Sintesis Etil Ester Asam Lemak Dari Minyak Dedak Padi IR64 Dan Dedak Padi Lokal Melalui Etanolisis Secara Langsung (In-Situ)

(1)

SINTESIS ETIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK DEDAK

PADI IR64 DAN DEDAK PADI LOKAL MELALUI

ETANOLISIS SECARA LANGSUNG (IN-SITU)

SKRIPSI ROSITA SARAGIH

050812033

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008

SINTESIS ETIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK DEDAK

PADI IR64 DAN LOKAL MELALUI ETANOLISIS SECARA

(2)

SKRIPSI ROSITA SARAGIH

050812033

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008

SINTESIS ETIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK DEDAK

PADI IR64 DAN LOKAL MELALUI ETANOLISIS SECARA

LANGSUNG (IN-SITU)

(3)

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

ROSITA SARAGIH 050812033

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008

SINTESIS ETIL ESTER ASAM LEMAK DARI MINYAK DEDAK

PADI IR64 DAN LOKAL MELALUI ETANOLISIS SECARA

LANGSUNG (IN-SITU)

Disusun Oleh:

(4)

ROSITA SARAGIH

NIM:050812033

Disetujui di Medan, 2008 Komisi pembimbing:

Pembimbing 2 Pembimbing 1

(Dra. Herlince Sihotang, M.Si) ( Drs. Adil Ginting, M. Sc )

NIP. 131572436 NIP.130872293

Diketahui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU

Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nst, M. S NIP. 131459466

PERNYATAAN

SINTESIS ETIL ESTER ASAM LEMAK DARI DEDAK PADI IR64

DAN DEDAK PADI LOKAL MELALUI ETANOLISIS SECARA

LANGSUNG(IN-SITU)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali bebrapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

(5)

Medan, September 2008

ROSITA SARAGIH 050812033

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa berkat kasih dan Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

Ucapan terima ksih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Adil Ginting, M. Sc selaku pembimbing I dan Ibu Dra. Herlince Sihotang, M.Si selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saran dan saran kepada penulis selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini hingga selesai. Kepada Bpk. Drs Adil Ginting, M. Sc. Selaku Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU yang telah memberikan saran-saran kepada penulis. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA

(6)

USU yaitu Ibu Dr Rumondang Bulan Nst, MS, dan Bapak Drs. Firman Sebayang, MS., Dekan Dan Pembantu Dekan FMIPA USU, semua dosen pada Departemen Kimia FMIPA USU, Khusunya kepada Bapak Drs. Saut Nainggolan selaku dosen Wali yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di Departemen Kimia USU. Kepada seluruh asisten Laboratorium Kimia OrganikFMIPA USU: Sanny, S. Si, Raskita, Marisi, Desi, Firdaus, Dewi, Ocha, serta teman-teman stambuk 2005 kimia esktensi yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Akhirnya Penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga buat bapak D. Saragih dan Ibu Tersayang A. Simanjorang serta kakak dan adik tercinta (K’Netty, Tina , Ima) serta teman –teman ( K’ Arlen, Rosel, Bunga, Maria, Risbet, Ronal, Benniko) atas dorongan dan bimbingan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan sampai selesainya skripsi ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu memberkati kita semua.

ABSTRAK

Telah dilakukan etanolisis minyak dedak padi IR64 dan Lokal secara langsung

(in-situ) dengan etanol menggunakan bantuan katalis H2SO4(p), diperoleh etil ester asam

lemak dari dedak padi IR64 sebesar 2,3 gr (4,6%) dan dedak padi Lokal sebesar 3,7 gr(7,4%). Senyawa etil ester asam lemak dedak padi IR64 dan dedak padi Lokal di analisis dengan GC dan spektroskopi FT-IR. Hasil analisa GC menunjukkan bahwa minyak dedak padi IR64 mengandung etil laurat(0,63%), etil miristat(0,87%), etil palmitat(26,94%), etil stearat(2,56%), etil oleat(38,10%), etil linoleat(26,26), etil linolenat(2,85%), etil arakidat(0,91), sedangkan minyak dedak padi Lokal mengandung etil laurat(0,67%), etil miristat(0,40%), etil palmitat(18,25%),etil stearat(1,59%), etil oleat(41,73%), etil linoleat(34,21%), etil linolenat (2,21%), etil arakidat(0,66%). dan didukung oleh data spektroskopi inframerah pada bilangan

(7)

gelombang 2924,09 cm-1; 2854,65 cm-1; 1735,93 cm-1; 1458,18 cm-1; 1180,85 cm-1; 1059,57 cm-1; 725,23 cm-1.

SYNTHESIS OF FATTY ACID ETHYL ESTERS BY IN - SITU ETHANOLYSIS FROM RICE BRAN OIL IR64 AND LOKAL

ABSTRACT

In-situ esthanolysis rice bran oil of IR64 and Lokal with ethanol by using H2SO4(p)

catalyst has been carried out, give ethyl ester fatty acid of rice bran IR64 with 2,3 g (4,6 %) and of Lokal rice bran with 3,7 g (7,4%). The ethyl ester fatty acid of the IR64 and Lokal rice bran is analysis with GC and FT-IR spectroscopy. The GC result showed the IR64 bran oil contains ethyl lauric (0,63%), ethyl miristic (0,87%), ethyl palmitic (26,94%), ethyl stearic(2,56%), ethyl oleic (38,10%), ethyl linoleic

(8)

(26,26%), ethyl linolenic (2,85%), ethyl arachidic (0,91%),while lokal rice bran oil contains ethyl lauric (0,67%), ethyl miristic (0,40%), ethyl palmitic (18,25%), ethyl stearic (0,59%), ethyl oleic (41,73%), ethyl linoleic (34,21%), ethyl linolenic (2,21%), ethyl arachidic (0,66%). and was support by infrared spectroscopy data of ester at wave number 2924,09 cm-1; 2854,65 cm-1; 1735,93 cm-1; 1458,18 cm-1; 1180,85 cm-1; 1059,57 cm-1; 725,23 cm-1.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1.Latar Belakang 1

1.2.Permasalahan 2

(9)

1.4.Manfaat Penelitian 3

1.5.Lokasi Penelitian 3

1.6.Metodologi Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1. Tanaman padi 5

2.2. Dedak Padi dan Minyak Dedak Padi 5

2.3. Minyak dan Lemak 9

2.4. Asam Lemak 11

2.4.1. Asam Lemak Jenuh 12

2.4.2. Asam Lemak Tak Jenuh 12

2.5. Ester Asam Lemak 14

2.5.1. Esterifikasi 15

2.5.2. Transesterifikasi 16

2.5.2.1. Transesterifikasi dengan Katalis Asam 16 2.5.2.2. Transesterifikasi dengan Katalis Basa 18

2.6. Peranan Asam Lemak Essensial 19

BAB III. METODE PENELITIAN 22

3.1. Alat 22

3.2. Bahan 23

3.3. Prosedur Penelitian 23

3.3.1. Etanolisis Dedak Padi Secara langsung (In-Situ) 24

3.4. Bagan Penelitian 24

3.4.1. Etanolisis Dedak Padi Secara langsung(In-Situ) 24

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 25

4.1. Hasil Penelitian 25

4.1.1. Etanolisis Dedak Padi Secara langsung (In-Situ) 25 4.1.2. Analisa GC dan Sepktroskopi FT-IR 25

4.1.2.1. Analisa GC 25

(10)

4.2 Pembahasan 26 4.2.1. Sintesis Etil Ester Asam Lemak dari Minyak

Dedak Padi IR64 dan Dedal Padi Lokal 26 4.2.2. Reaksi Antara Trigliserida dengan Etanol 27 4.2.3. Hasil Analisa GC dan Spektroskopi FT-IR 28

4.2.3.1. Hasil Analisa GC 28

4.2.3.2 Hasil Analisa Spektroskopi FT-IR 30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 31

5.1. Kesimpulan 31

5.2. Saran 31

DAFTAR PUSTAKA 32

(11)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Dedak Padi(Tahira,2007) 8 Tabel 2.2. Komposisi Asam Lemak Minyak Dedal Padi(Hwang, 2002) 9 Tabel 4.1. Hasil GC Etil Ester Asam Lemak Dari Minyak

Dedak Padi IR64 25

Tabel 4.2.. Hasil GC Etil Ester Asam Lemak dari Minyak

Dedak Padi Lokal 26

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

Gambar 2.1. Hidrólisis asam lemak 10

Gambar 2.2. Mekanisme reaksi transesterifikasi dengan katalis asam 17 Gambar 2.3. Mekanisme reaksi transesterifikasi dengan katalis basa 18 Gambar 4.1 Mekanisme reaksi etanolisis dengan katalis H2SO4(p) 28

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

Lampiran 1. Kromatogram GC dan kadar masing-masing etil ester

asam lemak minyak dedak padi IR64 34 Lampiran 2. Kromatogram GC dan kadar masing-masing etil ester

asam lemak minyak dedak padi Local 35 Lampiran 3. Spektrum FT-IR etil ester asam lemak dari minyak dedak padi IR64 36 Lampiran 4. Spektrum FT-IR etil ester asam lemak dari minyak dedak padi Lokal 37 Lampiran 5. Hasil Penelitian yang telah Dilakukan Oleh Sanny (1999) 38

(14)

ABSTRAK

Telah dilakukan etanolisis minyak dedak padi IR64 dan Lokal secara langsung

(in-situ) dengan etanol menggunakan bantuan katalis H2SO4(p), diperoleh etil ester asam

(15)

gelombang 2924,09 cm-1; 2854,65 cm-1; 1735,93 cm-1; 1458,18 cm-1; 1180,85 cm-1; 1059,57 cm-1; 725,23 cm-1.

SYNTHESIS OF FATTY ACID ETHYL ESTERS BY IN - SITU ETHANOLYSIS FROM RICE BRAN OIL IR64 AND LOKAL

ABSTRACT

In-situ esthanolysis rice bran oil of IR64 and Lokal with ethanol by using H2SO4(p)

(16)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1.Latar Belakang 1

1.2.Permasalahan 2

(17)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara penghasil padi (beras) yang sangat maju yang mampu menghasilkan padi rata-rata 4,5 ton/ha. Proses penggilingan padi menghasilkan 65%beras, 10%dedak, 25%sekam. Dedak padi diperoleh dari hasil samping penggilingan padi menjadi beras, bila hasil produksi padi sebesar 50 ton, maka dedak yang dihasilkan berkisar 5 ton. Suatu jumlah yang sangat berlimpah dimana pada saat ini dedak padi sebagian besar hanya terbatas penggunaannya sebagai pakan ternak, hal ini sangat disayangkan mengingat dedak padi dapat dimanfaatkan secara lebih maksimal untuk meningkatkan nilai ekonomisnya salah satu cara adalah dengan mengekstrak minyak dedak padi dimana minyak dedak padi telah digunakan secara luas di Jepang, Korea, Cina, dan Thailand sebagai minyak makan dan merupakan produsen utama minyak dedak di dunia. Berdasarkan hasil penelitian Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, rendemen minyak dedak yang dihasilkan sekitar 14-17%( Anonim II,2007).

Dedak padi dapat bermanfaat untuk kebutuhan manusia., dilihat dari komposisinnya, dedak (bekatul) padi mengandung protein 13,11%, lemak 2,52 -5,05%, karbohidrat 58-74% dan serat kasar, sehingga bekatul dapat dimanfaatkan untuk makanan dan pakan (Suparyono dan Agus Setyono, 1997).

Minyak dedak padi umumnya dimanfaatkan sebagai minyak makan dan sebagai antioksidan karena mengandung vitamin E dan nutrisi lain. Ekstraksi minyak dedak padi meningkatkan nilai gizi bagi dedak padi telah dipisahkan dari pelarut karena mengandung protein dan karbohidrat yang tinggi, sehingga dedak padi yang telah diekstraksi dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak ( Anonim II, 2007)

(18)

Dewasa ini ester asam lemak memegang peranan penting secara komersial, penggunaanya tersebar pada industri kosmetika, tekstil dan serat, plastik, logam dan pelumas. Yang menarik dari senyawa ester asam lemak adalah penggunaanya yang khusus sebagai zat antara. (Brahmana, H.R,dkk., 1998).

Esterifikasi dari trigliserida telah umum dilakukan untuk menghasilkan ester asam lemak, namun esterifikasi trigliserida yang mengandung asam lemak bebas yang tinggi tidaklah mudah dilakukan. Pada dedak padi terdapat enzim lipase sehingga menurunkan kadar minyak dan menaikkan kadar asam lemak bebas. Ester asam lemak dari minyak dedak padi metode esterifikasi secara langsung (in-situ) sampai saat ini masih diteliti lebih jauh dimana pada metode ini minyak diekstraksi dengan cara in-situ dari bahan dan direaksikan langsung dengan alkohol dan katalis asam, yang menghasilkan kadar ester asam lemak yang tinggi. (Ozgul, 1993)

Dari penelitian sebelumnnya telah melakukan etanolisis terhadap minyak dedak padi yang diekstraksi secara perendaman yang dilakukan Sanny (1999). Dari uraian diatas peneliti tertarik untuk mensintesis etil ester asam lemak dari minyak dedak padi IR64 dan dedak padi Lokal, yang di etanolisis secara langsung (in-situ) dan hasilnya diidentifikasi dengan

GC dan FT-IR.

1.2. Permasalahan

Minyak dedak padi dapat diperoleh melalui etanolisis secara in-situ menggunakan katalis asam dengan harapan tidak teroksidasi pada ikatan rangkap pada asam-asam lemak yang terkandung dalam minyak dedak padi tersebut. Asam lemak apa sajakah yang terkandung dalam minyak dedak padi tersebut setelah disintesis menjadi etil ester asam lemak melalui reaksi etanolisis secara langsung (in-situ) dengan bantuan katalis H2SO4 (p) dan direfluks selama 4 jam.

(19)

1.3. Tujuan Penelitian

1. Untuk mensintesis senyawa etil ester asam lemak melalui etanolisis secara langsung (in-situ) dengan menggunakan katalis H2SO4 terhadap dedak padi.

2. Untuk mengetahui komposisi asam lemak dari minyak dedak padi, yaitu dedak padi IR64 dan dedak padi Lokal.

1.4. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang mensintesis etil ester asam lemak dari dedak padi melalui etanolisis secara langsung (in-situ) serta memberikan informasi tentang kandungan dan komposisi asam lemak yang terdapat dalam minyak dedak padi IR64 dan dedak padi Lokal.

1.5. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia organik Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ( FMIPA) Universitas Sumatera Utara ( USU). Analisa GC senyawa etil ester asam lemak dilakukan salah satu perusahaan swasta dan spektroskopi FT-IR senyawa etil ester asam lemak dilakukan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM Yogyakarta.

1.6. Metodologi Penelitian

Penelitian ini adalah eksperimen laboratorium. Sintetis etil ester asam lemak dari dedak padi, yakni IR64 dan dedak padi Lokal, yang diperoleh dari kilang padi Kecamatan Silimakuta, Sumatera Utara. Bahan-bahan kimia yang digunakan

(etanol, H2SO4(p), n-heksana, Na2SO4 anhidrat) adalah kualitas p.a. dari E. merck,

(20)

Dedak padi dietanolisis secara langsung (in-situ) menggunakan katalis H2SO4(p) dan direfluks selama 4 jam. Senyawa etil ester asam lemak yang diperoleh

(21)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Tanaman Padi

Tanaman padi merupakan tanaman musiman, termasuk golongan rumput-rumputan dengan klasifikasi botani tanaman padi adalah sebagai berikut:

Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Monotyledonae Keluarga : Gramineae (Poaceae)

Genus : Oryza Spesies : Oryza spp.

Terdapat 25 spesies Oryza, yang dikenal adalah O. sativa dengan dua subspesies yaitu Indica (padi bulu) yang ditanam di Indonesia dan Sinica (padi cere). Padi dibedakan dalam dua tipe yaitu padi kering (gogo) yang ditanam di dataran tinggi dan padi sawah di dataran rendah yang memerlukan penggenangan tanaman padi dapat hidup dengan baik di daerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Dengan kata lain, padi dapat hidup baik pada daerah beriklim panas yang lembab (AAK, 1990).

2.2. Dedak Padi dan Minyak Dedak padi

Menurut definisinya, dedak (bran) adalah hasil samping proses penggilingan padi, terdiri atas lapisan sebelah luar butiran padi dengan sejumlah lembaga biji. Sementara bekatul (polish) adalah lapisan sebelah dalam dari butiran padi, termasuk

(22)

sebagian kecil endosperm berpati. Namun, karena alat penggilingan padi tidak memisahkan antara dedak padi dan bekatul maka umumnya dedak padi dan bekatul bercampur menjadi satu dan disebut dengan dedak padi atau bekatul saja.

Penggilingan padi menjadi beras menghasilkan produk samping antara lain menir, beras pecah, sekam, dan dedak. Menir dan beras pecah dapat digiling menjadi tepung sebagai bahan berbagai kue dan makanan lainnya. Sekam dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar serta kompos. Sementara itu dedak padi saat ini baru dimanfaatkan untuk pakan ternak dan belum banyak digunakan sebagai sumber pangan manusia( Anonim II, 2007). Dedak padi dapat dibuat sebagai bahan baku produk sereal. Dedak padi dapat dijadikan sumber minyak yang dapat diperoleh dari proses ekstraksi dedak ini tergolong berkualitas tinggi selain itu minyak dedak padi juga bermanfaat dalam pembuatan margarin(Anonim I, 2005).

Produksi dedak padi di Indonesia cukup besar dan hanya terbatas pada pakan ternak karena ketengikan yang disebabkan hidrolisis, yang dikatalisis oleh enzim lipase, terhadap minyak yang terkandung di dalam dedak padi (Sayra, 1985). Hal ini sangat disayangkan, mengingat dedak dapat dimanfaatkan secara lebih maksimal. Salah satu cara meningkatkan nilai ekonomisnya adalah dengan mengekstrak minyak dedak padi. Minyak dedak padi diektraksi dengan pelarut n-heksan.

Minyak mentah dedak padi sulit dimurnikan karena tingginya kandungan asam lemak bebas dan senyawa senyawa tak tersaponifikasikan. Peningkatan asam lemak bebas secara cepat terjadi karena adanya enzim lipase aktif dalam dedak padi setelah proses penggilingan. Lipase dalam dedak padi mengakibatkan kandungan asam lemak bebas minyak mentah dedak padi lebih tinggi dari minyak mentah lain sehingga tidak dapat digunakan sebagai edible oil.

Ada dua faktor utama dalam pengolahan dedak padi menjadi minyak yaitu stabilisasi secara kimiawi maupun dengan menggunakan panas. Perlakuan ini bertujuan untuk menghancurkan enzim lipase yang ada dalam dedak padi, sehingga rendemen minyak meningkat dan menurunkan kadar asam lemak bebas. Selanjutnya minyak dedak padi hasil ekstraksi dipurifikasi atau dimurnikan. Pemurnian minyak

(23)

dedak padi tidak jauh berbeda dengan pemurnian minyak nabati lainnya. Dengan tujuan mengilangkan senyawa lilin, asam lemak bebas, pewarna dan bau (Anonim I,2005).

Hasil penelitian Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian menunjukkan bahwa rendemen minyak dedak padi yang dihasilkan sekitar 14-17 % dengan kandungan protein ampas dedak padi hasil ekstraksi 11-13%. Komposisi dari minyak dedak padi 81-83% trigliserida, 2-3% digliserida, 5-6 % monogliserida, 2-3% asam lemak bebas, 0,3% wax, 0,8 % glikolipid, 1,6% pospolipid, dan 4 % senyawa tak tersaponifikasi(Anonim I, 2005;Anonim II, 2007)

Banyak sekali manfaat dedak untuk kebutuhan manusia, dilihat dari komposisinnya, dedak ( bekatul ) mengandung protein 13 %, lemak 2-5%, karbohidrat 58-74% dan serat kasar kalori sehingga bekatul dapat dimanfaatkan untuk makanan dan pakan (Suparyono, Agus Setyono 1997)

Kandungan minyak dalam dedak padi sangat bervariasi, berkisar 16-28% berat/berat. Asam lemak yang terutama dijumpai di dalam minyak dedak padi adalah asam palmitat 13%, oleat 36-51% dan linoleat 26-40 %. Perbandingan asam lemak jenuh terhadap asam lemak tidak jenuh berkisar 0,20% sampai 0,36% (Anonim I,2005).

Dedak padi mengandung komponen bermanfaat, berbagai vitamin, mineral, asam lemak, asam lemak esensial, dan antioksidan. Kandungan kaya gizi itu, membuat dedak padi menjadi bahan pangan fungsional yang penting, yang mengurangi resiko terjangkitnya penyakit dan meningkatkan status kesehatan tubuh. Dedak padi juga sumber serat makan (diatery fiber) yang baik. Dedak padi berpotensi dikembangkan dalam indutri pangan, farmasi, dan pangan suplemen(Anonim II, 2007).

Minyak dedak padi mengandung 1-2% gamma-Oryzanol, sebuah campuran ester sterol asam ferulat dan alkohol triterpen. Gamma–Oryzanol berfungsi sebagai antioksidan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa gamma-Oryzanol dapat

(24)

menurunkan kadar kolesterol dalam darah, menurunkan resiko penyakit jantung koroner, selain itu juga telah digunakan di Jepang sebagai zat antioksidan pada makanan, minuman dan kosmetika (Scavariello dan Arellano, 1998).

Oryzanol adalah sebuah kelas lipid yang tidak tersabunkan yang terdapat di dalam minyak dedak padi. Beberapa penelitian terhadap marmut telah dilakukan dan disimpulkan bahwa oryzanol adalah komponen yang berperan dalam minyak dedak padi untuk menurunkan kadar kolesterol (Kahlon, 1996). Dalam kandungan minyak dedak padi terdapat tokotrienol yang mempunyai stuktur kimia yang sama dengan tokoferol yang merupakan turunan dari vitamin E yang berfungsi sebagai antioksidan yang alami(Anonim I, 2005)

Kandungan asam lemak dalam minyak dedak padi sangat bervariasi tergantung jenis padi. Berikut ini komposisi asam lemak minyak dedak padi.

Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Dedak Padi(Tahira, 2007)

Carbon Nama Sistematik Nama Trivial Kandungan (%)

C10:0 Kapric Asam kaprat 0.31

C14:0 Tetradekanoat Asam miristat 0.02

C16:0 Heksadekanoat Asam palmitat 16.74

C16:1 Cis-9-heksadekenoat Asam palmitoleat 0.22

C17:0 Heptadekanoat Asam heptadekanoat 0.07

C18:0 Oktadekanoat Asam stearat 1.79

C18:1 cis-9-oktadekenoat Asam oleat 42.79

C18;2 9,12-oktadekadienoat Asam linoleat 34.65

C18:3 6,9,12-oktadekatrienoat Asam linolenat 0.19

C20:0 Eikosanoat Asam arachidat 0.64

C20:1 Cis-11-eikosenoat Asam eikosamonoeonat 0.70

(25)

Tabel 2.2. Komposisi Asam Lemak Minyak Dedak Padi(Hwang,2002)

Carbon Nama Sistematik Nama Trivial Kandungan (%) C14:0 Tetradekanoat Asam miristat 0.23

C15:0 Pentadekanoat Asam pentadekanoat 0.04

C16:0 Heksadekanoat Asam palmitat 14.35

C16:1 Cis-9-heksadekenoat Asam palmitoleat 0.15

C17:0 Heptadekanoat Asam heptadekanoat 0.04

C18:0 Oktadekanoat Asam stearat 1.27

C18:1 cis-9-oktadekenoat Asam oleat 41.17

C18;2 9,12-oktadekadienoat Asam linoleat 39.73

C18:3 6,9,12-oktadekatrienoat Asam linolenat 1.50

C20:0 Eikosanoat Asam arachidat 0.45

C20:1 Cis-11-eikosenoat Asam eikosamonoeonat 0.56

C20:2 11,14-eikosadienoat Asam eikosadienoat 0.03

C22:0 Dokosanoat Asam behenat 0.23

C24:0 Tetrakosanoat Asam liknoserat 0.24

2.3. Minyak dan Lemak

Lemak dan minyak merupakan salah satu kelompok yang termasuk golongan lipida. Sifat khas dan mencirikan golongan lipida (termasuk minyak dan lemak) adalah daya larutnya dalam pelarut organik (misalnya eter, benzena, kloroform) atau sebaliknya, yaitu ketidak larutannya dalam air.

Kelompok-kelompok lipida dapat dibedakan berdasarkan struktur kimia tertentu. Kelompok-kelompok lipida tersebut adalah:

(26)

2. Kelompok turunan asam lemak ( lilin, aldehid asam lemak dan lain-lain) 3. Fosfolipid dan serebrosida ( termasuk glikolipid)

4. Sterol-sterol dan steroida 5. Karotenoida

6. Kelompok lipida lain.

Lemak dan minyak atau secara kimia adalah trigliserida merupakan bagian terbesar kelompok lipida. Secara umum, lemak diartikan sebagai trigliserida yang dalam kondisi suhu ruang berada dalam keadaan padat. Sedangkan minyak adalah trigliserida yang dalam suhu ruang berbentuk cair (Ismail Besari, 1992).

Lemak merupakan bahan padat pada suhu kamar, disebabkan kandungan asam lemak jenuh tinggi secara kimia tidak mengandung ikatan rangkap, sehingga mempunyai titik lebur yang lebih tinggi. Contoh asam lemak jenuh yang banyak terdapat di alam adalah asam palmitat dan asam stearat.

Lemak jika dihidrolisa menghasilkan 3 molekul asam lemak rantai panjang dan 1 molekul gliserol. Adapun proses hirdolisa dari trigliseridfa tersebut adalah sebagai berikut:

H- C- O- C- Rl

H- C- O- C- Rll

H- C- O- C- Rlll

O H H-C- OH H H-C- OH H-C- OH H + Trigliserida Gliserol

RlCOOH

RllCOOH

RlllCOOH

Campuran 3 macam asam lemak H+

atau OH

-Gambar 2.1. Hidrolisis asam lemak

Kalau Rl =Rll= Rlll maka trigliserida yang terbentuk disebut trigliserida

sederhana (simple triglyserida) sebaliknya kalau berbeda-beda disebut trigliserida campuran. Apabila satu molekul gliserol mengikat dua molekul asam lemak disebut digliserida Hampir 70 % dari semua minyak dihasilkan dunia dari minyak nabati.

(27)

Minyak diektraksi dengan menggunakan pelarut dan kemudian memisahkan pelarutnya dengan evaporasi (Ketaren,2001).

Minyak nabati pada umumnya merupakan sumber asam lemak tidak jenuh, Sebagian besar minyak nabati berbentuk cair karena mengandung sejumlah asam lemak tidak jenuh dan telah dimanfaatkan secara luas. Minyak nabati seperti halnya lemak dari hewani telah lama dikenal bukan sekedar hanya sebagai minyak yang dapat dimakan (edible oil) akan tetapi juga sebagai bahan baku oleochemical seperti pembuatan sabun, detergen, dan sebagainya selain itu merupakan bahan utama pembuatan margarin (Ismail Besari, 1992., Ketaren,2001).

2.4. Asam Lemak

Banyak asam karboksilat rantai lurus mula-mula dipisahkan dari lemak sehingga dijuluki asam lemak. Asam propionat, yaitu asam dengan tiga karbon, secara harafiah berarti ”asam lemak pertama” ( Yunani:protos = pertama; pion = lemak). Asam berkarbon empat atau asam butirat diperoleh dari lemak mentega. (latin : butyrum = mentega). Tata nama sistematik (IUPAC) yang paling sering dipakai adalah berdasarkan penamaan asam karboksilat menurut hidrokarbon dengan jumlah atom karbon yang sama dan diberi akhiran – oat, misalnya asam oktadekanoat C18H36O2 (asam stearat )sedangkan asam lemak tak jenuh yang mempunyaiikatan

rangkap berakhiran dengan –enoat, misalnya asam oktadekaenoat C18H34O2(asam

oelat).

Asam lemak adalah asam monokarboksilat yang berantai lurus dengan rantai atom mulai dari atom C4 yang terdapat dalam lemak (C1-C3 biasanya tidak terdapat dalam lemak) dan ditemukan sebagai hasil hidrolisis dari lemak. Suatu lemak tertentu biasanya mengandung campuran dari trigliserida yang berbeda panjang dan ketidakjenuhan asam-asam lemaknya. Asam lemak yang mempunyai 4 sampai 6 atom karbon dan disebut asam lemak rantai pendek, sedangkan yang mengandung atom karbon dengan jumlah 8 sampai 12 disebut asam lemak rantai sedang. Rantai hidrokarbon yang mengandung atom karbon dari 14 sampai 26 digolongkan ke dalam asam lemak rantai panjang (Piliang dan Djojoesubagio, 1996).

(28)

Sifat fisik dan fisiologik pada asam lemak ditentukan oleh panjang rantai dan derajat ketidakjenuhan, semakin panjang rantai atom karbon maka titik cair asam lemak semakin tinggi dan semakin tinggi derajat ketidakjenuhan asam lemak maka titik cairnya semakin rendah, serta asam lemak yang berstruktur trans mempunyai titik cair yang lebih tinggi daripada yang berstruktur cis (Ketaren, 2001).

2.4.1. Asam lemak jenuh

Asam lemak jenuh dapat digambarkan berdasarkan asam asetat sebagai anggota pertama. Beberapa jenis asam lemak dengan rantai bercabang juga telah dapat diisolasi baik dari sumber nabati maupun hewani. Sifat-sifat asam lemak menunjukkan ikatan hirdogen yang kuat antara molekul-molekul asam karboksilat, dimana diketahui asam karboksilat bersifat polar seperti halnya alkohol. Asam karboksilat membentuk ikatan hirdogen dengan sesamanya atau dengan molekul lain, karena itu titik didihnya lebih tinggi dibandingkan dengan alkohol dengan bobot molekul hampir sama. Asam- asam lemak berbobot molekul relatif rendah mempunyai titik leleh yang rendah dan larut dalam air maupun pelarut-pelarut organik (Fessenden dan Fessenden, 1992).

Pada lemak jenuh rantai panjang membentuk rantai zig-zag yang dapat sosok satu sama lain sehingga gaya Van der Wall tinggi yang menyebabkan lemak bersifat padat. Titik lebur asam lemak meningkat secara teratur seiring dengan bertambahnya panjang rantai yang menyebabkan asam lemak rantaisedang dan panjang relatif stabil baik pada suhu tinggi dan suhu rendah serta tahan oksidasi.

Lemak hewani atau nabati yang mengandung banyak asam lemak rantai panjang dapat menyebabkan meningkatnya kadar kolesterol dalam darah akibat penimbunan asam lemak jenuh, namun asam lemak jenuh tersebut seperti kaprilat, miristat, palmitat dan stearat dapat digunakan sebagai bahan baku pada industri kimia oleo, Misalnya stearat dan palmitat digunakan sebagai bahan pembuatan deterjen, pemantap maupun sebagai bahan kosmetika. Berbagai turunan asam lemak yang berasal dari hewani maupun nabati dapat juga diperoleh melalui reaksi amidasi,

(29)

klorinasi, hidrogenasi, sulfasi, sulfonasi dan reaksi lainnyadalam industri oleokimia (Sitepoe, 1993).

2.4.2. Asam lemak tak jenuh

Pada asam lemak tak jenuh terjadi isomerisasi geometri, yang tergantung pada orientasi atom dan gugus sekeliling sumbu ikatan rangkap. Jika rantai asal berapa pada sisi yang sama maka ikatan disebut tipe cis, jika berlawanan tipenya adalah trans. Peningkatan jumlah ikatan rangkap cis dalam asam lemak menghasilkan sejumlah konfigurasi molekul yang mungkin, misalnya asam oleat dengan 1 ikatan rangkap cis bisa mempunyai bentuk terpilin atau bentuk U (Murray, dkk, 1992).

cis-9-oktadekenoat(asam oleat)

C=C

H H

(CH2)7COOH H3C(H2C)7

C=C

(CH2)7COOH H3C(H2C)7

trans-9-oktadekenoat (asam elaidat)

Asam oleat(C18:1)(cis-9-oktadekaenoat) bentuk terpilin

HO O

CH3

Asam arakidonat (C20:4)(Cis-5,8,11,14-eikosetraenoat)bentuk U

H COOH

H H

Asam lemak trans terdapat dalam bahan-bahan pangan tertentu dan sebagian besar terbentuk sebagai produk tambahan selama penjenuhan asam lemak di dalam proses hidrogenasi atau pengepresan minyak alami dalam industri margarin. Asam lemak trans seperti elaidat (trans-9- oktadekanoat) dan trans vasenik (trans -11-oktadekanoat) dijumpai dalam jumlah sedikit yang merupakan hasil biohidrogenasi asam lemak tidak jenuh di dalam tubuh hewan pemamah biak. Asam lemak tak jenuh

(30)

banyak terdapat dalam minyak nabati(seperti minyak kacang kedelai, minyak jagung, minyak kelapa sawit) dan minyak ikan (seperti minyak ikan Sardine dan Tuna) (Piliang dan Djojosoesubagio, 1996, O’brien, 1998).

Asam lemak tak jenuh tunggal(mono unsaturated fatty acid, MUFA) yang memiliki satu ikatan rangkap diantaranya yang penting adalah asam oleat (C18:1 ) yang

letak ikatan rangkapnya dari gugus metil digolongkan dalam asam lemak n-9 yang berdasarkan penelitian n-9 memiliki daya pelindung yang mampu menurunkan LDL kolesterol darah, meningkatkan HDL kolesterol yang lebih besar dibandingkan n-3 dan n-6, lebih stabil dari dibadingkan PUFA. Asam lemak tidak jenuh poli ( poly unsaturated fatty acid, PUFA) memiliki dua sampai enam ikatan rangkap misalnya adalah asam α –linolenat (C18:3), EPA (eicosapentaenoic acid, C20:5) dan DHA (

docosahexaenoic acid, C22:6)( Llyod, A. M,1999).

2.5. Ester Asam Lemak

Yang dikelompokkan sebagai ester asam lemak meliputi:

a. ester karboksilat tunggal dengan panjang rantai dari C6 sampai dengan C20. b. Ester asam lemak yang hanya mengandung karbon, hidrogen dan oksigen. c. Ester alkohol dari asam lemak tersebut diatas juga dalam kelompok ester asam

lemak

Berdasarkan Meffert ester asam lemak yang terdapat secara alami tidak termasuk dalam kelompok ester asam lemak yang dimaksud diatas. Jadi dalam hal ini lilin yang merupakan ester asam lemak alami tidak dikelompokkan sebagai ester asam lemak ( Meffert, 1985).

Ester asam lemak di alam terdapat dalam bentuk ester antara gliserol dengan asam lemak ataupun terkadang ada gugus hidroksilnya yang teresterkan tidak dengan asam lemak tetapi dengan phospat seperti pospolipid. Disamping itu ada juga ester antara asam lemak dengan alkoholnya yang membentuk monoester seperti yang terdapat pada minyak jojoba. Ester asam lemak sering dimodifikasi baik untuk bahan

(31)

makan ataupun untuk bahan surfaktan, aditif, detergen dan lain sebagainya (Endo, 1997).

Disamping penggunaan metil dan etil ester asam lemak sebagai bahan antara dalam pembuatan produk oleokimia, metil maupun etil ester memiliki keunggulan lain, senyawa metil ester asam lemak mudah mengalami interesterifikasi disebabkan mudahnya metanol menguap. Metil ester asam lemak lebih mudah direduksi kedalam alkohol asam lemak Demikian juga mengaminasi metil ester tersebut menjadi amina sebelum direduksi menjadi aldehid ataupun amina asam lemak dengan menggunakan reduktor yang sesuai. Baik dari metil maupun dari etil ester asam lemak dapat ditentukan melalui analisis kromatografi gas cair (Brahmana, 1989).

Kegunaan etil ester asam lemak maupun asam lemak dalam industri sebagian besar diubah kedalam alkohol asam lemak, amina, sabun dan plastik(35-40%), detergen dan kosmetik (30-40%), resin alkohol dan cat (10-15%),pada industri pembuatan ban (3-5%), gemuk (grease) dan pelumas (2-3%), lilin dan yang lain-lain (2-5%) (Ricthler, 1984)

2.5.1. Esterifikasi

Proses reaksi esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak dari trigliserida menjadi bentuk ester. Esterifikasi merupakan reaksi antara asam karboksilat dan alkohol Reaksi esterifikasi digunakan secara luas dalam kimia oleo untuk menghasilkan berbagai turunan ester asam lemak yang banyak digunakan sebagai surfaktan, pelumas dan sebagainya.(Fessenden dan Fessenden, 1992)

Reaksi esterifikasi dapat dibagi atas:

1. Esterifikasi langsung yang merupakan reaksi antara alkohol dengan asam lemak RCOOH + R'OH RCOOR

'_{+ H} 2O

2. Transesterifikasi yang meliputi reaksi: a. Interesterifikasi

Merupakan reaksi esterifikasi antara ester dengan ester yang lain membentuk ester yang baru

(32)

RCOOR' + R''COOR''' RCOOR''' + R''COOR'

b. Asidolisis

Merupakan reaksi antara asam lemak dengan ester membentuk ester yang baru.

RCOOR' + R''COOH R''COOR' + RCOOH

c. Alkoholisis.

Merupakan reaksi antara ester dengan alcohol membentuk ester yang baru.

RCOOR' + R''OH RCOOR" + R'OH

2.5.2 Transesterifikasi

2.5.2.1. Transesterifikasi dengan Katalis Asam

Transesterifikasi yang dikatalisis secara asam menunjukkan suatu interaksi antara substrat dengan katalis, langkah kunci terletak pada protonasi oksigen karbonil. Selanjutnya meningkatkan elektrofiliditas atom karbon yang ditengahnya, yang membuat lebih peka terhadap serangan nukleofilik.

Mekanisme reaksi transesterifikasi dengan menggunakan katalis asam: 1. Protonasi gugus karbonil oleh katalis asam

2. Serangan nukleofilik dari alkohol membentuk suatu zat antara yang berbentuk tetrahedral

(33)

O O O O R1 R2 O R3 O O O O +_OH R1 R2 O R3 O O O O +_OH R1 R2 O R3 O O O O O-H R2 O R3 O O O R1 O OR4 R2 O R3 O H+

+ R₄OH

R1 +_O H R4 + OH O O O OH R2 O R3 O R1 +_O H R4 + H

Keterangan : R1, R2, R3 : Rantai karbon dari asam lemak

R4 : Rantai karbon dari gugus alkohol

(34)

2.5.2.2. Transesterifikasi dengan Katalis Basa

Katalis basa secara langsung membentuk ion alkoksida yang bertindak sebagai nukleofil kuat. Langkah pertama melibatkan serangan ion alkoksida pada karbon karbonil trigliserida, sehingga menghasilkan suatu zat antara yang berbentuk tetrahedral. Reaksi zat antara ini dengan alkohol menghasilkan ion alkoksida langkah kedua. Tahap terakhir terjadi penyusunan ulang zat antara yang menghasilkan ester dan digliserida (Meher, 2004).

Mekanisme reaksi transesterifikasi dengan menggunakan katalis basa: 1. Pembentukan spesi aktif RO-

2. Serangan nukleofilik dari RO- terhadap gugus karbonil pada trigliserida, membentuk zat antara yang berbentuk tetrahedral

3. Pemutusan ikatan zat antara 4. Regenerasi spesi aktif RO-

O O O O R1 R₂ O R₃ O O O O OR R2 O R3 O O O O OR R2 O R₃ O O O -O R2 O R3 O O O -O R2 O R3 O O O R2 O R3 O H+

+ B OH

ROH + B RO- + BH+

+ - OR

O -R1 O -R1 + R1 O OR

(35)

Keterangan : R1, R2, R3 : Rantai karbon dari asam lemak

R : Rantai karbon dari gugus alkohol B : Basa

Gambar 2.3. Mekanisme Reaksi Transesterifikasi dengan Katalis Basa 2.6. Peranan Asam Lemak Essensial

Asam lemak essensial adalah asam lemak yang tidak dapat disintesis oleh tubuh mahluk hidup sehingga harus di datangkan dari luar tubuh berupa suplementasi bahan makanan. Asam lemak essensial seperti EPA dan DHA mempunyai peranan penting dalam tubuh manusia yang sudah banyak diteliti kegunaannya.

Asam lemak n-3 merupakan hasil metabolisme asamlemak seperti asam α -linolenat dan asam lemak rantai panjang lainnya. Minyak ikan atau mikroalga laut memberikan pasokan asam lemak n-3 terutama EPA dan DHA (Piliang dan Djojosoesubagio, 1996)

CH3-CH2(CH=CH-CH2)5-(CH2)2COOH

Asam eikosapentaenoat (EPA)

CH3-CH2(CH=CH-CH2)6-CH2-COOH

Asam dokosaheksaenoat (DHA)

Asam linoleat (C18:2) merupakan asam lemak essensial yang termasuk dalam

asam lemak n-6. Minyak nabati merupakan sumber penting untuk asam lemak rantai panjang yang tidak jenuh khususnya asam oleat, linoleat dan asam linolenat

Pada tahun 1970-an asam lemak n-3 menjadi perhatian para ilmuan setelah adanya studi epidomologi pada bangsa eskimo, dimana degan konsumsi EPA rata-rata 7 gram perhari orang Eskimo memiliki seperlima resiko penyakit jantung koroner. Kandungan kolesterol dan trigliserida plasma pada orang Eskimo masing-masing 20% dan 60% lebih rendah dibandingkan orang Denmark yang hanya mengkonsumsi EPA rata-rata 0,1 gr per hari ( Herold dan Kinsella, 1986).

(36)

Selanjutnya pada dekade terkahir ini minyak nabati atau minyak ikan yang kaya akan kandungan n-3 PUFA banyak diubah menjadi etil ester asam lemak yang dikemas dalam bentuk kapsul yang berguna untuk menurunkan kolesterol darah sehingga akan dapat mengurangi penyakit kardiovaskular (CVD) dan ini telah banyak dikembangkan semenjak tahun 1970-an dan 1980-an (Lloyd A. M, 1999).

Penyakit jantung koroner umumnya disebabkan oleh proses aterosklorosis, dimana komponen darah yang paling berperan dalam proses ateroklorosis adalah kolesterol dan trigliserida. Pengaruh peningkatan kadar kolesterol dalam darah disebabkan oleh konsumsi asam lemak jenuh yang tidak terpisahkan dari jumlah asam lemak tidak jenuh, khusunya poly unsaturated fatty acid. Lemak yang mengandung asam lemak jenuh khusunya dari lemak hewani dan nabati akan berpengaruh pada peningkatan kolesterol dalam darah (Sitepoe, 1993).

Asam lemak DHA juga telah terbukti berperan dalam pertumbuhan sel otak dan susunan syaraf pusat serta retina mata pada hewan percobaan ,sehingga dapat dianggap DHA merupakan nutrien essensial pada pertumbuhan awal manusia. Dalam hal ini fungsi DHA berhubungan dengan peran strukturnya sebagai bagian fospolipid membran sel. Komponen asam lemak pada membran sel otak dan retina berpengaruh terhadap fluiditas dan sifat-sifat yang berhubungan lainnya seperti aktifitas pengikatan dari reseptor sel syaraf, permeabilitas sel terhadap ion, aktifitas enzim terkait, serta inisisasi dan tranmisi impuls syaraf ( Poison, 1990; Nettleton, 1993).

Kegunaan daripada asam lemak tidak jenuh n-3 dalam kesehatan secara umum adalah sebagai berikut:

- Autoimmune Diseases: termasuk EPA yang ditemukan dalam minyak ikan

dapat mengubah respon imunitas dan membantu dalam mengobati dan mencegah penyakit inflamantory autoimmune seperti rheumatoid arthritis. - Cardiosvaskular Health: dapat meningkatkan kesehatan kardiovaskular dan

dapat mencegah akumulasi penimbunan lemak dan kolesterol pada dinding arteris. Suplementasi minyak ikan juga dapat mengurangi resiko tekanan darah tinggi pada orang yang menderita diabetes.

(37)

- Pertumbuhan dan Perkembangan: Asam lemak n-3 dengan kesetimbangan yang tepat adalah mendukung untuk pertumbuhan dan perkembangan normal manusia. Ahli bahan makanan menyarankan menggunakan sedikitnya 0,1% asam lemak n-3 pada menu makanan bayi.

- Kondisi lain: Asam lemak n-3 juga mempunyai efek yang positif pada pru-paru dan penyakit ginjal,diabetes tipe II, radang usus besar, anorexia nervosa, luka terbakar, osteoarthritis,osteoporosis dan kanker.

Kegunaan asam lemak n-6 adalah

- Menurunkan tekanan darah ,kadar kolesterol darah dan resiko serangan jantung

- Menormalisasi metabolisme lemak pada penderita diabetes dan menurunkan jumlah insulin yang diperlukan pada penderita diabetes.

- Dapat mencegah kerusakan hati karena alkoholisme

- GLA adalah unit pembangunan asan dihomo gamma-linolenat yang diperlukan untuk sintesis prostaglandin PG1 yang diperlukan tubuh

- Memperbaiki kondisi rambut,kuku, dan kulit - Menghilangkan sel kanker

(38)

BAB III

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Alat-alat

- Rotarievaporator Heidolph VV 2000

- Pendingin leibigh

- Labu leher dua Pyrex

- Corong saring Pyrex

- Gelas ukur Pyrex

- Gelas erlenmeyer Pyrex

- Beaker glass Pyrex

- Neraca analitis Mettler PM 200

- Corong pisah Pyrex

- Kertas saring Whatman

- Botol aguadest - Pipet tetes - Statif dan klem - Magnetic bar

- Kromatografi Gas Shimadzu GC-14 B

- Spektroskopi FT-IR Shimadzu 8201 PC

- Alat Vakum Fisons

- Thermometer Fisons

- Hot Plate Stirer Fisons

(39)

3.2. Bahan

- n- Heksana teknis

- Etanol p.a. E. Merck

- H2SO4 (p) p. a. E. Merck

- Na2SO4 anhidrus p.a. E. Merck

- Akuadest

- Benzen p.a. E. Merck

- n-Heksana p.a. E. Merck

- Dedak padi varietas IR64 - Dedak padi varietas Lokal

3.3.Prosedur Penelitian

3.3.1. Sintetis etil ester dari dedak padi melalui esterifikasi secara in-situ

Sebanyak 50 gram dedak padi IR64 yang telah dikeringkan dimasukkan ke dalam labu leher dua dengan kondesor yang dialiri air dan ujungnya dihubungkan dengan tabung berisi kapas dan CaCl2 anhidrat serta pengaduk magnet. Selanjutnya

ditambahkan dengan 200 ml etanol. Melalui corong penetes sambil diaduk diteteskan sebanyak 5 ml H2SO4 (p) campuran direfluks selama 4 jam, kemudian di saring.

Filtrat yang diperoleh diuapkan pelarutnya untuk menghilangkan kelebihan etanol yang digunakan. Filtrat yang telah diuapkan dimasukkan ke dalam corong pisah dan diektraksi heksana. Lapisan atas dicuci dengan akuadest, dan lapisan atas ditampung ditambahkan dengan Na2SO4 anhidrous dan didiamkan, kemudian disaring. Filtrat

hasil saringan diuapkan dan residu yang diperoleh adalah etil ester asam lemak, kemudian dianalisa dengan GC dan spektroskopi FT-IR, hal yang sama dilakukan untuk dedak padi Lokal.

(40)

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1. Etanolisis Dedak Padi Secara Langsung (In-Situ)

Hal yang sama dilakukan untuk dedak padi Lokal. 50 gram dedak padi

Dimasukkan ke dalam labu leher dua Ditambah 200 ml etanol

Direfluks selama 4 jam pada suhu 800C Campuran

Didinginkan Disaring

Residu Filtrat

Dirotari evaporasi

Diekstraksi dengan n-heksana

Dicuci dengan akuadest Diaduk dan ditambahkan 5 ml H2SO4(p) tetes

demi tetes

Lapisan atas Lapisan bawah

Ditambah Na2SO4 anhidrous dan

didiamkan Disaring Filtrat

Dirotari evaporasi Etil ester asam lemak

(41)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian

4.1.1. Etanolisis Terhadap dedak padi secara langsung (in-situ)

Hasil etanolisis dedak padi secara langsung (in-situ) yang diperoleh dengan etanol menggunakan katalis H2SO4(p) dari 50 gram dedak padi IR-64 yang

digunakan diperoleh sebanyak 2,3 gram (4,6%) etil ester asam lemak dan 50 gram dedak padi lokal yang digunakan diperoleh sebanyak 3,7 gram (7,4%) etil ester asam lemak.

4.1.2. Analisa GC dan Spektroskopi FT-IR 4.1.2.1. Analisa GC

Analisis GC terhadap etil ester asam lemak dari minyak dedak padi memberikan puncak-puncak yang ditunjukkan pada Lampiran 1, Lampiran 2 .

Hasil GC ditunjukkan pada tabel berikut ini:

Tabel 4.1. Hasil GC Etil Ester Asam Lemak dari Minyak Dedak Padi IR64 No RT(Retention Time) Jenis etil ester asam lemak Kandungan(%)

1 2,765 Etil Laurat (C 12) 0,6336

2 4,375 Etil Miristat ( C 14) 0,8714

3 7,221 Etil Palmitat (C 16) 26,9421

4 12,142 Etil Stearat (C 18:0) 2,5659 5 14,123 Etil Oleat (C 18:1) 38,1086 6 17,788 Etil Linoleat ( C 18 : 2) 26,2601 7 23,653 Etil Linolenat (C18:3) 2,8537

8 20,61 Etil Arakidat (C 20) 0,9237

9 8,602 Unknown 0,3748

(42)

Tabel 4.2. Hasil GC Etil Ester Asam Lemak dari Minyak Dedak Padi Lokal No RT(Retention Time) Jenis etil ester asam lemak Kandungan(%)

1 2,802 Etil Laurat (C 12) 0,679

2 4,453 Etil Miristat ( C 14) 0,4082

3 7,341 Etil Palmitat (C 16) 18,2534

4 12,325 Etil Stearat (C 18:0) 1,5933 5 14,369 Etil Oleat (C 18:1) 41,7387 6 18,124 Etil Linoleat ( C 18 : 2) 34,2144 7 24,21 Etil Linolenat (C18:3) 2,2161

8 20,916 Etil Arakidat (C 20) 0,6617

9 8,638 Unknown 0,2354

4.1.2.2. Analisis Spektroskopi FT-IR

Analisis Spektroskopi FT-IR terhadap etil ester asam lemak dari minyak dedak padi memberikan puncak-puncak serapan pada daerah bilangan gelombang seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 3, Lampiran 4 , dan tabel berikut ini:

Tabel 4.3. Hasil Analisis Spektroskopi FT-IR Terhadap Etil Ester Asam Lemak No Jenis Dedak Daerah Puncak Vibrasi (cm-1)

1 IR64 2924,09; 2854,65; 1735,93; 1458,18; 1180,85; 1059,57; 725,23

2 Lokal 2924,09; 2854,65; 1735,93; 1458,18; 1180,44; 1095,57; 725,23

4.2. Pembahasan

4.2.1. Sintesis etil ester asam lemak dari minyak dedak padi Ir64 da Lokal

Dedak padi yang digunakan adalah dedak padi IR64 dan Lokal yang telah dikeringkan, dietanolisis dengan katalis H2SO4(p) dan direfluks selama 4 jam, dari 50

gr dedak padi IR64 diperoleh 2,3 gr etil ester asam lemak dan 50 gr dedak padi Lokal diperoleh 3,7 gr etil ester asam lemak.

Hasil rendemen etil ester asam lemak dari minyak dedak padi IR64 adalah : 2,3

= X 100 % = 4, 6% 50

(43)

Hasil rendemen etil ester asam lemak dari minyak dedak padi Lokal adalah : 3,7

= X 100 % = 7,4 % 50

4.2.2. Reaksi antara Trigliserida dengan Etanol

Reaksi trigliserida dengan etanol menghasilkan etil ester asam lemak dengan gliserol merupakan reaksi esterifikasi. Reaksi esterifikasi antara trigliserida dengan etanol dengan adanya katalis asam yaitu asam sulfat. Tahap reaksinya diawali dengan protonasi dari karbonil pada trigliserida sehingga menaikkan muatan positif pada atom karbon karbonil dengan menjadikannya sasaran bagi serangan nukleofil. Adisi nukleofil oleh etanol terhadap trigliserida yang telah diprotonasi akan membentuk ikatan C-O yang baru (Ikatan ester). Selanjutnya terjadi kesetimbangan dalam suasana asam dimana oksigen melepas atau mendapatkan proton serta terjadinya protonasi terhadap salah satu gugus hidroksil yang mengakibatkan pemutusan ikatan C-O dan lepasnya gliserol.

(44)

O O O O R₁ R2 O R₃ O O O O +_O-H R₁ R2 O R₃ O O O O O-H R1 R2 O R3 O O O O R2 O R3 O O O O O-H O R₃ O O O R1 O

OC₂H₅ R2

H+ HSO4

-+ C₂H₅OH

C +O H

C₂H₅

+ + H2SO4

R₁ C +O

C₂H₅ HSO4

-HSO₄

-R₂ O O O O-H R1 R₂ O R3 O

Hal yang sama terjadi pada R2 dan R3 sehingga pada akhir reaksi menghasilkan

gliserol dan 3 ester asam lemak.

Gambar 4.1. Mekanisme reaksi etanolisis dengan katalis H2SO4(p)

4.2.3. Analisis GC dan Spektroskopi FT-IR 4.2.3.1. Analisis GC

Etil ester asam lemak dari dedak padi IR64 dan Lokal dianalisis dengan GC model Shimadzu GC-14 B dengan kondisi sebagai berikut:

Jenis Detektor : FID ( Flame Ionozation Detektor) Gas Pembawa : N2 200 kPa

(45)

Jenis Kolom : Chromosob W/ Dietilen Glikol Suksinat (DEGS) 20 % Panjang Kolom : 3 m

Suhu Kolom : 1900C Suhu Detektor : 2300C Suhu Injektor : 2200C

Analisa kuantitatif untuk menentukan komposisi asam lemaknya : etil ester asam lemak didasarkan atas luas area komponen etil ester asam lemak yang diperoleh dari kromatogram. Perhitungan fraksi dari setiap komponen asam lemaknya digunakan rumus:

Luas daerah fraksi A

% komponen A = X 100 % Luas daerah total fraksi etil ester

A= etil ester yang ditentukan

Dari kromatogram dapat dihitung persentase fraksi komponen asam lemaknya dari turunan etil esternya sebagai berikut:

-Rt = 2,765 adalah etil laurat, luas area = 6779

6779

Maka % etil laurat = x 100% = 0,6336% 1069897

Dengan perhitungan yang sama dapat dilakukan untuk menghitung persentase fraksi komponen asam lemak dari turunan etil ester yang lain seperti yang tertera dalam tabel 4.1. dan tabel 4.2.

Adanya perbedaan komposisi etil ester asam lemak dari minyak dedak padi kemungkinan karena varietas padi yang berbeda. Dari spektrum analisa GC dari senyawa senyawa etil ester asam lemak minyak dedak padi telah diuraikan diatas maka munculnya puncak-puncak kromatogram yang diperoleh dapat terpisah berdasarkan berat molekul senyawa tersebut, dimana yang muncul lebih dahulu adalah etil ester yang berat molekulnya lebih rendah, sehingga urutan munculnya puncak masing-masing etil ester tersebut adalah: etil laurat, etil miristat, etil palmitat, etil stearat, etil oleat, etil linoleat, etil linolenat, etil arakidat.

(46)

4.2.3.2. Hasil Analisa Spektroskopi FT-IR

Dari hasil analisa spektroskopi FT-IR dari dedak Padi IR64 (Lampiran 3) memberikan puncak spektrum dengan puncak-puncak pada daerah bilangan gelombang 2924,09 cm-1 dan 2854,65 cm-1 menunjukkan vibrasi sterchting dari C-H sp3 serta didukung pada daerah bilangan gelombang 1458,18 cm-1 yang menunjukkan vibrasi bending dari C-H sp3, munculnya puncak serapan pada daerah bilangan gelombang 1735,93 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi gugus karbonil C=O dan pada daerah bilangan gelombang 1180,44 cm-1 menunjukkan vibrasi C-O-C dari ester serta didukung vibrasi dari alkil rantai panjang ((-CH2)n) pada daerah bilangan gelombang

725,23 cm-1 yang mengidentifikasikan terbentuknya etil ester asam lemak.

Sedangkan hasil analisa spektroskopi FT-IR dari dedak Padi Lokal (Lampiran 4) memberikan puncak spektrum dengan puncak-puncak pada daerah bilangan gelombang 2924,09 cm-1 dan 2854,65 cm-1 menunjukkan vibrasi sterchting dari C-H sp3 serta didukung pada daerah bilangan gelombang 1458,18 cm-1 yang menunjunkkan vibrasi bending dari C-H sp3. munculnya puncak serapan pada daerah bilangan gelombang 1735,93 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi gugus karbonil C=O dan pada daerah bilangan gelombang 1180,44 cm-1 menunjukkan vibrasi C-O-C dari ester serta didukung vibrasi dari alkil rantai panjang ((-CH2)n) pada daerah bilangan

(47)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Etanolisis secara langsung (in-situ) dengan katalis H2SO4(p) dari dedak padi

IR64 diperoleh etil ester asam lemak sebesar 2,3 gram sedangkan dari dedak padi Lokal sebesar 3,7 gram.

2. Rendemen etil ester asam lemak dari minyak dedak padi IR64 adalah 4,6% dan rendemen etil ester asam lemak dari minyak dedak padi Lokal adalah 7,4%

3. Komposisi asam lemak dari minyak dedak padi IR64 mengandung etil laurat(0,63%), etil miristat (0,87%), etil palmitat(26,94%), etil stearat(2,56%), etil oleat(38,10%), etil linoleat(26,26%), etil linolenat(2,85%), etil arakidat(2,85%). Sedangkan minyak dedak padi Lokal mengandung etil laurat (0,67%), etil miristat(0,40%), etil palmitat(18,25%), etil stearat(1,59%), etil oleat(41,73%), etil linoleat(34,21%), etil linolenat(2,21%),etil arakidat (0,66%).

4. Hasil spektroskopi inframerah terdapat pada bilangan gelombang 2924,09 cm

-1

; 2854,65 cm-1; 1735,93 cm-1; 1458,18 cm-1; 1180,85 cm-1; 1059,57 cm-1; 725,23 cm-1 yang mengidentifikasi terbentuknya etil ester asam lemak.

5.2. Saran

1. Perlu dilakukan etanolisis menggunakan katalis lain dan waktu reaksi yang lain untuk membandingkan katalis dan waktu reaksi yang memberikan hasil ester asam lemak yang terbanyak.

2. Perlu dilakukan etanolisis secara in-situ dari sumber lain yang mengandung minyak.

(48)

DAFTAR PUSTAKA

AAK, 1999, Budidaya Tanaman Padi. Penerbit Kanisius Yogyakarta.

Anonim(I) Anonim (II), 2007 Mengolah Dedak Menjadi Minyak ( Rice Brand Oil).

2008.

Brahmana, H. R., M. Ginting, dan R. Dalimunthe, 1998. Pemanfaatan Asam Lemak

Bebas Minyak Kelapa Sawit dan Inti Sawit dalam Pembuatan Nilom-9,9 dan Ester Sorbitol Asam Lemak, Laporan Riset Unggulan Terpadu, DRN,

Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU, Medan.

Brahmana, H. R,1989, “ A Versatile Reaction to Syntesize Related Aldehyde From

Palm Kernel Oil For Perfumery Via esterification”, Dev Conference,

Kualalumpur, Malaysia.

Erasmus, U, 1986, Fats that Heal Fats that Kill, Alive Books, Burnaby, BC. Canada Endo, Y., H. Sanae dan F . Kenshiro, 1997, Autooxidation of synthetic Isomers of

Triacylglycerol Containing Eicosapentaenoic acid, J. Am. Ois Chem . Soc., Vol 74.

Fessenden, R.J., dan Fessenden, J. S (1999), Kimia Organik. Edisi Jilid II. Jilid 3 Jakarta. Erlangga.

Herold, P. M and J. E. Kinsella, 1986, Fish Oil Consumption and Decreased Risk

Cardiosvaskular Disease: A. Comprison of Finding From Animal and Human Feeding Trials, J. Clin. Nurt.

Hwang, Y.S. Jang, M. K. Kim and, H. S. Lee, 2002,, Fatty Acid Composition of Rice

Bran Oil and Growth-Promoting effect of Rice Bran Extract and Rice Bran Oil on Bifidobacterium and Lactobacillus, Agri. Chem. Biotechnol. Vol. 43

Ismail Besari, 1992. Kimia Organik , Edisi Pertama, Penerbit Armiko, Bandung.

Kahlon, T. S., F .I. Chow, M. M.Chiu, C.A. Hudson, and R. N. Sayre, 1996,

Cholesterol-Lowering By Rice Bran and Rice Bran Oil Unsaponifiable Matter In Hamsters:, Cereal Chemistry. Vol. 73

Ketaren,S., 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan, Edisi Pertama, Penerbit UI- Press. Jakarta.

Lotero E, et.al,2004, Synthesis of Biodiesel Via Acid Catalysis. Jaournal South Carolina. Vol. 44

Llyod, A. M,Young K. Yeo, 1999, Health Benefits of Docosahexaenoic Acid (DHA), J. Pharmacological Reseach. Vol. 43

Meffert, A.H, 1998. Techinal Uses of fatty Acid Ester, J Am. Oil Chem. Soc. Vol 61 Meher. L. C.et.al 2004, Technical Aspects of Biodiesel Production by

Transesterification-a review. El Sevier Renewable and Sustainable Energy Reviews, New Delhi: Indian Institute of Tehcnology Delhi.

Murray, K. R., Granner,D. K., Mayer, A. P. and Rodwell , V V., 1992. Biokimia

Harper, Edisi ke-22, Penerbit Buku Ajar Kedokteran EGC.

Nettleton, J. A., (1993), Are n-3 Fatty Acids Essential Nutrients For Fetal and Infant

(49)

Ozgul, S., and S. Turkey, 1993, In-situ Esterification of Rice Brand Oil with Methanol

and ethano, J. Am. Oil Chem. Soc. Vol. 80

O’ Brien, R. D., ( 1998), Fats and Oil-Formulating and Rocesising for Applications, Technomic Publishing Company, Inc., Pennsylvania, USA.

Pilang, W. G. dan S. Djojosoesubagio, (1996), Fisiologi Nutrisi, Vol. 1, edisi kedua, Penerbit UI Press, Jakarta.

Poison, J. P., 1990, Omega-3 Polyenic Acids, Sources.Intake. Bilb. Nurt. Dieta, Basel, Karger.

Richler, H. J and Knout. J., 1994. Challangers to a Mature Industri Marketing and

Economic Of Oleo Chemicals in Was term Europe:, J. Am. Org. Chem. Soc.

Vol. 61

Sanny R., 1999, Etanolisis Minyak Dedak Padi Arias dan Ramos Yang Diekstraksi

Secara Perendaman, Skripsi Jurusan Kimia FMIPA USU, Medan.

Sayre, R. N., and R. M. Saunders, 1985, Extraction and Refining of edible Oil

Axtruction Stabilized Rice Bran, J Am. Oil Chem. Soc. Vol. 62

Scavariello, E.M.S and D.B. Arellano, 1998, Gamma-Oryzanol: An

ImportatComponent In Rice Bran Oil:, Archivos Latinoamericanos De

Nutricion. Vil. 48

Sitepoe, M., (1993), Kolesterol Fobia Keterkaitannya Dengan Penyakit Jantung, edisi ketiga, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Umum, Jakarta.

Suparyono Dr, Ir dan Dr, Ir. Agus Setyono. 1997. Mengatasi Permasalahan Budi

Daya Padi, Penebar Swadaya. Jakarta.

Tahira, R, Ata-ur-Rehman, and Muhammad Anwar Butt, 2007, Characterization Of

(50)

(51)

(52)

(53)