Simpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Waktu aktivasi kitin, konsentrasi lipase dan waktu inkubasi yang menghasilkan nilai derajat imobilisasi tertinggi adalah masing-masing 1 jam 30 menit, 0.22 mg mL-1 dan 18 jam.
2. Suhu reaksi dan rasio perbandingan mol minyak dan metanol yang menghasilkan konversi metil ester tertinggi adalah 45 oC dan 1:4.
3. Proses transesterifikasi dalam reaktor unggun diam (fixed bed reactor) menghasilkan konversi metil ester tertinggi pada jam ke-12 yaitu 67.95% dan stabilitasnya terus mengalami penurunan hingga 50 jam waktu produksi.
Saran
Saran yang dapat diberikan yaitu perlu dilakukan penambahan waktu tinggal, separasi produk samping dan modifikasi fixed bed reactor untuk mendapatkan konversi metil ester yang tinggi dan enzim amobil yang terjaga kestabilannya dalam waktu penggunaan yang lama.
25
DAFTAR PUSTAKA
Aehle W. 2004. Enzymes in Industry, Production and Aplication. Netherland (NL): Wiley-VcH Verlag GmbH & Co. KgaA Weinheim.
Antczak MS, Kubiak A, Antczak T, Bielecki S. 2009. Enzymatic biodiesel synthesis-key factors affecting efficiency of the process. Renew. Energy. 34:1185-1194.
Anwar A, Qader SAU, Raiz A, Iqbal S, Azhar A. 2009. Calcium alginate: a support material for immobilization of proteases from newly isolated of Bacillus subtilis KIBGE-HAS. World. Appl. Sci. J. 7(10):1281-1286. Arita S. 2009. Proses pembuatan biodiesel di dalam reaktor unggun diam (Fixed
bed reactor) dengan katalis padat aluminia berbasis logam. Prosiding seminar nasional daur bahan bakar; 2009 Oktober 13; Serpong; Indonesia. Serpong (ID). ISSN 1693-4687.
Betancor L, López-Gallego F, Alonso-Morales N, Dellamora G, Mateo C, Fernandez-Lafuente R, Guisan JM. 2006. Glutaraldehyde in protein
immobilization: a versatile reagent. Methods in Biotechnology:
Immobilization of Enzymes and Cells, Second Edition. Totowa (US):
Humana Press Inc.
Brena BM, Batista-Viera F. 2006. Immobilization of Enzymes, Immobilization of Enzymes and Cells. Spanyol: Humana Press.
Buasri A, Chaiyut N, Luryuenyong V, Rodklum C, Chaikwan T, Kumphan N. 2012. Continous process for biodiesel production in packed bed reactor from waste frying oil using potassium hydroxide supported on Jatropha curcas fruit shell as solid catalyst. Appl. Sci. 2:641-653.
Cao L. 2005. Carrier-Bound Immobilization Enzymes. Germany (DE): WILLEY-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA Weinheim.
Carneiro LABC, Costa-Silva TA, Souza CRF, Bachmann L, Oliveira WP, Said S. 2014. Immobilization of lipases produced by the endophytic fungus Cercospora kikuchii on chitosan microparticles. Braz. Arch. Biol. Technol. vol.57(4):578-586.
Charuchinda S, Kensingh P, Chulalaksananukul W. 2013. Immobilization of the Candida rugosa lipase onto a Scirpus grossus L.f. fiber as biocatalyst for biodiesel synthesis via hydrolysis-esterification. Afr. J. Biotechnol. 12(44):6326-6334.
Chen HC, Ju HY, Wu TT, Liu YC, Lee CC, Chang C, Chung YL, Shieh CJ. 2010. Continous production of lipase-catalyzed biodiesel in a packed bed reactor:optimization and enzyme reuse study. J. Biomed. Biotechnol. 2011:7.
Chen Y, Xiao B, Chang J, Fu Y, Lv P, Wang X. 2009. Synthesis of biodiesel from waste cooking oil using immobilized lipase in fixed bed reactor. Energy. Convers. Manag. 50(3):668-673.
Chui WK, Wan LS. 1997. Prolonged retention of cross-linked trypsin in calcium alginate microspheres. J. Microencapsulation. 14:51-61.
Conley SP. 2009. What is Biodiesel ?. West Lafayette (US): Departmen of Agronomy Bernie Tao, Department of Agricultural ang Biological Engineering Purdue University Amerika Serikat.
26
Dizge N, Keskinler B. 2008. Enzymatic production of biodiesel from canola oil using immobilized lipase. Biomass And Bioenergy 32:1274-1278.
Egwim EC, Adesina AA, Oyewole OA, Okoliegbe IN. 2012. Optimization of lipase immobilized on chitosan beads for biodiesel production. Glo. Adv. Res. J. Microbiol. 2(2):103 –112.
Fessenden RJ, Fessenden JS. 1986. Kimia Organik, edisi ketiga, jilid 2. Jakarta (ID): Erlangga.
Finlayson BA. 1971. Packed bed reactor analysis by orthogonal collocation. Chem. Eng. Sci. 26:1081-1091.
Fukuda H, Kondo A, Noda H. 2001. Review biodiesel fuel production by transesterification of oil. J. Biosci. Bioeng. 92(5):405-416.
Ghaly AE, Dave D, Brooks MS, Budge S. 2010. Review: Production of biodiesel by enzymatic transesterification. Am. J. Biochem. Biotechnol. 6(2):54-76. Goldstein L, Mannecke G. 1976. The chemistry of enzyme immobilization. Di
dalam: L.B. Wingard, E. Katchalski, L. Goldstein, editor. Appl. Biochem. Bioeng. New York (US): Academic Pr.
Gomes FM, Pereira EB, de Castro HF. 2004. Immobilization of lipase on chitin and its use in nonconventional biocatalysis. Biomacromolecules. 5:17-23. Hama S, Kondo A. 2013. Enzymatic biodiesel production: an overview of
potential feedstocks and process development. Bioresource. Techn 135:386-395.
Hama S, Tamalampudi S, Yoshida A, Tamadani N, Kuratani N, Noda H, Fukuda H, Kondo A. 2011. Process engineering and optimization of glycerol separation in a packed-bed-reactor for enzymatic biodiesel production. Bioresource. Techn.102:10419-10424.
Jeong GT, Park DH. 2007. Lipase-catalyzed transesterification of rapeseed oil for biodiesel production with tert-butanol. Appl. Biochem. Biotechnol. 148:131-139.
Kose O, Tuter M, Aksoy HA. 2002. Immobilized Candida antarctica lipase-catalyzed alcoholysis of cotton seed oil in a solvent-free medium. Bioresource. Techn. 83(2):125-129.
Lee DH, Park CH, Yeo JM, Kim SW. 2006. Lipase immobilization on silica gel using a cross-linking method. J. Ind. Eng. Chem. 12(5):777-782.
Lukovi N, Kneževi -Jugovi Z, Bezbradica D. 2011. Biodiesel Fuel Production by Enzymatic Transesterification of Oils: Recent Trends, Challenges and Future Perspectives. Serbia (RS): Faculty of Technology and Metallurgy University of Belgrade.
Mangunwidjaja D, Suryani A. 1994. Teknologi Bioproses. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
Miao Y, Tan SN. 2000. Amperometric hydrogen peroxide biosensor based on immobilization of peroxidase in chitosan matrix crosslinked with glutaraldehyde. Analyst. 125:1591–1594.
Migneault I, Dartiguenave C, Bertrand MJ, Waldron KC. 2004. Glutaraldehyde: behavior in aqueous solution, reaction with proteins, and application to enzyme crosslinking. BioTechniques. 37:790-802.
Mokodongan RS. 2009. Immobilisasi lipase pada kitin dan penggunaannya dalam produksi bahan bakar biodiesel dari minyak sawit [Skripsi]. Jakarta (ID): Program Studi Kimia FMIPA Universitas Negeri Jakarta.
27 Moreira ABR, Perez VH, Zanin GM, Castro HF. 2007. Biodiesel synthesis by enzymatic transesterification of palm oil with ethanol using lipases from several sources immobilized on silica–PVA composite. Energy & Fuels. 21(36):3689–3694.
Moreno-Piraja’n JC, Giraldo L. 2011. tudy of immo ilized candida rugosa lipase for biodiesel fuel production from palm oil by flow microcalorimetry. Arabian. J. Chemistry. 4:55–62.
Nagi J, Ahmed SK, Nagi F. 2008. Palm biodiesel an alternative green renewable energy for the energy demands of the future. ICCBT. 7:79-94.
Napitupulu EC. 2012. Scale up produksi biodiesel rute non alkohol dalam reaktor unggun isian [Skripsi]. Depok (ID): Program Studi Ekstensi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Narwal KN, Gupta R. 2012. Biodiesel production by transesterification using immobilized lipase. Biotechnol. Lett. 35:479–490.
Nasratun M, Said HA, Noraziah A, Alla ANA. 2009. Immobilization of lipase from Candida rugosa on chitosan beads for transesterification reaction. Am. J. Applied. Sci. 6(9):1653-1657.
Nie K, Xie F, Wang F, Tan T. 2006. Lipase catalyzed methanolisis to produce biodiesel:optimization of the biodiesel production. J. Mol. Catal. B: Enz. 43:142-147.
Noureddini H, Gao H, Philkana RS. 2005. Immobilized Pseudeumonas cepacia lipase for biodiesel fuel production from soybean oil. Bioresource. Techn. 96:769-777.
O’Brien RD. 1998. Fats and Oils, Formulating and Processing for Applications. USA: Technomic Publishing Campany.
Ongjanovic N, Bezbradica D, Knezevic-Jugovic Z. 2009. Enzymatic conversion of sunflower oil to biodiesel in a solvent-free system: process optimization and the immobilized system stability. Bioresource. Techn. 100: 5146-5154. Pasaribu N. 2004. Minyak Buah Kelapa Sawit. e-USU Repository. Medan (ID):
Jurusan Kimia, FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Redjoso MT. 2007. Reaksi Hidrolisis Minyak Zaitun Menggunakan Lipase Spesifik yang Diimobilisasi dengan Metode Adsorpsi [Skripsi]. Depok (UI): Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Rinaudo M. 2006. Chitin and chitosan: properties and applications. Prog. Polym.
Sci. 31:603-632.
Robles-Medina A, Gonzales-Moreno PA, Esteban-Cerdan L, Molina-Grima E. 2009. Biocatalysis: Towards ever greener biodiesel production. Biotechnology Advances. 27(4):398-408.
Salis A, Monduzzi M, Solinas V. 2007. Use of lipases for the production of biodiesel. J Polaina and A P MacCabe (eds.), Industrial Enzymes. 317-339. Setyahadi S, Machsum AL, Mokodongan RS. 2011. Kitin sebagai Penopang untuk Amobilisasi Lipase pada Proses Trans-esterifikasi Trigliserida. Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan. 2011 Februari 22; Yogyakarta Indonesia .ISSN 1693 – 4393.
Shimada Y, Watanabe Y, Samukawa T, Sugihara A, Noda H, Fukuda H, Tominaga Y. 2001. Conversion of vegetable oil to biodiesel using immobilized Candida antarctica lipase. J. Am. Chem. Soc. 76:789-793.
28
Suhartono MT. 1989. Enzim dan Bioteknologi. Bogor (ID): Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Institut Pertanian Bogor.
Sujoy B, Aparna A. 2013. Enzymology, immobilization and applications of ureases enzyme. Int. Res. J. Biological. Sci. 2(6):51-56.
Vasudevan PT, Briggs M. 2008. Biodiesel production-current state of the art and challenges. Ind. Microbiol. Biotechnol. A. 35:421–430.
Watanabe Y, Shimada Y, Sugihara A, Noda H, Fukuda H, Tominga Y. 2001. Continous production of biodiesel fuel from vegetable oil using immobilized Candida antartica lipase. J. Am. Chem. Soc. 77(4):335-360. Wrinkler FK, D’Arcy A, Hunzker W. 1990. tructure of human pancreatic lipase.
Nature. 343:771-774.
Xie W, Ma N. 2009. Immobilized lipase on Fe3O4 nanoparticles as biocatalyst for biodiesel production. Energy & Fuel. 23:1347–1353.
You Q, Yin X, Zhao Y, Zhang Y. 2013. Biodiesel production from jatropha oil catalyzed by immobilized Burkholderia cepacia lipase on modified attapulgite. Bioresource. Techn. 148:202–207.
Zhang DH, Yuwen LX, Peng LJ. 2013. Review article: Parameters affecting the performance of immobilized enzyme. Journal of Chemistry. 2013:7.
29 y = 1,1833x + 0,0032 R² = 0,9981 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 A bsorbansi Konsentrasi BSA (mg mL-1) Kurva standar BSA
Lampiran 1 Kurva standar protein dengan metode Bradford
Konsentrasi BSA (mg mL-1) Ansorbansi Absorbansi akhir
0 0.193 0 0.05 0.254 0.061 0.1 0.327 0.134 0.15 0.37 0.177 0.2 0.433 0.24 0.25 0.483 0.29 0.3 0.551 0.358 0.35 0.615 0.422
Lampiran 2 Rumus perhitungan derajat imobilisasi Derajat imobilisasi dihitung menggunakan rumus:
{X0– (XA + XB + XC)} Derajat Imobilisasi = x 100%
X0
Keterangan:
X0 = Konsentrasi larutan lipase mula-mula
XA = Konsentrasi filtrat A (hasil penyaringan)
XB = Konsentrasi filtrat B (pembilasan pertama)
30
Lampiran 3 Uji aktivitas enzim amobil dan enzim free dengan metode titrasi Uji aktivitas enzim dilakukan dengan metode titrasi. Substrat yang digunakan adalah olive oil dan PVA (polivinylalkohol) yang dihomogenkan dengan RO. Sebanyak 5 mL substrat ditambah dengan 4 mL buffer fosfat 0.05 M pH 7 kemudian ditambahkan enzim sebanyak 1 mL untuk enzim free (pengenceran 500 kali) dan 1 gram enzim amobil kemudian diinkubasi pada suhu 37 0C selama 20 menit. Setelah itu ditambahkan 5 mL metana untuk menghentikan reaksi. Setelah itu ditambahkan 2 tetes indikator PP lalu dititrasi dengan NaOH 0.05 M.
Hasil:
Lipase Free = membutuhkan 14.8 mL NaOH 0.05 M Lipase amobil = membutuhkan 8 mL NaOH 0.05 M Perhitungan:
Lipase Free
Jumlah mmol NaOH yang dibutuhkan = jumlah mmol FFA (Asam Lemak Bebas) = V NaOH X M NaOH
= 14.8 X 0.05 = 0.74 mmol
Unit lipase = mmol FFA X 1000 µmol = 0.74 X 1000
= 740 µmol
Aktivitas Lipase = Unit Lipase / t (menit inkubasi)
= 740/20
= 37
Dikalikan dengan faktor pengenceran 500 X
= 37 X 500
= 18500 unit mL-1
Lipase Amobil
Jumlah mmol NaOH yang dibutuhkan = jumlah mmol FFA (Asam Lemak Bebas) = V NaOH X M NaOH
= 8 X 0.05 = 0.4 mmol
Unit lipase = mmol FFA X 1000 µmol = 0.4 X 1000
= 400 µmol
Aktivitas Lipase = Unit Lipase / t (menit inkubasi)
= 400/20
= 20
Dikalikan dengan faktor pengenceran 500 X
= 20 X 500
31
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 2 April 1990 di Tarapang Sulawesi Selatan, putri pertama dari pasangan bapak Safaruddin dan ibu Nurhaniah. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Makassar pada tahun 2008 dan lulus pada tahun 2012. Penulis pernah menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Morfologi Tumbuhan, Anatomi Tumbuhan, Botani Tumbuhan Tinggi dan Botani Tumbuhan Rendah. Selama kuliah, penulis juga aktif di bidang organisasi Himpunan Mahasiswa Biologi (HIMABIO) Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Makassar. Pada tahun 2013, penulis melanjutkan pendidikan program magister di Program Studi Bioteknologi Sekolah Pascasarjana IPB melalui program beasiswa BPPDN DIKTI 2013. Sebagian data dari tesis ini telah disubmit pada Makara Jounal of Technology dengan judul Biodiesel Production Using Lipase Immobilized Onto Chitin in Fixed Bed Reactor.