LIPID

Kelompok: MentegaAchmad AnggawiryaBima SetyaputraMeidina Sekar NadistiMuhammad Raihan FuadStella Faustine Loandy

14065649121406604664140655304514065644521406564830

DAFTAR ISI:StukturSintesisDeteksiFungsiAplikasi

STRUKTUR LIPID

APA ITU LIPID ?Lipid merujuk pada sekelompok

besar molekul-molekul alam yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, dan

oksigenmeliputi asam lemak, lilin, sterol,

monogliserida, digliserida, fosfolipid, glikolipid, 

terpenoid dan lain-lain.

Tidak berwarna Tidak berbau Tidak memiliki

rasa Tidak mudah

larut dalam air

Dapat terjadi rancidity (tengik)

Dapat dihidrolisa oleh pemanasan tinggi

Hidrogensi minyak

Transesterifikasi

Sifat Fisika: Sifat Kimia:

REAKSI KIMIA PADA LIPID:Hidrolisis

Penyabunan

REAKSI KIMIA PADA LIPID:

Hidrogenasi

REAKSI KIMIA PADA LIPID:

TATA NAMA LIPID Bila gliserol mengikat 3 asam lemak

yang sama:

Gliserol+ tri + asam lemak

Gliserol Tristearat

TATA NAMA LIPID Bila gliserol mengikat 3 asam lemak

yang berbeda:

Gliserol+ asam lemak (berurutan)

Gliserol palmito stearo oleat

JENIS – JENIS LIPID:Asam Lemak (Fatty Acids)Sabun dan Deterjen Lemak dan Minyak (Fatts and Oils)Lilin (Waxes)Fosfolipid (Fosfogliserida)SteroidEicosanoidsTerpena (Terpenoida)

FATTY ACIDS (ASAM LEMAK) Ester dengan panjang rantai karbon 4—

28 Terbagi menjadi asam lemak jenuh

(ikatan tunggal) dan asam lemak tak jenuh (ikatan ganda)

Asam lemak jenuh memiliki gaya van der Waals yang lebih tinggi, sehingga memiliki titik leleh yang lebih tinggi dari asam lemak tak jenuh.

Bereaksi dengan basa garam ionik

SABUN DAN DETERJEN Sabun adalah garam logam alkali dari

asam lemak. Rumus molekulnya RCOOK atau RCOONa atau RCOONH4

Deterjen adalah garam alkali sulfat, asam alkil benzena sulfonat berantai panjang, atau garam natrium dari asam sulfonat

SABUN

Menghasilkan busa dalam air

Densitas sabun murni 0.96-0.99 g/ml

Viskositas sabun bergantung pada temperaturnya

Pada umumnya pH>7

Tidak bereaksi dengan air

Ujung –COONa bersifat polar, sedangkan ujung R nonpolar

Sifat Fisika: Sifat Kimia:

DETERJEN

Biasanya terbuat dari bahan sintetis kimia

Dapat digunakan sebagai pemutih atau pewangi

Zat oksidan dan karsinogenik

Biasanya mengandung 9-15 atom karbon

Umumnya tersusun atas 5 jenis bahan seperti senyawa ABS (alkil benzene sulfonate) dan fosfat

Sifat Fisika: Sifat Kimia:

LEMAK DAN MINYAK Lemak berwujud solid pada

temperatur ruangan, sedangkan minyak berbentuk liquid.

Titik lebur pada minyak dan lemak akan semakin bertambah seiring dengan pertambahan panjang rantai karbon

LILIN (WAXES) Lilin alami adalah ester dari asam

lemak yang memiliki rantai panjang monohidric alkohol.

Lilin terdiri atas alkana dan lipid rantai panjang.

Titik leburnya diatas 400C, tidak laurt dalam air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar.

a. Spermaceti CH3(CH2)14CO2-(CH2)15CH3

b. Beeswax CH3(CH2)24CO2-(CH2)29CH3

c. Carnuba wax CH3(CH2)30CO2-(CH2)33CH3

FOSFOLIPID (FOSFOGLISERIDA) Suatu gliserida yang terdiri dari

gliserol, asam lemak, gugus fosfat, dll. Fungsinya sebagai agen emulsi dan

komponen penyusun membran sel. Sifatnya bergantung dari karakter

asam lemak dan alkohol amina yang diikat.

Bersifat amfoterik, dapat membentuk lapisan bilayer

FOSFOLIPID (FOSFOGLISERIDA)

STEROID Steroid adalah lipid yang mengandung

4 cincin karbon (3 hexagon dan 1 pentagon)

Fungsi utama steroid adalah sebagai hormon.

TestosteronProgesteron

KOLESTROL C27H45OH

Hidroksil, polar, larut dalam air

Hidrokarbon, nonpolar, larut dalam lemak

IUPAC: (3β)-cholests-en-3-ol

EICOSANOIDSHasil oksidasi asam lemak esensial (EFA)

20 karbon, terbagi menjadi: Prostaglandins(PGs): asam karboksilat

tak jenuh 20 karbon, memiliki rantai siklopentana dibentuk dari C8-C12 dan 2 sisi rantai (karboksil dan alifatik). Memiliki gugus OH pada C15 dan ikatan rangkap trans pada posisi 13

EICOSANOIDS Thromboxanes (TXs): tidak memiliki

cincin siklopentana, tetapi memiliki cincin oxane

Leukotrienes (LTs): tidak memiliki cincin, tetapi mempunyai 3 ikatan rangkap

Lipoxins (LXs)

TERPENA / TERPENOIDA Dihasilkan oleh tumbuhan, sebgai

metabolit sekunder, kerangka penyusun

Rumus dasarnya (C5H8)n, dengan n= jumlah unit isoprena terkait

BIOSINTESIS LIPID

1. Fatty Acid2. Triacylglycerol3. Glycerohospholipid4. Cholestrol

BIOSYNTHESIS OF FATTY ACID Terjadi di sitosol pada sel hewan dan di

kloroplas pada sel tumbuhan Bahan utamanya adalah asetil KoA dan

malonil KoA NADPH sebagai reduktan Asetil KoA akan mengalami

pemanjangan sampai terbentuk rantai karbon berjumlah 16 (palmitate)

Proses melibatkan enzim kompleks yang disebut sebagai FAS (fatty acid synthase)

CONT. BIOSYNTHESIS OF FATTY ACID Step 1 : catalyzed by b-ketoacyl-ACP

synthase, the methylene group of malonyl-CoA undergoes a nucleophilic attack on the carbonyl carbon of the acetyl group linked to KS, forming the b-ketobutyryl-ACP with simultaneous elimination of CO2.

Step 2 : the b-ketobutyryl-ACP is then reduced to D-b-hydroxybutyryl-ACP using NADPH and the b-ketobutyryl-ACP reductase (KR).

CONT. BIOSYNTHESIS OF FATTY ACID Step 3 : A water molecule is then

removed from the b-hydroxybutyryl-ACP to produce trans-2-butenoyl-ACP in a reaction catalyzed by b-hydroxybutyryl-ACP dehydratase

Step 4 : using NADPH, of the carbon-carbon double in trans-2-butenoyl-ACP, catalyzed by enoyl-ACP reductase produces a saturated acyl on ACP (butyryl-ACP)

Butyryl akan mengalami perpanjangan rantai karbon dengan mengulang kembali siklus pembuatan fatty acid

Proses akan berhenti setelah karbon dalam rantai mencapai 16 buah, senyawa fatty acid yang terbentuk disebut sebagai palmitate / palmitic acid

Proses pembentukan ini bersifat anabolik (butuh energi). Dibutuhkan 7 ATP dan 14 NADPH untuk membentuk satu molekul palmitate.

CONT. BIOSYNTHESIS OF FATTY ACID

BIOSYNTHESIS OF TRIACYLGLYCEROL & GLYCEROPHOSPHOLIPID Diawali dengan pembentukan

phosphatidic acid Phosphatidic acid (or diacylglycerol 3-

phosphate) dibuat dengan mentransfer 2 grup acyl dari 2 buah acyl-CoAs ke L-glycerol 3-phosphate

Phosphatidic acid diubah ke triacylglycerol melalui reaksi defosforilasi (dengan katalis phosphatidic acid phosphatase) dan reaksi transfer acyl

BIOSYNTHESIS OF CHOLESTROL Tahap 1: 3 acetyl-CoA molecules

terkondensasi membentuk 6-karbon mevalonate

Tahap 2: mevalonate diubah menjadi 5-karbon isoprene

Tahap 3: 6 buah isoprene terkondensasi membentuk 30-karbon skualene yang linear

Stage IV: skualene is diskilisasi untuk membentuk struktur four-ring, kemudian dikonversi menjadi 27-karbon cholesterol melalui serangkaian reaksi kompleks

DETEKSI LIPID

Lipid detection

Kuantitatif

Angka Asam

Angka Sabun

Angka Rechert Meisl

Angka Polenski

Angka IOD

ESI- MS

Uji leberman Buchard

Kualitatif

Bligh/Dyer

HPLC

Uji Kelarutan

Uji Salkovski

ANALISIS Analisis kulitatif membahas identifikasi

zat-zat. Urusannya adalah unsur atau senyawa apa yang terdapat dalam suatu sampel 

Analisi kuantitatif berurusan dengan penetapan banyaknya suatu zat tertentu yang ada dalam sampel. Zat yang ditetapkan, yang sering dirujuk sebagai kontituen yang diinginkan atau analit.

KUANTITATIFAngka Asam Nilai asam ( AV ) adalah jumlah yang

mengungkapkan, dalam miligram jumlah kalium hidroksida yang dibutuhkan untuk menetralkan asam bebas hadir dalam 1 g zat.

Nilai asam dapat berlebihan jika ada komponen asam lain yang hadir dalam sistem. Nilai asam bekerja secara baik untuk mem-breakdown triacylglycrols menjadi asam lemak bebas.

Prosedur: titrasi menggunakan KOHTujuan: mengetahui ketengikan hidrolitik dari lemak.

KUANTITATIFAngka Sabun

Angka Penyabunan (Saponification value) adalah jumlah miligram kalium hidroksida yang dibutuhkan untuk mensaponifikasi asam lemak yang dihasilkan dari hidrolisis 1g lemak.

Deteksi ini memberikan informasi mengenai karakter asam lemak (panjang rantai, berat molekul rata-rata). Asam lemak rantai panjang memiliki nilai saponifikasi rendah.Prosedur: titrasi menggunakan HCl

KUANTITATIFReichert- Meissl Number:Nilai (mm) dari 0.1 KOH yang

dibutuhkan untuk menetralisasi larutan 5 gr asam lemak yang larut adalam air distilasi. Asam lemak yang dimaksudkan adalah kurang dari 10 atom C

Tujuan: untuk mengetahui komposisi lemak dan digunakan kan untuk mendeteksi pemalsuan lemak

Contoh : butter memiliki presentasi asam lemak rantai pendek lebih tinggi sehingga bilangan reichert meisslnya lebih tinggi dibandingkan margarin

KUANTITATIFAngka IOD

Bilangan Iodin mencerminkan ketidak-jenuhan asam lemak penyusun minyak.

Banyaknya iod yang diikat menunjukkan banyaknya ikatan rangkap yang terbentuk. Bilangan iodin juga dinyatakan sebagai jumlah gram iod yang diserap oleh 100 gram minyak atau lemak.a). Metode Wijs(b). Metode Hanus(c). Metode Kaufmann dan Von Hubl

KUANTITATIFLieberman BuchardPada percobaan ini, bahan uji positif kolesterol dengan perubahan warna pada larutan menjadi hijau. Warna hijau yang terjadi sebanding dengan konsentrasi kolesterol sehingga dapat diukur secara kalorimetri. Percobaan dilakukan dengan menggunakan asam asetat pekat sedangkan secara teoritis pereaksi Lieberman Burchard merupakan campuran antara asam asetat anhidrat dan asam sulfat pekat.

KUANTITATIFESI-MSBiasanya untuk analisis lipid dari cairan tubuh, sel, bakteria, virus, dan jaringan. ESI-MS bergantung pada pembentukan ion gas dari molekul polar, labil secara termal dan non-volatil sehingga cocok secara sempurna untuk berbagai jenis lipid.

KUALITATIFUji Kelarutan Uji ini terdiri atas analisis kelarutan

lipid maupun derivat lipid terhadap berbagai macam pelarut. Dalam uji ini kelarutan lipid ditentukan oleh sifat kepolaran pelarut.

Sesuai dengan sifat larutan, apabila larutan non-polar dilarutkan ke dalam larutan polar, maka kedua larutan tidak akan menyatu, apabila lipid dilarutkan ke dalam pelarut polar maka hasilnya tidak akan larut.

KUALITATIF

Uji Salkowski

merupakan uji kualitatif yang dilakukan untuk mengidentifikasi keberadaan kolesterol. Kolesterol

dilarutkan dengan kloroform anhidrat lalu dengan volume yang sama

ditambahkan asam sulfat.

KUALITATIFBligh/Dyer

Bligh/Dyer adalah metode ekstraksi dan purifikasi lipid. Prosedur ini dapat dilakukan hanya dalam 10 menit, sehingga sangat efisien, mudah untuk direproduksi, dan bebas dari manipulasi.

KUALITATIF (GLC-HPLC)Pada prinsipnya, GLC (gas liquid chromatography) dan HPLC dapat digunakan untuk menentukan profil TAG lemak dan minyak. Tetapi, penggunaan GLC pada suhu tinggi mengakibatkan hilangnyaTAG tidak jenuh, walaupun dengan injeksi dingin. Sementara itu, pemisahan TAG berdasarkan jumlah asil C maupun jumlah ikatan rangkap sangat dipengaruhi polaritas fase stasionernya.

Pelindung Organ 45% lemak ada di

rongga perut Menjaga organ dari

benturan

Cadangan Energi Sumber energi terbesar

dalam tubuh 9kkal per gram energi

dari lemak

Lipid Signaling Merupakan proses

penyampaian pesan Pesan dari luarsel dikirim

ke reseptor sehingga ada tanggapan dari dalam sel

Progastladin dan Inflamasi Prosgastladin merupakan

Prostanoids (bagian dari asam lemak esensial)

Berperan dalam nyeri, demam, pembekuan darah

Pembentuk membran sel Asam lemak jenuh

berperan sebagai konstituen fosfolipid

Berperan dalam memberi sifat fluiditas dan fleksibilitas membran sel

Sintesis Hormon Kolesterol dibutuhkan untuk memproduksi

hormon steroid, seperti estrogen, testosteron, progesteron

Penting untuk kehamilan, karakteristik seksual, mengatur kadar kalsium

Sintesis Asam Empedu Asam empedu

terbuat dari kolesterol

Bertindak sebagai deterjen dalam usus (melarutkan lemak dari makanan)

Ketidakhadirannya dapat menyebabkan diare

Menjaga suhu tubuh 50% lemak

tersimpan di bawah permukaan kulit sehingga tubuh tetaphangat

Tubuh tidak kehilangan panas secara cepat

Pelarut Vitamin A,D,E,K

Lemak sebagai pembantu proses transportasi dan absorpsi pelarutan vitamin yang tak larut dalam lemak

Pembentukan Kolesterol

Kolesterol banyak terletak pada membran sel dan lipoprotein plasma

Kolesterol merupakan prekusor asam empedu, vit D, hormon steroid

CONTOH APLIKASI LIPID

PENGERTIAN BIODIESELBiodiesel adalah bahan bakar mesin diesel yang terbuat dari sumberdaya

hayati yang berupa minyak lemak nabati atau lemak hewani. Senyawa

utamanya adalah ester.

Biodiesel dapat dibuat dari transesterifikasi asam lemak. Asam

lemak dari minyak lemak nabati direaksikan dengan alkohol

menghasilkan ester dan produk samping berupa gliserin yang juga

bernilai ekonomis cukup tinggi.

KELEBIHAN BIODIESELSumber daya energi terbarukan dan ketersediaan

bahan bakunya terjamin Cetane number tinggi (bilangan yang menunjukkan

ukuran baik tidaknya kualitas solar berdasar sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin)

Viskositas tinggi sehingga mempunyai sifat pelumasan yang lebih baik sehingga memperpanjang umur pakai mesin

Dapat diproduksi secara lokalMempunyai kandungan sulfur yang rendahMenurunkan emisi gas buangPencampuran biodiesel dengan petroleum diesel dapat

meningkatkan biodegradibility petroleum diesel sampai 500 %

BAHAN BAKU BIODIESELMINYAK NABATI

BAHAN BAKU BIODIESEL

Ada berbagai sumber minyak nabati yang dapat digunakan antara lain :A. Bahan baku minyak nabati murni; biji

kanola dan minyak kedelai yang paling banyak digunakan.

B. Minyak jelantahC. Lemak hewan termasuk produk turunan

seperti asam lemak Omega-3 dari minyak ikan.

D. Algae juga dapat dipergunakan sabagai bahan baku biodiesel yang dapat dibiakkan dengan menggunakan bahan limbah seperti air selokan tanpa menggantikan lahan untuk tanaman pangan

TANAMAN SUMBER MINYAK NABATI

Nama latin Nama Indonesia Nama lain (daerah) 

Elaeis guineensis Kelapa sawit Sawit, kelapa sawit

Ricinus communis Jarak (kastroli) Kaliki, jarag (Lampung)

Jatropha curcas Jarak pagar -

Ceiba pentandra Kapok Randu (Sunda, Jawa)

Chalopyllum inophyllum Nyamplung nyamplung

Ximena americana Bidaro Bidaro

Tabel 1 Beberapa tanaman penghasil minyak di Indonesia                                                 (Sumber :  Pusat Penelitian Energi ITB)

KANDUNGAN DALAM MINYAK NABATITrigliserida Trigliserida merupakan

penyusun utama minyak nabati dan lemak hewani.

Senyawa inilah yang akan dikonversi menjadi ester melalui reaksi transesterifikasi.

Asam Lemak Bebas Asam lemak bebas

merupakan pengotor yang tidak boleh ada dalam reaksi transesterifikasi.

Karena asam lemak bebas dapat bereaksi dengan basa sabun yang sulit dipisahkan dari gliserin (produk samping transesterifikasi).

KOMPONEN LAIN DALAM PEMBUATAN BIODIESEL

AlkoholAlkohol diumpankan dalam reaksi dalam jumlah berlebih untuk mendapatkan konversi maksimum.

KatalisDalam Reaksi Esterifikasi digunakan mineral asam kuat ataupun Resin Kation.Dalam Reaksi Transesterifikasi digunakan NaOH ataupun KOH.

Gliserin Gliserin merupakan produk samping proses pembuatan biodiesel yang bernilai ekonomis tinggi.

Air Air menjadi sulit dipisahkan jika terdapat sabun. Air akan berikatan dengan sabun dan gliserin sehingga pemisahannya menjadi sulit.

REAKSI PEMBUATAN BIODIESELBiodiesel

Esterifikasi

Transesterifikasi

REAKSI ESTERIFIKASIReaksi yang terjadi merupakan reaksi endoterm. Temperatur untuk pemanasan tidak terlalu tinggi yaitu 55-60 oC. Secara umum reaksi esterifikasi adalah sebagai berikut :                          

Reaksi esterifikasi dapat dilakukan sebelum atau sesudah reaksi transesterifikasi. Reaksi esterifikasi biasanya dilakukan  sebelum reaksi transesterifikasi jika minyak yang diumpankan mengandung asam lemak bebas tinggi (>0.5%). Dengan reaksi esterifikasi, kandungan asam lemak bebas dapat dihilangkan dan diperoleh tambahan ester.

REAKSI TRANSESTERIFIKASI

Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi utama dalam pembuatan biodiesel. Secara umum, terjadi reaksi antara trigliserida (minyak) dengan metanol

dalam katalis basa untuk menghasilkan biodiesel dan gliserol (gliserin).

Sampai tahap ini, pembuatan biodiesel telah selesai dan dapat digunakan

sebagai bahan bakar yang mengurangi pemakaian solar.

REAKSI TRANSESTERIFIKASI

Alkohol yang sering digunakan adalah metanol, etanol, dan isopropanol.

Trigliserida bereaksi dengan alkohol membentuk ester dan gliserin.

Kedua produk reaksi ini membentuk dua fasa yang mudah dipisahkan. Fasa gliserin terletak dibawah dan fasa ester alkil diatas.

Ester dapat dimurnikan lebih lanjut untuk memperoleh biodiesel yang sesuai dengan standard yang telah ditetapkan.

TABEL DATA SIFAT BIODIESELAgar dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti solar, biodiesel harus mempunyai kemiripan sifat fisik dan kimia dengan minyak solar.Berikut merupakan perbandingan antara sifat solar dengan biodiesel.

TABEL DATA SIFAT BIODIESELSifat fisik / kimia

Biodiesel

Solar

Komposisi Ester alkil

Hidrokarbon

Densitas, g/ml 0,8624 0,8750

Viskositas, cSt 5,55 4,6

Titik kilat, oC 172 98

Angka setana 62,4 53

Energi yang dihasilkan

40,1 MJ/kg

45,3 MJ/kg

Tabel 2 perbandingan sifat fisik dan kimia biodiesel dan solar

Senyawa emisi Biodiesel

Solar

SO2, ppm 0 78NO, ppm 37 64NO2, ppm 1 1CO, ppm 10 40Partikulat, mg/Nm3

0,25 5,6

Benzen, mg/Nm3 0,3 5,01Toluen, mg/Nm3 0,57 2,31Xilen, mg/Nm3 0,73 1,57Etil benzen, mg/Nm3

0,3 0,73Tabel 3 perbandingan emisi pembakaran biodiesel dengan solar

THANKS!Any questions?

Kelompok Mentega