Monoasilgliserol (MAG) adalah salah satu emulsifier yang banyak digunakan sebagai bahan tambahan pangan. MAG secara luas digunakan dalam produk bakeri, margarine, produk susu, dan confectionary karena sifat emulsifikasi, stabilisasi, dan conditioning (Damstrup et al., 2005). Komersial MAG banyak terbuat dari gliserolisis minyak atau lemak. Reaksi gliserolisis dipercepat dengan penggunaan katalis basa inorganik, seperti NaOH atau Ca(OH)2 pada temperatur tinggi (220-260o
Penelitian sintesis monoasilgliserol (MAG) dan diasilgliserol (DAG) secara enzimatis telah banyak dilakukan sebelumnya, antara lain Pujiastuti (1998) dan Nuraeni (2008) telah berhasil memanfaatkan Destilat Asam Lemak Minyak Sawit (DALMS) sebagai bahan baku pembuatan emulsifier mono- dan diasilgliserol (M-DAG), kemudian Kitu (2000) telah berhasil memanfaatkan Destilat Asam Lemak Minyak Kelapa (DALMIK) sebagai bahan baku pembuatan emulsifier mono- dan diasilgliserol (M-DAG) secara enzimatis.
C). Kandungan MAG dalam keseimbangan bervariasi antara 10-60% tergantung pada rasio gliserol dengan minyak dalam campuran reaksi.
Salah satu jenis MAG, yaitu monolaurin, monogliserida dari asam laurat, merupakan salah satu produk turunan dari minyak, yang memiliki keistimewaan. Kegunaan monolaurin adalah sebagai bahan pengawet pangan dan sanitizer. Saat ini monolaurin sudah banyak digunakan dalam industri kosmetik, farmasi dan obat-obatan. Produk paten dari monolaurin yang sudah beredar adalah Lauricidin(R). Monolaurin dilaporkan memiliki kemampuan menghancurkan virus herpes dan HIV-1 serta menurunkan resiko penularan virus ini pada bayi dari ibu hamil yang terinfeksi HIV, selain itu monolaurin juga efektif menghambat sel vegetative B. cereus (Cotton dan Marshall, 1997). Monolaurin juga dilaporkan dapat mengakibatkan kerusakan membran, menyebabkan kebocoran protein intraselular dan asam nukleat sehingga menurunkan aktivitas enzim yang berperan dalam metabolisme pada bakteri gram positif (Kabara, 1983).
Produk monolaurin dapat dibuat dari berbagai macam minyak yang memiliki kandungan asam laurat tinggi seperti Destilat Asam Lemak Minyak Kelapa (DALMIK), minyak kelapa, minyak inti sawit, dan asam laurat komersial itu sendiri. Asam laurat merupakan asam lemak jenuh rantai sedang yang mengandung 12 atom karbon dan tidak memiliki ikatan rangkap. Asam laurat mengandung gugus hidrokarbon non polar pada bagian ekornya dan asam karboksilat yang polar pada bagian kepala. Hal tersebut menyebabkan asam laurat ini dapat berinteraksi baik dengan air maupun minyak.
Pembuatan MAG dan DAG dilakukan secara kimia dan enzimatis. Cara kimia merupakan cara yang paling banyak digunakan dalam industri, namun reaksi kimia seperti ini berlangsung lama, tidak selektif, dan menggunakan energi dalam jumlah besar. Selain itu, cara ini akan menghasilkan produk samping yang tidak dikehendaki seperti warna gelap, rasa terbakar, dan flavor yang menyimpang. Sintesis MAG secara enzimatis menjadi pilihan peneliti beberapa tahun terakhir, karena aktivitas katalitik enzim yang sangat tinggi dan kemampuannya bekerja pada suhu relatif rendah (McNeill et al., 1992). Sintesis enzimatis dapat dilakukan dengan hidrolisis, esterifikasi asam lemak, transesterifikasi ester asam lemak dan gliserolisis minyak atau lemak dengan menggunakan enzim lipase. Berkembangnya teknologi enzim imobil meningkatkan stabilitas enzim (Haryadi, 1996), salah satu enzim imobil yang banyak digunakan adalah Lipozyme dan Novozyme.
Dengan pertimbangan nilai ekonomi dan kesehatan dari produk turunan minyak dan lemak, monolaurin, maka perlu upaya kajian teknologi pengolahan minyak atau lemak untuk menghasilkan produk tersebut. Pada penelitian ini monolaurin disintesis dengan cara esterifikasi yaitu mereaksikan asam laurat dan gliserol menggunakan enzim lipase imobil. Faktor-faktor yang menentukan agar sintesis MAG secara esterifikasi enzimatis berlangsung optimal antara lain: faktor suhu, waktu reaksi, dosis enzim, dan jumlah pelarut yang digunakan. Suhu dan waktu reaksi pada penelitian terdahulu, akan digunakan sebagai titik tengah optimasi setelah diuji cobakan dan hasilnya konstan. Kemudian dilakukan tahap optimasi dan verifikasi untuk mencari kondisi optimum sintesis MAG dari asam
laurat secara enzimatis serta dilakukan pula pengujian stabilitas enzim imobil yang digunakan, yaitu Novozyme®
Harga lipase komersial biasanya sangat tinggi karena proses produksinya yang sulit dan memakan waktu. Selain itu, dalam proses reaksi enzimatis, lipase tidak dapat digunakan kembali lagi karena terlarut dalam media reaksi. Hal ini menyebabkan biaya reaksi yang dikatalisis lipase menjadi meningkat. Perlu adanya penelitian tentang teknik penggunaan kembali lipase, salah satunya adalah teknik reaksi immobilisasi dengan bantuan support sebagai media pembantu yang dapat menahan enzim dalam struktur molekulnya.
435.
Recovery dan penggunaan kembali (reuse) enzim dari reaksi esterifikasi dikarenakan alasan biaya (cost). Oleh karena itu stabilitas lipase dalam reaksi adalah parameter penting (Rozendaal,1997). Kehilangan aktivitas selama reaksi inesterifikasi disebabkan oleh dua faktor, yaitu inaktivasi panas lipase dan kontaminasi oleh komponen minor dalam reaktan. Kontaminasi reaktan dapat dicegah dengan cara penyaringan secara hati-hati dari reaktan tersebut, tapi lipase harus tahan pada suhu relatif tinggi yang digunakan dalam reaksi.
Stabilitas enzim imobil diuji dengan cara penggunaan kembali (re-use) enzim pada reaksi esterifikasi dengan cara enzim dipisahkan dari reaksi, kemudian dicuci dengan pelarut dan dikeringkan. Setelah itu digunakan kembali pada proses dan kondisi reaksi yang sama beberapa kali. Hal ini bertujuan untuk melihat seberapa stabil enzim imobil komersial dapat digunakan dengan menganalisis parameter rendemen dan komposisi MAG yang dihasilkan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mencari kondisi optimum untuk sintesis monolaurin melalui proses esterifikasi enzimatis circulated packed bed reactor.
2. Menguji stabilitas enzim Novozyme® 435 dalam reaksi esterifikasi circulated packed bed reactor dengan melihat parameter rendemen dan komposisi MAG
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
1. Pengembangan teknologi pembuatan monolaurin dengan metode enzimatis 2. Informasi seberapa stabil enzim lipase imobil dapat digunakan dalam reaksi
esterifikasi enzimatis circulated packed bed reactor memproduksi monolaurin yang optimum
TINJAUAN PUSTAKA