hidrogenasi

BAB I PENDAHULUAN

1 Latar Belakang

Miny Minyak ak dan dan lemak lemak term termasu asuk k dalam dalam salah salah satu satu golo golong ngan an lipi lipid, d, yaitu yaitu merupakan merupakan lipid netral. netral. Lemak dan minyak minyak dapat dikonsumsi dikonsumsi dan sumbernya sumbernya dapat berasal dari nabati dan hewani. Lemak dan minyak nabati merupakan lemak  dan minyak yang bersal dari tumbuh-tumbuhan sedangkan lemak dan minyak  hewani berasal dari hewan. Lemak yang pada suhu kamar berupa cairan, lazim disebut minyak. Minyak biasanya berasal dari tumbuhan seperti minyak kelapa, minyak jagung dan minyak zaitun. Sala Salah h satu satu pro proses ses pego pegola laha han n miny minyak ak dan dan lema lemak k yaitu aitu hidr hidrog ogen enas asi. i. Hidrogenasi merupakan suatu tahap proses pengolahan minyak atau le mak dengan  jalan menambahkan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga akan mengurangi ketidakjenuhan minyak atau lemak, dan membuat le mak bersifat  plastis serta tahan lama. danya penambahan hidrogen pada ikatan rangkap minya minyak k dan lemak lemak akan akan mengak mengakiba ibatkan tkan kenaik kenaikan an titik titik cair cair juga juga menjad menjadika ikan n minyak atau lemak tersebut tahan terhadap proses oksidasi. !ebutuhan akan minyak dan lemak semakin lama akan semakin meningkat seiring seiring dengan dengan pening peningkata katan n pertum pertumbuh buhan an manusi manusia. a. "ntuk "ntuk mengata mengatasi si hal ini, ini, diperlukan pengetahuan akan proses pengolahan minyak dan lemak salah satunya yaitu yaitu proses proses hidrog hidrogena enasi. si. Sehing Sehingga ga produk produksi si minyak minyak dan lemak lemak ini mampu mampu memenuhi kebutuhan manusia. 2 Tu Tujuan juan #ujuan dari pembuatan makalah ini adalah$ % "ntu "ntuk k meng menget etah ahui ui peng penger erti tian an hidr hidrog ogen enas asii pada pada peng pengol olah ahan an miny minyak  ak 

& '

nabati. "ntuk "ntuk mengeta mengetahui hui faktor faktor faktor faktor yang mempengaru mempengaruhi hi proses proses hidrogenasi. hidrogenasi. "ntuk "ntuk mengeta mengetahui hui katalisator katalisator yang digunakan digunakan pada proses proses hidrogen hidrogenasi. asi. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

1

2.1 Lemak dan Mn!ak dar He"an dan Na#at

Lemak dan minyak dari hewan maupun tumbuh-tumbuhan merupakan molekul-molekul yang mirip, yang membedakan hanya titik leburnya saja. (ika senyawanya berwujud padat pada suhu kamar, maka disebut lemak. Sebaliknya,  jika senyawa tersebut berwujud cair sering disebut sebagai minyak. #itik lebur  senyawa-senyawa ini sangat ditentukan oleh keberadaan ikatan karbon-karbon rangkap )*+* dalam molekulnya. Semakin tinggi jumlah ikatan *+*, semakin rendah titik leburnya. 2.1.1

Le

mak Jenu$ dan Tak Jenu$ (ika senyawanya tidak mengandung ikatan rangkap *+*, maka zat tersebut

dikatakan  jenuh. Lemak jenuh sederhana biasanya memiliki struktur sebagai  berikut$ #ak satupun dari rantai-rantai Hidrokarbon ini yang memiliki /katan *+* *H')*H&%**H& *H')*H&%**H *H')*H&%**H&

%am#ar 1. Struktur lemak jenuh

Molekul-molekul seperti ini biasanya berwujud padat pada suhu kamar. (ika hanya ada satu ikatan *+* pada masing-masing rantai hidrokarbon, maka zat ini disebut sebagai lemak tak-jenuh-tunggal (mono-unsaturated) )atau minyak tak jenuh-tunggal, karena kemungkinan zat ini berwujud cair pada suhu kamar. Sebuah minyak tak-jenuh-tunggal yang sederhana bisa digambarkan sebagai  berikut:

2

%am#ar 2. Struktur minyak tak jenuh tunggal

(ika ada dua atau lebih ikatan karbon-karbon rangkap pada masing-masing rantai, maka zat tersebut dikatan tidak-jenuh-majemuk (polyunsaturated) . Sebagai contoh$

%am#ar &. Struktur minyak tak jenuh majemuk 

"ntuk menyederhanakan, pada semua gambar ini, ketiga rantai hidrokarbon  pada masing-masing molekul dianggap sama. Meskipun tidak harus sama ketigatiganya terkadang terdapat campuran beberapa jenis rantai dalam molekul yang sama. Minyak nabati pada umumnya dalam bentuk cair, maka harus dihidrogenasi dahulu menjadi lemak padat, yang berarti harus bersifat plastis, padat pada suhu ruang, agak keras pada suhu rendah, dan segera dapat mencair dalam mulut. Minyak nabati sering diolah dengan teknologi hidrogenasi untuk menghasilkan  produk-produk yang bersifat padat, plastis dan lebih stabil, misalnya margarin dan shortening. Selama proses ini dapat terbentuk berbagai isomer, terutama isomer 

3

trans dari asam lemak. /somer trans ini dapat meningkatkan lipoprotein L0L )disebut juga kolesterol jahat serum dan menurunkan lipoprotein H0L )disebut  juga kolesterol baik. leh karena itu, konsumsi isomer trans yang tinggi tidak  dikehendaki. da beberapa risiko kesehatan yang mungkin ditimbulkan akibat memakan lemak atau minyak yang terhidrogenasi. 1ara konsumen mulai menyadari hal ini, dan pabrik-pabrik yang memproduksi makanan juga terus mencari cara-cara alternatif untuk mengubah minyak menjadi padatan yang bisa dioleskan pada makanan. Salah satu masalah ditimbulkan oleh proses hidrogenasi yaitu ikatan-ikatan rangkap pada lemak dan minyak tak-jenuh cenderung membuat gugus-gugus yang ada di sekitarnya tertata dalam bentuk 2cis2. Suhu relatif tinggi yang digunakan dalam proses hidrogenasi cenderung mengubah beberapa ikatan *+* menjadi  bentuk 2trans2. (ika ikatan-ikatan khusus ini tidak dihidrogenasi selama proses, maka mereka masih cenderung terdapat dalam produk akhir mentega khususnya  pada molekul-molekul lemak trans. !onsumsi lemak trans telah terbukti dapat meningkatkan kadar kolesterol )khususnya bentuk L0L yang lebih berbahaya sehingga bisa menyebabkan meningkatnya

risiko

penyakit

jantung.

1roses

apapun

yang

cenderung

meningkatkan jumlah lemak trans dalam makanan sebaiknya dihindari.Membaca label makanan, dan hindari makanan apapun yang mengandung )atau dimasak  dalam minyak terhidrogenasi atau lemak terhidrogenasi. 2.2 Hdr'gena(

Hidrogenasi adalah proses pengolahan minyak atau lemak dengan jalan menambahkan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga akan mengurangi ketidakjenuhan minyak atau lemak, dan membuat lemak bersifat  plastis serta tahan lama. 1roses hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. danya  penambahan

hidrogen

pada

ikatan

rangkap

minyak

dan

lemak

akan

4

mengakibatkan kenaikan titik cair. (uga dengan hilangnya ikatan rangkap, akan menjadikan minyak atau lemak tersebut tahan terhadap proses oksidasi. 1roses hidrogenasi dilakukan dengan menggunakan hidrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Mekanisme proses Hidrogenasi adalah sebagai berikut$ 3 4 *H + *H 4 *H & 4 *H3 sam lemak tidak jenuh

H&

3 - *H& 4 *H& 4 *H& 4 *H

5i 6 1t

asam lemak jenuh

%am#ar ). Mekanisme proses hidrogenasi

3eaksi pada proses hidrogenasi terjadi pada permukaan katalis yang mengakibatkan reaksi antara molekul-molekul minyak dengan gas hidrogen.  5ikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi daripada katalis yang lain )palladium, platina, copper chromite. Hal ini karena nikel lebih ekonomis dan lebih efisien daripada logam lainnya. 5ikel juga mengandung sejumlah kecil l dan *u yang berfungsi sebagai promoter dalam  proses hidrogenasi minyak. Hidrogenasi suatu lemak bersifat selektif, yaitu lemak dengan derajat ketidakjenuhan lebih tinggi akan lebih mudah terhidrogenasi. Misalnya hidrogenasi lemak yang mengandung linoleat, kon7ersi linoleat menjadi oleat atau isomer-isomernya lebih banyak daripada kon7ersi asam olet menjadi asam stearat. Hidrogenasi akan mengakibatkan hilangnya ikatan rangkap, yang akan menjadikan minyak atau lemak tersebut tahan terhadap proses oksidasi dan juga  bersifat plastis. 1roses hidrogenasi akan merubah asam linolenat menjadi asam linoleat, serta asam linoleat diubah menjadi asam oleat. #ahap hidrogenasi juga akan menurunkan kadar asam lemak bebas sampai sekitar 8,%-8,' 9 )!etaren, %:;. Linolenat

Linoleat

leat

5

1roses hidrogenasi bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai karbon asam lemak pada lemak atau minyak. Setelah proses hidrogenasi selesai, minyak  didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan disaring. Hasilnya adalah minyak  yang bersifat plastis atau keras, tergantung pada derajat kejenuhan. Minyak-minyak nabati sering memiliki kandungan lemak )minyak tak jenuh-tunggal )mono-unsaturated dan tak-jenuh-majemuk )polyunsaturated yang tinggi, olehnya itu minyak-minyak nabati berwujud cair pada suhu kamar. !andungan lemak dan minyak yang tinggi ini membuat minyak-minyak nabati mudah tersebar tidak beraturan pada bahan makanan seperti roti, dan tidak cocok  digunakan untuk pemanggangan kue )baking powder. Minyak

bisa

dikeraskan

)ditingkatkan

titik

lebur

dengan

cara

menghidrogenasinya dengan bantuan katalis nikel.
6

cahaya, adanya katalis atau bahan pengoksidasi seperti peroksida, perasid, ozon, asam nitrat dan beberapa senyawa organic nitro dan aldehid aromatic. 0iagram alir berikut menunjukkan proses hidrogenasi sempurna dari sebuah minyak tak-jenuh-tunggal yang sederhana.

%am#ar *. 1roses hidrogenasi dari minyak tak jenuh tunggal

Lemak yang dikandung minyak atau margarin merupakan trigliserida yang tersusun atas lemak jenuh )saturated fat dan tak jenuh. Lemak trans lebih sering dijumpai dalam margarin. Lemak trans merupakan minyak yang diolah melalui  proses hidrogenasi parsial )yakni dengan menambahkan hidrogen ke dalamnya. 1engolahan ini dilakukan untuk meningkatkan stabilitas oksidatif agar tak mudah mengalami proses oksidasi. Sebetulnya proses hidrogenasi parsial dilakukan industri pangan untuk membuat margarin. Secara natural, lemak trans juga terbentuk dalam rumen atau lambung ternak besar seperti sapi. (adi, produk-produk seperti mentega atau susu mengandung lemak trans dalam jumlah &-=9. 0an pada proses hidrogenasi ikatan rangkap minyak tadi mengalami isomerisasi dari konfigurasi cis menjadi trans. /ni membuat susunan kimiawinya yang sejajar menjadi berseberangan dan berbahaya  bagi kesehatan. Sehingga akan menimbulkan beberapa risiko kesehatan yang mungkin ditimbulkan akibat memakan lemak atau minyak yang terhidrogenasi. 1ara konsumen mulai menyadari hal ini, dan pabrik-pabrik yang memproduksi makanan juga terus mencari cara-cara alternatif untuk mengubah minyak menjadi  padatan yang bisa dioleskan pada makanan.

7

1emanasan

akan

mempercepat

jalannya

reaksi

hidrogenasi.

1ada

temperature sekitar >88o? )&8=8* dicapai kecepatan reaksi yang maksimum. 1enambahan tekanan dan kemurniaan gas hidrogen yang dipergunakan akan menaikkan kecepatan reaksi proses hidrogenasi. 0alam proses hidrogenasi tersebut karbon monoksida dan sulfur merupakan katalisator beracun yang sangat  berbahaya. 2.& +akt'r,-akt'r !ang Memengaru$ Pr'(e( Hdr'gena(

Hidrogenasi asam-asam lemak dalam trigliserida tidak merupakan suatu fungsi dari letak asam lemak tersebut. 1ersentase berat dari asam lemak dalam &  posisi tidak berubah selama hidrogenasi. 1ersentase berat asam lemak pada &  posisi sedikit berubah, jika dilakukan proses hidrogenasi berlebih yang bertujuan untuk mengeliminir asam linoleat dan mereduksi asam linoleat hingga berkurang &= persen dari jumlah semula. sam lemak tidak jenuh yang terpenting dari minyak makan adalah asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat. 1roses hidrogenasi mengubah asam lemak linolenat menjadi asam linoneat, serta asam linoleat diubah menjadi asam oleat. Sebelum asam oleat tesebut diubah menjadi asam stearat, asam oleat cenderung akan membentuk asam isooleat, tetapi pada kondisi hidrogenasi yang sesuai, terbentuknya asam isooleat dapat dihindarkan.
reaksi

tergantung

pada

sifat

alamiah

substansi

yang

dihidrogenasi, sifat dan konsentrasi katalis, konsentrasi hidrogen, suhu, tekanan, dan frekuensi pengadukan. 1ada pembuatan mentega putih, kondisi dipilih sedemikian rupa sehingga akan menghasilkan asam stearat dengan jumlah maksimum dan asam isooleat berjumlah minimum.

8

2.) Katal(at'r !ang Dgunakan ada Pr'(e( Hdr'gena(

 5ikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi daripada katalis yang lain )palladium, platina, copper chromite. Hal ini karena nikel lebih ekonomis dan lebih efisien daripada logam lainnya. 5ikel juga mengandung sejumlah kecil l dan *u yang berfungsi sebagai promoter alam  proses hidrogenasi minyak. Mentega

merupakan

produk

industri

susu

karena

bahan

utama

 pembuatannya berasal dari 1roses lemak hewani atau susu );8-;& 9 dan ditambah dengan bahan pendukung lainnya seperti air, garam, padatan susu )curd dan sejumlah kecil protein sebagai zat pengemulsi. Selain itu mentega diperkaya dengan 7itamin , 0, @ dan ! yang tidak larut dalam air. Mentega mampu memberikan rasa kenyang yang lebih lama dan lebih memberikan rasa gurih serta aroma yang lebih tajam pada masakan, karena itu dapat dimengerti kalau harga mentega jauh lebih mahal daripada margarin. Margarin terbuat dari minyak atau lemak nabati, dan bahan tambahan seperti susu bubuk skim atau lemak hewani, air, garam, esens, pewarna dan zat anti tengik. "mumnya margarin memiliki kandungan lemak yang sedikit tetapi kandungan airnya sangat banyak.  Margarin atau oleo margarine merupakan pengganti mentega dengan rupa,  bau, kosistensi, rasa, dan nilai gizi yang hamper sama. Margarin juga merupakan emulsi air dalam minyak dengan persyaratan mengandung tidak kurang ;8 9 lemak. Lemak yang digunakan dapat berasal dari lemak hewani atau lemak nabati. Lemak hewani yang digunakan biasanya plastis, padat pada suhu ruang, agak  keras pada suhu rendah, dan segera dapat mencair lemak babi dan lemak sapi, sedangkan lemak nabati yang digunakan adalah minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak kedelai, dan minyak biji kapas. !arena minyak nabati umumnya dalam bentuk cair, maka harus dihidrogenasi dahulu menjadi lemak padat, yang  berarti margarin harus bersifat dalam mulut.

9

BAB III KESIMPULAN

0ari pembahasan sebelumnya maka dapat disimpulkan$ %. Hidrogenasi adalah proses pengolahan minyak atau lemak dengan jalan menambahkan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga akan mengurangi ketidakjenuhan minyak atau lemak, dan membuat lemak bersifat  plastis serta tahan lama. &. 1roses hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak, menaikkan titik cair.

dan

menjadikan minyak atau lemak tersebut tahan terhadap proses oksidasi. '. !ecepatan reaksi tergantung pada sifat alamiah substansi yang dihidrogenasi, sifat dan konsentrasi katalis, konsentrasi hidrogen, suhu, tekanan, dan frekuensi pengadukan. >. 5ikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi daripada katalis yang lain )palladium, platina, copper chromite karena nikel lebih ekonomis dan lebih efisien daripada logam lainnya. 5ikel juga mengandung sejumlah kecil l dan *u yang berfungsi sebagai promoter alam  proses hidrogenasi minyak.

10

DA+TA/ PUSTAKA

th edition. /ntersince 1ublisher. 5ew Bork. ?.C. Dinarno.%::%. Kimia Pangan dan Gizi. 1.# Cramedia 1ustaka "tama. (akarta. !etaren,S. %:;. Minyak dan Lemak Pangan. (akarta$ "/-1ress. 3alp (. ?essenden and (oan S. ?essenden, E rganic *hemistry,F #hird @dition, "ni7ersity f Montana, %:;, Dadsworth, /nc, 88&, Massachuset, "S.

11