MK BIOKIMIA PANGAN
LEMAK DAN MINYAK Dr. Ir. Sri Winarti, MP. Prodi Teknologi Pangan UPN “VETERAN” JATIM
• Definisi: merupakan senyawa organik yg termasuk dlm kelompok hidrokarbon • Molekul lipid mgd unsur: C, H & sedikit O • Sifat umum: – Larut dlm pelarut non polar (etil eter,benzena, kloroform) – Tdk larut dlm air
• Sbg penyusun membran sel kombinasi lemak & protein (lipoprotein) • Sbg cadangan energi (tersimpan dlm jaringan adiposa) menghasilkan 9 kkal/g • Sbg penyekat panas dlm jaringan subkutan • Sbg pelindung organ tubuh & komponen dinding sel • Sbg hormon (steroid) • Pembawa vitamin diperlukan dlm proses metabolisme (koenzim)
1. Lipid sederhana: ester asam lemak dgn berbagai alkohol •
Ct: lemak (gliserida) & lilin (wax)
2. Lipid gabungan: ester asam lemak yg mengandung gugus tambahan spt fosfat, protein atau karbohidrat •
Ct: fosfolipid, lipoprotein & glikolipid
3. Turunan lipid: senyawa yg dihasilkan dr hidrolisis lipid •
Ct: asam lemak, gliserol, terpen & sterol/steroid
1. 2. 3.
4. 5.
Asam lemak : Asam karboksilat alifatik berantai panjang Alkohol lemak : alkohol alifatik berantai panjang Netral : a. gliserol mono, di- dan tri-asil (ester dg gliserol), b. eter gliserol, c. malam : ester dari asam lemak Fosfogliserida: turunan asam fosfatida (banyak berikatan dg membran) Spingolipida : berikatan dg jaringan sistem saraf.
6.
Terpena : termasuk berbagai senyawa tak jenuh seperti minyak essensial dan zat aromatik, vit A, pigmen visual dari retina & klorofil. 7. Steroid : senyawa alisiklik berlingkar campuran termasuk kolesterol & hormon steroid. 8. Lipida terkonjugasikan : (a. lipoprotein (larut dlm air) ; b. proteolipida (larut dlm senyw non polar; c. lipopoliakarida) 9. Prostaglandin : lipida yang dihasilkan dari asam poli lemak tak jenuh yang beraktivitas biologik tinggi. 10. Hidrokarbon baik jenuh maupun tak jenuh.
ASAM LEMAK
Asam lemak merupakan sekelompok senyawa hidrokarbon yang berantai panjang dengan gugus karboksilat pada ujungnya.
Asam lemak yang sering ditemui di alam pada umumnya mempunyai jumlah karbon genap
Struktur umum asam lemak: Kepala : hidrofilik Ekor : hidrofobik Sehingga asam lemak dikatakan mempunyai sifat amfipatik
Asam Lemak Asam lemak berdasarkan struktur terdiri diri: 1. Asam lemak jenuh (Saturated); Tidak mengandung ikatan rangkap. 2. Asam lemak tak jenuh (Unsaturated); Mengandung ikatan rangkap. Terbagi atas; - Monounsaturated (satu ikatan rangkap) - Polyunsaturated (dua/lebih ikatan rangkap)
Struktur dan sifat asam lemak : 1. Asam lemak jenuh
2. Asam lemak tak jenuh
Asam Lemak Jenuh C 4:0 C 6:0 C 8:0 C 10:0 C 12:0 C 14:0 C 16:0 C 18:0 C 20:0
Butanoic Asam butirat Hexanoic Asam Kaproat Octanoic Asam Kaprilat Decanoic Asam Kaprat Dodecanoic Asam Laurat Tetradecanoic Asam Miristat Hexadecanoic Asam Palmitat Octadecanoic Asam Stearat Eicosanoic AsamArachidat
B H Oc D La M P St Ad
• Asam butirat (asam butanoat): CH3(CH2)2COOH atau C4:0 tdp dlm mentega (lemak nabati) • Asam kaproat (asam heksanoat): CH3(CH2)4COOH atau C6:0 tdp dlm mentega • Asam kaprilat (asam oktanoat): CH3(CH2)6COOH atau C8:0 tdp dlm mentega (minyak kelapa/nabati) • Asam kaprat (asam dekanoat): CH3(CH2)8COOH atau C10:0 tdp dlm mentega (minyak kelapa/nabati)
• Asam laurat (asam dodekanoat): CH3(CH2)10COOH atau C12:0 tdp pd minyak paus (spermaceti), kayu manis, biji kelapa sawit, minyak kelapa, salam • Asam miristat (asam tetradekanoat): CH3(CH2)12COOH atau C14:0 tdp dlm pala, biji kelapa sawit & minyak kelapa • Asam palmitat (asam heksadekanoat): CH3(CH2)14COOH atau C16:0 tdp pd semua lemak hwn & tumbuhan/sayuran • Asam stearat (asam oktadekanoat): CH3(CH2)16COOH atau C18:0 tdp pd semua lemak hwn & tumbuhan • Asam arachidat (asam eicosanoat): CH3(CH2)18COOH atau C20:0 tdp pd minyak kacang tanah • Asam behenat (asam dokosanoat): CH3(CH2)20COOH atau C22:0 tdp dlm biji2an
1. Asam lemak tak jenuh tunggal (monoenoat) ikatan rangkap 1 •
Ct: asam oleat & asam erusat
2. Asam lemak tak jenuh banyak (polienoat) mpy ikatan rangkap > 1 •
Ct: asam linoleat, asam arachidonat
3. Eikosanoid berasal dr asam lemak polienoat dgn jml atom C 20 •
Ct: prostanoid (prostaglandin, prostasiklin & tromboksan) & leukotrien
Asam Lemak tak jenuh /unsaturated C 16:1 C 18:1 C 18:2 C 18:3 C 20:4 C 20:5 C 22:1 C 22:6
Asam Palmitoleat Asam Oleat Asam Linoleat Asam Linolenat Asam Arachidonat Asam Eikosapetaenoat Asam Erusat Asam Dokosaheksaenoat
Po O L Ln An EPA E DHA
• Asam oleat: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH atau C18:1 • Asam linoleat: CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH (CH2)7COOH atau C18:2 tdp pd minyak jagung, kacang tanah, biji kapas, kedelai • Asam α-linoleat (ALA): CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH atau C18:3 pd minyak biji rami & biasa ditemukan bersama2 dgn asam linoleat
• Asam arachidonat: CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH (CH2)3COOH atau C20:4 tdp pd minyak kacang tanah • Asam eicosapentaenoat (EPA) atau C20:5 pd minyak ikan • Asam docoheksanoat (DHA) atau C22:6 pd minyak ikan • Asam erusat: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH atau C22:1
AL jenuh
AL tak jenuh tunggal
AL tak jenuh banyak
Kolesterol
Vitamin E
g/100g
g/100g
g/100g
mg/100g
mg/100g
54.0
19.8
2.6
230
2.00
Lemak hewan Mentega
Lemak tumbuhan Minyak kelapa
85.2
6.6
1.7
0
.66
Minyak kelapa sawit
45.3
41.6
8.3
0
33.12
Minyak kapas
25.5
21.3
48.1
0
42.77
Minyak gandum
18.8
15.9
60.7
0
136.65
Minyak kedelai
14.5
23.2
56.5
0
16.29
Minyak zaitun
14.0
69.7
11.2
0
5.10
Minyak jagung
12.7
24.7
57.8
0
17.24
Minyak bunga matahari
11.9
20.2
63.0
0
49.0
Asam lemak tak jenuh dibagi dalam 4 kelas, yaitu : • •
•
Kelas ω-7 : Asam palmitoleat (C : 16 9) Kelas ω-9 : Asam oleat (C : 18 9) Kelas ω-6 : Asam linoleat (C : 18 9, 12) Asam arakhidonat (C : 20 5,8,11,14) Asam linolenat (C : 18 6,9,12) Kelas ω-3 : Asam linoleat (C : 18 9, 12, 15)
Asam lemak tak jenuh dibagi dalam 4 kelas, yaitu : • •
•
Kelas ω-7 : Asam palmitoleat (C : 16 9 ) Kelas ω-9 : Asam oleat (C : 189) Kelas ω-6 : Asam linoleat (C : 189, 12) Asam arakhidonat (C : 205,8,11,14) Asam linolenat (C : 186,9,12) Kelas ω-3 : Asam linoleat (C : 189,12,15)
Apa yang dimaksud dengan asam lemak ω 3 atau ω 6
Cis and Trans Cis and Trans Unsaturated UnsaturatedFats Fats all cis polyunsaturated
“Good” “Good” Omega-3fatty acids monoand polyunsaturated saturated trans
“Bad”
Gliserida Gliserida merupakan ester dari asam lemak dan gliserol
Gliserol Gliserol MG Gliserol MG DG
+ + + + + +
1 AL 2 AL 1 AL 3 AL 2 AL 1 AL
Monogliserida + air Digliserida + air Digliserida + air Triglisedida + air Trigliserida + air Diglisedida + air
TRIGLISERIDA/Triasilgliserol (TAG)(Lemak/minyak netral)
Space-filling model of a fat
KLASIFIKASI LIPID Dasar : senyawa hasil setelah hidrolisis lipid • LIPID SEDERHANA : hasil hidrolisis berupa asam lemak dan alkohol alifatis. 1. Lemak netral (trigliserida) : hasil hidrolisis berupa glise rol + 3 molekul asam lemak O CH2 – O – C – R’ O CH – O – C – R’’ O CH2 – O – C – R’’’
Trigliserida
O
+ H2O
+ 3 R- C-OH
2. Malam (wax) : campuran komplek hidrolisis : komponen lipid, keton, alkana, alkohol sekunder. Komponen lipid terhidrolisis menjadi : satu asam lemak rantai panjang + alkohol yang bukan gliserol • LIPID KOMPLEKS Bila terhidrolisis hasilkan : asam lemak dan alkohol serta satu atau lebih senyawa lain. 1. Phospholipid, terdiri dari : asam fosfat, alkohol, asam lemak dan komponen keempat yang mengandung N. 2 macam : gliserofosfolipid dan sphingofosfolipid
Komponen keempat berupa : • Serin : HO – CH 2- CH2 – COOH NH2 • Inositol : • Etanolamin : HO – CH 2- CH2- NH2 • Struktur gliserofosfolipid alkohol : gliserol Asam lemak jenuh
Gliserol
Asam lemak tak jenuh Asam fosfat
Komponen keempat
Sphingofosfolipid fosfolipid yang mengandung alkohol berupa sphingosin Sphingofosfolipidlipid terdiri dari : • Alkohol berupa sphingosin • Asam lemak • Asam fosfat • Cholin
Cholin : OH – CH2- CH2 – N+ - (CH3)3
Contoh Sphingofosfolipid : sphingomyelin
Struktur Sphingofosfolipid Asam lemak
sphingosin
Asam fosfat
Cholin
Ikatan amida 2. Glikolipid
terdiri dari : molekul gula, alkohol berupa
gliserol/sphingosin dan asam lemak.
Struktur glikolipid Asam lemak
Gliserol
Asam lemak
Asam lemak
Sphingosin
Gula
(1)
•
(2)
Gula
Derivat lipid : zat yang diturunkan dari hasil hidrolisis golongan-golongan lipid di atas. Derivat lipid ini meliputi : asam lemak jenuh, dan tak jenuh, gliserol, steroid, aldehid, benda-benda keton
Struktur steroid
Steroid merupakan lemak yang tidak tersabunkan
Reaksi Kimia Asam Lemak
1. Esterifikasi
2. Hidrolisis
3. Saponifikasi
4. Reaksi pada ikatan kimia rangkap : hidrogenasi
Hidrogenasi Minyak Nabati
Kerusakan Lemak Kerusakan lemak terutama disebabkan oleh timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut proses ketengikan Penyebab kerusakan lemak: • Penyerapan bau (tainting) Minyak dan lemak bersifat mudah menyerap bau. Oleh karena itu, bahan pembungkus tidak boleh menyerap lemak. Apabila bahan pembungkus dapat menyerap lemak, maka akan terjadi oksidasi lemak yang menyebabkan lemak menjadi berbau
Ketengikan hidrolisis (hydrolytic rancidity) Ketengikan minyak dapat disebabkan oleh reaksi hidrolisis. Dengan adanya air, lemak dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak (yang disebut asam lemak bebas) Reaksi ini dipercepat oleh: • Panas Reaksi hidrolisis ini terjadi pada proses deep frying yang dilakukan pada suhu tinggi • Enzim lipase Enzim lipase aktif pada suhu hangat. Contoh: • Apabila butter disimpan pada suhu hangat, maka asam butirat menjadi bebas, sehingga menyebabkan bau tengik • Apabila whipping cream disimpan lama, maka asam butirat menjadi bebas, sehingga menyebabkan bau pahit
ANALISIS LEMAK • Angka penyabunan : banyaknya miligram KOH yang dibutuhkan untuk menghidrolisis 1 gram lemak. Besarnya angka penyabunan menunjukkan berat mol rata-rata dari lemak/minyak. • Angka Iod : menunjukkan ketidakjenuhan asam lemak. Angka Iod banyaknya gram iodin yang dapat bereaksi dengan 100 gram lemak. • Angka asam : banyaknya mg KOH yang dapat bereaksi dengan asam lemak bebas yang terdapat dalam 1 gram lemak/minyak.
• Lipoprotein tergolong dlm lipid gabungan gabungan dgn protein • Tdp dlm plasma darah • Ada 4 kelompok lipoprotein utama: – – – –
Chylomicron tdp dlm usus VLDL (very low density lipoprotein) tdp dlm hati & usus LDL (low density lipoprotein) HDL (high density lipoprotein)
• Ke-4 kelompok lipoprotein tsb ptg dlm diagnosis klinik • Gugus protein dr lipoprotein disebut apoprotein • Inti lipidnya dpt berupa: triasilgliserol, ester kolesteril, fosfolipid, & atau kolesterol
SEKIAN…… Terima kasih
