BIOKIMIA
ACARA II
PENGUJIAN LIPIDA DAN ASAM LEMAK
Disusun oleh :
Nama : Rr.Wulan Setyadewi
Nim : 06/194952/PN/10699
Gol : A2
Hari/tgl : Selasa / 25 September 2007
Asisten : Nurdianto
LABORATORIUM BIOKIMIA
JURUSAN MIKROBIOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2007
ACARA II
PENGUJIAN LIPIDA DAN ASAM LEMAK
I. DASAR TEORI
Salah satu kelompok senyawa yang terdapat dalam tumbuhan, hewan, atau manusia dan yang sangat berguna bagi kehidupan manusia adalah lipid. Senyawa yang termasuk lipid tidak memiliki rumus struktur yang serupa atau mirip. Sifat kimia dan fungsi biologinya juga berbeda-beda. Namun para ahli berpendapat bahwa lemak dan senyawa organik yang mempunyai sifat fisika seperti lemak dimasukkan dalam satu kelompok yang disebut lipid. Adapun sifat fisika yang dimaksud adalah : (1). Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam satu atau lebih dari satu pelarut organik misalnya eter, aseton, kloroform, benzena yang sering disebut juga pelarut lemak. (2). Ada hubungan dengan asam-asam lemak atau esternya. (3). Mempunyai kemungkinan untuk digunakan oleh makhluk hidup. Berdasarkan pada sifat fisika tadi, lipid dapat diperoleh dari hewan/tumbuhan dengan cara ekstraksi dengan alkohol panas, eter atau pelarut lemak yang lain. Seorang ahli membagi lipid dalam 3 golongan besar : (1). Lipid sederhana, yaitu ester asam lemak dengan berbagai alkohol contoh : lemak atau gliserida dan lilin. (2). Lipid gabungan yaitu ester asam lemak yang mempunyai gugus tambahan., contoh: fosfolipid serebrosida. (3). Derivat lipid yaitu senyawa yang dihasilkan oleh proses hidrolisis lipid contohnya asam lemak, gliserol, dan sterol. Berdasarkan sifat kimia yang penting lipid dapat dibagi dalam 2 golongan yang besar, yakni lipid yang dapat disabunkan, yakni dapat dihidrolisis dengan basa, contohnya lemak dan lipid yang tidak dapat disabunkan contoh steroid. Berdasarkan kemiripan struktur kimianya yaitu (1). Asam lemak; (2). Lemak; (3). Lilin; (4). Fosfolipid; (5). Terpen (6). Steroid (7). Lipid kompleks (Pudjiadi, 1994).
Lipida mempunyai beberapa fungsi antara lain sebagai : (1). Komponen struktural membran, (2). Bahan bakar, (3). Lapisan pelindung, (4). Vitamin dan hormon. Lipida kompleks dapat dihidrolisis sedang lipida sederhana tidak dapat (Martoharsono, 1993).
Diantara lipida yang paling banyak terdapat didalam jasad hidup dan paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah minyak dan lemak. Walaupun wujud lemak dan minyak berbeda akan tetapi struktur kimianya sama. Keduanya adalah triester dari gliserol yang disebut trigliserida. Struktur kimianya berasal dari reaksi antara gliserol dengan asam lemak. Dalam bukunya ini Sidik dan Boer (1994)
Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigiserida atau lemak, baik yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam ini adalah asam karboksilat yang mempunyai rantai karbon panjang .
Dimana R adalah rantai karbon yang jenuh atau yang tidak jenuh dan terdiri atas 4 samapai 2 4 buah atom karbon. Rantai karbon yang jenuh adalah rantai karbon yang tidak mengandung ikatan rangkap, sedangkan yang mengandung ikatan rangkap disebut rantai karbon tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh dapat mengandung satu ikatan rangkap atau lebih. Asam oleat mengandung satu ikatan rangkap
Makin panjang rantai karbon makin tinggi titik leburnya. Apabila dibandingkan dengan asam lemak jenuh, asam lemak tidak jenuh mempunyai titik lebur lebih rendah. Asam oleat mempunyai rantai karbon sama panjang dengan asam stearat, akan tetapi pada suhu kamar oleat berupa zat cair, sedangkan stearat berupa zat padat. Disamping itu makin banyak ikatan rangkap makin rendah titik leburnya. Kelarutan asam lemak dalam air semakin berkurang dengan bertambah panjangnya rantai karbon. Umumnya asam lemak larut dalam eter atau alkohol panas. Asam lemak adalah asam lemah. Apabila dapat larut dalam air molekul asam lemak akan terionisasi sebagian dan melepaskan ion H+. Garam Natrium atau Kalium yang dihasilkan oleh asam lemak dapat larut dalam air dan dikenal sebagai sabun. Asam lemak yang digunakan untuk sabun umumnya adalah asam palmital atau stearat. Minyak adalah ester asam lemak tidak jenuh dengan gliserol. Melalui proses hidrogenasi dengan katalis Pt atau Ni, asam lemak tidak jenuh diubah menjadi asam lemak jenuh, dan melaui proses penyabunan dengan basa NaOH atau KOH akan terbentuk sabun dan gliserol. Molekul sabun terdiri atas rantai hidrokarbon dengan gugus –COO- pada ujungnya. Bagian hidrokarbon bersifat hidrofob artinya tidak mudah larut dalam air, sedangkan gugus –COO- bersifat hidrofil artinya dapat larut dalam air. Oleh karena adanya 2 sifat itu molekul sabun tidak sepenuhnya larut dalam air, tetapi membentuk misel, yaitu kumpulan rantai hidrokarbon dengan ujung yang bersifat hidrofil dibagian luar. Sabun digunakan sebagai bahan pembersih kotoran yang bersifat seperti lemak atau minyak karena sabun dapat mengemulsikan lemak atau minyak. Jadi sabun dapat berfungsi sebagai emulgator. Pada proses pembentukan emulsi ini, bagian hidrofob molekul sabun masuk kedalam lemak, sedangkan ujung yang bermuatan negatif ada dibagian luar, oleh karena adanya gaya tolak antara muatan listrik negatif ini maka kotoran akan terpecah menjadi partikel-partikel kecil dan membentuk emulsi. Dengan demikian kotoran mudah lepas dari kain atau benda lain. Dengan ion Ca++ atau Mg++ sabun dapat garam Ca atau Mg yang mengendap
2CH3-(CH2)16-COONa+Ca++à[CH3-(CH2)16-COO]2Ca+2Na+
Asam lemak tidak jenuh mudah mengadakan reaksi pada ikatan rangkapnya. Dengan gas hidrogen dan katalis Ni dapat terjadi reaksi hidrogenasi, yaitu pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Dengan proses hidrogenasi asam oleat dapat diubah menjadi asam stearat. Proses hidrogenasi ini mempunyai arti penting karena dapat mengubah asam lemak yang cair menjadi asam lemak padat. Karena ada ikatan rangkap maka asam lemak tidak jenuh dapat mengalami oksidasi yang nenyebabkan putusnya ikatan C=C dan terbentuknya gugus –COOH (Pudjiadi, 1994)
Terdapat hubungan yang erat antara sifat-sifat fisika minyak dan lemak dengan struktur molekulnya. Diantara sifat-sifat kimia minyak dan lemak yang penting adalah reaksi-reaksi adisi, oksidasi, dan hidrolisis. Adisi hidrogen akan menyebabkan ikatan-ikatan tak jenuh menjadi jenuh, sedangkan adisi Bromine (Senyawa Halogen) oleh minyak dan lemak dapat digunakan untuk menentukan derajat ketidak jenuhan. Oksidasi minyak dan lemak menyebabkan rusaknya molekul trigliserida menjadi molekul-molekul yang lebih pendek dan menyebabkan berbau tengik. Minyak dan lemak juga dapat terhidrolisis oleh enzim, asam atau basa menghasilkan asam-asam lemak bebas yang dapat disabunkan (Sidik dan Boer 1994).
. Dalam cairan yang mengandung asam lemak dikenal istilah tengik.Bau yang khas ini disebabkan karena ada senyawa campuran asam keto dan hidroksi ekto yang berasal dari dekomposisi asam lemak yang terdapat dalam cairan itu. Sampai sekarang aksi reaksi menjadi tengik dikenal sebagai reaksi asam lemak tak jenuh (Martoharsono, 1993).
II. TUJUAN
1. Mengetahui beberapa sifat lipida.
2. Mempelajari pembentukan sabun melaui proses saponifikasi
III. METODOLOGI
A. Alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Gelas Beker
2. Tabung reaksi
3. Rak tabung
4. Kaki tiga
5. Spot plate
6. sendok
7. pipet
8. vortex
9. kertas saring
10. corong
11. kertas label
12. pemanas
B. Bahan-bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Margarin
2. Minyak goreng baik(baru)
3. Minyak goreng jelek(tengik)
4. Minyak goreng sekali pakai
5. Lemak hewani
6. Khloroform
7. Phenolpthalein (pp) Alkalis]
8. Bahan mengandung lemak (nabati,hewani)
9. asam lemak
10. 1N HCl
11. 40% NaOH
12. 5% MgCl2
13. 5% CaCl2
14. 5% Pb asetat
15. Aquadest
16. Sabun hasil saponifikasi
17. Asam oleat
18. Asam stearat
19. Asam lemak hasil isolasi
20. Air Bromine
21. Larutan iodine
22. Filtrat hasil pembentukan sabun
C. CARA KERJA
a. Pembentukan Sabun (Soap Formation):
1. Siapkan bahan berlemak (1 ml minyak/0,5 gr margarin/0,5 gr lemak hewani) dan masukkan kedalam botol didih atau beaker glass.
2 .Tambahkan 5 ml 40% NaOH dan 5 ml alkohol.
3. Didihkan selama 15 menit atau hingga terbentuk padatan berwarna putih (sabun).
b. Isolasi Asam Lemak dan Pengujian Garam Tak Terendapkan:
1.Ambil 1/2 sabun yang terbentuk pada uji soap formation, masukkan dalam beaker glass
2.Tambahkan 20 ml Aquadest, kemudian didihkan selama 15 menit atau hingga sabun larut, lalu dinginkan.
3.Tambahkan 10 ml 1 N HCl, kemudian disaring dengan kertas saring sehingga asam lemak (tertinggal pada kertas saring) terpisah dengan filtrat.
4. Filtrat dibagi dalam 3 tabung reaksi. Perlakuan pada tiap tabung sebagai berikut
# tabung 1 ditambah 0,5 mL CaCl2
# tabung 2 ditambah 0,5 mL MgCl2
# tabung 3 ditambah 0,5 mL Pb asetat
Amati endapan yang terjadi
5. Asam Lemak (pada kertas saring):dilarutkan dalam 5 ml kloroform, dan digunakan pada pengujian ketidakjenuhan asam lemak.
c. Pengujian Ketidakjenuhan Asam Lemak Bebas:
1. Tempatkan asam lemak hasil isolasi, asam oleat dan asam stearat pada test plate.
2. Kemudian teteskan air bromine/larutan iodine pada ketiga sampel hingga terbentuk warna bromine permanen. Bandingkan kemampuan bahan yang diuji dalam menghilangkan warna (dekolorisasi) air bromine atau larutan iodine.
d.Pengujian Asam Lemak Bebas:
1. Masukkan 0, 5 ml/0,5 gr sampel minyak/lemak kedalam tabung reaksi.
2. Tambahkan 5 ml kloroform pada tiap tabung reaksi, divorteks.
3.Siapkan reagen uji dengan cara mencampurkan alkali dengan phenolphtalein hingga diperoleh warna merah muda stabil. Dengan perbandingan 5 mL NaOH 1N dan 4 tetes PP.
4.Kemudian teteskan reagen uji tersebut ke dalam bahan berlemak yang diuji. Apabila terdapat asam lemak bebas pada bahan, maka tidak terbentuk warna merah muda.
IV. HASIL dan PEMBAHASAN
1. Pembentukan Sabun
Sampel Endapan
Minyak Baru +
Margarin ++
Gajih +++
Keterangan:
Minyak baruàendapan berwarna putih
Margarin àendapan berwarna putih
Gajih àendapan berwarna putih
Pembentukan sabun ini dilakukan untuk mengetahui bahwa lemak dapat menghasilkan padatan (sabun) melalui proses pemanasan dengan alkali. Sabun ini nantinya digunakan untuk mengetahui sifat-sifat lemak/lipida yang lain. Dalam pelaksanaan praktikum digunakan larutan NaOH sebagai penghidrolisis lemak. NaOH yang merupakan alkali, akan bereaksi dengan asam lemak bebas sehingga akan membentuk endapan berupa garam Natrium. Endapan inilah yang disebut sabun. Sedangkan alkohol yang memiliki sifat mudah menguap digunakan sebagai larutan untuk melarutkan gliserol, mempermudah percampuran antara bahan-bahan yang diuji (minyak baru, margarine, gajih) dengan NaOH pada saat dipanaskan. Dalam percobaan juga dilakukan pemanasan yang dimaksudkkan untuk mempercepat reaksi hidrolisis lemak, hidrolisis dapat berjalan dengan baik bila dilakukan pada suhu dan tekanan yang tinggi. Setelah itu larutan didinginkan dengan maksud agar diperoleh padatan/endapan yang merupakan sabun
Dari hasil percobaan diketahui bahwa margarine membentuk endapan (sabun) yang berwarna putih kekuning-kuningan, sedangkan minyak baru dan gajih (lebih banyak) menghasilkan endapan (sabun) berwarna putih. Sehingga dapat dikatakan bahwa gajih dan minyak baru dapat menghasilkan sabun lebih baik daripada margarine.
2. Isolasi Asam lemak dan Pengujian Garam Tak Terendapkan
CaCl2 MgCl2 Pb Aseta
Minyak Baru +++ + +
Margarine +++ ++ +
Gajih +++ ++ +
Pengujian Isolasi asam lemak dilakukan untuk memisahkan filtrat dengan endapannya. Produk dari percobaan 1, ditambah dengan aquadest dan dipanaskan sampai sabun larut/bersenyawa. Setelah itu ditambah HCl untuk membentuk kembali asam lemak dari sabun yang telah diperoleh sehingga akan terbentuk garam, menurut reaksi :
C17H35COONa + HClà C17H35COOH +NaCl
Na palmitat(sabun) Asam Lemak Garam
Produk dari reaksi isolasi asam lemak dimasukkan kedalam tabung reaksi melalui kertas saring sehingga akan terpisah antara filtrat dan endapan
(*) Filtrat
Dibagi menjadi tiga bagian dan masing-masing ditetesi dengan CaCl2, MgCl2, dan Pb-Asetat :
* Tabung yang ditetesi CaCl2
Pada tabung yang ditetesi CaCl2 ini menghasilkan endapan yang paling banyak dan sangat terlihat karena endapan segera memisah, filtrat dari minyak goreng baru yang ditambah CaCl2 menghasilkan endapan yang banyak dibandingkan dengan margarin dan gajih. Pengujian ini bisa diketahui ion-ion pembentuk air sadah. CaCl2 jika direaksikan akan membentuk ion Ca2+ yang merupakan ion pembentuk air sadah.
* Tabung yang ditetesi MgCl2
Pada larutan yang ditetesi MgCl2 juga diperoleh endapan namun endapan tidak sebanyak pada tabung
yang ditetesi CaCl2 lebih cenderung pada keruh, namun butiran-butiran endapannya masih dapat terlihat. Endapan ini juga dikarenakan ion Mg2+ merupakan ion pembentuk air sadah. Perbedaan banyaknya endapan yang terjadi dikarenakan perbedaan energi ionisasi. Energi ionisasi dari Mg jauh lebih besar jika dibandingkan dengan Ca, sehingga Mg lebih mudah larut daripada Ca yang
menyebabkan endapan yang dibentuk oleh Mg tidak sebanyak Ca yang sulit larut .
2 RCO2- + Ca2+ - (RCO2)2Ca
tak larut
* Tabung yang ditetesi Pb-Asetat
Setelah Pb-asetat diteteskan tidak terjadi endapan meskipun ada tapi sangat sedikit. Perubahan yang terjadi adalah larutan jadi keruh. Tidak adanya endapan pada perlakuan ini dikarenakan Pb2+ bukan merupakan ion pembuat air sadah, sehingga tidak mengendapkan sabun.
3. Ketidakjenuhan Asam Lemak Bebas
Br2 I2
Minyak Baru Bening tak berwarna(tdk bercampur)
Margarine Bening tak berwarna(tdk bercampur)
Gajih Bening kekuningan tak berwarna( ada sedikit bercampur)
Asam Stearat kuning tak berwarna(sdikit bercampur bercampur)
Asam Oleat bening tak berwarna(bercampur)
**Endapan
Endapan dari hasil saringan ditambahkan dengan khloroform yang merupakan pelarut murni untuk mempercepat hidrolisis. Sedangkan penambahan air bromine digunakan untuk pemecah ikatan rangkap asam lemak tak jenuh. Asam lemak tak jenuh memiliki ikatan rangkap dalam rantai karbonnya. Sedangkan asam lemak jenuh tidak memilki ikatan rangkap. Kadar asam lemak tak jenuh pada lemak hewani lebih kecil daripada lemak nabati. Hal ini ditunjukkan dengan penambahan air bromine pada minyak baru dan gajih, pada minyak baru menunjukkan adanya ikatan rangkap yang terputus setelah dilakukan penetesan, sedangkan gajih setelah beberapa tetes untuk memutuskan ikatan rangkapnya. Ini menunjukkan gajih sebagai lemak hewani memiliki asam lemak tak jenuh yang lebih sedikit. Sedangkan untuk asam oleat dan asam stearat didapatkan bahwa asam stearat merupakan asam lemak jenuh karena mengalami perubahan warna(terdekolorisai) saat ditetesi Br2 sedangkan asam oleat merupakan asam lemak tak jenuh. Dalam perlakuan ini digunakan vorteks untuk membuat campuran yang homogen.
4. Asam Lemak Bebas
Minyak tengik + +
Minyak baru ---
Minyak bekas ++
Margarine --
Gajih ++
.
Percobaan ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah bahan makanan mengandung banyak lemak atau tidak, mengandung asam lemak bebas atau tidak, sehingga bisa diketahui makanan tersebut mempunyai mutu yang baik atau tidak.
Dalam percobaan ini digunakan indikator PP jika warna merah dari PP hilang berarti pengujian menunjukkan hasil positif atau dalam bahan tersebut terdapat asam lemak bebas.
Dari percobaan diketahui bahan minyak tengik, minyak bekas , , gajih menunjukkan adanya asam lemak bebas ditandai dengan hilangnya warna merah muda (pink)dari PP saat PP dituang ditabung. Sedang minyak baru dan margarin mengandung asam lemak bebas, ditandai dengan masih adanya warna merah muda (pink) pada saat PP diteteskan. Dapat dikatakan pula bahwa minyak baru dan margarine mempunyai mutu yang baik, sedangkan minyak tengik, minyak bekas, gajih, mempunyai mutu yang kurang baik. Fenomena ketengikan minyak dikarenakan adanya proses oksidasi. Udara hangat dan membiarkan bahan pangan di udara terbuka merangsang terjadinya ketengikan. Trigliserida cepat menjadi tengik, menimbulkan bau dan cita rasa tidak enak bila dipanaskan pada udara lembab suhu kamar.
V. KESIMPULAN
1. Melaui saponifikasi (penyabunan) lemak dapat dihidrolisi sehingga menghasilkan sabun.
2. Pada proses saponifikasi akan didapatkan endapan garam Natrium sebagai hasilnya.
3. Penambahan CaCl2 menunjukkan endapan paling banyak dibandingkan penambahan MgCl2 dan Pb-asetat.
4. Ca2+ dan Mg2+ merupakan ion sadah dengan energi ionisasi Ca2+
Asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang punya ikatan rangkap pada rantai karbonnya.
6. Minyak baru memiliki kandungan asam lemak bebas paling sedikit dan memiliki mutu yang cukup baik dibandingkan minyak bekas, minyak tengik.
7. Gajih, margarine, minyak goreng, dan oleat mengandung asam lemak tak jenuh. Stearat mengandung asam lemak jenuh.
VI. DAFTAR PUSTAKA
Martoharsono, S.1994. Biokimia Jilid I. Gadjah Mada University-Press: Yogyakarta.113 p.
Podwell.1999.Biochemistry Harper 24th edition (Biokimia Harper edisi 24, alih bahasa Hartono) Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 891 p.
Pudjiadi, A.1994. Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia-Press. Jakarta .472 p.
Sidik, M dan Y.Boer.1994. Kimia Organik. Universitas Terbuka Depdikbud. Jakarta.
Yogyakarta, 25 September 2007
Asisten, Praktikan,
Nurdianto Rr.Wulan Setyadewi
