8 LEMAK DAN MINYAK A.
RUMUS STRUKTUR DAN NAMA LEMAK
B.
SIFAT-SIFAT LEMAK DAN MINYAK
C.
FUNGSI DAN PERAN LEMAK DAN MINYAK
Lipid berasal dari kata Lipos (bahasa Yunani) yang berarti lemak. Lipid didefinisikan sebagai senyawa organik yang terdapat di alam dan sukar larut dalam air, tetapi mudah larut dalam pelarut organik nonpolar, misalnya hidrokarbon atau eter. Lipid dikelompokkan berdasarkan kemiripan sifat fisiknya, sedangkan rumus kimia, fungsi, struktur, dan gugus fungsinya beraneka ragam. Senyawa yang tergolong lipid antara lain trigliserida (lemak dan minyak), fosfolispid dan steroid. Namun yang kita pelajari dalam bab ini hanyalah lemak dan minyak. Dalam mempelajari lemak dan minyak diharapkan Anda dapat memahami struktur, tatanama, penggolongan, sifat, dan kegunaan lemak. Anda akan lebih jelas dengan memperhatikan peta konsep berikut ini.
240
KIMIA XII SMA
LIPID terdiri
fosfolipid
steroid
trigliserida
lemak
berupa
terbentuk asam lemak jenuh
minyak terbentuk
gliserol
asam lemak tidak jenuh
A. RUMUS STRUKTUR DAN NAMA LEMAK Kita sering mendengar kata minyak dan lemak. Lemak dan minyak tergolong senyawa trigiserida atau triasilgliserol yang berarti triester dari gliserol. Tiga -OH dari gliserol dapat diganti dengan sejenis sisa asam atau berbagai jenis sisa asam. Rumus struktur dari lemak atau minyak adalah O CH2 – O – C R1 O CH – O – C R2 O CH2 – O – C R3 R1 = R2 = R3 atau R1 ≠ R2 ≠ R3 R1/R2/R3 adalah sisa asam dari asam lemak jenuh atau tidak jenuh.
KIMIA XII SMA
Contoh: O CH2 – O – C C17H5 O CH – O – C C17H5 O CH2 – O – C C17H5 Lemak dan minyak seringkali diberi nama sesuai dengan asam lemak pembentuknya Contoh: tristearin dari gliserol dan tristearat tripalmitin dari gliserol dan tripalmitat Minyak dan lemak dapat juga diberi nama dengan cara yang biasa dipakai untuk penamaan suatu ester Contoh: gliseril tristearat dan gliseril tripalmitat O H2C – O – C – (CH2)16CH3 O HC – O – C – (CH2)16CH3 + 3H2O O
H2C – OH H+
O
HC – OH + 3CH3(CH2)16–C OH
H2C – O – C – (CH2)16CH3
H2C – OH gliserol (gliserin)
tristearin (gliseril tristearat)
asam stearat (suatu asam lemak)
O H2C – O – C – (CH2)14CH3 O HC – O – C – (CH2)14CH3 + 3H2O O H2C – O – C – (CH2)14CH3 tripalmitin (gliseril tripalmitat)
H2C – OH H+
O
HC – OH + 3CH3(CH2)14–C OH H2C – OH gliserol (gliserin)
asam palmitat (suatu asam lemak)
Kebanyakan lemak dan minyak yang terdapat di alam merupakan trigliserida campuran, artinya ketiga bagian asam lemak dari gliserida itu tidaklah sama. Hampir semua asam lemak yang terdapat dalam alam mempunyai jumlah atom karbon yang genap, karena asam ini dibiosintesis dari gugus asetil berkarbon dua dalam asetil kooenzim A.
241
242
KIMIA XII SMA
O 8CH3C – C – SCoA
banyak tahap
CH3(CH2)14COOH
asetilkoenzim A
asam palmitat
(dua atom karbon)
(jumlah atom karbon genap)
Tabel di bawah adalah daftar asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Tabel 8.1. Asam lemak pilihan dan sumbernya Nama asam
Struktur
Jenuh: butirat palmitat
CH3(CH2)2COOH CH3(CH2)14COOH
stearat
CH3(CH2)16COOH
Tak Jenuh: palmitoleat
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
oleat
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
linoleat
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH= CH(CH2)7COOH CH3CH2CH=CHCH2CH= CHCH2CH(CH2)7COOH CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2 COOH
linolenat arakidonat
Sumber lemak susu lemak hewani dan nabati lemak hewani dan nabati lemak hewani dan nabati lemak hewani dan nabati minyak nabati minyak biji rami minyak nabati
Latihan 1 1. Beri nama trigliserida di bawah ini: a. CH2 – O – C O (CH2)2CH3 O CH – O – C (CH2)2CH3 O CH2 – O – C (CH2)2CH3
O (CH2)7CHCH(CH2)7CH3 O CH – O – C (CH2)7CHCH(CH2)7CH3 O CH2 – O – C (CH2)7CHCH(CH2)7CH3
b. CH2 – O – C
2. Termasuk lemak atau minyakkah trigliserida di atas (no. 1)?
KIMIA XII SMA
B. SIFAT-SIFAT LEMAK DAN MINYAK Lemak dan minyak keduanya tidak larut dalam air, tetapi dapat larut dalam pelarut organik seperti benzena, kloroform dan eter. Perbedaan antara lemak dan minyak adalah wujudnya pada suhu kamar kalau lemak padat sedangkan minyak cair. Lemak dan minyak merupakan ester yang terbentuk dari asam-asam lemak (asam karboksilat rantai panjang) dan gliserol (1, 2, 3 propanatriol). Reaksi antara gliserol dan asam lemak (fatty acid) dapat menghasilkan monoester, diester atau triester. Reaksi ini tergolong reaksi esterifikasi di mana terjadi reaksi yang disertai pelepasan molekul kecil yaitu air (reaksi kondensasi). Perbedaan antara lemak dan minyak juga terletak pada komponen asam lemaknya, apakah berupa asam lemak jenuh atau asam lemak tak jenuh. - Asam lemak jenuh adalah asam karboksilat rantai panjang yang semua ikatan antar C-nya tunggal (jenuh) Contoh: asam butirat, asam palmitat, asam stearat - Asam lemak tak jenuh adalah asam karboksilat rantai panjang yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap (tak jenuh antar atom C-nya) Lemak (fat) mengandung lebih banyak asam lemak jenuh sedangkan minyak (oil) lebih banyak mengandung asam lemak tak jenuh. Asam lemak tak jenuh mempunyai titik leleh yang lebih rendah dari asam lemak jenuh dengan jumlah atom C yang sama. Hal ini dikarenakan struktur ikatan rangkap pada asam lemak tak jenuh menyebabkan kerapatan molekulmolekulnya lebih rendah. Oleh karena itu minyak cenderung berada dalam fase cair, sedangkan lemak berada dalam fase padat. Sebagian besar gliserida pada hewan adalah berupa lemak, sedangkan gliserida dalam tumbuhan banyak berupa minyak. Karena itu biasa kita dengar ungkapan lemak hewani (contohnya: lemak babi, lemak sapi) dan minyak nabati (contohnya: minyak kelapa, minyak jagung)
Latihan 2 1. Sebutkan perbedaan lemak dan minyak! 2. Mengapa pada umumnya minyak berupa cair?
C. FUNGSI DAN PERAN LEMAK DAN MINYAK Kita sering mendapatkan peringatan tentang bahaya makanan yang mengandung kadar lemak yang tinggi. Hal ini disebabkan makanan berlemak mengandung energi yang sangat tinggi dan dapat menyebabkan kegemukan (obesitas). Yang lebih bahaya lagi, lemak jenuh yang terdapat dalam hewan seperti susu, mentega dan daging dapat mengganggu metabolisme dan mengakibatkan penumpukan lemak di dalam materi. Dalam jangka panjang, hal ini
243
244
KIMIA XII SMA
dapat menyebabkan masalah besar, seperti penyakit jantung dan kematian. Untuk mengatasi hal tersebut, kita dapat mengurangi konsumsi lemak jenuh atau mengganti makanan yang mengandung lemak jenuh dengan lemak tak jenuh, contohnya mengganti mentega (lemak hewani) dengan margarin (lemak tumbuhan). Peranan lemak dan minyak sangat penting dalam sistem kehidupan, antara lain: a. Sebagai sumber energi, merupakan bentuk penyimpanan energi yang paling efektif dalam tubuh makhluk hidup. Lemak memberikan energi sekitar 2 kali lebih besar dibandingkan protein dan karbohidrat b. Insulasi termal/atau panas, mamalia mempunyai lapisan lemak di bawah kulitnya yang berfungsi sebagai insulasi termal. Contohnya pada ikan paus dan anjing laut yang hidup di laut dingin. c. Sebagai pelindung organ tubuh. Beberapa organ penting yang bersifat lembut, seperti ginjal dilindungi oleh lapisan lemak d. Sebagai sumber vitamin (makanan). Vitamin A, D dan E hanya larut dalam lemak.
Latihan 3 1. Mengapa lemak dapat menyebabkan kegemukan? Jelaskan! 2. Apa fungsi lemak/minyak?
nc i u K a Ka t Lipid Trigliserida Trigliserol Asam lemah jenuh Asam lemah tak jenuh Dibiosintesis Obesitas
RANGKUMAN • Lemak dan minyak secara alami ditemukan sebagai ester dari asam karboksilat dan terdiri dari atom C, H dan O • lemak dan minyak adalah ester yang terbentuk dari asam lemak (asam karboksilat rantai panjang) dan gliserol (1, 2, 3-propatriol) • Asam lemak dibedakan menjadi 2 golongan, yaitu: • asam lemak jenuh: asam karboksilat rantai panjang semua ikatan atom Cnya jenuh (tunggal) • asam lemak tak jenuh: asam karboksilat rantai panjang mempunyai atau lebih ikatan tak jenuh (rangkap) antar atom C-nya
KIMIA XII SMA
• Lemak dan minyak tergolong senyawa trigliserida (triester gliserol) umumnya minyak (cair) mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh sedangkan lemak (padat) umumnya mengandung lebih banyak asam lemak jenuh • Asam lemak mengandung atom karbon berjumlah genap • Struktur umum lemak dan minyak: O H2C – O – C – R1 O HC – O – C – R2 O H2C – O – C – R3
R1, R2, R3 adalah rantai hidrokarbon dengan jumlah atom C dari 3 hingga 23 dan R1, R2, R3 ada yang sama dan ada yang beda.
P
ELATIHAN SOAL
I. Pilihlah huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang tepat! 1. Hidrolisis suatu lemak dalam air akan menghasilkan senyawa .... a. gliserol b. gliserol dan sabun c. asam-asam amino d. gliserol dan asam karboksilat e. gliserol dan asam amino 2. Perhatikan rumus lemak berikut:
O H2C – O – C – C3H7 O HC – O – C – C3H7 O H2C – O – C – C3H7 Nama lemak tersebut adalah .... a. gliseril tributirat b. gliserol trilaktat c. gliserin trioleat d. gliseril tripalmitat e. gliseril tristearat
245
246
KIMIA XII SMA
3. Rumus struktur dari tristearin adalah .... a. 3CH3(CH2)16COOH b. H2C –– CH –– CH2 OH OH c.
OH O
H2C – O – C – C17H35 O
7.
HC – O – C – C17H35 O H2C – O – C – C17H35 d.
O H2C – O – C – C15H31 O
8.
HC – O – C – C15H31 O H2C – O – C – C15H31 e. 3CH3(CH2)14COOH 4. Yang tergolong lemak jenuh adalah .... a. gliseril trioleat b. gliseril trilinoleat c. gliseril trilinolenat d. gliseril tristearat e. gliseril tripalmitoleat 5. Hidrolisis lemak dengan larutan NaOH akan dihasilkan senyawa .... a. asam lemak b. sabun c. asam stearat d. glikol e. glioksal 6. Pernyataan di bawah yang kurang tepat adalah .... a. lemak dan minyak tersusun dari atom-atom C, H dan O b. lemak dan minyak tergolong senyawa triester
9.
10.
c. lemak lebih banyak mengandung asam lemak jenuh d. minyak lebih banyak mengandung asam lemak jenuh e. pada atom C yang sama titik leleh minyak lebih kecil dari lemak Fungsi lemak yang kurang tepat adalah .... a. sumber cadangan energi b. insulasi termal c. pelindung organ tubuh d. pelarut vitamin tertentu e. pembentukan hormon Pembuatan lemak dapat dilakukan dengan reaksi penjenuhan minyak dan disebut dengan proses .... a. dehidrogenasi b. dehidrasi c. hidrogenasi d. esterifikasi e. kondensasi Bila 2 mol gliseril trioleat bereaksi sempurna dengan gas hidrogen, maka volume gas hidrogen yang diperlukan pada STP adalah .... a. 134,4 liter b. 112 liter c. 89,6 liter d. 67,2 liter e. 44,8 liter Terlalu banyak mengkonsumsi mentega dan daging dapat berbahaya bagi kesehatan, karena lemaknya dapat menyebakan .... a. methaemoglobin b. karsinogen c. obesitas d. imundefisiensis e. abses
KIMIA XII SMA
II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini! 1. 2. 3. 4.
Apa yang dimaksud lemak itu? Apakah perbedaan utama antara lemak dan minyak? Dapatkan suatu minyak diubah menjadi lemak? Dari bahan-bahan berikut, manakah yang tergolong lemak dan manapula yang tergolong minyak? margarin, minyak goreng, mentega, dan minyak jagung 5. Reaksi berikut menggambarkan pembentukan lemak
A +3 B
6. 7. 8. 9. 10.
C
+ 3 D
a. zat apakah A b. zat apakah D c. dan sebutkan satu jenis lemak dan satu jenis minyak dapat berupa senyawa C Apakah yang dimaksud dengan lemak jenuh dan lemak tak jenuh itu? Sebutkan suatu produk yang mengandung lemak jenuh! Sebutkan peranan lemak dalam sistem kehidupan! Mengapa hampir semua asam lemak alam mempuyai jumlah C genap? Mengapa kalau kita terlalu banyak mengkonsumsi lemak, membahayakan kesehatan?
247
