SENYAWA LIPID.

Presentasi berjudul: "SENYAWA LIPID."— Transcript presentasi:

1 SENYAWA LIPID

2 Outline Pengetahuan dasar: - trigliserida dan asam lemak
- terpenes dan terpenoids - steroids - phospholipids Aplikasi industri

3 Pengantar Lipid: larut dalam pelarut-pelarut non polar Jenis-jenis:
1. Triacylglycerol 2. Terpenoid 3. Phosphatide 4. Steroid

4 Contoh

5 Triacylglycerols and Fatty Acids

6 Triacylglycerols (trigliserida)
Kebanyakan senyawa lipid merupakan ester dari gliserol (=triacylglycerols) Simple triacylglycerols: semua gugus alkil (=R) sama Mixed triacylglycerols: gugus alkil tidak sama

7 Sumber trigliserida Tanaman Hewan Wujud: - cair  disebut minyak
- padat  disebut lemak - hasil modifikasi: margarin

8 Fatty acid (asam lemak)
Hasil dari hidrolisis minyak/lemak

9

10

11 Melting point Asam lemak jenuh menunjukkan melting point yang lebih tinggi daripada asam lemak tidak jenuh. Asam lemak jenuh: struktur kristal lebih rapat sehingga gaya van der Waals lebih besar Melting point meningkat dengan bertambahnya berat molekul

12 Melting point Asam lemak tidak jenuh:
posisi cis- menyebabkan rantai membengkok sehingga struktur kristal tidak bisa rapat dan gaya van der Waals berkurang (akibatnya melting point lebih rendah daripada asam lemak jenuh)

13

14 Komposisi asam lemak

15 Terpene dan Terpenoid

16 Definisi Merupakan senyawa yang terdapat pada tanaman, dikenal sebagai minyak atsiri (essential oils) Banyak digunakan dalam industri obat dan parfum

17 Fungsi pada tanaman Menimbulkan aroma khas pada tanaman tertentu
Dugaan mengenai manfaat minyak atsiri untuk tanaman sendiri: - menarik perhatian serangga untuk membantu perkembangbiakan - mencegah perusakan oleh hewan/parasit - menghasilkan semacam ‘coating’ untuk mencegah penguapan air yang berlebihan - mencegah tanaman mengalami ‘overheated’

18 Senyawa toksik Pada dasarnya minyak atsiri merupakan ekskresi tanaman yang kemungkinan membawa sisa-sisa proses asimilasi yang dilakukan tanaman. Dengan demikian, minyak atsiri cenderung bersifat toksik, tetapi dapat memberikan efek positif jika diberikan dalam batas-batas dosis yang aman.

19 Sumber minyak atsiri dalam tanaman
Kelenjar eksternal: Pada sel epidermis dan modifikasinya (misalnya bulu-bulu lembut pada permukaan daun) Kelenjar internal: Di antara sel-sel jaringan tanaman

20 Minyak atsiri dalam tanaman
Kelenjar minyak daun saga Kelenjar minyak bunga cengkeh

21 Minyak atsiri dalam tanaman
Kelenjar minyak akar jahe Kelenjar minyak oregano

22 Minyak atsiri dalam tanaman
Kelenjar minyak peppermint Kelenjar minyak daun lavender

23 Pemungutan minyak atsiri
Letak kelenjar tersembunyi, diselubungi selaput Kandungan sangat sedikit Target proses: - Efisiensi tinggi - Kemurnian produk

24 Pertimbangan proses Posisi kelenjar minyak atsiri menjadi salah satu pertimbangan proses pengambilan minyak atsiri. Kelenjar eksternal: Bahan baku tidak boleh terlalu lama disimpan, harus segera didistilasi. Kelenjar internal: Bahan baku perlu dipotong-potong untuk mengambil minyak sebanyak-banyaknya.

25 Efek kondisi budidaya Kualitas minyak atsiri yang dihasilkan tergantung pada kondisi budidaya tanaman (iklim, jenis tanah, intensitas sinar matahari, dan lain-lain) dan kondisi pemetikan (umur tanaman, waktu pemetikan). Oleh karena itu ada daerah-daerah yang terkenal untuk jenis minyak atsiri tertentu (misalnya nilam di aceh, kayu putih di Maluku, dll.)

26 Prosedur pemanenan Teknik pemanenan dapat mempengaruhi jumlah minyak atsiri yang akan diperoleh. Tiap komoditas bahan baku minyak atsiri memiliki prosedur pemanenan khusus. Contoh: Daun saga akan kehilangan minyak atsirinya sampai 60% selama 6 jam terkena sinar matahari. Oleh karena itu pemanenan dilakukan malam hari dan dijaga tidak kena sinar matahari sampai masuk ke tangki distilasi.

27 Distribusi pada jaringan tanaman
Dalam satu tanaman, kandungan minyak atsiri berbeda-beda pada tiap bagiannya. Bahkan bisa terjadi pada satu tanaman, batang, daun, dan bunga mengandung minyak atsiri dengan komponen utama yang sangat berbeda satu sama lain.

28 Contoh: Kayu Manis Kulit kayu: aldehid cinamat Daun: eugenol
Akar: kamfer Lebih mudah mensortir bahan baku daripada memisahkan komponen-komponen yang sudah bercampur jadi satu dalam minyak hasil distilasi

29 Karakteristik minyak atsiri
Disebut essential oil, ethereal oil Relatif lebih mudah menguap (membedakan dengan asam-asam lemak, misalnya vegetable oil)

30 Komponen kimia Empat kelompok utama:
1. Terpenes (mencakup isopren dan isopenten) 2. Senyawa-senyawa rantai lurus tak bercabang 3. Turunan benzene 4. Lain-lain (insidental dan sangat spesifik untuk jenis tanaman tertentu)

31 Struktur kimia Biasanya mengandung C10H16.
Dapat berupa senyawa dengan ikatan rangkap, senyawa yang mengandung struktur cincin, atau kombinasi dari keduanya. Kadang-kadang sebagai C10H16O dan C10H18O (ada oksigen dalam molekul, disebut terpenoid)

32 Struktur kimia: isoprene
Isoprene (2-metil-1,3-butadien)

33 Struktur kimia Isopenten (isoprene) Terpene Sesquiterpen

34 Struktur kimia

35 Struktur kimia

36 Struktur kimia

37 Struktur kimia: tetrapene

38 Struktur kimia: vitamin A

39 Struktur kimia: polyisoprene
Dikenal sebagai karet alam Polimerisasi isoprene menjadi karet dilakukan dengan katalis Ziegler-Nata

40 Sifat fisis terpene/terpenoids
Mengingat posisi kelenjar minyak sangat tersembunyi, cara paling mudah untuk mengambil minyak atsiri adalah dengan cara penguapan. Titik didih berkisar antara oC. Pada suhu ini mulai terjadi kerusakan (misalnya resinisasi). Bagaimana membuat minyak atsiri menguap di bawah titik didihnya?

41 Termodinamika Contoh: Titik didih minyak nilam  250oC
Titik didih air = 100oC Berapa titik didih campuran minyak nilam dan air? Dalam proses distilasi, minyak nilam sudah mulai menguap pada suhu < 100oC karena dalam fasa uap terdapat uap air bersama dengan uap minyak nilam (Termodinamika TK 2)

42 Distilasi uap Perlu diperhatikan bahwa kontak dengan uap air kadang-kadang dapat menyebabkan terjadinya reaksi hidrolisis sehingga menurunkan perolehan minyak atsiri. Produk distilasi uap tidak sama persis dengan minyak atsiri yang berada dalam tanaman.

43 IKM Atsiri

44 Produk distilasi uap Minyak atsiri hasil distilasi uap adalah campuran banyak senyawa. Seringkali diinginkan mengambil senyawa tertentu saja dari campuran tersebut. Perlu proses purifikasi.

45 Beberapa jenis purifikasi
Reaksi dengan basa untuk menghilangkan asam Reaksi dengan sulfit untuk menghilangkan aldehid dan keton Reaksi dengan phtalat anhidrid untuk menghilangkan alkohol Ekstraksi dengan pelarut tertentu Fraksinasi untuk memisahkan senyawa berdasarkan titik didih

46 Fraksinasi Terpene Sesquiterpen Fraksi berat minyak terambil Diterpene
Hemiterpen 20 100 200 300 400 Titik didih normal, oC

47 Untuk senyawa rantai panjang
Jika jumlah atom C senyawa yang ingin dipisahkan > 30 atom C, cara fraksinasi tidak ekonomis. Diperlukan suhu sangat tinggi pada tekanan atmosferis. Jika hendak dilakukan pada suhu yang tidak terlalu tinggi, kondisi operasi harus vakum (sangat mahal)

48 Untuk senyawa rantai panjang
Lebih ekonomis menggunakan cara ekstraksi/adsorpsi. Cara mutakhir: - Ekstraksi reaktif - Ekstraksi superkritis - Liquid chromatography

49 Steroid

50 Definisi Merupakan regulator biologis (mengendalikan fungsi-fungsi fisiologis dalam makhluk hidup)

51 Struktur kimia Steroid adalah derivatif dari senyawa perhydrocyclopentanophenantrene

52 Struktur kimia Sambungan antar cincin disebut ring junction
Pada kebanyakan steroid: Junction B-C dan C-D = trans Junction A-B bisa trans atau cis Gugus metil pada junction (no. 18 dan 19) disebut angular methyl groups

53 Struktur kimia Gugus pada sisi yang sama dengan angular methyl disebut  substituents Gugus pada sisi yang berlawanan dengan angular methyl disebut  substituents

54 Identifikasi Berdasarkan gugus R di posisi C nomor 17

55 Cholesterol Senyawa intermediate untuk pembentukan steroid yang berguna sebagai regulator fungsi-fungsi fisiologis Dapat disintesis sendiri oleh tubuh Kelebihan cholesterol: pengerasan arteri, penyumbatan arteri jantung, dll.

56 Cholesterol dalam tubuh
Berupa chylomicrons (agregat cholesterol+lemak+protein) HDL = high density lipoprotein: kholesterol ‘baik’ (mengangkut lemak-lemak untuk dihancurkan di hati) LDL = low density lipoprotein kholesterol ‘jahat’ (membawa lemak dari hati ke jaringan tubuh)

57 LDL

58 Phospholipid

59 Struktur Kerangka dasar berupa gliserol, dua gugus –OH mengikat asam lemak, satu gugus –OH mengikat asam fosfat

60 Karakter spesifik

61 Membran sel Phospholipid merupakan komponen penting dalam dinding sel

62 Aplikasi farmasi Untuk controlled release drug

63 Aplikasi industri Biodiesel Surfaktan

64 Biodiesel

65 Sejarah Rudolf Diesel menggunakan minyak nabati untuk bahan bakar mesin yang pertama kali didemonstrasikan (tahun 1900) 1937 : alkoholisis minyak nabati untuk menghasilkan ester-ester pendek yang disebut biodiesel

66 Reaksi alkoholisis Dengan alkohol (biasanya menggunakan metanol karena harganya murah) Katalisator: asam

67 Reaksi alkoholisis

68 Esterifikasi Fischer Coba di rumah: Rumuskan mekanisme
reaksi esterifikasi minyak nabati dengan katalisator asam

69 Transesterifikasi enzimatis
Sedang dikembangkan Dengan enzim lipase dari Pseudomonas fluorescens, Candida sp, Rhizopus sp Menggunakan teknik imobilisasi enzim

70 Surfaktan

71 Reaksi saponifikasi trigliserida
Coba sendiri (analogikan dengan reaksi alkoholisis; metanol diganti dengan NaOH)

72 Sabun Garam dari asam karboksilat rantai panjang
Dalam larutan encer, sabun membentuk micelles

73 Sabun

74 Deterjen Non-biodegradable