penggorengan alternatif dengan stabilitas oksidatif yang sangat baik, sehingga membuka alternatif untuk pengembangan media penggorengan stabilitas tinggi tanpa lemak trans. © 2025 Penulis. Jurnal Ilmu Pangan dan Pertanian yang diterbitkan oleh John Wiley & Sons Ltd atas nama Society of Chemical Industry.

PERKENALAN
Penggorengan minyak dalam adalah praktik umum untuk menyiapkan makanan yang digoreng, yaitu mi instan, donat, keripik kentang, dan kentang goreng, dalam industri makanan. Sebagai proses fisika dan kimia kompleks yang melibatkan perpindahan massa (kehilangan air, penetrasi oksigen) dan transmisi panas, penggorengan minyak dalam bertanggung jawab untuk memberikan atribut organoleptik yang berbeda pada makanan seperti rasa, cita rasa, aroma, warna, dan perubahan mikrostruktur seperti tekstur renyah dan berpori. 1 Ketika makanan terendam seluruhnya dalam minyak panas pada suhu berkisar antara 150 °C hingga 200 °C, sejumlah besar reaksi kimia ireversibel terjadi di media penggorengan (misalnya, hidrolisis, oksidasi, siklisasi, dan polimerisasi), yang mengarah pada pembentukan senyawa yang tidak diinginkan ([misalnya, keton, aldehida, asam lemak bebas (FFA), diasilgliserida, monoasilgliserida, dimer, trimer, dll.)]. 2 Pembentukan senyawa-senyawa ini tidak hanya menyebabkan penurunan kualitas media penggorengan (yaitu, berbusa, warna menjadi gelap, viskositas meningkat, dan penyerapan minyak meningkat), tetapi juga berdampak negatif pada nilai gizi makanan yang digoreng. 1 , 2 Minyak jenuh dengan stabilitas termal tinggi telah menjadi pilihan industri untuk menggoreng dalam minyak. Namun, pedoman diet terkini dari Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) menyarankan penggantian lemak jenuh dengan minyak tak jenuh ganda untuk diet yang lebih sehat. Penggunaan minyak tak jenuh ganda terhidrogenasi juga menimbulkan risiko kesehatan yang signifikan karena kandungan lemak trans yang tinggi. 2 Ada tantangan dalam menyusun minyak tak jenuh ganda untuk membentuk media penggorengan yang stabil dan bebas lemak trans dengan kinerja penggorengan yang serupa dengan minyak jenuh. Oleogelasi dapat menjadi solusinya, karena proses tersebut secara fisik memodifikasi minyak cair dengan karakteristik seperti padatan tanpa mengubah komposisi kimianya untuk mempertahankan sifat gizinya. 3

Oleogel adalah sistem koloid di mana minyak sayur cair diimobilisasi dalam jaringan gelasi tiga dimensi dan termo-reversibel melalui ikatan hidrogen, penumpukan pi-pi, interaksi dipol-dipol dan gaya van der Waals. 4 Lilin adalah salah satu oleogelator umum yang digunakan untuk oleogelasi. Mereka terdiri dari ester rantai panjang, n-alkana, asam lemak, alkohol lemak, dan ester alkohol dengan jumlah kecil senyawa polifenol. 5 Mereka secara inheren dilapisi pada permukaan buah, daun, dan biji untuk bertindak sebagai penghalang terhadap kehilangan dan penyerapan air serta difusi gas dan senyawa biologis. 6 , 7 Seperti yang umumnya diakui sebagai biomaterial aman (GRAS) yang diakui oleh Food and Drug Administration (FDA), lilin juga ekonomis dan memiliki kemampuan mengikat minyak pada konsentrasi gelasi minimum biasanya di bawah 5%. 7 Karena keunggulan-keunggulan yang telah disebutkan di atas, lilin-lilin yang dapat dimakan seperti lilin lebah (BW), lilin dedak padi (RBW), lilin carnauba (CRW), lilin candelilla (CNW) dan lilin bunga matahari telah diteliti secara ekstensif untuk oleogelasi. 8

Investigasi pada aplikasi oleogel untuk menggoreng baru saja dimulai baru-baru ini dalam sistem pangan termasuk dada ayam (minyak kanola-CRW), onion ring (oleogel poligliserol stearat minyak bunga matahari), strip kentang (minyak bunga matahari-BW), keripik kentang (minyak bunga matahari-RBW), mi instan yang diperkaya putih telur bebek asin (minyak sawit-CRW) dan mi instan (minyak kedelai-CRW). 9 – 13 Oleogelasi terbukti meningkatkan stabilitas oksidatif media penggorengan karena struktur jaringan tiga dimensi yang mencegah penetrasi oksigen sehingga memperlambat proses oksidasi. 11 Selain itu, oleogel dilaporkan menurunkan penyerapan minyak dalam produk yang digoreng dan meningkatkan atribut sensorisnya. 13 Namun, penelitian sebelumnya menyelidiki kinerja penggorengan dalam oleogel yang sebagian besar dibuat dari lilin individual. Perlu dicatat bahwa komposisi lilin dapat sangat bervariasi tergantung pada sumber asalnya. Sifat fisikokimia oleogel (misalnya, kapasitas pengikatan minyak (OBC), waktu pembentukan kristal (CFT), atribut reologi, dll.) dapat memengaruhi kinerja media penggorengan dalam dan kualitas makanan yang digoreng (yaitu, oksidasi). Oleh karena itu, penelitian saat ini bertujuan untuk menyelidiki pengaruh empat jenis lilin yang dapat dimakan yang umum (BW, CRW, CNW dan RBW) pada sifat fisikokimia oleogel terstruktur dan bagaimana sifat-sifat ini memengaruhi kinerja penggorengan dalam untuk matriks makanan karbohidrat dalam kondisi penggorengan dalam yang berulang dan terputus-putus (hingga 20 siklus). Sejauh pengetahuan penulis, ini adalah penelitian pertama yang secara langsung membandingkan kinerja berbagai oleogel berbasis lilin sebagai media penggorengan dalam. Penelitian ini menawarkan wawasan berharga tentang pemilihan lilin yang cocok sebagai oleogelator untuk aplikasi penggorengan dalam.

BAHAN DAN METODE
Bahan
Minyak kedelai olahan (SBO) dibeli dari Mewah Oils Sdn Bhd (Klang, Selangor, Malaysia). Kentang segar Belanda dibeli dari pasar (Cheras, Selangor, Malaysia). Lilin food grade, yaitu BW, CRW, CNW dan RBW dibeli dari Multifilla (M) Sdn Bhd (Balakong, Selangor, Malaysia). Semua reagen kimia dan pelarut lainnya bermutu analitis dan dibeli dari Sigma-Aldrich (Burlington, VT, AS).

Persiapan oleogel
Empat jenis oleolgel yang berbeda disiapkan, yaitu oleogel lilin lebah (BWO), oleogel lilin carnauba (CRWO), oleogel lilin candelilla (CNWO) dan oleogel lilin dedak padi (RBWO). Awalnya, oleogelator dan SBO diinkubasi secara terpisah dalam penangas air pada suhu 90 °C untuk menghilangkan memori kristal. Setelah meleleh, 5% ( wt/wt ) oleogelator ditambahkan ke SBO dan dipanaskan pada suhu 90 °C sambil diaduk pada kecepatan 500 rpm hingga campuran homogen tercapai. Campuran tersebut kemudian didinginkan hingga suhu sekitar dan disimpan pada suhu 4 °C sebelum dilakukan analisis dan karakterisasi lebih lanjut sebelum uji penggorengan. 3 Semua lilin berhasil menyusun SBO menjadi oleogel pada konsentrasi 5% ( wt/wt ).

Karakterisasi oleogel berbasis lilin
Kapasitas pengikatan minyak (OBC)
Sampel oleogel dicairkan dalam penangas air pada suhu 90 °C. Selanjutnya 5 mL sampel oleogel yang telah dicairkan dituang ke dalam tabung sentrifus 15 mL yang telah ditimbang sebelumnya ( w 1 ). Sampel kemudian disimpan dalam lemari es (5 °C) selama 1 jam untuk gelasi lengkap. Massa akhir tabung sentrifus dan sampel ditimbang lagi ( w 2 ). Sampel kemudian disentrifus pada 9000 rpm (9056 ×  g ) selama 15 menit pada suhu 25 °C. Setelah sentrifus, tabung dibalik ke atas kain kertas untuk memungkinkan drainase minyak cair berlebih. Kemudian, massa tabung ditimbang lagi dan dicatat ( w 3 ). 14 OBC oleogel dihitung menggunakan persamaan

di mana, w1  menyatakan berat tabung sentrifus kosong (dalam gram), w2 adalah  berat tabung sentrifus dan sampel sebelum sentrifugasi (dalam gram), w3 adalah berat  tabung sentrifus dan sampel setelah sentrifugasi (dalam gram).
Waktu pembentukan kristal (CFT)
Oleogel dicairkan dalam penangas air pada suhu 90 °C. Sekitar 10 mL oleogel yang telah mencair sepenuhnya dipindahkan ke dalam tabung reaksi, kemudian diinkubasi dalam penangas air selama 2 jam pada suhu 90 °C, kemudian didinginkan pada suhu ruangan. Waktu yang diperlukan untuk pembentukan gel oleogel secara penuh dicatat sebagai CFT. Waktu pembentukan gel ditentukan dengan cara membalikkan tabung pada suhu 90° tanpa mengamati aliran apa pun. 14 , 15

Morfologi kristal
Morfologi kristal partikel lilin dalam oleogel diamati menggunakan mikroskop cahaya terpolarisasi (Olympus CX 43, Tokyo, Jepang) yang dilengkapi dengan kamera video berwarna perangkat bermuatan-kopling. Oleogel dicairkan pada suhu 90 °C. Kemudian, 15 μL oleogel yang dicairkan diendapkan pada slide mikroskop kaca yang dipanaskan terlebih dahulu dan segera ditutup dengan penutup kaca yang dipanaskan terlebih dahulu. Slide dibiarkan pada suhu kamar selama 24 jam untuk memungkinkan gelasi lengkap sebelum diamati di bawah mikroskop terpolarisasi pada perbesaran ×100. 16

Sifat reologi
Sifat reologi oleogel dan SBO diukur menggunakan rheometer bertekanan terkontrol (MCR 302; Anton Paar, North Ryde, Australia) yang dilengkapi dengan sistem pemanas dan pendingin. Geometri pelat paralel dengan diameter 50 mm digunakan. Celah ditetapkan pada 1 mm. Uji sapuan amplitudo pertama kali dilakukan untuk menentukan daerah viskoelastis linier (LVR) dengan rentang regangan geser antara 0,01% hingga 100% pada frekuensi 1 Hz dan suhu ditetapkan pada 5 °C. Kemudian, sapuan frekuensi dilakukan dengan menggunakan regangan geser 0,01% dan frekuensi sudut 0,01 hingga 100 rad/s pada suhu 5 °C. Viskositas geser tetap pada 100 s −1 diukur dengan rentang suhu yang bervariasi dari 25 °C hingga 150 °C pada laju pemanasan 5 °C min −1 . Kemudian, modulus penyimpanan geser osilasi dinamis ( G ′) dan modulus kehilangan ( G ″) diukur dalam rentang suhu 25 °C hingga 150 °C pada laju pemanasan 5 °C min −1 . 3 Frekuensi ditetapkan pada 1 Hz konstan dan regangan geser 0,01% dipilih berada dalam LVR. 3

Menggoreng dalam minyak banyak
Persiapan keripik kentang segar
Kentang segar dicuci dan dipotong menjadi irisan tipis setebal 1,5 mm menggunakan pemotong irisan. Irisan kentang dicuci ulang selama 2 menit dan direndam dalam air tawar selama 90 menit untuk menghilangkan kelebihan pati dari permukaan irisan kentang. Irisan kentang kemudian dikeringkan menggunakan tisu sebelum proses penggorengan.

Protokol penggorengan
Penggorengan kentang segar dengan empat jenis oleogel yang berbeda, yaitu 5% BWO, 5% CRWO, 5% CNWO dan 5% RBWO dan SBO (kontrol) dilakukan dalam penggorengan listrik 10 L. Awalnya, 5 L media penggorengan dituangkan ke dalam penggorengan. Minyak kemudian dipanaskan hingga 180 °C selama 1 jam untuk memastikan distribusi panas yang merata dalam media penggorengan. Penggorengan intermiten dilakukan dengan melakukan lima siklus penggorengan setiap hari pada suhu 180 °C. Sekitar 250 g irisan kentang ditambahkan ke dalam minyak goreng dan digoreng selama 2,5 menit pada suhu 180 °C. Selanjutnya, minyak dipanaskan tanpa pemanasan selama 30 menit pada suhu 180 °C untuk memungkinkan pemulihan pemanasan isotermal sebelum siklus penggorengan berikutnya. Secara keseluruhan, minyak dipanaskan pada suhu 180 °C selama 222,5 menit setiap hari, dan penggorengan dilakukan terus-menerus selama empat hari berturut-turut tanpa pengisian ulang minyak, yang setara dengan total 20 siklus penggorengan.17 Selanjutnya, 100 g minyak goreng dikumpulkan setiap lima siklus penggorengan sementara 100 g keripik kentang goreng dikumpulkan setelah siklus penggorengan pertama dan ke-20. Sampel disimpan pada suhu -20 °C hingga dilakukan analisis lebih lanjut.

Analisis minyak goreng
Pengukuran asam lemak bebas (FFA), nilai peroksida (PV), nilai p- anisidin (p-AV), dan penentuan nilai oksidasi total (TOTOX)
FFA ditentukan berdasarkan Metode Resmi AOCS Cd 3d-63.18 Nilai peroksida (PV) minyak dianalisis berdasarkan Metode Resmi AOCS Cd 8b-90.18 Nilai p -anisidin (p-AV) diukur melalui metode spektrofotometri menurut AOCS Cd 18–90.18 Nilai oksidasi total (TOTOX) dihitung dari jumlah PV dan p-AV menggunakan rumus seperti yang ditunjukkan di bawah ini

Senyawa polar total (TPC)
Total senyawa polar (TPC) dalam minyak goreng diuji menggunakan Testo 270 (Testo, Lenzkirch, Jerman) pada lima interval siklus penggorengan. Pengukuran dilakukan dengan bagian sensor Testo 270 yang direndam dalam sampel minyak panas. Di antara setiap pengukuran, peralatan dibersihkan dengan menggunakan deterjen netral dan dibilas menggunakan air hangat. Sebelum pengukuran, sensor dikalibrasi terlebih dahulu menggunakan minyak kalibrasi.

Komposisi asam lemak
Analisis komposisi asam lemak dilakukan menurut metode Lee et al . 19 Metil ester asam lemak hasil derivatisasi dianalisis dengan kromatografi gas Clarus 500 yang dilengkapi dengan detektor ionisasi nyala (Perkin Elmer, Shelton, CT, AS). Pemisahan dilakukan menggunakan kolom kapiler Elite-FFAP (Perkin Elmer) dengan panjang kolom 30 m dan diameter internal 0,32 mm. Nitrogen digunakan sebagai gas pembawa. Suhu injektor dan detektor masing-masing ditetapkan pada 250 dan 280 °C, dengan rasio split 15:1. 19 Komposisi asam lemak diukur menggunakan pendekatan normalisasi area.

Pengukuran warna
Warna minyak goreng diukur menggunakan Instrumen Lovibond PFX 995 (Lovibond, Amesbury, Inggris). Intensitas kemerahan ( nilai R ), dan kekuningan ( nilai Y ) ditentukan menurut Metode Resmi AOCS Cc 13b-45. 18

Stabilitas oksidatif keripik kentang goreng
Kandungan lemak keripik kentang goreng diekstraksi menggunakan ekstraksi Soxhlet selama 6 jam dengan heksana sebagai pelarut. Setelah ekstraksi, pelarut dikeluarkan dari labu alas bulat menggunakan evaporator putar dan oven konveksi pada suhu 72 °C hingga mencapai berat konstan. Kandungan lemak yang diekstraksi dianalisis untuk PV, p-AV dan TOTOX sesuai dengan metode yang disebutkan untuk analisis minyak goreng.

Analisis statistik
Setiap analisis dilakukan dalam rangkap tiga dan direpresentasikan sebagai rata-rata ± simpangan baku ( n  = 3). Data yang dikumpulkan dianalisis dengan melakukan analisis varians (ANOVA) dan uji post hoc Tukey menggunakan perangkat lunak SPSS Statistics versi 26 untuk menentukan perbedaan signifikan antara sampel pada tingkat signifikansi 95% ( P  < 0,05).

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat fisikokimia oleogel
OBC merupakan kriteria penting dalam menentukan fungsionalitas oleogel untuk menjebak minyak dalam jaringan tiga dimensi. 20 Tabel 1 menunjukkan sifat fisik oleogel. Diamati bahwa jenis lilin memengaruhi OBC oleogel. BWO memiliki OBC yang secara signifikan ( P  < 0,05) lebih tinggi daripada CNWO, CRWO, dan RBWO. Hasilnya sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Blake et al . 7 yang menunjukkan bahwa OBC oleogel berbasis lilin meningkat dalam urutan RBW (40,66%) < CRW (68,64%) < CNW (88,88%) tergantung pada komposisi hidrokarbon, FFA, dan alkohol lemak bebas. OBC oleogel berkorelasi baik dengan CFT-nya yang mengukur waktu minimum yang diperlukan untuk membentuk gel yang sepenuhnya padat dan berdiri sendiri. Temuan serupa dilaporkan oleh Aydeniz-Guneser dan Yılmaz 21 di mana oleogel dengan CFT yang lebih rendah menunjukkan OBC yang lebih tinggi. Oleogel dengan CFT yang lebih pendek memiliki pembentukan kristal yang cepat yang memerangkap sejumlah besar minyak cair saat oleogel mendingin hingga suhu ruangan. Hasil yang diperoleh (Tabel 1 ) membenarkan hal ini karena CFT oleogel menurun dalam urutan RBWO > CRWO > CNWO > BWO, yang memiliki OBC tertinggi.

Variasi dalam OBC dan CFT oleogel dapat dijelaskan oleh perbedaan dalam bentuk dan ukuran struktur kristal masing-masing yang dibentuk oleh berbagai jenis oleogelator lilin seperti yang ditunjukkan pada gambar morfologi kristal di Tabel 1 , di mana kristal putih mewakili kristal lilin oleogel yang menjebak media minyak (hitam). CNWO dan BWO menunjukkan kristal kecil dan terdistribusi padat sementara RBWO dan CRWO menunjukkan jaringan kristal yang besar dan kurang kompak di mana yang pertama membentuk jaringan kristal yang rapat untuk menjebak minyak cair. Kristal yang lebih kecil memiliki keuntungan dibandingkan kristal besar karena mereka secara efektif dapat mengikat lebih banyak minyak membentuk gel yang lebih kuat karena luas permukaan yang lebih besar. 7 Selain itu, kristal yang lebih kecil memiliki efisiensi yang lebih tinggi untuk mendispersi dan mengatur secara seragam di seluruh fase kontinyu, memperpendek waktu untuk membentuk oleogel yang stabil. 7 Perbedaan dalam struktur kristal terkait dengan komposisi lilin yang digunakan. RBW terutama terdiri dari wax ester dengan komponen hidrokarbon minimum, sedangkan CRW, CNW dan BW terdiri dari komponen minor dalam jumlah yang lebih tinggi (47–56%) meskipun CNW mengandung kandungan hidrokarbon yang lebih tinggi (49–50%). 22 , 23 Kehadiran sejumlah besar komponen minor dapat menghambat pembentukan kristal besar, sehingga memungkinkan pembentukan lebih banyak situs nukleasi, yang mengarah pada pembentukan kristal kecil yang bermanfaat untuk membentuk oleogel padat dengan OBC tinggi.22

Perilaku reologi oleogel
Penambahan oleogelator yang berbeda memiliki pengaruh yang signifikan terhadap perilaku reologi oleogel. Nilai G ′ dan G ″ umumnya digunakan untuk menggambarkan sifat viskoelastisitas bahan, di mana nilai G ′ dan G ″ masing-masing mewakili perilaku elastis (lebih seperti padatan) dan viskos (lebih seperti cairan) bahan. 3 Semua oleogel menunjukkan sifat seperti gel padat karena nilai G ′ mendominasi G ″ (Gbr. 1(a) ). Dengan meningkatnya regangan, nilai G ′ dan G ″ menurun hingga titik persilangan tercapai, dan melampaui titik ini, gel bertransisi menjadi cairan kental. Titik persilangan setiap oleogel menurun dalam urutan BWO > CNWO > CRWO > RBWO. Titik persilangan yang lebih tinggi menunjukkan kekuatan gel yang lebih kuat dengan jaringan kristal struktural yang lebih stabil yang sesuai dengan struktur kristal yang diamati di bawah mikroskop terpolarisasi. Kurva G ′ dan G ″ untuk semua oleogel dengan frekuensi sudut berkisar 0,01 hingga 100 rad s −1 mendekati linier yang menunjukkan toleransi oleogel yang tinggi terhadap laju deformasi (Gbr. 1(b) ), menunjukkan bahwa semua oleogel menunjukkan perilaku seperti gel .

Pada suhu kamar, viskositas nyata meningkat dalam urutan SBO < RBWO < CNWO < CRWO < BWO seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1(c) yang menguatkan dengan baik pembentukan jaringan kristal yang lebih kuat sebagaimana dibuktikan oleh OBC dan CFT (Tabel 1 ), di mana entrainmen minyak cair yang lebih tinggi dalam jaringan gel meningkatkan viskositas. Selain itu, perubahan viskositas oleogel ketika dipanaskan di bawah regangan geser konstan juga diselidiki. Viskositas oleogel menunjukkan penurunan dengan meningkatnya suhu seperti yang diharapkan. Ini karena oleogel secara progresif mencair di bawah suhu tinggi yang memungkinkan molekul untuk mendapatkan energi kinetik yang lebih tinggi dan meluncur melewati satu sama lain. Tren perubahan viskositas nyata antara oleogel yang berbeda juga dijelaskan oleh analisis ramp suhu osilasi yang menunjukkan sifat termodinamika oleogel. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 , semua oleogel menunjukkan sifat gel < 45 °C. Saat suhu terus meningkat, nilai G ′ dan G ″ menurun secara bertahap hingga persilangan G ′ dan G ″, yang menandai titik leleh oleogel. Di luar suhu ini, oleogel berperilaku seperti cairan. Hasil serupa ditemukan dalam penelitian lain 21 yang mengonfirmasi perilaku padat oleogel pada suhu ruangan. Suhu persilangan transisi padat-cair viskoelastis menurun dalam urutan CRWO > RBWO > CNWO > BWO yang berkorelasi baik dengan titik leleh lilin yang ditunjukkan pada Tabel 1. Ini menunjukkan sifat lilin yang berbeda memengaruhi titik leleh oleogel, di mana lilin yang membentuk kristal kecil seperti BW dan CNW menjebak lebih banyak minyak cair karena luas permukaannya yang besar, menyebabkan oleogel meleleh lebih cepat dibandingkan dengan CRW dan RBW yang membentuk kristal lebih besar dengan titik leleh yang lebih tinggi karena adanya gugus alifatik. 24 Suhu persilangan lebih tinggi daripada titik leleh lilin masing-masing. Hal ini diamati dalam penelitian sebelumnya dan disebabkan oleh adanya zona sambungan saat pencairan yang menahan aliran meskipun berada di luar titik leleh.

Sifat-sifat media penggorengan
Komposisi asam lemak
Komposisi asam lemak dari minyak sayur terutama memengaruhi degradasi minyak selama penggorengan dalam. Minyak sayur memiliki kadar asam lemak tak jenuh yang tinggi yang lebih rentan terhadap kerusakan oksidatif. Seperti yang terlihat pada Tabel 2 , oleogelasi sedikit meningkatkan komposisi asam lemak jenuh dari SBO yang menunjukkan bahwa penambahan oleogelator terutama membantu menyusun minyak cair menjadi bentuk gel seperti padat tanpa perubahan besar pada komposisi asam lemak. Seperti yang ditabulasikan pada Tabel 2 , asam lemak jenuh menunjukkan sedikit peningkatan sementara asam lemak tak jenuh menunjukkan sedikit penurunan selama penggorengan dalam. Menurut teori degradasi termal, penggorengan dalam suhu tinggi meningkatkan pembelahan ikatan rangkap dalam asam lemak tak jenuh, yang mengarah pada pembentukan asam lemak jenuh rantai pendek. 25 Selain itu, oksidasi ikatan rangkap tersebut terjadi yang menghasilkan pembentukan aldehida, keton, furan, dan alkohol. 26 Dengan demikian, diharapkan akan terjadi penurunan asam lemak tak jenuh seiring dengan peningkatan asam lemak jenuh selama penggorengan dalam dan degradasi media penggorengan dapat divisualisasikan lebih baik menggunakan rasio C18:2/C16:0 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2. C18:2 adalah asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) yang mudah teroksidasi sementara C16:0 relatif stabil terhadap oksidasi. Saat penggorengan berlangsung, rasio ini akan menurun karena hilangnya PUFA. 27 Meskipun tidak ada signifikansi statistik, setelah 20 siklus penggorengan, SBO menunjukkan penurunan yang lebih besar dalam rasio C18:2/C16:0 dibandingkan dengan oleogel, kecuali CNWO dan BWO. Ini menunjukkan oleogel dapat menghambat oksidasi ikatan rangkap tak jenuh dalam minyak karena pembentukan jaringan gel yang membatasi akses oksigen ke ikatan rangkap. Pengujian lebih lanjut terhadap kerusakan oksidatif oleogel (PV dan p-AV) dilakukan untuk mengonfirmasi pengamatan ini sebagaimana dibahas kemudian.

Pengukuran warna
Warna minyak goreng menjadi salah satu titik sederhana untuk menentukan kerusakan media penggorengan di rumah tangga dan industri. Dari hasil yang ditunjukkan pada Gambar 3 , diamati bahwa baik warna kemerahan maupun warna kekuningan minyak goreng meningkat secara signifikan ( P  < 0,05) selama 20 siklus penggorengan, yang menunjukkan penggelapan media penggorengan. Tren peningkatan ini dapat disebabkan oleh pembentukan senyawa polimerisasi non-volatil setelah penggorengan berulang, yang menyebabkan penggelapan minyak. 28 Semua oleogel (CNWO, RBWO dan CRWO) menunjukkan intensitas kemerahan dan kekuningan yang secara signifikan lebih tinggi ( P  < 0,05) dibandingkan dengan SBO setelah siklus penggorengan ke-20. Hasil ini berbeda dengan Zubairee et al . 29 yang menemukan warna kekuningan yang lebih rendah dan tingkat kecerahan yang lebih tinggi pada oleogel setelah penggorengan. Perbedaan tersebut kemungkinan besar disebabkan oleh perbedaan oleogelator yang digunakan. Lilin kedelai berwarna keputihan digunakan dalam penelitian tersebut yang menghasilkan warna minyak yang lebih terang. Dalam penelitian ini, perubahan warna sangat sesuai dengan warna intrinsik masing-masing oleogel, kecuali BWO (yang memiliki kemiripan dekat dengan SBO). Intensitas warna CRWO adalah yang tertinggi yang terutama disebabkan oleh warna kuning-coklat dari CRW. Sementara itu, BWO memiliki intensitas warna terendah karena BW berwarna kuning hingga keputihan (Tabel 1 ). Perbedaan warna antara oleogel lilin mungkin disebabkan oleh berbagai tingkat pigmen, karotenoid, dan senyawa polifenol yang diekstraksi bersama selama proses ekstraksi lilin

Asam lemak bebas
Selama penggorengan dalam, uap air yang dilepaskan dari sistem pangan terutama menghidrolisis ikatan ester dari asilgliserol yang menghasilkan monoasilgliserol, diasilgliserol, dan FFA. 1 Secara khusus, FFA merupakan indikator kerusakan penting dari minyak goreng. Misalnya, di negara-negara Eropa, batas legal tingkat FFA dalam minyak goreng adalah antara 0,9–2,5%. 2 Dalam penelitian saat ini, tingkat FFA meningkat seiring dengan siklus penggorengan. Semua oleogel, kecuali BWO menunjukkan tingkat FFA yang secara signifikan ( P  <0,05) lebih tinggi dibandingkan dengan SBO (Tabel 3 ), sebelum dan sesudah 20 siklus penggorengan. Meskipun oleogel memiliki tingkat FFA yang lebih tinggi, masih jauh di bawah batas 0,9–2,5% setelah siklus penggorengan ke-20. Pengamatan ini sesuai dengan penelitian sebelumnya karena Tajer dan Ozdemir 13 mencatat FFA dalam minyak goreng meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah RBW yang dimasukkan ke dalam minyak goreng. FFA awal yang tinggi dalam oleogel dapat dijelaskan oleh FFA inheren dari lilin alami atau/dan pemecahan ester lilin. 21 , 25 , 28 , 29 , 31 Kadar FFA yang tinggi setelah 20 siklus penggorengan diduga terkait dengan kadar FFA awal oleogel yang tinggi sebagaimana diamati dalam penelitian lain. 21 , 25 , 28 Meskipun demikian, perbedaan dalam perilaku pembentuk gel dari lilin berkontribusi secara signifikan terhadap ketahanan media penggorengan terhadap hidrolisis. Oleogel yang mendapatkan kembali sifat elastis pada suhu yang lebih rendah menunjukkan ketahanan yang lebih baik di mana lebih banyak air dapat keluar sebelum oleogel membeku. Dengan demikian, BWO dengan titik leleh terendah menunjukkan peningkatan FFA paling sedikit dibandingkan dengan oleogel lainnya. Stabilitas oksidatif media penggorengan Stabilitas medium penggorengan terhadap oksidasi dievaluasi dengan menentukan PV dan p-AV. Yang pertama menunjukkan oksidasi primer yang terkait dengan pembentukan hidroperoksida sementara yang terakhir menunjukkan oksidasi sekunder disertai dengan pemecahan produk oksidasi primer melalui pembentukan aldehida, keton, dan sebagainya. 1 Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3 , awalnya, baik PV maupun p-AV olegel lebih tinggi dibandingkan dengan SBO, kecuali untuk BWO. Tren ini juga diamati dalam penelitian sebelumnya dan itu dapat disebabkan oleh sedikit oksidasi yang terjadi selama persiapan oleogel karena pengadukan konstan yang memasukkan oksigen ke dalam minyak. 11 , 13 Meskipun demikian, penurunan PV dengan siklus penggorengan diamati di semua medium penggorengan setelah 20 siklus penggorengan karena dekomposisi produk oksidasi primer (hidroperoksida) menjadi produk oksidasi sekunder (aldehida dan keton), yang dibuktikan dengan peningkatan yang signifikan dalam p-AV dari semua medium penggorengan setelah 20 siklus penggorengan. Meskipun tidak ada perbedaan statistik ( P  > 0,05) dalam p-AV antara berbagai media penggorengan, secara umum oleogel menunjukkan p-AV yang lebih rendah daripada SBO, yang menunjukkan peningkatan stabilitas penggorengan, dengan BWO memiliki p-AV terendah. OBC memengaruhi kepadatan oleogel, di mana OBC yang lebih tinggi memungkinkan oleogel membentuk gel padat yang lebih keras yang memungkinkan lebih sedikit oksigen untuk menembus ke dalam minyak, sehingga menurunkan laju oksidasi. 3 Oleh karena itu, BWO dengan OBC tertinggi memiliki p-AV terendah, yang menunjukkan peningkatan stabilitas penggorengan. Sementara penelitian sebelumnya mempelajari efek peningkatan jumlah oleogelator pada stabilitas penggorengan, penelitian ini menyelidiki signifikansi berbagai jenis lilin yang memengaruhi stabilitas oksidatif oleogel. 11 , 21

Mengukur PV dan p-AV saja tidak memberikan spektrum penuh kinerja oksidatif dari media penggorengan. Oleh karena itu, kinerja oksidatif keseluruhan, nilai TOTOX kemudian dihitung. Seperti yang diamati pada Tabel 3 , semua jenis minyak goreng menunjukkan peningkatan yang signifikan ( P  < 0,05) dalam nilai TOTOX setelah siklus penggorengan ke-20. Nilai TOTOX yang lebih rendah diamati di semua oleogel dibandingkan dengan SBO setelah 20 siklus penggorengan yang menegaskan bahwa penggabungan lilin ke dalam SBO murni mengurangi laju oksidasi secara signifikan, menyiratkan kemampuan gelator untuk meningkatkan stabilitas oksidatif minyak goreng dan menghambat pembentukan senyawa teroksidasi selama penggorengan dalam. Temuan serupa diperoleh di mana sunflower-BWO menunjukkan degradasi oksidatif yang lebih rendah ketika digoreng dengan potongan kentang selama 7 jam. 11 Penambahan lilin alami menghambat reaksi oksidasi melalui rekristalisasi oleogel cair kembali ke keadaan seperti gel padat setelah pendinginan yang secara efektif mengurangi total luas permukaan yang terpapar pada kondisi atmosfer, menunjukkan manfaat penggunaan oleogel untuk penggorengan berselang. Mekanisme perlindungan potensial oleogel berbasis lilin telah ditinjau secara ekstensif. 26 Sifat penghalang serupa dari oleogel polimer terhadap logam transisi, radikal bebas dan pro-oksidan juga telah dilaporkan. 12 Secara umum, stabilitas oksidatif media penggorengan paling tinggi dalam CRWO > RBWO > CNWO > BWO meskipun perbedaannya tidak signifikan. Oleh karena itu, meskipun titik leleh oleogel yang lebih tinggi merugikan untuk mencegah hidrolisis seperti yang dibahas sebelumnya, bermanfaat untuk memberikan ketahanan terhadap oksidasi karena pemadatan yang lebih cepat yang menghalangi penetrasi oksigen.

Senyawa polar total (TPC)
Selain FFA dan TOTOX, TPC dari media penggorengan juga diukur. TPC terdiri dari komponen yang terbentuk selama degradasi minyak termasuk triasilgliserol yang terdegradasi (monoasilgliserol, diasilgliserol, FFA), lemak teroksidasi, dan senyawa polar besar lainnya. 32 Ini adalah parameter yang lebih komprehensif karena mengukur produk degradasi dari oksidasi, hidrolisis, dan polimerisasi. Akumulasi TPC dalam minyak dapat menyebabkan perubahan yang tidak diinginkan dalam minyak seperti penggelapan warna dan peningkatan viskositas yang dapat sangat mempengaruhi kualitas produk makanan akhir. 33 Selain FFA, nilai TPC 24–27% juga merupakan indikator umum titik pembuangan media penggorengan dalam industri. 2 Dalam penelitian ini, Testo 270 digunakan sebagai metode cepat untuk mengukur kandungan TPC oleogel, yang menggunakan perubahan konstanta dielektrik yang disebabkan oleh keberadaan senyawa polar untuk mengukur kandungan TPC. 34 Testo 270 telah terbukti menghasilkan hasil yang serupa dengan metode kromatografi kolom standar dengan nilai korelasi tinggi (0,90), dan dengan metodologi yang cepat dan mudah digunakan, Testo telah menjadi alat pengujian yang andal dalam industri penggorengan. 34 – 36 Seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 3 , TPC dari semua media penggorengan meningkat dengan meningkatnya siklus penggorengan. Namun, berbeda dengan hasil FFA, menarik bahwa oleogel menunjukkan nilai TPC yang secara signifikan ( P  < 0,05) lebih rendah dibandingkan dengan SBO pada akhir siklus penggorengan dengan BWO mencapai nilai TPC akhir terendah. Kinerja BWO yang unggul diverifikasi dalam penelitian lain di bawah 7 jam penggorengan dengan potongan kentang sebagai matriks makanan (14% TPC lebih rendah dibandingkan dengan kontrol). 11 Karena TPC mengukur kedua produk degradasi dari oksidasi dan hidrolisis, tidak mengherankan bahwa oleogel yang memiliki nilai TOTOX lebih rendah menghasilkan TPC yang lebih rendah. Dengan oleogel yang menghambat oksidasi rantai asam lemak tak jenuh, hidroperoksida yang lebih rendah akan terbentuk yang menurunkan pembentukan senyawa polar besar yang berkontribusi pada pengukuran TPC. 3 Di antara berbagai oleogel, BWO menunjukkan tingkat TPC terendah karena memiliki FFA terendah dibandingkan dengan oleogel lainnya. Studi ini menunjukkan bahwa berbagai tingkat sifat (OBC dan CFT) yang disumbangkan oleh oleogelator yang berbeda dapat memengaruhi pembentukan senyawa polar dalam oleogel selama penggorengan, yang sebelumnya tidak dapat diidentifikasi oleh penelitian sebelumnya yang hanya mempelajari lilin secara individual. Hal ini dapat membuka studi masa depan untuk mengidentifikasi oleogelator yang optimal untuk berbagai aplikasi penggorengan.

Stabilitas oksidatif keripik kentang
Stabilitas oksidatif keripik kentang yang digoreng dalam oleogel dan SBO setelah siklus penggorengan ke-20 juga ditentukan oleh nilai TOTOX seperti yang disajikan dalam Tabel 4. Nilai TOTOX meningkat secara signifikan ( P  < 0,05) setelah menggoreng selama 20 siklus terlepas dari jenis media penggorengan. Dibandingkan dengan media penggorengan, TOTOX minyak yang diserap oleh keripik kentang secara signifikan lebih tinggi karena kedekatan minyak dengan makanan yang meningkatkan reaksi dengan protein dan kelembaban. Nilai TOTOX akhir tertinggi ditemukan pada keripik kentang yang digoreng dalam SBO, menunjukkan bahwa oleogel dapat menghambat kerusakan oksidatif minyak secara lebih efektif dibandingkan dengan SBO murni. 3 Temuan ini mirip dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa mi instan, keripik kentang dan ayam yang digoreng dengan oleogel lebih stabil terhadap oksidasi setelah penyimpanan. 3 , 25 , 28 Kemampuan oleogel cair untuk kembali membentuk gel saat didinginkan membatasi permeabilitas oksigen dan memberikan efek perlindungan terhadap oksidasi. Berbeda dengan media penggorengan yang tidak menunjukkan perbedaan signifikan dalam nilai TOTOX antara oleogel yang berbeda, BWO dan CRWO menunjukkan  nilai TOTOX yang secara signifikan lebih rendah ( P < 0,05) pada keripik kentang, diikuti oleh CNWO dan RBWO. Perbedaan tersebut disebabkan oleh  p-AV CNWO dan RBWO yang secara signifikan lebih tinggi ( P < 0,05) (Tabel 4 ). Hal ini menunjukkan kemampuan oleogel untuk menghasilkan produk goreng dengan masa simpan yang lebih lama, dan memerlukan penelitian lebih lanjut.

KESIMPULAN
Oleogel berbasis lilin yang dibuat dari BW, CRW, CNW, dan RBW dipelajari kinerjanya dalam menggoreng keripik kentang dalam kondisi yang kuat dari 20 siklus penggorengan. Di antara semua oleogel, BWO menunjukkan stabilitas oksidatif yang lebih unggul dibandingkan dengan SBO. Penelitian lebih lanjut mengungkapkan kemampuan BW untuk meningkatkan stabilitas penggorengan SBO yang dapat dicapai dengan kemampuan oleogel untuk membentuk gel kembali, menghalangi penetrasi oksigen ke media penggorengan selama penggorengan berselang. Di antara berbagai jenis oleogel, kemampuan untuk membentuk gel kembali lebih lambat karena titik leleh yang lebih rendah membantu mengurangi penyerapan air dan dapat menurunkan degradasi hidrolitik oleogel. Dengan demikian, BWO dengan OBC tertinggi, CFT terendah, dan suhu crossover terendah untuk G′ dan G″ menunjukkan stabilitas penggorengan terbaik dalam penelitian ini. Selain itu, keripik kentang yang digoreng dengan oleogel menunjukkan nilai TOTOX yang lebih rendah yang menunjukkan kemampuan oleogel untuk menghambat oksidasi minyak dalam matriks makanan yang digoreng. Di masa mendatang, penelitian lebih mendalam dapat dilakukan untuk memahami potensi efek sinergis dari pencampuran berbagai oleogelator untuk meningkatkan kinerja penggorengan dan kualitas makanan.

You May Also Like

About the Author: sipderman

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *