K I M I A O R G A N I K

1

LEMAK DAN MINYAK (LIPID)

LIPIDA2

1. Berasal dari kata lipos (bahasa yunani) yang berartilemak.

2. Lipida memiliki sifat mudah larut dalam pelarut organikdan tidak larut dalam air.

3. Lipida ada yang berupa persenyawaan :

- ester dan hidrokarbon rantai lurus,

- siklik

- polisiklik.

4. Jenis lain memiliki struktur terpena yang mengandungberbagai gugus fungsi (C=C, OH, C=O) dan struktursteroid (lipida tetrasiklik).

DEFINISI : SENYAWAAN ORGANIK YANG TERDAPAT DI

ALAM, YANG TIDAK LARUT DALAM AIR, DAPAT DIEKSTRAKSI

DARI SEL HEWAN DAN TUMBUHAN DENGAN PELARUT ORGANIK

DENGAN POLARITAS RENDAH, SEPERTI :

- KLOROFORM

- KARBON TETRAKLORIDA

- BENZENA

- HEKSANA

- PETROLEUM ETER

3

LIPIDA

SIFAT DAN STRUKTUR ASAM LEMAK

4

CONTOH LIPID DALAM KEHIDUPAN5

1. Prostaglandin

2. Trigliserida

3. Lilin

4. Gliserofosfolipida

5. Steroid

6. Terpena

7. Asam nukleat

8. Nukleosida

6LEMAK DAN MINYAK

SECARA KIMIA LEMAK DAN MINYAK MERUPAKAN DERIVAT ESTER ASAM KARBOKSILAT DENGAN ALKOHOL SEDERHANA GLISEROL, DISEBUT GLISERIDA (TRIGLISERIDA ; TRIGLISEROL)

LEMAK HEWANI (ANIMAL FATS)- LEMAK SAPI- LEMAK BABIMINYAK NABATI (VEGETABLE OILS)- MINYAK JAGUNG- MINYAK KELAPA- MINYAK KELAPA SAWIT- MINYAK BUNGA MATAHARIMINYAK IKAN (MARINE OILS)

7 Dalam pengolahan bahan pangan, minyak dan

lemak berfungsi sebagai media penghantar

panas, seperti minyak goreng, shortening (mentega

putih), lemak (gajih), mentega, dan margarin

Penambahan lemak juga dimaksudkan untuk

menambah kalori, serta memperbaiki tekstur dan

cita rasa bahan pangan.

8FUNGSI LEMAK DAN MINYAK

BAHAN MAKANAN- KARBOHIDRAT (1 gram setara 4 kkal)- PROTEIN (5 kkal) - LEMAK (9 kkal)

CADANGAN ENERGIMEMPERTAHANKAN TEMPERATUR TUBUH

BAHAN DASAR INDUSTRI (40 JUTA TON/TAHUN)- SABUN/DETERGEN- CAT/PERNIS- TINTA CETAK/SEMIR- GLISEROL- PELUMAS- KOSMETIK - FARMASI

9SUMBER ALAM (NATURAL SOURCE)

LEMAK12% DARI BERAT TOTALTUBUH TERDIRI DARI LEMAK, PADA JARINGAN ADIPOSE- BUTTER- LARD

MINYAK NABATIBERASAL DARI BIJI TUMBUHAN

MINYAK IKAN- IKAN SARDIN- IKAN SALMON

EKSTRAKSI LEMAK/MINYAK10

1. PENCAIRAN (RENDERING)- CARA KERING (DRY RENDERING)- CARA BASAH (WET RENDERING)

2. PEMERASAN/PENEKANAN (PRESSING)

3. EKSTRAKSI SOLVEN (SOLVENT EXTRACTION) PE

11

PEMURNIAN LEMAK (REFINING)

LEMAK HASIL EKSTRAKSI MASIH MENGANDUNG BANYAK PENGOTOR (IMPURITIES), YANG HARUS DIPISAHKAN TERLEBIH DAHULU AGAR :

- TAMPILAN (APPEARANCE)- RASA (TASTE)- BAU (ODOR)

MEMENUHI PERSYARATAN

1. PENYARINGAN (FILTRASI)2. REAKSI DENGAN BASA (NETRALISASI)3. CHEMICALS TREATMENT

12

ASAM LEMAK TERDIRI DARI

ASAM LEMAK JENUH (SATURATED FATTY ACID) (TL 0 C)

ASAM BUTIRAT (BUTYRIC ACID) C3H7COOH

ASAM KAPROAT (CAPROIC ACID) C5H11COOH (-20 C)

ASAM KAPRILIK (CAPRYLIC ACID) C7H15COOH (170 C)

ASAM KAPRAT (CAPRIC ACID) C9H19COOH (310 C)

ASAM LAURAT (LAURIC ACID) C11H23COOH (440 C)

ASAM MIRISTAT (MYRISTIC ACID) C13H27COOH (540 C)

13

ASAM PALMITAT (PALMITIC ACID) C15H31COOH (630 C)

ASAM STEARAT (STEARIC ACID) C17H35COOH (700 C)

ASAM LEMAK TIDAK JENUH

ASAM OLEAT (OLEIC ACID) C13H25COOH (160 C) SATU IKATAN RANGKAP DUABENTUK CISTRANS ELAIDIC ACID

ASAM LINOLEAT (LINOLEIC ACID) C13H23COOH (-50 C) DUA IKATAN RANGKAP DUA

ASAM LINOLENAT (LINOLENIC ACID)TIGA IKATAN RANGKAP DUA

POLIUNSATURATES

14

DALAM SUATU ORGANISME LEMAK DICERNA/DIHIDROLISIS MENJADI MONOGLISERIDA, DIGLISERIDA, ASAM LEMAK DAN GLISEROL YANG DISERAP DIUSUS

ORGANISME MENGGUNAKAN LEMAK YANG TERHIDROLISIS - UNTUK MENSINTESIS LEMAKNYA SENDIRI- MENGUBAH ASAM LEMAK MENJADI KARBOHIDRAT/PROTEIN

- MENGUBAH ASAM LEMAK MENJADI ENERGI

15

KOMPOSIS BEBERAPA LEMAK DAN MINYAK LEMAKMIRS PALM STEA OLEI LINO

OILSOLIVE - 6-10 1-4 83-84 4-7PEANUT - 6-9 2-5 50-60 20-30COTTON 1-2 17-29 1-4 13-44 33-58MUSTARD - 1-3 1-3 8-40 10-29COCONUT 1-2 17-29 1-4 13-44 33-58SUNFLOWER - 2-10 1-6 7-42 55-80SOYBEAN - 7-12 2-6 20-50 36-65

FATSBEEF 2-6 24-32 15-25 37-43 2-3BUTTER 7-12 23-30 8-13 30-40 4-5HUMAN 3-6 24-26 5-8 40-45 8-10LARD 1-2 25-30 12-18 40-50 5-7

MARINE OILSFISH 6-8 10-20 1-3 - -

16

SIFAT-SIFAT FISIKA

PADA TEMPERATUR KAMARLEMAK PADAT

MINYAK LEMAK CAIR

DALAM KEADAAN MURNI : TIDAK BERWARNA, TIDAK BERBAU DAN TIDAK BERASA

(WARNA KUNING PADA MENTEGA/KEJU, KARENA ADANYA CAROTEN, ADA RASA KEJU KARENA ADA BAKTERI YANG

DIGUNAKAN DALAM PROSES)

17

TIDAK LARUT DALAM AIRLARUT DALAM BERBAGAI PELARUT ORGANIK YANG

POLARITASNYA RENDAH

MEMBENTUK EMULSI BILA DIAGITASI DENGAN AIR

TIDAK BERSIFAT KONDUKTOR/INSULATOR PANAS

18

SIFAT-SIFAT KIMIA

DAPAT DIHIDROLISISENZIMATIS (LIPASE)

BILA DIHIDROLISIS DENGAN BASA AKAN TERBENTUK GLISEROL + GARAM DARI ASAM LEMAK YANG DIKENAL

SEBAGAI SABUN (SOAPS)

DAPAT DIADISI DENGAN HALOGENKHUSUSNYA DENGAN KANDUNGAN ASAM LEMAK YANG

TIDAK JENUH

19

ANALISIS LEMAK DAN ASAM LEMAK

BILANGAN PENYABUNAN (SAPONIFICATION NUMBERS)JUMLAH MG KOH YANG DIPERLUKAN UNTUK MENYABUNKAN

SATU GRAM LEMAK ATAU MINYAK LEMAKMISALNYA GLISEROL TRIPALMITAT (BM 836) 836 GRAM MEMERLUKAN 168.000 MG KOH

168.000/836 = 200.9BILANGAN PENYABUNAN = 200.9

BILANGAN PENYABUNAN MENGINDIKASIKAN JUMLAH/PANJANGNYA RANTAI KARBON DARI LEMAK

20

ANALISIS LEMAK DAN ASAM LEMAK

BILANGAN IODIUM (IODINE NUMBERS)JUMLAH GRAM IOD YANG DIPERLUKAN UNTUK 100 GRAM

LEMAK ATAU MINYAK LEMAKMISALNYA 100 GRAM GLISEROL TRIOLEAT (BM 884)

MEMERLUKAN 3 MOL IOD3 MOL I2 = 3 X 2 X 126,9 = 761,4 GRAM IOD100 GRAM MEMERLUKAN 761,4 GRAM KOH

761,4 X 100/884 = 86BILANGAN IOD = 86

BILANGAN IOD MENGINDIKASIKAN JUMLAH IKATAN RANGKAP DARI LEMAK

Pembentukan lemak secara alami21

Hampir semua bahan pangan banyak mengandung lemak dan minyak, terutama bahan pangan yang berasal dari hewan

Lemak dalam jaringan hewan terdapat dalam jaringan adiposa

Dalam tanaman, lemak disintesis dari satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang terbentuk dari kelanjutan oksidasi karbohidrat dalam proses respirasi

Pembentukan lemak22

Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapatdibagi dalam tiga tahap, yaitu :

- pembentukan gliserol

- pembentukan molekul asam lemak

- kondensasi asam lemak dengan gliserol

membentuk lemak

Pembentukan lemak23

Sintesis gliserol

Dalam tanaman terjadi serangkaian reaksi biokimia, pada reaksi ini fruktosa difosfat diuraikan oleh enzim aldosa menjadi dihidroksi aseton fosfat, kemudian direduksi menjadi -gliserofosfat. Gugus fosfat dihilangkan melalui proses fosforilasi sehingga akan terbentuk molekul gliserol

Pembentukan lemak24

Sintesis asam lemak

Asam lemak dapat dibentuk dari senyawa-senyawayang mengandung karbon seperti asam asetat, asetaldehid, dan etanol yang merupakan hasilrespirasi tanaman. Sintesis asam lemak dilakukandalam kondisi anaerob dengan bantuan sejenisbakteri

Pembentukan lemak25

Kondensasi asam lemak dengan gliserol

Pada tahap pembentukan molekul lemak ini terjadi proses esterifikasi gliserol dengan asam lemak yang dikatalisis oleh enzim lipase

Minyak pangan dalam bahan pangan biasanya diekstraksi dalam keadaan tidak murni dan bercampur dengan komponen-komponen lain yang disebut fraksi lipida.

Jenis lemak dan minyak26

Minyak gorengMinyak goreng berfungsi sebagai penghantar panas, penambah rasa gurih, dan penambah nilai kalori bahan pangan.Mutu minyak goreng ditentukan oleh titik asapnya, yaitu suhu pemanasan minyak sampai terbentuk akrolein yang tidak diinginkan dan dapat menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan. Makin tinggi titik asap, makin baik mutu minyak goreng tersebut. Titik asap suatu minyak goreng tergantung dari kadar gliserol bebas

27

Mentega

Lemak dari susu dapat dipisahkan dari komponen lain dengan baik melalui proses pengocokan atau churning yaitu proses pemecahan emulsi minyak dalam air.

Mentega merupakan emulsi air dalam minyak dengan kira-kira 18% air terdispersi di dalam 80% lemak dengan sejumlah kecil protein yang bertindak sebagai zat pengemulsi (emulsifier)

28

Mentega dapat dibuat dari lemak susu yang manis atau yang asam.

Lemak susu dapat dibiarkan menjadi asam secara spontan atau dapat diasamkan dengan menambah biakan murni bakteri asam laktat pada lemak susu yang manis yang telah dipasteurisasikan, sehingga memungkinkan terjadinya respirasi.

Margarin29

Margarin merupakan pengganti mentega dengan rupa, bau, konsistensi, rasa, dan nilai gizi hampir sama.

Margarin juga merupakan emulsi air dalam minyak, dengan persyaratan mengandung tidak kurang 80% lemak.

Lemak yang digunakan dapat berasal dari lemak hewani atau nabati

Lemak hewani yang digunakan biasanya lemak babi atau lemak sapi, sedangkan lemak nabati yang digunakan adalah minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak kedelai, dan minyak biji kapas.

30

Lemak yang dapat digunakan dimurnikan terlebih dahulu, kemudian dihidrogenasi sampai mendapat konsistensi yang diinginkan. Lemak diaduk, diemulsikan dengan susu skim yang telah dipasteurisasi, dan diinokulasi dengan bakteri yang sama seperti pada pembuatan mentega. Sesudah diinokulasi, dibiarkan 12-24 jam sehingga terbentuk emulsi sempurna. Bahan lain yang ditambahkan adalah garam, Na-benzoat, dan vitamin A.

Shortening atau mentega putih31

Shortening adalah lemak padat yang mempunyai sifat plastis dan kestabilan tertentu, umumnya berwarna putih sehingga sering disebut mentega putih

Bahan ini diperoleh dari hasil pencampuran dua atau lebih lemak dengan cara hidrogenasi.

Mentega putih ini banyak digunakan dalam pembuatan cake dan kue yang dipanggang

Fungsinya adalah untuk memperbaiki cita rasa, struktur, tekstur, keempukan, dan memperbesar volume roti/kue

32

LILIN (WAXES)

HASIL HIDROLISIS : ASAM LEMAK RANTAI PANJANG DAN MONOHIDRIK -

ALKOHOL PRIMER RANTAI PANJANG

MISALNYA BEESWAX ; MIRISILPALMITAT ESTER DARI ASAM PALMITAT (C15H31COOH) DENGAN

MIRISIL ALKOHOL (C30H61OH)

C3-(CH2)14-COO-(CH2)29-CH3

SECARA UMUM ALKOHOL DAN ASAM LEMAK DARI LILIN MEMPUNYAI RANTAI ATOM C 12-36 TIDAK BERCABANG

33

SIFAT-SIFAT FISIKA LILIN

DI ALAM TERDAPAT PADA HEWAN DAN TUMBUHANLILIN BERUPA PADATAN DENGAN RASA LILIN (WAXY FEEL)

MELELEH PADA TEMPERATUR 35 100 CTIDAK LARUT DALAM AIR

LARUT DALAM PELARUT ORGANIK

SIFAT-SIFAT KIMIA LILIN

BERBEDA DENGAN LEMAK, LILIN LEBIH SULIT DIHIDROLISIS OLEH KARENA ITU LILIN BANYAK DIGUNAKAN UNTUK

PROTECTIVE COATING

LILIN TIDAK DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MEMBUAT SABUN

34

LILIN TUMBUHAN (PLANT WAXES)

CARNAUBA WAX, BRAZILIAN PALM - MIRISILCEROTAT : MIRISIL ALKOHOL (C31H63OH) +

CEROTIC ACID (C25H51COOH

LILIN HEWAN (ANIMAL WAXES)

BEESWAX RUMAH TAWON CERILMIRISTAT/MIRISILPALMITAT/ALKANA

PAPER COATING

SPERMACETI CETILPALMITATSALEP/KOSMETIK

35

SABUN DAN DETERJEN

SAPONIFIKASI (PEMBUATAN SABUN) SUATU ESTER (LEMAK DAN ASAM LEMAK) DENGAN NaOH/KOH MENGHASILKAN

GARAM NATRIUM/KALIUM DARI ASAM KARBOKSILAT YANG DISEBUT SABUN

MOLEKUL SABUN MEMPUNYAI RANTAI HIDROKARBON PANJANG (12-18 ATOM C) DENGAN ION DIBAGIAN UJUNG

BAGIAN HIDROKARBON BERSIFAT HIDROFOBIKBAGIAN ION BERSIFAT HIDROFILIK

36

37

SECARA KESELURUHAN MOLEKUL SABUN TIDAK LARUT DALAM AIR, SABUN TERSUSPENSI DALAM AIR MEMBENTUK

MISEL (MICELLES) ; SEGEROMBOLAN RANTAI HIDROKARBON YANG UJUNG-UJUNG IONNYA MENGHADAP AIR, DENGAN

DEMIKIAN SABUN BERKEMAMPUAN MENGEMULSI KOTORAN BERMINYAK SEHINGGA DAPAT DIHILANGKAN DENGAN

PEMBILASAN

DUA SIFAT SABUNRANTAI HIDROKARBON

SABUN LARUT DALAM ZAT NON POLAR (MINYAK)UJUNG ANION

SABUN TERTARIK OLEH AIR, MENYEMBUL DARI TETESAN MINYAK

KARENA SAMA-SAMA BERMUATAN NEGATIFTERJADI TOTAL MENOLAK ANTAR MOLEKUL MINYAK

38

DALAM SABUN TIDAK HANYA TERDAPAT ALKALI (Na DAN K) TETAPI JUGA ALKALI TANAH (Mg DAN Ca)

GARAM ALKALI TANAH TIDAK LARUT (AIR SADAH)

39

DETERJEN

SENYAWAAN DENGAN SUATU UJUNG HIDROKARBON HIDROFOBIK PLUS UJUNG ION SULFAT/SULFONAT

HIDROFILIK

DENGAN STRUKTUR SEPERTI ITU DETERJEN MEMPUNYAI KEMAMPUAN MENGEMULSI SEPERTI SABUN

ALKILBENZENSULFAT/SULFONAT DARI KEBANYAKAN LOGAM LARUT DALAM AIR, SEHINGGA TIDAK MENGENDAP BERSAMA

ION LOGAM DALAM AIR SADAH SEPERTI SABUN

40

DETERJEN YANG PERTAMA KALI DIBUAT ADALAH SUATU ALKILBENZENASULFONAT YANG SANGAT BERCABANG

KARENA BERCABANG MIKROORGANISME TIDAK DAPAT MENCERNANYA, SEHINGGA MENCEMARKAN LINGKUNGAN,

TERJADI PENUMPUKAN DETERJEN DI SUNGAI/DANAU(TIDAK BIODEGRADABLE)

UNTUK MENGATASINYA DIRANCANG DETERJEN DENGAN MEMPERHATIKAN BIODEGRADABILITASNYA

SALAH SATU TIPENYA ADALAH DENGAN ALKILBENZENASULFONAT DENGAN RANTAI LURUS

TIPE LAIN ALKILBENZENASULFAT

41

FOSFOLIPIDA

LIPIDA DENGAN GUGUS ESTER FOSFAT

FOSFOGLISERIDAESTER ASAM LEMAK PADA DUA POSISI GLISEROL DENGAN

SUATU ESTER FOSFAT PADA POSISI KETIGA

LESITIN

CEFALIN

PLASMOGEN

42

FOSFOLIPIDA SEPERTI SABUN/DETERJEN MENGANDUNG GUGUS HIDROKARBON HIDROFOBIK RANTAI PANJANG

DENGAN UJUNG FOSFAT AMINA HIDROFILIK

BAHAN PENGEMULSI

TERDAPAT DALAM SEL SYARAF DAN OTAKBERPERAN PADA KERJA MEMBRAN SEL

43

PROSTAGLANDIN

DISINTESIS DALAM KELENJAR PROSTAT

MODERATOR KEGIATAN HORMON DALAM TUBUHKETIDAK SEIMBANGAN KANDUNGAN PROSTAGLADIN DAPAT

MENYEBABKAN MABUK, DIARE, RADANG, NYERI, DEMAM, KEKACAUAN

MENSTRUASI, ASMA, ULCER, TEKANAN DARAH TINGGI, MENGANTUK DAN PENGGUMPALAN DARAH

ASPIRIN DIKENAL MENGHAMBAT BIOSINTESIS PROSTAGLANDIN

ASAM KARBOKSILAT DENGAN ATOM KARBON 20 YANG MENGANDUNG CINCIN SIKLOPENTANA

Sebab-sebab kerusakan lemak44

Penyerapan bauLemak bersifat mudah menyerap bau. Apabila bahan pembungkus dapat menyerap lemak, maka lemak yang terserap ini akan teroksidasi oleh udara sehingga rusak dan berbau. Bau dari bagian lemak yang rusak ini akan diserap oleh lemak yang ada dalam bungkusan yang menyebabkan seluruh lemak menjadi rusak.

HidrolisisDengan adanya air, lemak dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam, dan enzim-enzim.

45

Dalam teknologi makanan, hidrolisis oleh enzim lipase sangat penting karena enzim tersebut terdapat pada semua jaringan yang mengandung minyak. Dengan adanya lipase, lemak akan diuraikan sehingga kadar asam lemak bebas lebih dari 10%.Hidrolisis sangat menurunkan mutu minyak goreng, Selama penyimpanan dan pengolahan minyak atau lemak, asam lemak bebas bertambah dan harus dihilangkan dengan proses pemurnian dan deodorisasi untuk menghasilkan minyak yang lebih baik mutunya.

46

Oksidasi dan ketengikan

Kerusakan lemak yang utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh proses otooksidasi radikal asam lemak tidak jenuh dalam minyak. Otooksidasi dimulai dengan pembentukan faktor-faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida lemak atau hidroperoksida, logam-logam berat, dan enzim-enzim lipoksidase.

47

Pencegahan ketengikan

Proses ketengikan sangat dipengaruhi oleh adanya prooksidan dan antioksidan. Prooksidan akan mempercepat terjadinya oksidasi, sedangkan antioksidan akan menghambatnya.

Penyimpanan lemak yang baik adalah dalam tempat tertutup yang gelap dan dingin. Wadah lebih baik terbuat dari aluminium atau stainless steel, lemak harus dihindarkan dari logam besi atau tembaga. Adanya antioksidan dalam lemak akan mengurangi kecepatan proses oksidasi.

GAMBAR STRUKTUR LIPID

48Prostaglandin

Membran sel

CONTOH LIPIDA49

gliserofosfolipida terpena

Asam nukleat nukleotidasteroid