4 lemak-biokimia

57
Lemak FKM UAD 2009

Transcript of 4 lemak-biokimia

Page 1: 4 lemak-biokimia

Lemak

FKM UAD 2009

Page 2: 4 lemak-biokimia

• Lemak dan minyak merupakan sumber energi yang efektif dibandingkan dengan karbohidrat dan protein

• Satu gram lemak atau minyak dapat menghasilkan 9 kkal sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal/gram

Page 3: 4 lemak-biokimia

• Minnya tau lemak, khususnya minyak nabati, mengandung asam-asam lemak esensial seperti asam lnoleatr, lenolenat, dan arakidonat yang dapat mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol.

Page 4: 4 lemak-biokimia

• 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.

Page 5: 4 lemak-biokimia

• Lemak hewani mengandung banyak sterol yang disebut kolesterol sedangkan lemak nabati mengandung fitosterol dan lebih banyak mengandung asam lemak tak jenuh sehingga umumnya berbentuk cair

Page 6: 4 lemak-biokimia

• Lemak hewani ada yang berbentuk padat (lemak) yang biasanya berasal dari lemak hewan darat seperti lemak susu dan lemak sapi. Lemak hewan laut seperti ikan paus, minyak ikan herring yang berbentuk cair dan disebut minyak.

Page 7: 4 lemak-biokimia

Pembentukan lemak secara alami

• 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

Page 8: 4 lemak-biokimia

• Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu :

- pembentukan gliserol

- pembentukan molekul asam lemak

- kondensasi asam lemak dengan gliserol

membentuk lemak

Page 9: 4 lemak-biokimia

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

Page 10: 4 lemak-biokimia

• Sintesis asam lemak

Asam lemak dapat dibentuk dari senyawa-senyawa yang mengandung karbon seperti asam asetat, asetaldehid, dan etanol yang merupakan hasil respirasi tanaman. Sintesis asam lemak dilakukan dalam kondisi anaerob dengan bantuan sejenis bakteri

Page 11: 4 lemak-biokimia

• Kondensasi asam lemak dengan gliserolPada 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.

Page 12: 4 lemak-biokimia

• Fraksi lipida terdiri dari minyak/lemak (edible fat/oil), malam (wax), fosfolipida, sterol, hidrokarbon, dan pigmen.

• Dengan cara ekstraksi yang menggunakan pelarut lemak seperti petroleum eter, etil eter, benzena, dan kloroform komponen-komponen fraksi lipida dapat dipisahkan. Lemak kasar (crude fat) tersebut disebut fraksi larut eter.

Page 13: 4 lemak-biokimia

Jenis lemak dan minyak

• 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

Page 14: 4 lemak-biokimia

• 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)

Page 15: 4 lemak-biokimia

• 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.

Page 16: 4 lemak-biokimia

Margarin

• 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.

Page 17: 4 lemak-biokimia

• 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.

Page 18: 4 lemak-biokimia

Shortening atau mentega putih

• 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

Page 19: 4 lemak-biokimia

Sebab-sebab kerusakan lemak

• 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.

Page 20: 4 lemak-biokimia

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.

Page 21: 4 lemak-biokimia

• 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.

Page 22: 4 lemak-biokimia

• Pencegahan ketengikanProses 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.

Page 23: 4 lemak-biokimia

Lemak

• Diapatkan dari jaringan hewan atau tumbuhan (MH) yang dilarutkan dengan pelarut tertentu (etanol, eter, benzen,petroliumeter)

Page 24: 4 lemak-biokimia

Pembagian lemak menurut susunan kimianya :

• Asam-asam lemak

• Lipid yang mengandung gliserol

• Lipid yang tidak mengandung gliserol

• Lipid yang bergabung dengan senyawa lain

Page 25: 4 lemak-biokimia

Asam-asam lemak

• Asam lemak jarang ada yang bebas tetapi terikat sebagai ester atau amida

ester amida

Ra – C – O – Rb R – C = O II I O N – H I H

Page 26: 4 lemak-biokimia

Asam lemak

• Memiliki satu gugus karboksilat (monokarboksilat dengan rantai hidrokarbon lurus) atom C genap

• Asam lemah (mterionisasi sedikit)

ROOOH R-COO- + H+

• Ada asam lemak jenuh (tidak ada ikatan rangkap) asam etanoat/asetat, asam propionat, asam butirat

Page 27: 4 lemak-biokimia

Asam lemak

• Asam lemak tidak jenuh (ada ikatan rangkap) asam oleat

• Paling banyak terdapat pada minyak tumbuhan

Page 28: 4 lemak-biokimia

Asam lemak

• Sifat fisika- Asam lemak yang memiliki atom C sampai 10

berupa zat cair(makin panjang rantai C makin tinggi titk leburnya)

- Ada yang larut dalam air asam asetat dan butirat

- Kelarutan berkurang dengan bertambahnya atom C

- Asam lemak tidak jenuh berbentuk cair tidak larut dalam air tetapi larut baik pada alkohol panas

Page 29: 4 lemak-biokimia

Asam Lemak

• Sifat kimia

1. Reaksi penyabunan

- Garam garam Na dan K dalam asam lemak larut dalam air dan dikenal sebagai SABUN

- Garam K lebih lunak dan lebih mudah larut dalam air (sabun bayi) asam palmitat/stearat

Page 30: 4 lemak-biokimia

Asam lemak

• Reaksi kimia

2.Esternya dengan gliserol terdapat di alam dikenal dengan nama LEMAK

3.Reaksi asam lemak tak jenuh- hidrogenasi

- halogenasi- oksidasi

Page 31: 4 lemak-biokimia

R. Hidrogenasi Asam Lemak Tak Jenuh

• Asam oleat apabila direaksikan dengan hidrogen asam stearat

• Adalah reaksi dalam proses pembuatan margarin (metega dari tumbuhan) dari minyak kelapa sawit

• Miinayk kelapa sawit ester dari asam oleat dengan gliserol

• Hilangnya ikatan rangkap menyebabkan sifat cair menjadi padat

Page 32: 4 lemak-biokimia

R. Halogenasiasam lemak tak jenuh

• Asam oleat dengan brom akan akan menjadi dibrom asam oleat, dapat juga dengan iodium

Page 33: 4 lemak-biokimia

Lipid yang mengandung gliserol

• Paling banyak

• Macamnya

1. Lemak

2. Gliserol

3. Fosfolipid

4. Lesitin

Page 34: 4 lemak-biokimia

Lemak

• Terbentuk dari katan ester antara asam lemak dengan gliserol gliserida

• Trigliserida 3 molekul asam emak terikat pada 1 molekul gliserol

• Asam lemaknya umumnya adalah stearat

Page 35: 4 lemak-biokimia

Sifat Fisika Lemak

- Kelarutan

1. Gleserida asam lemak pendek larut dalam air

2. Gliserida larut bai dalam eter, alkohol panas, kloroform, benzen

- Titik Lebur

Tergantung pada asam lemak pembentuk gliserida

- Berat jenis

lebih kecil dari bj air

Page 36: 4 lemak-biokimia

Sifat Kimia Lemak

• Hidrolisis

dengan cara mendidihkan (Mis HCL) dalam asam atau dengan enzim lipase. Menghasilkan asam lemak dan gliserol

• Penyabunan

reaksi kimia antara lemak dengan basa (NaOH atau KOH)

Hasilnya adalah sabun dan gliserol

Page 37: 4 lemak-biokimia

Bilangan Penyabunan

• Banyaknya KOH (Mg) untuk penyabunan 1 gram lemak

Page 38: 4 lemak-biokimia

Hidrogenasi

• Hidrogenasi terhadap lemak yang memiliki ikatan rangkap (cair) dapat menjadikannya pada (margarine)

Page 39: 4 lemak-biokimia

Halogenasi

• Direaksikan dengan halogen terbentuk reaksi terhadap ikatan rangkap

Page 40: 4 lemak-biokimia

Bilangan Iodium

• Banyaknya gram iodim yang dapat bereaksi dengan 100 gram lemak

• Blangan iodium besar berarti semakin banyak ikatan rangkap

Page 41: 4 lemak-biokimia

Bilangan asam

• Banyaknya (Mg) KOH yang dapat menetralkan asam lemak yang terdapat pada 1 gram lemak

Page 42: 4 lemak-biokimia

Gliserol

• Zat cair • Maniz• Bj 1,26 pd 20o C• Larut dalam air dan alkohol• Tidak larut dalam eter, kloroform, dan benzen

• Apabila dipanaskan dengan KHSO4 AKROLEIN yang berbau khas (lemak terbakar)

• Dipakai dalam kosmetik dan obat-obatan

Page 43: 4 lemak-biokimia

Fosfolipid

• Disebut juga fosfatida

• Lipid yang mengandung fosfor yang terikat sebagai ester asam fosfat

• Fosfolipid banyak terdapat pada sel tumbuhan atau sel hewan (otak, telur, hati, ginjl, pankreas, paru-paru, jantung)

• Tidak larut dalam aseton

Page 44: 4 lemak-biokimia

Fosfolipid

• Cara memisahkan atau mendapatkan FL

diekstraksi dengan eter lipid larut ditambah aseton fofolipd mengendap

Page 45: 4 lemak-biokimia

Lesitin

• Mula-mula diisolasi dari kuning telur (lecytos)

• Asam lemak yang dapat berikatan dengan lesitin adalah asam palmitat, asam stearat, dan oleat

Page 46: 4 lemak-biokimia

Sifat fisika lesitin

• Bentuk lunak seperti malam (wax)

• Warna putih coklat ketika terkena cahaya dan udara (teroksidasi dan penguraian)

• Higroskopis, dapat bercampur dengan air membentuk koloid

Page 47: 4 lemak-biokimia

Sifat kimia lesitin

• Dengan H2SO4 terjadi asam fosfatidat dan kolin

• Hidrolisis dengan asam encer atau basa menghasilkan asam lemak, kolin, gliserol, dan asam fosfat

Page 48: 4 lemak-biokimia

Lipid tidak mengadung gliserol

• Sphingolipid

• Alkohol alifatik dan malam

• Terpen

Page 49: 4 lemak-biokimia

Sphingolipid

• Mengandung basa sphingosin atau turunannya

• Hidrolisis menghasilkan asa lemak, kolin, sphingosin, aminoalkohol dengan rantai C-18

• Terdapat pada syaraf dan otak

• Putih, tahan cahaya dan udara

Page 50: 4 lemak-biokimia

Alkohol alifatik

• Contoh : setilalkohol

• Terdapat dalam ikatan sebagai ester dengan asam palmitat

Page 51: 4 lemak-biokimia

Malam (wax)

• Ester dari asam lemak dengan monohidroksi alkohol)

• Macam-macam malam 1. Malam lebah ester, asam lemak

bebas, alkohol, hidroksikarbon2. Spermaseti terdapat pada sperma

ikan paus terdiri dari setil palmitat3. Lanolin atau minyak wol pelindung

serat wol

Page 52: 4 lemak-biokimia

Terpen

• Contoh citral, piren, geraniol, kamfer, karoten (vit A)

Page 53: 4 lemak-biokimia

Lipid yang bergabung dengan senyawa lain

STEROID

• Unsur pokok tersiri dari 3 buah sikloheksana yang bergabung seperti fenantren dan diakhiri dengan siklobutana

• Contoh : sterol, asam empedu, hormon kelamin, vitamin

Page 54: 4 lemak-biokimia

Sterol

• Berasal dari hewan kolesterol• Terdapat banyak dalam limpa, otak, sumsum

tulang belakang, ginjal, hati, darah• Berbentuk kristal putih• Titik lebur 150-151o C• Tidak berasa dan berbau• Tidak larut dalam air, asam, atau basa• Larut dalam benzen, eter, klorofrom,

karbondisulfida, aseton, alkohol panas

Page 55: 4 lemak-biokimia

Asam Empedu

• Asam empedu contoh : cholic acid, Beoxycholic acid dan litocholic acid

• Garam asam ini baik sebagai emulgator dan memegang peranan penting dalam absorbsi asam lemak dalam usus

Page 56: 4 lemak-biokimia

Hormon Kelamin

• Wanita : estrogen/estradiol

• Laki-laki : androgen/testoteron

Page 57: 4 lemak-biokimia

Vitamin D

• Terbentuk dari ergosterol dan penyinaran ultra violet