Food chemistry of lipid 1

Food ChemistryLipid

Penggolongan, karakteristik, reaksi, dan lemak fungsional

Pramono,H.

SANITASI HIGIENE

KIMIA PANGAN

THP TRADISIONAL

TEK. FERMENTASI

Outline Lipida

Lipida

Klasifikasi

Struktur Lipid

Lemak dan Minyak

Aplikasi Lipid

Reaksi pembentukan

Tata nama

Komposisi dalam Bahan

Proses Ekstraksi

Reaksi Kimia

Fisikokimia Lipid

1. Klasifikasi Lipid

Lipid turunanLipid Komposit

Fosfo agliserol

Spingolipid

Sphingomyelin Cerebroside Ganglioside

Lipid Sederhana

Ester gliserol

Wax

Lipid Sederhana

Ester gliserol

Wax

Ester

gliserol

Alkohol rantai panjang

Asam lemak rantai panjang

Spingolipid

Sphingomyelin

Cerebroside

Ganglioside

2. Struktur lipid

Gliserin Asam lemak

Struktur kimia Penamaan Fisiko kimia

As.lem. Jenuh As.lem. Tak Jenuh

Gliserin/gliserol

• Gliserin bersifat polar• Terdiri atas tiga atom karbon

Asam lemak

• Struktur kimia: asam lemak jenuh dan tak jenuh

• Penamaan• Fisiko kimia

– Titik leleh dipengaruhi jumlah ikatan rangkap dan panjang rantai karbon

– Larut dalam air atau pelarut polar, semakin panjang rantai semakin rendah kelarutan

3. Monogliserida dan Digliserida

• Merupakan hasil reaksi gliserol dan asam lemak

• Struktur ikatan dapat berupa polar atau non-polar

• Reaksi dipercepat dengan katalis dan pemanasan

Mono-,di-dan trigliserida

Reaksi

• Reaski esterifikasi– Reaksi gliserol dengan asam lemak menghasilkan

mono atau digliserida• Reaksi inesterifikasi

– Reaksi gliserol dengan lemak/minyak menghasilkan monogliserida dan digliserida

Termasuk reaksi apa ini?

4. Lemak dan Minyak

Reaksi pembentukan

Tata nama

Komposisi dalam Bahan

Proses Ekstraksi

Reaksi Kimia

Fisikokimia Lipid

Kelarutan

Reaksi pembentukan

• Asam lemak terikat pada gliserol ikatan kovalen ester gliserol

• Ikatan pada gugus karboksil asam lemak dan gugus hidroksil pada gliserin membebaskan satu molekul air reaksi polimerasi kondensasi

• Trigliserida bersifat non-polar

Klasifikasi dan Tata nama

• Tata nama ditentukan oleh jumlah, jenis, dan posisi asam lemak yang terikat pada gliserol– Contoh 1-monostearin, 1,3-distearin, tristearin

• Penamaan umum : trigliserida

Komposisi asam emak dalam bahan pangan

Perbandingan ikan air tawar dan laut

Proses ekstraksi dan pemurnian lemak/minyak

Minyak

Minyak Nabati

Minyak Hewani

Pengepresan

Pemanasan

Pelarut lemak

Jenis Metode ekstraksi Tahapan Pemurnian

Degumming

Refining

Bleaching

Deodorisasi

Fraksinasi

5. Reaksi Kimia Lemak dan Minyak

• Reaksi hidrolisis lemak• Reaksi hidrogenasi• Reaksi penyabunan• Reaksi autooksidasi lemak

Hidrolisis Lemak

• Biasa juga disebut dengan lipolisispelepasan asam lemak dari gliserin

• Dipicu oleh :– Lipase– pemanasan

• Setiap pelepasan membutuhkan satu molekul air

• Gejala: bau tengik

Hidrolisis

Hidrogenasi

• Penambahan hidrogen ke dalam rantai asam lemak tak jenuh pada ikatan rangkapnya

• Katalisator berupa metal

Reaksi penyabunan

• Terjadi bila lemak dipanaskan dengan adanya alkali konversi ester gliserin menjadi garam Na-palmitat dan gliserin

Reaksi Autooksidasi• Merupakan proses oksidasi non enzimatis

utama yang menghasilkan rantai radikal • Terdiri dari • Inisiasi : pembentukan radikal R atau

RO2• Propagasi: R + O2 RO2• RO2 + RH RO2H + R• Terminasi: interaksi antar radikal untuk

mengahasilkan produk yang tidak reaktif

14 13 12 11 10 9

- H

C H 2 C H C H C H 2 C H C H C H2 R(C H2)3C H 3

Inisiasi

13 12 11 10 9

+ 3O2

(CH2)4C H 3 C H C H C H C H C H 2 RC H

+ H from RH

(C H 2)4C H 3 C H C H C H C H C H 2 RC H

O

OPropagasi

13 12 11 10 9

Mekanisme of Autooksidasi

MetalEnergiSpesies oksigen reaktif

K=109/sec

(K= 10o M-1sec-1) E0=1000mv

R.

E0= 600mv

DekomposisiHidroperoksida - OH

C H C H C H C H C H C H2 R(C H2)4C H3

O

O

H

(C H2)

4C H 3 C H C H C H C H C H 2 RC H

O

C H 3 (C H 2)4 C HO

13 12 11 10 9

13 12 11 10 9

Terminasi(C H

2)

3C H 3 C H 3

E0=2300 mv

E0=1600 mv

Mekanisme Oksidasi

Inisiasi

Propagasi

Terminasi

· ·+·· +

RH R H

R O 2 ROO

· + + ·ROO R 1H ROOH R 1

· ·+

+ +· ·

R O R R OR· ·

·

+

· ·+

2RO R OO R OOR O 2+ +· 22

R R RR

R OO R OO R OOR

R OO R R OOR

O 2

6. Fisikokimia Lemak dan Minyak

• Fisikokimia?1. Kelarutan2. Indeks refraksi3. Titik leleh4. Berat jenis5. Bilangan iod6. Kapasitas absorpsi air7. Turbidity point

8. Indeks kepadatan lemak

9. Bilangan asam10. Bilangan peroksida11. Bilangan paraanisidin12. Derajad ketengikan13. Bilangan TBA

1. Kelarutan pelarut organik non polar, contoh: heksana, petrolium eter

2. Indeks refraksi berat molekul, panjang rantai asam lemak, tingkat ketidakjenuhan, konjugasi

kemurnian lemak

3. Titik lelehlemak/minyak berubah cair. As.lemak jenuh titik leleh lebih tinggi dibanding

as.lemak tak jenuh

4. Berat jenisditenttukan melalui perbandingan berat contoh minyak dengan air yang

volumenya sama pada suhu yang sama (25 C). Sekitar: 0.916-0.923 g/ml

5. Bilangan iod Ikatan rangkap berikatan dengan Iod jumlah ikatan rangkap

6. Kapasitas absorpsi air Kapasitas mengabsorpsi air emulsi

7. Turbidity point Mengetahui pengotor oleh bahan lain mengukur suhu minyak pada saat

minyak cair menjadi padat

8. Indeks kepadatan lemaktingkat kepadatan lemak pada suhu yang berbeda

9. Bilangan asam Bilangan yang menunjukkan asam lemak bebas yang

terkandung dalam lemak hidrolisis lemak indikator kerusakan lemak

10. Bilangan peroksida

11. Bilangan paraanisidin12. Derajad ketengikan13. Bilangan TBA

Bentuk Kristal

•Ketika trigliserida yang terdiri dari satu jenis asam lemak dilelehkan dan didinginkan secara cepat

• Lemak akan memadat pada titik leleh terendah. Kristal yang terbentuk disebut kristal .

• Jika dipanaskan kembali dan meleleh, dan suhu dijaga diatas titik lelehnya, maka lemak akan memadat kembali membentuk kristal ’

•Dengan cara yang sama kristal yang stabil dapat diperoleh

•Kristal mempunyai titik leleh yang paling tinggi

• Bentuk dari trigliserida dengan asam lemak jenuh campuran sulit diperoleh

• Biasanya mempunyai titik leleh tertinggi dalam bentuk ’

• Diantara asam lemak tidak jenuh, hanya trigliserida yang simetris (misal USU, SUS, UUU) yang mempunyai titik leleh

• Bentuk yang stabil, membentuk kristal dalam bentuk rantai ganda DCL (Double Chain Length) atau 2

• Jika satu rantai asam lemak berbeda posisinya dengan rantai asam lemak yang lain, maka terbentuk TCL (Triple Chain Length) atau 3 yang merupakan model paling efisien

Titik Leleh

• = terendah• ’ = intermediate• = tertinggi

Titik Leleh Kristal Lemak

Atom C

Titik Leleh (C) Long spacing 10-10 m

’ ’

8 -51 -18,0 10,0 - - 22,7

10 -10,5 17,0 32,0 30,2 27,7 26,5

12 15,0 34,5 46,5 35,6 32,9 31,2

14 33,0 46,0 58,0 41,0 37,3 35,7

16 45,0 56,5 66,0 45,8 43,8 43,5

18 54,7 64,0 73,3 50,6 47,0 45,1

20 62,0 69,0 78,0 55,8 50,7 49,5

22 68,0 74,0 82,5 61,5 56,0 54,0

Lemak Fungsional

Omega-3 fatty acids

• Alpha-linolenic acid (18:3 (x-3)• Eicosapentaenoic acid (20:5 (x-3) (EPA)• docosahexaenoic acid; DHA

Omega-6 fatty acids

• Gamma linoleic acid (18:3 (x-6) (GLA)• Conjugated linoleic acid (main isoform is

cis-9, trans-11-octadecadienoic acid; CLA)• Medium chain triglyceride (MCTs)

Ada pertanyaan?