7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Minyak

1. Definisi Minyak

Lipida merupakan salah satu senyawa organik yang menyusun jaringan

manusia dan hewan. Lipida tidak sama dengan protein maupun karbohidrat,

karena lipida bukan suatu polimer, menurut hasil hidrolisisnya lipida dapat

dibagi menjadi 3 yaitu lipida sederhana, lipida majemuk, dan sterol

(Budimarwanti, 2008).

Perbedaan Minyak dan lemak hanya pada titik lelehnya yang

bergantung pada struktur yang menyusun minyak dan lemak, dapat meningkat

jika jumlah karbonnya bertambah. Minyak berbentuk cair di suhu kamar dan

merupakan trigliserida yang kaya akan asam lemak tak jenuh, misalnya asam

linoleat dan asam oleat. Sedangkan lemak berbentuk padat pada suhu kamar,

merupakan trigliserida yang. kaya akan lemak jenuh seperti asam palmiat dan

asam stearat (Tambun, 2006)

Minyak dan lemak merupakan campuran dari ester gliserol dengan

asam karboksilat. Asam lemak mempunyai atom karbon dengan rantai lurus

dengan jumlah atom karbon genap, dan yang paling banyak dijumpai asam

lemak jenuh dengan jumlah atom karbon 12, 16, dan 18. Asam lemak tidak

jenuh dengan satu sampai tiga gugus fungsi alkena dengan atom karbon 18

namun dalam satu ikatan rangkap yang paling melimpah.

8

2. Klasifikasi Minyak dan Lemak

a. Minyak Berdasarkan Sumbernya.

Minyak dan Lemak dapat diolah dari berbagai sumber alami.

Minyak nabati berasal dari tumbuhan yang mengandung minyak seperti

biji kapas, minyak biji jarak, minyak kacang tanah maupun kelapa.

Sedangkan Minyak hewani berasal dari bagian tubuh hewan seperti

minyak ikan dan minyak atau lemak berasal dari sapi yang sering disebut

tallow dan lard minyak atau lemak berasal dari babi. Di Indonesia minyak

yang paling sering digunakan adalah minyak nabati seperti minyak sawit,

minyak kedelai, minyak zaitun, minyak kelapa, minyak jagung, dan

sebagainya.

b. Minyak Berdasarkan Sifat Mengeringnya

Minyak goreng dapat dibedakan menjadi 3 jenis menurut sifat

mengeringnya yaitu :

1) Minyak tidak mengering atau non drying oil.

Minyak tidak mengering adalah minyak yang dapat mengering di

udara dan membentuk lapisan keras, contohnya minyak zaitun, minyak

buah persik, minyak kacang, minyak biji mustard, minyak babi, dll.

2) Minyak setengah mengering atau semi drying oil.

Minyak setengah mengering termasuk di dalamnya yaitu minyak

biji kapas, minyak biji bunga matahari, gandum, croton, dan minyak

jagung.

9

3) Minyak mengering atau drying oil.

Minyak mengering misalnya minyak kacang kedelai, minyak biji

karet, walnut, biji poppy, dll (Herlina, dkk., 2002).

c. Minyak Berdasarkan Kejenuhannya

Minyak berdasarkan ikatan ganda dalam struktur molekulnya dapat dibagi

menjadi 3 yaitu :

1) Minyak dengan asam lemak jenuh (saturated fatty acids).

Adalah asam lemak yang tidak memiliki ikatan rangkap di dalam

molekulnya, contohnya adalah minyak kelapa.

2) Minyak dengan asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acids).

Merupakan asam lemak yang mempunyai ikatan rangkap yang

dapat berupa minyak maupun berupa isomer cis dan trans (Cahanar, dkk.,

2006).

Bila mempunyai ikatan rangkap hanya satu maka disebut asam

lemak tak jenuh tunggal, sedangkan mempunyai ikatan rangkap yang lebih

dari satu disebut asam lemak tak jenuh majemuk. Contohnya adalah asam

lemak omega-6 (Hartono, 2004).

3) Minyak dengan asam lemak trans (trans fatty acid).

Lemak trans adalah minyak atau lemak yang didapat dari

memandatkan minyak cair menggunakan gas hidrogen (hidrogenisasi).

Namun minyak lainnya pun dapat berubah menjadi asam lemak trans bila

dipanaskan pada suhu lebih dari 80°C selama berulang kali. Kandungan

asam lemak trans pada minyak bekas sangat berbahaya karna dapat

10

menaikkan LDL (Low Density Lipoprotein) dan menurunkan HDL (High

Density Lipoprotein). Namun disisi lain lemak trans juga dapat

memberikan tambahan cita rasa dan memperpanjang umur pangan

(Wirakusumah, 2010).

3. Fungsi Minyak dan Lemak

Minyak dan Lemak merupakan salah satu bahan pokok yang penting

bagi kehidupan manusia yang memiliki banyak kegunaan yaitu :

a. Menambah cita rasa dan aroma yang melezatkan.

b. Merupakan sumber energi yang tinggi karena setiap 1 gram lemak

dapat menghasilkan 9 kilo kalori bila dioksidasi sempurna oleh

tubuh.

c. Minyak yang mengandung asam lemak esensial dapat mencegah

penyumbatan pembuluh darah.

d. Minyak dapat mengurangi kadar air pada saat proses penggorengan

sehingga bahan pangan dapat menjadi kering dan renyah.

e. Dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan obat-obatan,

keperluan industri, maupun bahan bakar.

f. Minyak nabati sebagai bahan utama pembuatan margarine.

g. Minyak hewani sebagai bahan utama pembuatan susu dan mentega

(Herlina, dkk., 2012).

11

4. Sifat Minyak

a. Sifat Fisik

1) Warna.

Zat warna yang terkandung dalam minyak dapat berasal dari zat

warna alami yang terdapat dalam bahan yang turut terekstrak pada saat

pembuatan minyak, yaitu α dan β karoten, xantofil, klorofil, juga

antosyanin. Dan zat warna hasil degradasi yang didapat dari hasil

degradasi zat warna alami yang teroksidasi oleh vitamin E.

2) Bau.

Bau yang ada pada minyak karena adanya trimetil-amin dari lecitin yang

terbentuk sehingga menimbulkan bau amis atau fish flavour.

3) Kelarutan.

Satu-satunya minyak yang dapat larut dalam air hanya minyak jarak, hanya

sedikit larut dalam alkohol, dan larut sempurna dalam pelarut halogen.

4) Titik cair.

Minyak tidak dapat mencair pada temperatur tertentu.

5) Titik didih.

Semakin panjang rantai karbon asam lemak semakin tinggi pula titik

didihnya, yaitu 2000C.

6) Titik asap.

Adalah suhu tertinggi sebuah jenis minyak goreng bisa mempertahankan

kestabilan kadar lemak tak jenuhnya yang ditandai dengan munculnya

asap.

12

7) Titik Nyala dan Titik Api.

Suhu terendah saat minyak dipanaskan sehingga dapat menghasilkan uap

yang akan bercampur udara dan dapat terbakar jika dilewati api.

8) Titik lunak.

Digunakan untuk mengidentifikasi lemak atau minyak tersebut.

9) Titik kekeruhan.

Dapat ditentukan dengan cara mendinginkan minyak dengan pelarutnya.

10) Shot melting point.

Adalah suhu pada saat minyak mencair dan menetes pertama kali..

11) Slipping point.

Adalah mengetahui pengaruh komponen-komponenya untuk pengenalan

minyak.

12) Berat Jenis.

Dapat diukur pada temperatur kamar atau pada temperatur 25°C (Herlina,

dkk., 2012).

b. Sifat Kimia

1) Hidrolisa.

Lemak dan minyak menjadi rusak karena terdapat air didalamnya yang

menyebabkan hidrolisis dari ester pembentuknya yaitu asam lemak dan

gliserol.

13

2) Saponifikasi atau Reaksi Penyabunan.

Adalah reaksi antara asam lemak dengan basa kuat dapat menghasilkan

garam yang didapat dari asam lemak dan gliserol. Garam tersebut yang

disebut sebagai sabun.

3) Oksidasi.

Reaksi yang terjadi saat minyak bertemu dengan oksigen yang dapat

menyebabkan ketengikan.

4) Esterifikasi.

Bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak bebas dari trigliserida

menjadi ester yang dilakukan melalui reaksi interifikasi atau penukaran

ester. Angka ester dapat dihitung dari selisih angka penyabunan dan angka

asam.

5) Hidrogenasi.

Bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai karbon asam lemak pada

minyak atau lemak (Rahayu, dkk., 2010).

5. Minyak Goreng dan Minyak Jelantah

Minyak goreng termasuk dalam minyak nabati yang telah

memalui proses pemurnian, minyak goreng biasa digunakan dalam proses

pengolahan makanan sebagai media penghantar panas. Minyak juga dapat

sebagai pelarut vitamin A,D,E, dan K yang juga sebagai sumber kalori

bagi tubuh. Sehingga minyak goreng sangat berguna dalam proses

memasak sebagai media penghantar, penambah cita rasa, juga zat gizi

lainnya (Winarno, 2002).

14

Minyak jelantah atau minyak bekas pakai adalah limbah yang

berasal dari minyak nabati yang telah digunakan beberapa kali sehingga

merubah susunan komposisi di dalamnya. Ciri fisiknya adalah warna

coklat kehitaman dan biasanya terdapat kotoran-kotoran kecil sisa

penggorengan juga berbau tengik (Ketaren, 2005)

Warna gelap tersebut terjadi selama proses pengolahan minyak

goreng yang dipanaskan dengan suhu tinggi, maupun penyimpanan yang

tidak benar. Reaksi oksidasi terhadap fraksi yang tidak tersabunkan dalam

minyak juga menyebabkan perubahan warna menjadi gelap. Minyak

jelantah layak dipakai kembali jika zat yang mengganggu kesehatan

dihilangkan. Digunakan cara untuk menggurangi zat-zat berbahaya salah

satunya adalah bilangan peroksida yang terdapat pada minyak jelantah

dengan perlakuan menggunakan zeolit sintetis (ZSM-5) selama 30 menit

dan diukur bilangan peroksida dengan metode titrasi iodometri sebelum

ditambah serbuk ZSM-5 maupun yang sudah ditambah serbuk ZSM-5.

6. Kerusakan Minyak Goreng

Minyak goreng idealnya hanya bisa digunakan 1-3 kali

penggorengan, lebih dari itu minyak akan terjadi warna menjadi coklat

kehitaman, komposisi dan sususan molekul didalamnya berubah. Reaksi

oksidasi menghasilkan senyawa keton, alkohol, lakton, aldehid,

hidrokarbon, senyawa aromatis yang menyebabkan bau tengik pada

minyak yang rusak berbahaya bagi kesehatan dan sebaiknya tidak lagi

digunakan.

15

a. Suhu.

Suhu pemanasan yang terlalu tinggi membuat minyak cepat

sampai pada titik asap yang menghasilkan senyawa akrolein. Namun pada

senyawa peroksida hal ini bersifat tidak stabil dan tergantung pada

kenaikan nilai kekentalan dan indek bias paling besar pada suhu tertentu.

b. Oksigen.

Semakin banyak oksigen yang terkontak dengan minyak maka

terjadi reaksi oksidasi yang menyebabkan bau tengik pada minyak

(Winarno, 2002).

c. Sistem Menggoreng.

Semakin lama pemanasan yang terjadi kandungan senyawa

karbonil dalam minyak akan bertambah, yang kemudian akan berkurang

sesuai dengan berkurangnya jumlah oksigen.

1) Proses Gangga atau Pan Frying.

Yaitu menggoreng dengan titik asap yang rendah dan bahan

pangan tidak terendam dalam minyak.

2) Menggoreng Biasa atau Deep Frying.

Adalah menggoreng dengan suhu tinggi dan dengan minyak yang

lebih banyak sehingga bahan pangan terendam di dalam minyak. Sistem

menggoreng ini bila dilakukan berulang-ulang dapat menyebabkan

kerusakan minyak goreng yang ditandai dengan perubahan warna minyak,

perubahan komponen penyusun yang berbahaya bagi tubuh, dan

ketengikan (Ketaren, 2005).

16

B. Bilangan Peroksida

Bilangan peroksida merupakan nilai penting dalam menentukan

tingkat kerusakan pada minyak, yang dinyatakan dalam banyaknya mili-

ekivalen peroksida dalam setiap 1000 gram minyak, lemak atau senyawa

lain. Mengukur bilangnan peroksida menggunakan metode Iodometri

yaitu reaksi reaksi antara kalium iodide dengan peroksida dalam suasana

asam. Iodium yang dibebaskan kemudian dititrasi dengan larutan baku

natrium tiosulfat dengan indikator amilum sampai warna biru tepat hilang

(Rohman, dkk., 2007).

Gambar 1 : Mekanisme Peroksida

(Daniel dalam Khuswatun, 2013)

1. Pembentukan Peroksida.

Reaksi antara oksigen dengan asam lemak tak jenuh yang terjadi

saat proses pemanasan menyebabkan terbentuknya aldehid, keton, asam

lemak berantai pendek, dan bilangan peroksida. Pemanasan berulang akan

membuat senyawa peroksida menghasilkan peroksida volatile

decomposition products (VDP) dan non volatile decomposition products

(NVDP) yang membuat minyak menjadi polar.

17

2. Faktor yang mempercepat pembentukan peroksida.

Pembentukan peroksida dipengaruhi oleh panas, cahaya, enzim

peroksida, logam-logam berat, enzim lipoksidase, dan molekul lemak yang

teroksidasi menjadi radikal bebas bersama O2 membentuk peroksida aktif

yang kemudian menjadi hiperperoksida yang tidak stabil dan mudah pecah

menjadi senyawa. Selain itu penyimpanan minyak harus baik yaitu dalam

tempat yang tertutup, gelap, dan dingin.

3. Faktor penghambat pembentukan peroksida.

Antioksidan dalam lemak dapat mengurangi kecepatan reaksi

oksidasi. Ada dua macam antioksidan yang dapat ditambahkan pada

minyak goreng.

a. Antioksidan Primer.

Antioksidan primer merupakan zat yang dapat menghentikan

pembentukan radikal yang melepaskan hidrogen. Antioksidan tersebut

antara lain tokoferol, asam askorbat, sesamol, lesitin, fosfatida, dan

gosipol.

b. Antioksidan Sekunder.

Antioksidan sekunder merupakan zat yang dapat mencegah kerja

prooksidan atau zat yang mempercepat terjadi reaksi. Contohnya asam

di- atau trikarboksilat, dapat mengikat logam-logam (Winarno, 2004).

4. Toksikologi peroksida.

Peroksida dalam jangka panjang menyebabkan destruksi vitamin

dalam bahan pangan. Senyawa peroksida yang larut dalam peredaran

18

darah men.gakibatkan defisiensi vitamin E, menyebabkan persenyawaan

lipoperoksida secara non enzimatik dalam mitokondria dan otot usus

(Sudarmadji, dkk., 1996).

C. Zeolit

1. Definisi Zeolit.

Zeolit adalah batuan alam yang merupakan mineral terdiri dari

kristal aluminosilikat terhidrasi dan mengandung kation alkali atau alkali

tanah dalam kerangka 3 dimensinya yang terbentuk oleh tetrahedral

[SiO4]4- dan [AlO4]

5- yang saling terhubungkan oleh

atom-atom oksigen sedemikian rupa. Ion – ion logam yang ada didalamnya

tersebut juga dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit

dan masih dapat menyerap air secara reversibel.

2. Sifat Zeolit

Sifat-sifat zeolit meliputi :

a. Dehidrasi.

Zeolit dapat melepaskan molekul air dari dalam rongga

permukaan sehingga medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan

terjadi interaksi dengan molekul yang diabsorbsi.

b. Absorbsi.

Pori-pori yang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul air

yang berada di sekitar kation. Beberapa mineral zeolit dapat menyerap gas

sebanyak 30 % dari berat keringnya.

19

c. Penukar ion.

Ion-ion pada rongga berfungsi untuk menjaga kenetralan zeolit.

Ion-ion bergerak bebas menyebabkan pertukaran ion yang terjadi.

d. Katalis.

Zeolit mempunyai ruang hampa dalam strukturnya membentuk

saluran, sehingga proses katalis dapat terjadi difusi molekul ke dalam

ruang bebas.

e. Penyaring.

Ruang hampa atau pori-pori zeolit memiliki beragam ukuran dan

diameter sehingga dapat memisahkan molekul gas atau zat lain dari suatu

campuran (Said, dkk., 2008).

3. Jenis Zeolit.

Menurut jenisnya zeolit dapat dibedakan menjadi 2 golongan yaitu:

a. Zeolit alam.

Zeolit yang terbentuk karena proses perubahan alam (zeolitisasi)

yang berasal dari batuan vulkanik. Zeolit alam biasanya mengandung

kation-kation K+, Na+, Ca2+ atau Mg2+. Zeolit alam masih dapat dibagi

menjadi 2 kelompok yaitu :

1) Zeolit yang berada di antara celah-celah batuan.

Zeolit yang berada di antara celah batuan atau antar lapisan

batuan, zeolit ini berada bersama dengan mineral lain misalnya fluorit,

kwarsa, kalsit dan klorit

.

20

2) Zeolit yang berupa batuan.

Zeolit yang berupa batuan di antaranya modernit, filipsit, erionit,

kabalsit, klinoptilotit, analsine, dan loumontit.

b. Zeolit sintesis.

Zeolit Sintesis merupakan zeolit buatan manusia yang didapat

dari proses secara kimia, dengan sifat-sifat khusus sesuai dengan yang

dibutuhkan dan diproduksi dengan cara hidrotermal dan sering diproduksi

dalam kondisi tidak seimbang sehingga zeolit yang dihasilkan merupakan

bahan metastabil.

Zeolit sintetis mempunyai beberapa kelebihan dibanding zeolit

alam yaitu pada sifat dan strukturnya seperti krisralinitas, keasaman dan

luas permukaan yang dapat diatur, dan porositasnya. Salah satu zeolit

sintetis adalah ZSM-5 (Zeolite Socony Mobile-5) yang mempunyai sifat

fisik dan sifat kimia yang dapat dipengaruhi oleh keadaan faktor pori dan

faktor kisi (Febriani, 2003).

1) ZSM-5 (Zeolite Socony Mobile-5)

ZSM-5 (Zeolite Socony Mobile -5) diproduksi pertama kali pada

tahun 1972 oleh katalis Mobile Oil Corporation dengan hasil berupa

padatan dengan diameter pori sekitar 5 Angstrom dan perbandingan Si/Al

sebagai parameter kristal zeolit yang selalu di atas 5 sehingga disebut

ZSM-5. Merupakan mineral aluminosilikat zeolit yang mempunyai rumus

kimia Nan Aln Si96-n O192 16H2O, dan terdiri dari beberapa unit pentasil

21

yang membentuk rantai pentasil dengan dihubungkan oleh oksigen

(Febriani, 2003).

ZSM-5 merupakan jenis zeolit sintetis yang banyak digunakan di

bidang industri. Mempunyai kerangka tiga dimensi, mempunyai

selektivitas dan aktivitas yang tinggi terhadap beberapa reaksi, selektif

terhadap molekul dan sulit terdeaktivasi (Mustain, 1997).

ZSM-5 adalah zeolit yang mempunyai pori sedang dengan unit sel

orthombik, yang ditentukan dari jumlah ring yang membentuk

selektifitasnya. Selektifitas ZSM-5 penting pada reaksi hidrogenasi dan

aromatis minyak, pemecahan parafin juga pada perubahan olefin. ZSM-5

mempunyai pori sekitar 5,1 x 5,5 °A dan 5,4 x 5,6 °A (Kasmui, dkk., 2008).

Gambar 2: (a) Kerangka ZSM-5,

(b) Struktur Channel ZSM-5 (Kamui, dkk., 2008).

22

D. Kerangka Teori, Kerangka Konsep dan Hipotesis

1. Kerangka Teori

Secara skematis, kerangka teori dapat ditunjukkan dalam diagram

sebagai berikut :

Minyak Jelantah

Suhu Oksigen Waktu Pemanasan

Minyak Goreng

Menyebabkan Reaksi :

1. Hidrolisa

2. Saponifikas

3. Oksidasi

4. Esterifikasi

5. Hidrogenasi

Peningkatan Bilangan

Peroksida

Perendaman dengan ZSM-5

1. Besar Butiran

2. Konsentrasi

3. Waktu

Penurunan Bilangan

Peroksida

23

2. Kerangka Konsep

Variabel Bebas Variabel Terikat

3. Hipotesis

Hipotesis yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

Ho : Tidak ada pengaruh konsentrasi serbuk zeolit (ZSM-5) terhadap

penurunan bilangan peroksida pada minyak jelantah setelah diaduk dengan

kecepatan 150 rpm selama 30 menit.

Ha : Ada pengaruh konsentrasi serbuk zeolit (ZSM-5) terhadap penurunan

bilangan peroksida pada minyak jelantah setelah diaduk dengan kecepatan

150 rpm selama 30 menit.

Serbuk Zeolit Sintetis

(ZSM-5)

Penurunan Bilangan

Peroksida