Post on 03-Mar-2018
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Minyak
1. Definisi Minyak
Lipida merupakan salah satu senyawa organik yang menyusun jaringan
manusia dan hewan. Lipida tidak sama dengan protein maupun karbohidrat,
karena lipida bukan suatu polimer, menurut hasil hidrolisisnya lipida dapat
dibagi menjadi 3 yaitu lipida sederhana, lipida majemuk, dan sterol
(Budimarwanti, 2008).
Perbedaan Minyak dan lemak hanya pada titik lelehnya yang
bergantung pada struktur yang menyusun minyak dan lemak, dapat meningkat
jika jumlah karbonnya bertambah. Minyak berbentuk cair di suhu kamar dan
merupakan trigliserida yang kaya akan asam lemak tak jenuh, misalnya asam
linoleat dan asam oleat. Sedangkan lemak berbentuk padat pada suhu kamar,
merupakan trigliserida yang. kaya akan lemak jenuh seperti asam palmiat dan
asam stearat (Tambun, 2006)
Minyak dan lemak merupakan campuran dari ester gliserol dengan
asam karboksilat. Asam lemak mempunyai atom karbon dengan rantai lurus
dengan jumlah atom karbon genap, dan yang paling banyak dijumpai asam
lemak jenuh dengan jumlah atom karbon 12, 16, dan 18. Asam lemak tidak
jenuh dengan satu sampai tiga gugus fungsi alkena dengan atom karbon 18
namun dalam satu ikatan rangkap yang paling melimpah.
8
2. Klasifikasi Minyak dan Lemak
a. Minyak Berdasarkan Sumbernya.
Minyak dan Lemak dapat diolah dari berbagai sumber alami.
Minyak nabati berasal dari tumbuhan yang mengandung minyak seperti
biji kapas, minyak biji jarak, minyak kacang tanah maupun kelapa.
Sedangkan Minyak hewani berasal dari bagian tubuh hewan seperti
minyak ikan dan minyak atau lemak berasal dari sapi yang sering disebut
tallow dan lard minyak atau lemak berasal dari babi. Di Indonesia minyak
yang paling sering digunakan adalah minyak nabati seperti minyak sawit,
minyak kedelai, minyak zaitun, minyak kelapa, minyak jagung, dan
sebagainya.
b. Minyak Berdasarkan Sifat Mengeringnya
Minyak goreng dapat dibedakan menjadi 3 jenis menurut sifat
mengeringnya yaitu :
1) Minyak tidak mengering atau non drying oil.
Minyak tidak mengering adalah minyak yang dapat mengering di
udara dan membentuk lapisan keras, contohnya minyak zaitun, minyak
buah persik, minyak kacang, minyak biji mustard, minyak babi, dll.
2) Minyak setengah mengering atau semi drying oil.
Minyak setengah mengering termasuk di dalamnya yaitu minyak
biji kapas, minyak biji bunga matahari, gandum, croton, dan minyak
jagung.
9
3) Minyak mengering atau drying oil.
Minyak mengering misalnya minyak kacang kedelai, minyak biji
karet, walnut, biji poppy, dll (Herlina, dkk., 2002).
c. Minyak Berdasarkan Kejenuhannya
Minyak berdasarkan ikatan ganda dalam struktur molekulnya dapat dibagi
menjadi 3 yaitu :
1) Minyak dengan asam lemak jenuh (saturated fatty acids).
Adalah asam lemak yang tidak memiliki ikatan rangkap di dalam
molekulnya, contohnya adalah minyak kelapa.
2) Minyak dengan asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acids).
Merupakan asam lemak yang mempunyai ikatan rangkap yang
dapat berupa minyak maupun berupa isomer cis dan trans (Cahanar, dkk.,
2006).
Bila mempunyai ikatan rangkap hanya satu maka disebut asam
lemak tak jenuh tunggal, sedangkan mempunyai ikatan rangkap yang lebih
dari satu disebut asam lemak tak jenuh majemuk. Contohnya adalah asam
lemak omega-6 (Hartono, 2004).
3) Minyak dengan asam lemak trans (trans fatty acid).
Lemak trans adalah minyak atau lemak yang didapat dari
memandatkan minyak cair menggunakan gas hidrogen (hidrogenisasi).
Namun minyak lainnya pun dapat berubah menjadi asam lemak trans bila
dipanaskan pada suhu lebih dari 80°C selama berulang kali. Kandungan
asam lemak trans pada minyak bekas sangat berbahaya karna dapat
10
menaikkan LDL (Low Density Lipoprotein) dan menurunkan HDL (High
Density Lipoprotein). Namun disisi lain lemak trans juga dapat
memberikan tambahan cita rasa dan memperpanjang umur pangan
(Wirakusumah, 2010).
3. Fungsi Minyak dan Lemak
Minyak dan Lemak merupakan salah satu bahan pokok yang penting
bagi kehidupan manusia yang memiliki banyak kegunaan yaitu :
a. Menambah cita rasa dan aroma yang melezatkan.
b. Merupakan sumber energi yang tinggi karena setiap 1 gram lemak
dapat menghasilkan 9 kilo kalori bila dioksidasi sempurna oleh
tubuh.
c. Minyak yang mengandung asam lemak esensial dapat mencegah
penyumbatan pembuluh darah.
d. Minyak dapat mengurangi kadar air pada saat proses penggorengan
sehingga bahan pangan dapat menjadi kering dan renyah.
e. Dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan obat-obatan,
keperluan industri, maupun bahan bakar.
f. Minyak nabati sebagai bahan utama pembuatan margarine.
g. Minyak hewani sebagai bahan utama pembuatan susu dan mentega
(Herlina, dkk., 2012).
11
4. Sifat Minyak
a. Sifat Fisik
1) Warna.
Zat warna yang terkandung dalam minyak dapat berasal dari zat
warna alami yang terdapat dalam bahan yang turut terekstrak pada saat
pembuatan minyak, yaitu α dan β karoten, xantofil, klorofil, juga
antosyanin. Dan zat warna hasil degradasi yang didapat dari hasil
degradasi zat warna alami yang teroksidasi oleh vitamin E.
2) Bau.
Bau yang ada pada minyak karena adanya trimetil-amin dari lecitin yang
terbentuk sehingga menimbulkan bau amis atau fish flavour.
3) Kelarutan.
Satu-satunya minyak yang dapat larut dalam air hanya minyak jarak, hanya
sedikit larut dalam alkohol, dan larut sempurna dalam pelarut halogen.
4) Titik cair.
Minyak tidak dapat mencair pada temperatur tertentu.
5) Titik didih.
Semakin panjang rantai karbon asam lemak semakin tinggi pula titik
didihnya, yaitu 2000C.
6) Titik asap.
Adalah suhu tertinggi sebuah jenis minyak goreng bisa mempertahankan
kestabilan kadar lemak tak jenuhnya yang ditandai dengan munculnya
asap.
12
7) Titik Nyala dan Titik Api.
Suhu terendah saat minyak dipanaskan sehingga dapat menghasilkan uap
yang akan bercampur udara dan dapat terbakar jika dilewati api.
8) Titik lunak.
Digunakan untuk mengidentifikasi lemak atau minyak tersebut.
9) Titik kekeruhan.
Dapat ditentukan dengan cara mendinginkan minyak dengan pelarutnya.
10) Shot melting point.
Adalah suhu pada saat minyak mencair dan menetes pertama kali..
11) Slipping point.
Adalah mengetahui pengaruh komponen-komponenya untuk pengenalan
minyak.
12) Berat Jenis.
Dapat diukur pada temperatur kamar atau pada temperatur 25°C (Herlina,
dkk., 2012).
b. Sifat Kimia
1) Hidrolisa.
Lemak dan minyak menjadi rusak karena terdapat air didalamnya yang
menyebabkan hidrolisis dari ester pembentuknya yaitu asam lemak dan
gliserol.
13
2) Saponifikasi atau Reaksi Penyabunan.
Adalah reaksi antara asam lemak dengan basa kuat dapat menghasilkan
garam yang didapat dari asam lemak dan gliserol. Garam tersebut yang
disebut sebagai sabun.
3) Oksidasi.
Reaksi yang terjadi saat minyak bertemu dengan oksigen yang dapat
menyebabkan ketengikan.
4) Esterifikasi.
Bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak bebas dari trigliserida
menjadi ester yang dilakukan melalui reaksi interifikasi atau penukaran
ester. Angka ester dapat dihitung dari selisih angka penyabunan dan angka
asam.
5) Hidrogenasi.
Bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai karbon asam lemak pada
minyak atau lemak (Rahayu, dkk., 2010).
5. Minyak Goreng dan Minyak Jelantah
Minyak goreng termasuk dalam minyak nabati yang telah
memalui proses pemurnian, minyak goreng biasa digunakan dalam proses
pengolahan makanan sebagai media penghantar panas. Minyak juga dapat
sebagai pelarut vitamin A,D,E, dan K yang juga sebagai sumber kalori
bagi tubuh. Sehingga minyak goreng sangat berguna dalam proses
memasak sebagai media penghantar, penambah cita rasa, juga zat gizi
lainnya (Winarno, 2002).
14
Minyak jelantah atau minyak bekas pakai adalah limbah yang
berasal dari minyak nabati yang telah digunakan beberapa kali sehingga
merubah susunan komposisi di dalamnya. Ciri fisiknya adalah warna
coklat kehitaman dan biasanya terdapat kotoran-kotoran kecil sisa
penggorengan juga berbau tengik (Ketaren, 2005)
Warna gelap tersebut terjadi selama proses pengolahan minyak
goreng yang dipanaskan dengan suhu tinggi, maupun penyimpanan yang
tidak benar. Reaksi oksidasi terhadap fraksi yang tidak tersabunkan dalam
minyak juga menyebabkan perubahan warna menjadi gelap. Minyak
jelantah layak dipakai kembali jika zat yang mengganggu kesehatan
dihilangkan. Digunakan cara untuk menggurangi zat-zat berbahaya salah
satunya adalah bilangan peroksida yang terdapat pada minyak jelantah
dengan perlakuan menggunakan zeolit sintetis (ZSM-5) selama 30 menit
dan diukur bilangan peroksida dengan metode titrasi iodometri sebelum
ditambah serbuk ZSM-5 maupun yang sudah ditambah serbuk ZSM-5.
6. Kerusakan Minyak Goreng
Minyak goreng idealnya hanya bisa digunakan 1-3 kali
penggorengan, lebih dari itu minyak akan terjadi warna menjadi coklat
kehitaman, komposisi dan sususan molekul didalamnya berubah. Reaksi
oksidasi menghasilkan senyawa keton, alkohol, lakton, aldehid,
hidrokarbon, senyawa aromatis yang menyebabkan bau tengik pada
minyak yang rusak berbahaya bagi kesehatan dan sebaiknya tidak lagi
digunakan.
15
a. Suhu.
Suhu pemanasan yang terlalu tinggi membuat minyak cepat
sampai pada titik asap yang menghasilkan senyawa akrolein. Namun pada
senyawa peroksida hal ini bersifat tidak stabil dan tergantung pada
kenaikan nilai kekentalan dan indek bias paling besar pada suhu tertentu.
b. Oksigen.
Semakin banyak oksigen yang terkontak dengan minyak maka
terjadi reaksi oksidasi yang menyebabkan bau tengik pada minyak
(Winarno, 2002).
c. Sistem Menggoreng.
Semakin lama pemanasan yang terjadi kandungan senyawa
karbonil dalam minyak akan bertambah, yang kemudian akan berkurang
sesuai dengan berkurangnya jumlah oksigen.
1) Proses Gangga atau Pan Frying.
Yaitu menggoreng dengan titik asap yang rendah dan bahan
pangan tidak terendam dalam minyak.
2) Menggoreng Biasa atau Deep Frying.
Adalah menggoreng dengan suhu tinggi dan dengan minyak yang
lebih banyak sehingga bahan pangan terendam di dalam minyak. Sistem
menggoreng ini bila dilakukan berulang-ulang dapat menyebabkan
kerusakan minyak goreng yang ditandai dengan perubahan warna minyak,
perubahan komponen penyusun yang berbahaya bagi tubuh, dan
ketengikan (Ketaren, 2005).
16
B. Bilangan Peroksida
Bilangan peroksida merupakan nilai penting dalam menentukan
tingkat kerusakan pada minyak, yang dinyatakan dalam banyaknya mili-
ekivalen peroksida dalam setiap 1000 gram minyak, lemak atau senyawa
lain. Mengukur bilangnan peroksida menggunakan metode Iodometri
yaitu reaksi reaksi antara kalium iodide dengan peroksida dalam suasana
asam. Iodium yang dibebaskan kemudian dititrasi dengan larutan baku
natrium tiosulfat dengan indikator amilum sampai warna biru tepat hilang
(Rohman, dkk., 2007).
Gambar 1 : Mekanisme Peroksida
(Daniel dalam Khuswatun, 2013)
1. Pembentukan Peroksida.
Reaksi antara oksigen dengan asam lemak tak jenuh yang terjadi
saat proses pemanasan menyebabkan terbentuknya aldehid, keton, asam
lemak berantai pendek, dan bilangan peroksida. Pemanasan berulang akan
membuat senyawa peroksida menghasilkan peroksida volatile
decomposition products (VDP) dan non volatile decomposition products
(NVDP) yang membuat minyak menjadi polar.
17
2. Faktor yang mempercepat pembentukan peroksida.
Pembentukan peroksida dipengaruhi oleh panas, cahaya, enzim
peroksida, logam-logam berat, enzim lipoksidase, dan molekul lemak yang
teroksidasi menjadi radikal bebas bersama O2 membentuk peroksida aktif
yang kemudian menjadi hiperperoksida yang tidak stabil dan mudah pecah
menjadi senyawa. Selain itu penyimpanan minyak harus baik yaitu dalam
tempat yang tertutup, gelap, dan dingin.
3. Faktor penghambat pembentukan peroksida.
Antioksidan dalam lemak dapat mengurangi kecepatan reaksi
oksidasi. Ada dua macam antioksidan yang dapat ditambahkan pada
minyak goreng.
a. Antioksidan Primer.
Antioksidan primer merupakan zat yang dapat menghentikan
pembentukan radikal yang melepaskan hidrogen. Antioksidan tersebut
antara lain tokoferol, asam askorbat, sesamol, lesitin, fosfatida, dan
gosipol.
b. Antioksidan Sekunder.
Antioksidan sekunder merupakan zat yang dapat mencegah kerja
prooksidan atau zat yang mempercepat terjadi reaksi. Contohnya asam
di- atau trikarboksilat, dapat mengikat logam-logam (Winarno, 2004).
4. Toksikologi peroksida.
Peroksida dalam jangka panjang menyebabkan destruksi vitamin
dalam bahan pangan. Senyawa peroksida yang larut dalam peredaran
18
darah men.gakibatkan defisiensi vitamin E, menyebabkan persenyawaan
lipoperoksida secara non enzimatik dalam mitokondria dan otot usus
(Sudarmadji, dkk., 1996).
C. Zeolit
1. Definisi Zeolit.
Zeolit adalah batuan alam yang merupakan mineral terdiri dari
kristal aluminosilikat terhidrasi dan mengandung kation alkali atau alkali
tanah dalam kerangka 3 dimensinya yang terbentuk oleh tetrahedral
[SiO4]4- dan [AlO4]
5- yang saling terhubungkan oleh
atom-atom oksigen sedemikian rupa. Ion – ion logam yang ada didalamnya
tersebut juga dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit
dan masih dapat menyerap air secara reversibel.
2. Sifat Zeolit
Sifat-sifat zeolit meliputi :
a. Dehidrasi.
Zeolit dapat melepaskan molekul air dari dalam rongga
permukaan sehingga medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan
terjadi interaksi dengan molekul yang diabsorbsi.
b. Absorbsi.
Pori-pori yang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul air
yang berada di sekitar kation. Beberapa mineral zeolit dapat menyerap gas
sebanyak 30 % dari berat keringnya.
19
c. Penukar ion.
Ion-ion pada rongga berfungsi untuk menjaga kenetralan zeolit.
Ion-ion bergerak bebas menyebabkan pertukaran ion yang terjadi.
d. Katalis.
Zeolit mempunyai ruang hampa dalam strukturnya membentuk
saluran, sehingga proses katalis dapat terjadi difusi molekul ke dalam
ruang bebas.
e. Penyaring.
Ruang hampa atau pori-pori zeolit memiliki beragam ukuran dan
diameter sehingga dapat memisahkan molekul gas atau zat lain dari suatu
campuran (Said, dkk., 2008).
3. Jenis Zeolit.
Menurut jenisnya zeolit dapat dibedakan menjadi 2 golongan yaitu:
a. Zeolit alam.
Zeolit yang terbentuk karena proses perubahan alam (zeolitisasi)
yang berasal dari batuan vulkanik. Zeolit alam biasanya mengandung
kation-kation K+, Na+, Ca2+ atau Mg2+. Zeolit alam masih dapat dibagi
menjadi 2 kelompok yaitu :
1) Zeolit yang berada di antara celah-celah batuan.
Zeolit yang berada di antara celah batuan atau antar lapisan
batuan, zeolit ini berada bersama dengan mineral lain misalnya fluorit,
kwarsa, kalsit dan klorit
.
20
2) Zeolit yang berupa batuan.
Zeolit yang berupa batuan di antaranya modernit, filipsit, erionit,
kabalsit, klinoptilotit, analsine, dan loumontit.
b. Zeolit sintesis.
Zeolit Sintesis merupakan zeolit buatan manusia yang didapat
dari proses secara kimia, dengan sifat-sifat khusus sesuai dengan yang
dibutuhkan dan diproduksi dengan cara hidrotermal dan sering diproduksi
dalam kondisi tidak seimbang sehingga zeolit yang dihasilkan merupakan
bahan metastabil.
Zeolit sintetis mempunyai beberapa kelebihan dibanding zeolit
alam yaitu pada sifat dan strukturnya seperti krisralinitas, keasaman dan
luas permukaan yang dapat diatur, dan porositasnya. Salah satu zeolit
sintetis adalah ZSM-5 (Zeolite Socony Mobile-5) yang mempunyai sifat
fisik dan sifat kimia yang dapat dipengaruhi oleh keadaan faktor pori dan
faktor kisi (Febriani, 2003).
1) ZSM-5 (Zeolite Socony Mobile-5)
ZSM-5 (Zeolite Socony Mobile -5) diproduksi pertama kali pada
tahun 1972 oleh katalis Mobile Oil Corporation dengan hasil berupa
padatan dengan diameter pori sekitar 5 Angstrom dan perbandingan Si/Al
sebagai parameter kristal zeolit yang selalu di atas 5 sehingga disebut
ZSM-5. Merupakan mineral aluminosilikat zeolit yang mempunyai rumus
kimia Nan Aln Si96-n O192 16H2O, dan terdiri dari beberapa unit pentasil
21
yang membentuk rantai pentasil dengan dihubungkan oleh oksigen
(Febriani, 2003).
ZSM-5 merupakan jenis zeolit sintetis yang banyak digunakan di
bidang industri. Mempunyai kerangka tiga dimensi, mempunyai
selektivitas dan aktivitas yang tinggi terhadap beberapa reaksi, selektif
terhadap molekul dan sulit terdeaktivasi (Mustain, 1997).
ZSM-5 adalah zeolit yang mempunyai pori sedang dengan unit sel
orthombik, yang ditentukan dari jumlah ring yang membentuk
selektifitasnya. Selektifitas ZSM-5 penting pada reaksi hidrogenasi dan
aromatis minyak, pemecahan parafin juga pada perubahan olefin. ZSM-5
mempunyai pori sekitar 5,1 x 5,5 °A dan 5,4 x 5,6 °A (Kasmui, dkk., 2008).
Gambar 2: (a) Kerangka ZSM-5,
(b) Struktur Channel ZSM-5 (Kamui, dkk., 2008).
22
D. Kerangka Teori, Kerangka Konsep dan Hipotesis
1. Kerangka Teori
Secara skematis, kerangka teori dapat ditunjukkan dalam diagram
sebagai berikut :
Minyak Jelantah
Suhu Oksigen Waktu Pemanasan
Minyak Goreng
Menyebabkan Reaksi :
1. Hidrolisa
2. Saponifikas
3. Oksidasi
4. Esterifikasi
5. Hidrogenasi
Peningkatan Bilangan
Peroksida
Perendaman dengan ZSM-5
1. Besar Butiran
2. Konsentrasi
3. Waktu
Penurunan Bilangan
Peroksida
23
2. Kerangka Konsep
Variabel Bebas Variabel Terikat
3. Hipotesis
Hipotesis yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Ho : Tidak ada pengaruh konsentrasi serbuk zeolit (ZSM-5) terhadap
penurunan bilangan peroksida pada minyak jelantah setelah diaduk dengan
kecepatan 150 rpm selama 30 menit.
Ha : Ada pengaruh konsentrasi serbuk zeolit (ZSM-5) terhadap penurunan
bilangan peroksida pada minyak jelantah setelah diaduk dengan kecepatan
150 rpm selama 30 menit.
Serbuk Zeolit Sintetis
(ZSM-5)
Penurunan Bilangan
Peroksida