Salah satu senyawa organic golongan ester yang banyak terdapat dalam tumbuhan, hewan, atau manusia dan sangat berguna bagi kehidupan manusia adalah lemak (Fat). Contoh lemak adalah wax (lilin) yang dihasilkan lebah (gambar disamping). Lemak pada tubuh manusia terutama terdapat pada jaringan bawah kulit di sekitar perut, jaringan lemak sekitar ginjal yang mencapai 90%, sedangkan pada jaringan otak sekitar 7,5 sampai 70%. Lemak yang pada suhu kamar berbentuk cair disebut minyak, sedangkan istilah lemak biasanya digunakan untuk yang berwujud padat. Lemak umumnya bersumber dari hewan, sedangkan minyak dari tumbuhan. Beberapa contoh lemak dan minyak adalah lemak sapi, minyak kelapa, minyak jagung, dan minyak ikan.
1. Rumus Struktur dan Tata Nama Lemak
Lemak adalah ester dari gliserol dengan asam-asam karboksilat suku tinggi. Asam penyusun lemak disebut asam lemak. Asam lemak yang terdapat di alam adalah asam palmitat (C15H31COOH), asam stearat (C17H35COOH), asam oleat (C17H33COOH), dan asam linoleat (C17H29COOH). Pada lemak, satu molekul gliserol mengikat tiga molekul asam lemak, oleh karena itu lemak adalah suatu trigliserida. Struktur umum molekul lemak seperti terlihat pada ilustrasi di samping:
Gambar:
Pada rumus struktur lemak di atas, R1–COOH, R2–COOH, dan R3–COOH adalah molekul asam lemak yang terikat pada gliserol. Ketiga molekul asam lemak itu boleh sama (disebut asam lemak sederhana) dan boleh berbeda (disebut lemak campuran). Tetapi pada umumnya, molekul lemak terbentuk dari dua atau lebih macam asam lemak. Sebagai contoh, salah satu komponen minyak kapas mempunyai struktur sebagai berikut:
Gambar:
Nama lazim dari lemak adalah trigliserida. Penamaan lemak dimulai dengan kata gliseril yang diikuti oleh nama asam lemak.
Contoh:
2. Klasifikasi Lemak
Klasifikasi Lemak Berdasarkan Kejenuhan Ikatan
a . Jenis-jenis Asam
Sebagaimana pembahasan sebelumnya bahwa molekul lemak terbentuk dari gliserol dan tiga asam lemak. Oleh karena itu, penggolongan lemak lebih didasarkan pada jenis asam lemak penyusunnya. Berdasarkan jenis ikatannya, asam lemak dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
- Asam lemak jenuh
Asam lemak jenuh, yaitu asam lemak yang semua ikatan atom karbon pada rantai karbonnya berupa ikatan tunggal (jenuh). Contoh: asam laurat, asam palmitat, dan asam stearat. -
Asam lemak tak jenuh
Asam lemak tak jenuh, yaitu asam lemak yang mengandung ikatan rangkap pada rantai karbonnya. Contoh: asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat.
Adapun rumus struktur dan rumus molekul beberapa asam lemak dapat dilihat pada tabel:
b. Hidrolisis Lemak
Pada pembahasan ester telah dijelaskan bahwa reaksi pembentukan ester dari alkohol dengan asam karboksilat disebut reaksi pengesteran (esterifikasi). Kebalikan dari reaksi esterifikasi disebut reaksi hidrolisis ester.
R–CO–OH + R′ – OH ——-à R–C–OR′ + H2O
asam karboksilat alkohol ester
Dengan demikian, hidrolisis lemak menghasilkan gliserol dan asam-asam
3. Sifat-Sifat Lemak
Sifat Fisis Lemak
a. Pada suhu kamar, lemak hewan pada umumnya berupa zat padat, sedangkan lemak dari tumbuhan berupa zat cair.
b. Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam lemak jenuh, sedangkan lemak yang mempunyai titik lebur rendah mengandung asam lemak tak jenuh. Contoh: Tristearin (ester gliserol dengan tiga molekul asam stearat) mempunyai titik lebur 71 °C, sedangkan triolein (ester gliserol dengan tiga molekul asam oleat) mempunyai titik lebur –17 °C.
c. Lemak yang mengandung asam lemak rantai pendek larut dalam air, sedangkan lemak yang mengandung asam lemak rantai panjang tidak larut dalam air. (Mengapa?)
d. Semua lemak larut dalam kloroform dan benzena. Alkohol panas merupakan pelarut lemak yang baik.
2. Sifat Kimia Lemak
a. Reaksi Penyabunan atau Saponifikasi (Latin, sapo = sabun)
Pada pembahasan terdahulu telah diketahui bahwa lemak dapat mengalami hidrolisis. Hidrolisis yang paling umum adalah dengan alkali atau enzim lipase. Hidrolisis dengan alkali disebut penyabunan karena salah satu hasilnya adalah garam asam lemak yang disebut sabun
Reaksi umum:
Reaksi hidrolisis berguna untuk menentukan bilangan penyabunan. Bilangan penyabunan adalah bilangan yang menyatakan jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menyabun satu gram lemak atau minyak. Besar kecilnya bilangan penyabunan tergantung pada panjang pendeknya rantai karbon asam lemak atau dapat juga dikatakan bahwa besarnya bilangan penyabunan tergantung pada massa molekul lemak tersebut.
Contoh soal:
b. Halogenasi
Asam lemak tak jenuh, baik bebas maupun terikat sebagai ester dalam lemak atau minyak mengadisi halogen (I2 tau Br2) pada ikatan rangkapnya
Gambar:
Karena derajat absorpsi lemak atau minyak sebanding dengan banyaknya ikatan rangkap pada asam lemaknya, maka jumlah halogen yang dapat bereaksi dengan lemak dipergunakan untuk menentukan derajat ketidakjenuhan. Untuk menentukan derajat ketidakjenuhan asam lemak yang terkandung dalam lemak, diukur dengan bilangan yodium. Bilangan yodium adalah bilangan yang menyatakan banyaknya gram yodium yang dapat bereaksi dengan 100 gram lemak. Yodium dapat bereaksi dengan ikatan rangkap dalam asam lemak. Tiap molekul yodium mengadakan reaksi adisi pada suatu ikatan rangkap. Oleh karena itu makin banyak ikatan rangkap, maka makin besar pula bilangan yodium.
Contoh soal:
c. Hidrogenasi
Sejumlah besar industri telah dikembangkan untuk merubah minyak tumbuhan menjadi lemak padat dengan cara hidrogenasi katalitik (suatu reaksi reduksi). Proses konversi minyak menjadi lemak dengan jalan hidrogenasi kadang-kadang lebih dikenal dengan proses pengerasan. Salah satu cara adalah dengan mengalirkan gas hidrogen dengan tekanan ke dalam tangki minyak panas (200 °C) yang mengandung katalis nikel yang terdispersi.
Penggunaan Lemak dan Minyak dalam Kehidupan Sehari-hari
Lemak atau minyak dapat dimanfaatkan untuk beberapa tujuan, di antaranya sebagai berikut.
- Sumber energi bagi tubuh
Lemak dalam tubuh berfungsi sebagai cadangan makanan atau sumber energi. Lemak adalah bahan makanan yang kaya energi. Pembakaran 1 gram lemak menghasilkan sekitar 9 kilokalori. - Bahan pembuatan mentega atau margarin
Lemak atau minyak dapat diubah menjadi mentega atau margarine dengan cara hidrogenasi. - Bahan pembuatan sabun
Sabun dapat dibuat dari reaksi antara lemak atau minyak dengan KOH atau NaOH. Sabun yang mengandung logam Na disebut sabun keras (bereaksi dengan keras terhadap kulit) dan sering disebut sabun cuci. Sedangkan sabun yang mengandung logam K disebut sabun lunak dan di kehidupan sehari-hari dikenal dengan sebutan sabun mandi.
sherchemistry 