HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 ANALISIS BAHAN BAKU CPO (CRUDE PALM OIL)
4.4 ANALISIS AKTIVITAS ENZIM LIPOZYME
Analisis aktivitas enzim lipase dengan metode hidrolisis yang dilakukan oleh Minosvka [38].Pada penelitian ini digunakan persen hidrolisa minyak sawit (DPO) sebagai parameter untuk mengetahui kinerja aktivitas enzim Lipozyme.diperlihatkan pada gambar 4.5 berikut.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 P ers en H id ro li sa
Tanpa Cairan Ionik Dengan Cairan Ionik Sebelum Pemakaian Ulang
39
Gambar 4.5 Aktivitas Enzim Oleh Lipozyme Sebelum Pemakaian dan Setelah Pemakaian Ulang IV
Gambar 4.5 terjadi Penurunan tingkat hidrolisis tersebut dikarenakan rusaknya struktur tiga dimensi enzim sebab pada kondisi tersebut gugus OH- dari lingkungan akan berikatan dengan ion H+ dari gugus COO- sisi aktif enzim membentuk H2O. Hal tersebut mengakibatkan rusaknya ikatan antara atom hidrogen dengan oksigen, akibatnya enzim kehilangan aktivitas katalitiknya.Penambahan air dibutuhkan untuk mengaktifkan sisi katalitik dari enzim. Jumlah air yang sedikit akan mengurangi kemungkinan kontak fisik antara enzim dengan air, sehingga proses hidrolisis tidak berjalan optimal [48].
Berdasarkan grafik hasil penelitian di atas, diagram aktivitas enzim oleh Lipozyme dilakukan pada sebelum dan setelah pemakaian ulang IV. Dapat dilihat bahwa aktivitas enzim setelah pemakaian IV tanpa cairan ionik jauh menurun sebesar 0,34 % dibandingkan dengan cairan ionik yaitu sebesar 0,57 %.
Penurunan aktivitas enzim yang cukup signifikan setelah pemakaian IV ini disebabkan oleh inhibitor sehingga tertutupnya pori - pori pada Lipozyme yang berperan sebagai sisi aktif enzim.Adapun yang menjadi inhibitor berupa terakumulasinya minyak sawit yang tidak terkonversi pada pori-pori Lipozyme.Akumulasi minyak sawit pada lipozyme berupa asam oleat.Hal ini didasari oleh sifat asam oleat yang dapat teradsorp pada pori-pori enzim terimobilisasi [49]. 4.5ANALISIS PRODUK BIODIESEL
Adapun persyaratan kualitas biodiesel menurut SNI dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 4.3 Persyaratan Kualitas Biodiesel Menurut SNI [50]
No Parameter Standar
1 Densitas pada 40oC, kg/m3 850 – 890 2 Viskositas kinematik pada 40oC, cSt 2,3 – 6,0
14 Gliserol bebas, % massa maks 0,02
15 Gliserol total, % massa maks 0,24
16 Kadar ester metil, % massa min 96,50
4.5.1 Analisis Kemurnian Metil Ester (%)
Hasil dari kemurnian sampel biodiesel yang telah dihasilkan pada penelitian ini dengan kondisi terbaik dikarakterisasi untuk membandingkan komposisi biodiesel
40
dan sifat-sifat biodiesel yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) biodiesel untuk melihat apakah biodiesel yang diproduksi telah sesuai dengan syarat SNI. Berdasarkan hasil analisa GC (Gas Chromatography) yang dilakukan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Jl. Brigjen Katamso 51, Medan, kemurnian metil ester yang terbaik sebesar 70,03 % pada kondisi suhu reaksi 45oC, jumlah katalis Lipozyme 30 %, waktu reaksi 6 jam dan perbandingan rasio mol alkohol dengan minyak 3:1. Hasil Analisis GC untuk setiap run ditunjukkan pada Lampiran 5.
Persentase kemurnian metil ester menggambarkan berapa banyak trigliserida yang telah berhasil di ubah menjadi metil ester melalui reaksi transesterifikasi.Selain itu faktor yang menyebabkan rendahnya hasil kemurnian yaitu adanya campuran produk dengan alkohol berupa metanol, gliserol bebas dan trigliserida (TG) yang masih banyak sehingga belum terkonversi menjadi metil ester. Gliserol merupakan produk samping yang dihasilkan dari reaksi transesterifikasi, sehingga gliserol harus dipisahkan dari metil ester agar kemurnian metil ester yang diperoleh cukup baik. Pada penelitian ini tidak dilakukan purifikasi atau pemisahan terhadap produk, sehingga rendahnya hasil kemurnian kemungkinan dapat dipengaruhi oleh gliserol dan zat pengotor seperti trigliserida(TG), digliserida (DG), monogliserida (MG) dan kehilangan reaktan [51].
Berdasarkan hasil penelitian perolehan kemurnian sebesar 70,03 %, dalam hal ini kemurnian dapat ditingkatkan lagi dengan cara pemisahan produk seperti menggunakan metode membran reaktor. Dimana biodiesel dilewatkan melalui pori membran bersama dengan alkohol, gliserol dan katalis karena memiliki ukuran molekul yang lebih kecil daripada pori membran. Hal ini memungkinan perolehan kemurnian produk biodiesel dapat meningkat lebih tinggi sekalipun reaksi tidak berlangsung sempurna.Sistem reaksi transesterifikasi merupakan sistem heterogen karena terbentuk fasapolar (alkohol) dan nonpolar (trigliserida) yang saling tidak larut.Pada operasi dengan menggunakanmembran reaktor pembentukan sistem dua fasa tersebut merupakan hal yang penting untuk mencegah perpindahantrigliserida (TG) dan reaktan yang tidak bereaksi ke arah aliran produk [52].
Berdasarkan hasil analisis diatas bahwa proses transesterifikasi ini memiliki potensi sebagai biodiesel. Hanya saja harus dilakukan kembali perlakuan terhadap biodiesel yang dihasilkan seperti proses purifikasi atau pemisahan produk.
41 4.5.2 Analisis Densitas
Densitas dapat menjadi parameter keberhasilan reaksi transesterifikasi. Biodiesel dengan densitas lebih dari 0,900 g/cm3 pada 60 °F, kemungkinan merupakan hasil dari reaksi yang tidak sempurna. Densitas biodiesel seharusnya berkisar 0.860-0.900 g/cm3 [53].
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh densitas biodiesel seperti yang telah disajikan pada tabel 4.4 berikut:
Tabel 4.4 Hasil Analisis Densitas Biodiesel Jumlah Biokatalis (b/b) Rasio Molar Reaktan Suhu Percobaan (oC) Densitas Biodiesel (gr/ml) Standar SNI (kg/m3) Suhu (oC) 30 % 1 : 3 45 877 840-890 40
Densitas yang diperoleh dari penelitian telah sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI).Selanjutnya densitas yang diperoleh digunakan untuk perhitungan viskositas kinematik biodiesel.
4.5.3 Analisis Viskositas Kinematik
Viskositas kinematik menjadi parameter utama dalam penentuan mutu metil ester, karena memiliki pengaruh besar terhadap efektifitas metil ester sebagai bahan bakar.Minyak nabati memiliki viskositas jauh di atas viskositas bahan bakar diesel, inilah yang menjadi kendala penggunaan langsung minyak nabati sebagai bahan bakar.Salah satu tujuan utamatransesterifikasi adalah menurunkan viskositas minyak nabati sehingga memenuhi standar bahan bakar diesel [53].
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, viskositas yang dihasilkan adalah seperti yang telah disajikan pada tabel 4.5 berikut:
Tabel 4.5 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Biodiesel Jumlah Biokatalis (b/b) Rasio Molar Reaktan Suhu Percobaan (oC) Viskositas Kinematik (cSt) Standar SNI (cSt) Suhu (oC)
42
30 % 1 : 3 45 3,559 2,3-6,0 40
Proses transesterifikasi bertujuan untuk menurunkan viskositas minyak, sehingga mendekati nilai viskositas solar [54]. Hasil penelitian menunjukkan bahwa viskositas kinematik biodiesel menjadi meningkat seiring dengan penurunan suhu.Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh bahwa nilai viskositas kinematik yang dihasilkan telah sesuai dengan teori.
43