GLISEROLISIS METIL LAURAT MENGGUNAKAN
KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO)
PADA VARIASI SUHU
DAN PELARUT
SKRIPSI
DESPITA MASDARIA DAMANIK
090802053
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
GLISEROLISIS METIL LAURAT MENGGUNAKAN KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO)
PADA VARIASI SUHU DAN PELARUT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DESPITA MASDARIA DAMANIK 090802053
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : GLISEROLISIS METIL LAURAT MENGGUNAKAN KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO) PADA VARIASI SUHU DAN PELARUT
Kategori : SKRIPSI
Nama : DESPITA MASDARIA DAMANIK Nomor Induk Mahasiswa : 090802053
Program : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, Desember 2013 Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dr. Adil Ginting, M.Sc Dr. Juliati br Tarigan, M.Si NIP : 195307041980031002 NIP: 197205031999032001
Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
GLISEROLISIS METIL LAURAT MENGGUNAKAN KATALIS KALSIUM OKSIDA (CaO)
PADA VARIASI SUHU DAN PELARUT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2013
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya sehingaa penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sesuai rencana dan kehendakNya. Banyak hal sebagai pembelajaran dan pembentukan diri dalam setiap waktu penulis rasakan sehingga semakin melihat dan merasakan kebaikan dan kebesaranNya. Dalam pelaksanaan penelitian ini hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mndapat bantuan, dukungan maupun motivasi dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Ibu Dr. Juliati Tarigan, M.Si sebagai pembimbing I dan Bapak Dr. Adil Ginting, M.Sc sebagai pembimbing II dengan sabar telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat selesai.
2. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc sebagai Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc selaku Ketua Bidang Kimia Organik FMIPA USU.
4. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS beserta Dosen dan Staff Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU. 5. Seluruh Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah memberikan waktunya
untuk memberi bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di Departemen Kimia FMIPA USU, terkhusus kepada Bapak Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc sebagai dosen wali yang telah memberikan waktunya untuk memberikan pengarahan dalam menyelesaikan studi selama perkuliahan dan penelitian berlangsung.
6. Teman-teman Asisten Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU (K’Sion, bg Bayu, Egitarius, Rimenda, Naomi, Dian, Sopia, Yabes, Inda, Yulia, Friska dan Lianta) dan terkhusus buat b’Cristy Ginting yang selalu setia mendampingi ku baik melalui doa dan perhatian dan semangat.
7. Sahabat-sahabat ku (K’Ony, K’Saulina, Rimenda, Naomi, Ningsih, Melda), abang dan kakak alumni asisten (Silorida, Cristy, Denny, Mutiara, Samuel, Rosidi) , serta teman-teman angkatan 2009.
8. Pihak-pihak yang tidak disebutkan namun dengan tulus membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini.
ABSTRAK
GLYCEROLYSIS METHYL LAURATE USE CATALYST CALCIUM OXIDE (CaO)
VARIATION IN TEMPERATURE AND SOLVENT
ABSTRACT
DAFTAR ISI
Bab 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1
Bab 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Oleokimia 6
2.1.1. Gliserida 7
2.1.1.1. Trigliserida 9
2.1.1.2. Monogliserida dan Digliserida 10
2.1.1.3. Fospogliserida 13 Bab 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Alat 35
3.2. Bahan 36
3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Pembuatan Metil Laurat dari Asam Laurat 37
3.3.3. Pembuatan Asam Sitrat 10% 37 3.3.4. Gliserolisis Metil Laurat
3.3.4.1.Gliserolisis Metil Laurat pada variasi lama pengadukan 38
3.4.1. Pembuatan Metil Laurat dari Asam Laurat 40
3.4.2. Kalsinasi Katalis CaO 41
3.4.3. Pembuatan Asam Sitrat 10% 41 3.4.4. Gliserolisis Metil Laurat
3.4.4.1. Gliserolisis Metil Laurat pada variasi lama pengadukan 42 antara CaO dengan Gliserol
3.4.4.2. Gliserolisis Metil Laurat dengan variasi 43 suhu pada kondisi refluks dan dengan destilasi
molekular menggunakan soklet
3.4.4.3. Gliserolisis Metil Laurat pada variasi Pelarut pada 44 Kondisi refluks dan dengan destilasi molekular
Menggunakan soklet Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
4.1.1. Hasil Analisis Komposisi Metil Laurat 45 4.1.2. Hasil Analisis dengan Spektrofotometer FT-IR Metil Laurat 46 4.1.3. Hasil Reaksi Gliserolisis Metil Laurat 46 4.2. Pembahasan
4.2.1. Pembuatan Metil Laurat 48 4.2.2. Gliserolisis Metil Laurat dengan Katalis CaO 52 Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 62
5.2. Saran 62
DAFTAR PUSTAKA 63
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Reaksi Pembentukan Gliserida dan Asam Lemak 9
Gambar 2.2. Reaksi Pembentukan Trigliserida 10
Gambar 2.3. Reaksi Pembentukan Alkil Ester Asam Lemak 19
Gambar 2.4. Reaksi Gliserolisis Lemak 23
Gambar 4.1. Kromatogram Metil Laurat 45
Gambar 4.2. Mekanisme reaksi pembentukan Metil Laurat 49
Gambar 4.3. Spektrum FT-IR Metil Laurat 50
Gambar 4.4. Puncak Vibrasi stretching ester dalam spektrum FT-IR 51
asam laurat Gambar 4.5. Puncak Vibrasi stretching ester dalam spektrum FT-IR 51
metil Laurat Gambar 4.6. Mekanisme Reaksi Katalis CaO yang diaktivasi dengan 52
Gliserol jika ada sejumlah Air Gambar 4.7. Mekanisme Reaksi Gliserolisis Metil Laurat menggunakan 53
Katalis untuk Membentuk Monogliserida Gambar 4.8. Mekanisme reaksi Gliserolisis Metil Laurat menggunakan 54
katalis CaO Untuk membentuk digliserida Gambar 4.9. Mekanisme reaksi Gliserolisis Metil Laurat menggunakan 55
Untuk membentuk Trigliserida Gambar 4.10.Histogram Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida 57
Pada kondisi reaksi Gliserolisis Metil Laurat Variasi Suhu Dengan pada Refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet Gambar 4.11.Histogram Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida 60
pada reaksi Gliserolisis Metil Laurat Dengan Variasi Pelarut pada kondisiRefluks dan dengan destilasi molekular
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Diagram alur Oleokimia dan turunannya 7
Tabel 2.2. Beberapa Asam Lemak yang umum 17
Tabel 2.3. Perbedaan katalis homogen dan katalis heterogen 28
Tabel 2.4. Ciri-ciri Kalsium Oksida 30
Tabel 4.1. Komponen Asam Lemak pada Metil Laurat 45
Tabel 4.2. Hasil Analisis dengan Spektrofotometer FT-IR Metil Laurat 46
Tabel 4.3. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi 47
Gliserolisis Metil Laurat pada variasi lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam Tabel 4.4. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi 47
Gliserolisis Metil Laurat pada variasi Suhu dengan lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam Tabel 4.5. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi 47
Gliserolisis Metil Laurat pada variasi Pelarut dengan lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam Tabel 4.6. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi 48
Gliserolisis Metil Laurat pada variasi suhu diikuti dengan Destilasi molekular menggunakan soklet dengan lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam Tabel 4.7. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi 48
ABSTRAK
GLYCEROLYSIS METHYL LAURATE USE CATALYST CALCIUM OXIDE (CaO)
VARIATION IN TEMPERATURE AND SOLVENT
ABSTRACT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Selama ini Indonesia masih mengimpor monogliserida dan digliserida yang dibutuhkan oleh industri (Anggoro dan Budi, 2008). Monogliserida dan digliserida dapat dibuat dari semua senyawa gliserida yang berasal dari lemak maupun minyak. Monogliserida atau monoester gliserol dari asam lemak terdiri dari suatu gugus hidroksil (OH) yang bersifat hidrophilik dan gugus karboksil yang bersifat lipophilik sehingga dapat digunakan pada makanan, deterjen, pemlastis, kosmetik, formulasi farmasi (Feretti et al., 2010). Dalam industri farmasi, monogliserida digunakan sebagai binders pada tablet dan sebagai emmolient untuk transdermal, dan memperlambat kerja obat. Dalam industri makanan, monogliserida dapat digunakan sebagai emulsifier pada pembuatan roti, margarin, produk susu dan saus, sedangkan dalam industri kosmetik dapat digunakan sebagai zat pembentuk dan meningkatkan konsistensi krim dan lotion (Kaewthong et al., 2005).
and Medikonduru, 1997). Namun gliserolisis dari metil ester asam lemak lebih menguntungkan dibandingkan dengan asam lemak dan trigliserida, dimana metil ester asam lemak kurang korosif daripada asam lemak, dan memiliki sifat hidrofobik yang lebih rendah daripada trigliserida, kemampuan untuk dapat bercampur yang lebih tinggi dengan gliserol. Sehingga suhu reaksi dapat berlangsung lebih rendah (120-2300C) dibandingkan dengan transesterifikasi dari trigliserida (≈2600C) (Feretti et al., 2010).
Monogliserida diproduksi secara komersial melalui suatu reaksi gliserolisis lemak dan minyak melalui reaksi transesterifikasi dengan gliserol. Prosesnya merupakan proses kimia fisika dan membutuhkan suhu yang tinggi (210-2600C) dan menggunakan katalis anorganik, seperti natrium, kalium, atau kalsium hidroksida. Esterifikasi secara langsung dari asam lemak atau alkil ester dengan gliserol dapat menghasilkan monogliserida dan digliserida dan mungkin trigliserida dan reaksi ini bersifat reversibel (Noureddini and Medikonduro, 1997).
Menurut Feretti et al., (2009), Untuk menghasilkan monogliserida dari gliserol dapat dilakukan dari beberapa cara, yaitu: (i) esterifikasi dari asam lemak menggunakan katalis asam mineral kuat seperti asam sulfat dan asam fosfat pada suhu antara 90-1200C. (ii) gliserolisis transesterifikasi dari trigliserida (TG) atau metil ester asam lemak menggunakan katalis basa cair yang kuat seperti Ca(OH)2 dan KOH pada suhu 120-2600C. Penggunaan katalis padat pada sintesis monogliserida tidak hanya ramah lingkungan dan keuntungan yang praktis tetapi juga meningkatkan produksi monogliserida (Ferretti, et al., 2009).
Ferretti et al., (2010), membuat monogliserida dari reaksi gliserolisis metil oleat menggunakan katalis MgO pada suhu 220-2500C menghasilkan monogliserida sebesar 77%. Manik, (2008), telah melakukan gliserolisis minyak kelapa dengan katalis NaOH pada temperatur 2100C dan 2300C. Zulfikar, (2009), telah melakukan gliserolisis RBD PO dengan menggunkan katalis CaCO3 pada suhu 210-2150C dengan konversi produk yang diperoleh 50,91%.
Berdasarkan hal ini peneliti tertarik untuk meneliti gliserolisis metil laurat dengan gliserol menggunakan katalis kalsium oksida (CaO) dengan variasi suhu (70-800C, 90-1000C dan 110-1200C) dan pelarut (2-propanol, 1-butanol, 2-butanol dan tert-butanol) pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet. Produk gliserolisis yang diperoleh dianalisa dengan GC.
1.2. Permasalahan
Bagaimanakah produk gliserolisis yang diperoleh dari hasil gliserolisis metil laurat dengan gliserol menggunakan katalis kalsium oksida (CaO) dengan variasi suhu (70-800C, 90-1000C dan 110-1200C) dan pelarut (2-propanol, 1-butanol, 2-butanol dan tert-butanol) pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet.
1.3. Pembatasan Masalah
1. Pembuatan metil laurat yang diperoleh dari esterifikasi asam laurat dengan metanol menggunakan katalis H2SO4(p).
2. Analisis metil laurat yang diperoleh dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer FT-IR untuk penentuan perubahan gugus fungsi dan GC untuk menentukan kadar metil laurat.
90-1000C dan 110-1200C) dan pelarut (2-propanol, 1-butanol, 2-butanol dan tert butanol) pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet. 4. Analisis hasil gliserolisis yang diperoleh dilakukan dengan menggunakan GC
untuk menentukan kadar monogliserida, digliserida dan trigliserida.
1.4. Tujuan Penelitian
Untuk menentukan kondisi optimum dan produk gliserolisis metil laurat dengan gliserol menggunakan katalis kalsium okasida (CaO) dengan variasi suhu (70-800C, 90-1000C dan 110-1200C) dan pelarut (2-propanol, 1-butanol, 2-butanol dan tert-butanol) pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan alat soklet.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai perkembangan produk-produk oleokimia khususnya dalam gliserolisis antara metil laurat dengan gliserol menggunakan katalis kalsium oksida (CaO) dengan variasi suhu (70-800C, 90-1000C dan 110-1200C) dan pelarut (2-propanol, 1-butanol, 2-butanol dan tert-butanol) pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan alat soklet.
1.6. Lokasi penelitian
1.7. Metodologi Penelitian
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Oleokimia
Oleokimia merupakan bahan kimia yang berasal dari minyak atau lemak alami, baik dari tumbuhan maupun hewani. Pada saat ini dan pada waktu yang akan datang produk oleokimia akan semakin banyak berperan menggantikan produk-produk turunan minyak bumi (petrokimia). Oleokimia memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan produk petrokimia, seperti harga, sumber yang dapat diperbaharui dan produk yang ramah lingkungan (Tambun, 2008).
Tabel.2.1. Diagram alur oleokimia dan turunanya
Bahan Dasar Bahan Dasar Oleokimia Turunan
Oleokimia
Minyak / Lemak
Asam Lemak Diikuti reaksi-reaksi
seperti :
Sumber : Richtler dan Knaut, 1984 : Alami
: Sintesis
2.1.1. Gliserida
jenuh, misalnya asam palmitat dan stearat yang mempunyai titik cair yang lebih tinggi.
Adapun perbedaan umum dari lemak nabati dan hewani adalah :
1. Lemak hewani mengandung kolesterol sedangkan minyak nabati mengandung fitosterol
2. Kadar asam lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih kecil daripada lemak nabati
3. Lemak hewani mempunyai bilangan Reichert-Meissl lebih besar dan bilangan
Polenske yang lebih kecil dibandingkan dengan lemak nabati (Ketaren, 1986).
Kebanyakan lemak dan minyak yang terdapat di alam merupakan trigliserida campuran, artinya ketiga bagian dari asam lemak dari gliserida tersebut tidaklah sama (Fessenden dan Fessenden, 1986). Struktur umum dari lemak dan minyak :
O
Lemak dan Minyak dapat diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, sebagai berikut :
1. Bersumber dari tanaman
a. Biji-bijian palawija : minyak jagung, biji kapas, kacang, wijen, kedele, bunga matahari.
b. Kulit buah tanaman tahunan : minyak zaitun dan minyak kelapa sawit. c. Biji-bijian dari tanaman tahunan : kelapa, coklat, inti sawit
2. Bersumber dari hewan
a. Susu hewan peliharaan : lemak susu
Minyak dan lemak tidak larut dalam air, kecuali minyak jarak (castor oil). Minyak dan lemak hanya sedikit larut dalam alkohol, tapi akan melarut sempurna dalam etil eter, karbon disulfida dan pelarut-pelarut halogen. Ketiga jenis pelarut ini memiliki sifat non polar sebagaimana halnya minyak dan lemak netral. Kelarutan dari minyak dan lemak ini dipergunakan sebagai dasar untuk mengekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak (Ketaren, 1986).
Gliserida juga merupakan gabungan dari trihydric alkohol gliserol dengan beberapa asam lemak. Pada pembentukan suatu gliserida, molekul gliserol diesterifiksai dengan asam lemak, dan pada prosesnya melepas tiga molekul air (H2O) (Minifie, 1989). Esterifikasi dari gliserol dengan asam lemak menghasilkan suatu gliserida netral. Esterifikasi ini dapat terjadi pada satu, dua atau pada semua posisi untuk menghasilkan monogliserida, digliserida atau trigliserida (Denniston, 2001). Dengan cara lain, Gliserida dapat dihidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak bebas. Prosesnya dapat ditunjukkan sebagai berikut:
CH2
Gliserol Asam lemak Gliserida Air
Gambar 2.1. Reaksi Pembentukan Gliserida dan Asam Lemak (Minifie, 1989)
2.1.1.1. Trigliserida
komposisi asam lemak yang terkandung di dalamnya dan pendistribusian daripada molekul gliserida (Belitz and Grosch, 1987). Trigliserida yang tersusun dari asam lemak tidak jenuh akan berwujud cair dan mempunyai titik cair rendah, yang pada umumnya terdapat pada minyak nabati sedangkan trigliserida yang tersusun dari asam lemak jenuh akan berwujud padat dan umumnya mempunyai titik cair yang tinggi dan biasanya terdapat pada minyak hewan (Christie, 1982). Reaksi pembentukan suatu trigliserida :
Gambar 2.2. Reaksi Pembentukan Trigliserida (Denniston, 2001)
Trigliserida juga banyak diubah menjadi monogliserida dan digliserida, karena baik monogliserida dan digliserida penggunaannya sangat luas sebagai bahan pengemulsi. Oleh karena itu trigliserida melalui reaksi transesterifikasi dengan gliserol diubah menjadi monogliserida dan digliserida dengan bantuan katalis seperti natrium metoksida dan basa lewis lainnya. Hanya saja proses ini menghasilkan campuran yang terdiri atas 40-80% monogliserida, 30-40% digliserida, 5-10% trigliserida, 0,2-9% asam lemak bebas dan 4-8% gliserol (Tarigan, 2009).
Lemak dan minyak adalah triester dari gliserol yang disebut dengan gliserida atau lebih tepat trigliserida (Sastrohamidjojo, 2009).
2.1.1.2. Monogliserida dan Digliserida
pada makanan karena memberikan efek yang baik. Penggunaanya dapat ditemukan pada produk roti, makanan dengan kadar lemak yang rendah, produk susu dan saus, dapat digunakan pada makanan, deterjen, pemlastis, kosmetik, formulasi farmasi (Feretti et al., 2009). Monogliserida dapat dihasilkan dari dua proses, yaitu esterifiksai langsung dari gliserol dengan asam lemak atau gliserolisis dari gliserol dengan minyak atau lemak (esterifiksai tidak langsung). Pembuatan monogliserida saat ini melibatkan gliserolisis kontinu dari lemak dan minyak dengan menggunakan katalis basa anorganik dengan temperatur yang tinggi (220-2500C) di bawah atmosfer nitrogen (McNeill et al., 1991). Namun, proses ini hanya menghasilkan 30-40% monogliserida (McNeill dan Yamane., 1991) dan memiliki beberapa kelemahan seperti hasil yang rendah, warna gelap dan rasa terbakar (Bornscheuer, 1995). Demmering dan Effey, (1981) memperoleh hasil monogliserida yang tinggi sebanyak 60% dari proses transesterifiksai gliserol dengan trigliserida dengan menggunakan katalis alkali pada suhu 3000C.
Adapun reaksi pembentukan monogliserida dan digliserida adalah sebagai berikut :
CH
2. Reaksi gliserolisis trigliserida (Ferretti, et al., 2010)
CH2
3. Esterifikasi asam lemak dengan gliserol (Prasetyo, dkk., 2012)
CH2
2.1.1.3. Fospogliserida
Fosfogliserida merupakan suatu senyawa yang biasanya mengandung ester asam lemak pada dua posisi gliserol dengan suatu ester fosfat pada posisi ketiga. Fosfogliserida mengandung gugus asil yang berasal dari asam lemak rantai panjang pada C-1 dan C-2 dari gliserol-3-posfat. Pada C-3 gugus fosforil bergabung dengan gliserol membentuk ikatan fosfodiester. Fosfogliserida sederhana mengandung gugus fosforil bebas dan dikenal dengan phosphatidate (Denniston, 2001). Fosfogliserida bersifat jelas terbedakan (distinctive) karena molekul-molekulnya berisi dua ekor hidrofobik yang panjang dan suatu gugus hidrofilik yang sangat polar – suatu gugus ion dipolar (Fessenden dan Fessenden, 1986). Molekul ini membentuk struktur agregat lebih mudah daripada sabun dan deterjen sintetik, sebagaimana tercermin dengan nilai CMC yang rendah (Streitwieser et al., 1992). Oleh karena itu fosfogliserida bersifat surfaktan netral. Dan merupakan zat pengemulsi yang sangat bagus. Dalam mayonnaise, fosfogliserida dari kuning telur menjaga agar minyak nabati tetap teremulsi dalam cuka. Dua tipe fosfogliserida adalah sebagai berikut :
R'CO
Simbol umum suatu fosfogliserida :
O
kepala hidrofilik dipolar ekor hidrofobik
kuning telur, kecambah gandum, ragi, kedelai dan makanan lainnya (Fessenden dan Fessenden, 1986).
2.1.2. Asam Lemak
Asam lemak adalah asam karboksilat yang diperoleh dari hidrolisa suatu lemak atau minyak, yang pada umumnya memiliki rantai hidrokarbon panjang dan tidak bercabang (Fessenden dan Fessenden, 1986). Asam lemak dapat berasal dari hewan maupun tumbuhan. Dengan rumus umum :
R C OH
O
Dimana R adalah rantai karbon yang jenuh atau yang tidak jenuh dan terdiri atas 4 sampai 24 buah atom karbon. Rantai karbon jenuh merupakan rantai karbon yang tidak mengandung ikatan rangkap, sedangkan rantai karbon tidak jenuh merupakan rantai karbon yang mengandung ikatan rangkap. Pada umumnya asam lemak mempunyai jumlah atom karbon genap (Poedjiadi, 1994), hal ini disebabkan karena asam ini dibiosintesis dari gugus asetil berkarbon-dua dalam asetilkoenzime A.
8 CH3C SCoA O
asetilkoenzime A
banyak tahap
CH3(CH2)14CO2H asam palmitat
dua karbon jumlah karbon genap
(Fessenden dan Fessenden, 1986).
Asam lemak disebut jenuh bila semua atom-C dalam rantainya diikat tidak kurang daripada dua atom H, hingga dengan demikian tidak ada ikatan rangkap.
H
Asam-asam lemak jenuh yang telah dapat diidentifikasi sebagai bagian dari lemak mempunyai atom C4 hingga C26. Asam palmitat C16 terdapat paling banyak; senyawa tersebut merupakan bagian dari hampir semua lemak. Asam-asam lemak jenuh yang banyak pemakaiannya antara lain: laurat (C12), miristat (C14) dan stearat (C18). Asam-asam lemak tidak menunjukkan kenaikan yang teratur di dalam titik cairnya dengan kenaikan panjang rantainya ( Sastrohamidjojo, 2009). Asam lemak jenuh yang mempunyai rantai karbon pendek, yaitu asam butirat dan kaproat mempunyai titik lebur yang rendah. Ini berarti bahwa kedua asam tersebut berupa zat cair pada suhu kamar. Makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik leburnya. Asam palmitat dan stearat berupa zat padat pada suhu kamar (Poedjiadi, 1994).
Asam laurat atau disebut juga dengan asam dodekanoat merupakan asam lemak jenuh yang tersusun dari 12 atom karbon. Asam laurat mengandung gugus hidrokarbon non polar pada bagian ekornya dan gugus karboksilat yang polar pada bagian kepala sehingga dapat berinteraksi dengan air. Asam laurat merupakan satu diantara tiga asam lemak jenuh yang paling banyak dijumpai daripada asam miristat, asam palmitat dan asam stearat. Asam laurat paling banyak dijumpai pada cinnamon (80-90%), minyak kelapa (40-60%) dan minyak inti sawit (40-50%). Asam laurat banyak digunakan pada pembuatan sabun, sampo, kosmetik dan bahan aktif permukaan lainnya. Adapun struktur dari asam laurat adalah sebagai berikut :
C11H23C O
OH Asam Laurat
Sifat-sifat asam laurat adalah sebagai berikut : - Rumus molekul : C12H24O2
- Titik didih : 2250C - Titik lebur : 440C - Kristal serbuk berwarna putih
- Tidak larut dalam air, 1 gram larut dalam 1 ml alkohol, 2,5 ml dalam propil alkohol dan larut sempurna dalam benzena dan eter (Anonimous. 1976).
Asam-asam lemak yang berantai pendek dapat larut dalam air, semakin panjang rantai asam-asam lemak maka kelarutannya di dalam air semakin berkurang. Asam kaprilat pada 300C mempunyai nilai kelarutan 1, yang artinya 1 gram asam kaprilat dapat larut dalam setiap 100 gram air pada suhu 300C (Ketaren, 1986).
Asam lemak tidak jenuh adalah asam lemak yang di dalamnya rantai karbonnya mengandung ikatan rangkap. Apabila dibandingkan dengan asam lemak jenuh, asam lemak tidak jenuh mempunyai titik lebur lebih rendah. Asam oleat mempunyai rantai karbon sama panjang dengan asam stearat, akan tetapi suhu kamar asam oleat berupa zat cair. Disamping itu makin banyak jumlah ikatan rangkap, makin rendah titik leburnya. Hal ini tampak pada titik lebur asam linoleat yang lebih rendah dari titik lebur asam oleat (Poedjiadi, 1994). Derajat ketidakjenuhan dari minyak tergantung pada jumlah rata-rata dari ikatan rangkap di dalam asam lemak. Pada asam lemak tidak jenuh, masih dibedakan antara asam yang mempunyai bentuk “
non-conjugated”, yaitu ikatan rangkap dalam rantai C selalu dipisahkan oleh dua ikatan
tunggal. Bentuk yang lain adalah asam yang “conjugated”, dimana antara atom-atom C yang tertentu terdapat ikatan tunggal dan ikatan rangkap berganti-ganti.
H
Rantai karbon dari asam lemak tidak jenuh
H
Rantai asam lemak yang "conjugated" terkonjugasi
Rantai asam lemak yang "non-conjugated" Tidak terkonjugasi
H C
O OH :
Beberapa asam lemak yang umum terdapat sebagai ester dalam tumbuhan atau hewan tertera pada tabel 2.2. berikut :
Tabel 2.2. Beberapa asam lemak yang umum
Nama Rumus
Asam Lemak tak Jenuh
Asam oleat C17H33COOH
Asam linoleat C17H31COOH
Asam linolenat C17H29COOH
(Poedjiadi, 1994).
Ester asam lemak di alam terdapat dalam bentuk ester antara gliserol dengan asam lemak ataupun terkadang ada gugus hidroksilnya yang teresterkan tidak dengan asam lemak tetapi dengan phospat seperti pada phospolipid. Ester asam lemak sering juga dimodifikasi baik untuk bahan makanan maupun untuk bahan surfaktan, aditif, detergen dan lain sebagainya (Endo, dkk., 1997).
Senyawa ester dapat dibentuk dengan beberapa cara :
a. Esterifikasi yaitu reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol menghasilkan ester dengan hasil samping air.
R C
b. Interesterifikasi yaitu reaksi antara ester yang satu dengan ester yang lain menghasilkan ester yang baru.
R C
R C O
OR' + R" OH R C
O
OR" + R' OH
d. Asidolisis yaitu reaksi pembentukan suatu ester baru antara asam karboksilat dengan ester yang lain
R C
Ketiga reaksi yang terakhir diatas dikelompokkan menjadi reaksi transesterifikasi (Gandhi, 1997). Sintesis metil ester asam lemak merupakan hasil dari suatu reaksi transesterifikasi dari suatu minyak (trigliserida) menjadi alkil ester menggunakan alkohol dengan katalis asam, basa atau katalis enzim yang menghasilkan alkil ester asam lemak dengan berbagai kelompok alkil yang dimanfaatkan sebagai biodiesel dalam industri.
Gambar 2.3. Reaksi Pembentukan Alkil Ester Asam Lemak (Lee, et al., 2009).
Metil ester asam lemak, selain digunakan sebagai pengganti solar, juga digunakan dalam kosmetik, detergen, aditif pada tekstil dan kertas (Kimmel et al., 2004).
2.2. Gliserolisis
CH2OH
CHOH
CH2OH
Gliserol
Gliserol dapat dihasilkan dari berbagai hasil proses, seperti :
1. Fat splitting, yaitu reaksi hidrolisa minyak oleh air menghasilkan gliserol dengan
asam lemak.
2. Safonifikasi lemak dengan NaOH , menghasilkan gliserol dengan garam asam lemak.
Minyak/Lemak Natrium hidroksida Sabun Gliserol
3. Transesterifikasi lemak dengan metanol menggunakan katalis, menghasilkan gliserol dengan metil ester asam lemak.
CH2OCOR
Minyak/Lemak Metanol Metil Ester Gliserol Katalis
- Titik didih : 2900C - Titik lebur : 18,170C - Densitas : 1,261
- Merupakan cairan tidak berwarna - Tidak berbau
Gliserol banyak digunakan dalam berbagai keperluan industri :
- Kosmetik : Digunakan sebagai body agent, emolient, lubricant, sabun, detergen. - Peledak : Digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai bahan dasar peledak. - Resin : Digunakan untuk poliuretan dan asam ptalat
(Tambun, 2006). Gliserol juga dapat digunakan sebagai bahan dasar untuk pembuatan monogliserida, digliserida dan trigliserida melalui proses reaksi esterifikasi atau interesterifikasi secara kimia dan enzimatis. Bila suatu radikal asam lemak berikatan dengan gliserol, akan terbentuk suatu monogliserida. Sedangkan trigliserida akan terbentuk bila tiga asam lemak teresterifikasi dengan satu molekul gliserol (Winarno, 2002).
Industri gliserolisis dapat dilakukan dengan mereaksikan suatu trigliserida dengan gliserol sehingga menghasilkan monogliserida. Reaksi antara trigliserida dengan gliserol biasanya dilakukan pada suhu 2500C untuk meningkatkan kelarutan gliserol dengan fase minyak, sedangkan pada temperatur ruang kelarutannya hanya 4%. Untuk mempercepat reaksi dapat digunakan katalis alkali seperti, NaOH, KOH dan Ca(OH)2. Dan reaksi biasanya berlangsung selama 4 jam, dan pada akhir reaksi katalis dinetralisasi dan campuran reaksi didinginkan dengan cepat (Temelli et al., 1996). Kelemahan reaksi gliserolisis dengan katalis alkali yaitu suhu reaksi yang cukup tinggi. Dimana dengan tingginya temperatur dapat menyebabkan produk yang dihasilkan berwarna gelap dan terbentuk bau yang tidak diinginkan.
Kaewthong et al., (2003), gliserolisis juga dapat dilakukan dengan menggunakan katalis enzim. Dimana enzim yang biasa digunakan yaitu enzim lipase, dengan temperatur reaksi sekitar 300C, hal ini disebabkan karena katalis enzim tidak bisa bekerja atau akan mati pada suhu yang tinggi. Kelemahan enzim sebagai katalis yaitu mahalnya harga enzim dan reaksi enzimatik yang relatif lambat.
CH2
Gambar 2.4. Reaksi Gliserolisis Lemak (Noureddini and Medikonduru, 2004).
Dimana dengan adanya jumlah gliserol yang berlebih (secara stoikiometri) dapat meningkatkan pembentukan monogliserida dan digliserida (Noureddini and Medikonduru, 1997).
minyak dengan gliserol sehingga gliserolisis dapat dilakukan pada suhu yang lebih rendah untuk menghindari terbentuknya warna coklat dan bau yang tidak sedap akibat terbakarnya bahan dan produk.
2.3. Alkohol
Alkohol adalah senyawa yang mempunyai gugus fungsi hidroksil yang terikat pada atom karbon jenuh. Alkohol mempunyai rumus umum ROH, dimana R merupakan alkil, alkil tersubstitusi, atau hidrokarbon siklik. Alkohol dapat dianggap turunan dari air (H-O-H), dimana satu atom hidrogennya diganti dengan gugus alkil. Alkohol diklasifikasikan menjadi tiga kelompok yaitu alkohol primer, alkohol sekunder dan alkohol tersier.
Dalam proses gliserolisis digunakan pelarut alkohol yang diperkirakan dapat meningkatkan kelarutan minyak dalam gliserol supaya reaksi gliserolisis dapat dilakukan pada temperatur yang lebih rendah. Pelarut yang dapat meningkatkan kelarutan minyak dalam alkohol adalah senyawa alkohol alifatis, seperti 1-butanol, isopropil alkohol, tert-butanol.
Isopropil alkohol atau isopropanol merupakan alkohol sekunder. Dengan struktur sebagai berikut :
CH3-CH-CH3 OH 2-propanol
Sifat-sifat isopropil alkohol adalah sebagai berikut : - Berat molekul 60,09 gram/mol - Rumus empiris C3H8O
- Cairan tidak berwarna
- Titik didih 82,50C - Titik beku -89,50C - Titik cair -88,50C
- Densitas 0,78505gram/cm3
- Larut pada benzena, kloroform, etanol, eter dan gliserin
Isopropil alkohol digunakan sebagai zat antibeku. Sebagai pelarut untuk getah, lak, minyak esensial, pelarut pada ekstraksi alkaloida, komponen minyak pengeringan cepat dan tinta, denaturasi etil alkohol. Pada tubuh digunakan sebagai antiseptik untuk lotion tangan, lotion setelah bercukur dan kosmetik lainnya. Juga digunakan sebagai pelarut untuk resin, getah dan creosote (Anonimous,1976). Harismawati dan Prasetyo, (2011), menggunakan pelarut isopropil alkohol dalam produksi monogliserida dan digliserida untuk mempercepat kelarutan dari minyak dan gliserol sehingga proses gliserolisis dapat dilakukan pada temperatur lebih rendah.
1-butanol atau butil alkohol merupakan kelompok alkohol primer yang terdiri dari 4 atom karbon. Dapat dibuat dari butaraldehida dengan natrium borohidrida, dari etilena oksida dan trietilaluminium, dengan oksidasi tributilborane. 1-Butanol merupakan cairan yang sangat bias, luka bakaran dengan api sangat bercahaya, bau yang mirip dengan minyak fusel tetapi lemah. Dengan struktur sebagai berikut :
C
Sifat-sifat 1-butanol adalah sebagai berikut : - Densitas 0,810 gram/cm3 - Titik didih 117-1180C - Titik cair -900C - Titik nyala 36-380C
1-butanol digunakan sebagai pelarut untuk lemak, lilin, resin, lak, pernis, getah dan lain-lain. 1-butanol juga digunakan dalam pembuatan lak, rayon, deterjen dan senyawa butil lainnya. Dalam mikroskopi digunakan sebagai material pengikat parafin(Anonimous,1976). Anggoro dan Budi, (2008), menggunakan pelarut 1-butanol dalam proses gliserolisis minyak kelapa sawit menjadi monogliserida dan digliserida untuk mempercepat kelarutan dari minyak kelapa sawit dengan gliserol.
2-butanol atau 2-hidroksi butana merupakan senyawa organik dengan rumus CH3CH2CH(OH)CH3. 2-butanol merupakan kelompok akohol sekunder yang dapat dibuat dari reduksi dari 2-butanon. Dengan struktur sebagai berikut :
C
Sifat-sifat dari 2-butanol adalah sebagai berikut : - Titik didih 99,50C
- Titik beku -114,70C - Densitas 0.808 gram/cm3 - Larut dengan alkohol, eter
2-butanol digunakan dalam sintesis flotation agents, rasa, parfum, zat warna dan zat pembasah (wetting agents). Dalam industri, sebagai pembersih, penghilang cat. 2-butanol juga banyak digunakan sebagai pelarut untuk banyak resin alami, minyak biji rami dan minyak jarak (Anonimous,1976).
Sifat-sifat dari tert-butanol adalah sebagai berikut : - Titik cair 25,60C
- Titik didih 82,410C - Titik beku 25,70C
- Densitas 0,78581 gram/cm3 - Larut dengan alkohol dan eter
tert-butanol digunakan untuk denaturant etanol, pabrik zat pengapungan
(flotation agents), rasa, parfum dan sebagai pelarut pada penghilang cat
(Anonimous,1976). Pramana dan Mulyani, (2009), menggunakan pelarut tert-butanol dalam proses gliserolisis CPO menjadi monogliserida dan digliserida untuk mempercepat kelarutan dari CPO dengan gliserol sehingga proses gliserolisis dapat berlangsung pada temperatur yan lebih rendah.
2.4. Katalis
Katalis adalah suatu zat yang mengakibatkan reaksi lebih cepat mencapai kesetimbangan. Katalis berperan untuk menurunkan energi bebas pengaktifan (Cotton and wilkinson, 1989). Katalis dapat dibedakan dalam 2 golongan utama yaitu katalis homogen dan katalis heterogen.
2.4.1. Katalis Homogen
Pada proses transesterifikasi terhadap suatu lemak dan minyak, penggunaan daripada katalis basa homogen alkali tidak dapat langsung digunakan, karena keberadaan daripada asam lemak bebas. Untuk penggunaan katalis ini pada suatu lemak dan minyak konsentrasi asam lemak bebasnya harus kurang dari 0,5% (w/w) untuk menghindari terjadinya proses penyabunan antara asam lemak bebas dengan katalis. Contoh reaksi salah satu asam lemak bebas dengan katalis basa alkali,
R C OH NaOH R C ONa H2O
O O
Asam lemak bebas Natrium hidroksida Sabun Air
Dimana sabun dapat menyebabkan downstream dalam pemisahan produk karena pembentukan emulsi (Serio et al, 2007). Contoh lain daripada katalis basa homogen yaitu KOH dan Na2CO3 yang dicampur dengan alkohol, yang mana akan terbentuk katalis yang sebenarnya. Ini adalah kelompok alkoksida ;
Na OH CH3OH H
2O CH3O Na
yang mana akan menyerang atom karbon karbonil dari molekul trigliserida. Penggunaan katalis alkoksida (NaOCH3, KOCH3) dapat secara langsung dipakai sebagai katalis.
2.4.2. Katalis Heterogen
Jenis katalis basa heterogen seperti oksida logam, zeolit, hidrotalcites dan resin penukar anion. Di antara katalis basa ini, CaO merupakan katalis basa yang sering diteliti karena kebasaanya tinggi, kelarutannya lebih rendah, harganya lebih murah, lebih mudah penanganannya daripada KOH.
Jenis katalis logam alkali tanah yang lain adalah MgO, SrO, BaO. SrO mempunyai aktivitas yang tinggi tetapi ikut terlarut dalam media reaksi sehingga dapat menyerupai katalis homogen. Sementara Magnesium oksida dapat diperoleh secara langsung dari pemanasan magnesium karbonat atau magnesium hidroksida yang mana mempunyai kekuatan basa yang paling lemah dan kelarutan pada metanol pada kelompok II oksida (Refaat, 2011). Kekuatan aktivitas katalisisnya yaitu CaO < SrO <BaO.
Katalis heterogen memiliki keuntungan lebih dari katalis homogen karena katalis heterogen tidak larut dalam campuran, sehingga pemisahan cukup dilakukan dengan penyaringan atau dekantasi (Indah sari, dkk., 2011). Perbedaan katalis homogen dan heterogen dapat dilihat pada tabel 2.3. berikut :
Tabel 2.3. Perbedaan katalis homogen dan heterogen
Faktor Katalis Homogen Katalis Heterogen Waktu reaksi Waktu reaksi cepat dan
konversinya tinggi
Moderate conversion Katalis Katalis tidak bisa didapatkan
kembali, harus di netralisasi untuk memisahkan produk kinia buangan
Bisa didapatkan kembali katalisnya
Metodologi Proses Digunakan terbatas Digunakan kontinu Air / asam lemak bebas Sensitif Tidak sensitif Penggunaan katalis
kembali
Tidak mungkin Mungkin
2.4.3. Katalis CaO
Gryglewicz, 1999, meneliti kemungkinan penggunaan logam alkali tanah hidroksida, oksida dan alkoksida sebagai katalis dalam transesterifikasi dari minyak
rapeseed pada temperatur refluks metanol. Dia menemukan bahwa NaOH merupakan
katalis yang paling aktif, Ba(OH)2 sedikit kurang reaktif dan Ca(OCH3)2 menunjukkan aktivitas yang sedang. Laju reaksi sangat rendah ketika menggunakan serbuk CaO sebagai katalis sementara MgO dan Ca(OH)2 menunjukkan tidak ada aktivitas katalisis. Aktivitas yang tinggi dari Ba(OH)2 adalah kelarutannya yang tinggi pada metanol sehubungan dengan senyawa lain. Urutan reaktivitasnya adalah Ca(OH)2 < CaO < Ca(OCH3)2 sesuai dengan teori basa lewis. Metoksida dari logam alkali tanah lebih basa dari oksida dan oksida lebih basa daripada hidroksida.
Tabel 2.4. Ciri-ciri Kalsium Oksida (CaO)
Ciri-ciri
Nama Kimia Kalsium Oksida
Rumus Kimia CaO
Nama Umum Lime, catx, burnt lime, unstaked lime, fluxing lime, caustic lime
Densitas (g/cm3) 3,40 Titik lebur (0C) 2572 Titik didih (0C) 2850 Formasi dari pemanasan (kcal/mol) 151.9 Hidrasi dari pemanasan (kcal/mol) 15,1 Kelarutan dari Ca(OH)2 (g/ 100g H2O) 0,219 Temperatur dekomposisi (0C) 547
Aplikasi Pembuatan kaca, Agen pengering,
Pupuk, Pemurnian air, Industri kertas dan pulp, Gula dan industri selulosa
( Boey et al., 2011)
2.5. Emulsifier
Emulsi adalah dispersi koloid dimana zat terdispersi dan medium pendispersi merupakan cairan yang tidak saling bercampur. Agar terjadi suatu campuran koloid, maka harus ditambahkan suatu bahan yang disebut zat pengemulsi atau emulgator. Contoh umum dari emulsi adalah susu dan mayonaise. Kedua emulsi ini terdiri dari minyak yang terdispersi dalam fasa air. Pada emulsi biasanya terdapat tiga bagian utama, yaitu :
1. Bagian zat yang terdispersi, biasanya terdiri dari butir-butir minyak.
2. Medium pendispersi yang dikenal juga sebagai continuos phase, biasanya terdiri dari air.
3. Emulgator yang berfungsi sebagai penstabil koloid, untuk menjaga agar butir-butir
Ada beberapa istilah yang sering digunakan untuk zat pengemulsi diantaranya
emulgator, emulsifier, stabilizer atau emulsifying agent. Bahan ini dapat berupa sabun,
detergen, protein atau elektrolit (Yazid, 2005). Contoh emulsifier yaitu lesitin, propilena glikol, mono- dan digliserida, polisorbat seperti polioksietilena, sorbitan monooleat atau tristearat.
Lesitin adalah nama yang sangat umum untuk suatu emulsifier alami dan bahan aktif permukaan (surface active agent). Yang mana terjadi secara alami pada semua materi kehidupan, hewan dan tumbuhan, dengan kandungan tertinggi pada kuning telur (8 – 10%). Mentega mengandung 0,5-1,2% dan minyak kacang kedelai, yang saat ini merupakan lesitin nabati yang utama dan termurah, menghasilkan 2,5 persen. Sekarang ini lesitin nabati dikenal sebagai zat aditif pada makanan. Pada makanan, digunakan pada coklat, margarin, lemak nabati, serbuk instan untuk minuman dan dipanggang, diindustri juga digunakan pada cat, karet, plastik, dan kosmetik. Struktur lesitin memiliki gugus lipopilik dan hidropilik sehingga dapat digunakan sebagai agen pengemulsi (emulsifier) dan pembasahan (wetting agent) (Minifie, 1989).
Berikut ini adalah contoh emulsifier yang umum digunakan dalam bahan pangan :
- Monogliserida dan digliserida , merupakan zat pengemulsi yang umum digunakan. Contohnya, gliserol monolaurat, polietilen monogliserol, gliseril laktil palmitat. - Stearoil lactylat, yang sering dugunakan dalam produk-produk bakery.
- Sorbitan ester, pada umumnya digunakan dalam pembuatan kue, pelindung buah dan sayuran segar.
- Poligliserol ester, yang digunakan dalam pangan yang diaerasi mengandung lemak. - Ester-ester sukrosa, penggunaanya dalam pangan umumnya pada pembuatan roti
dan produk olahan susu.
- Lesitin, paling banya diperoleh dari kacang kedeli dan kuning telur. Yang biasanya digunakan untuk emulsifier pada margarin, roti, kue
Budi suarti (2008), mengatakan asam lemak sangat cocok untuk produk emulsifier karena struktur molekulnya spesifik. Asam lemak yang ada di pasaran kebanyakan merupakan hidrokarbon berantai lurus dengan jumlah atom karbon antara 12 sampai 18 (C12 hingga C18) dan diakhiri oleh gugus karboksil yang reaktif. Bagian ekor hidrokarbon akan memiliki afinitas terhadap lemak, alifatik hidrokarbon dan senyawa rantai panjang lainnya, sedangkan bagian lainnya yaitu gugus hidroksi akan memiliki daya tarik terhadap air.
Kegunaan dari mengemulsikan suatu zat cair adalah sebagai berikut :
- Untuk mengencerkan, suatu zat tidak larut dalam air dapat diemulsikan dalam air dengan penambahan air atau pengenceran sehingga viskositasnya berkurang. Beberapa jenis obat dapat diencerkan dengan membentuk emulsi.
- Memperbesar luas permukaan, dengan mengemulsikan suatu zat, maka luas permukaan suatu partikel koloid menjadi bertambah. Contoh emulsi cat dan insektisida akan memudahkan pelapisan dan penyemprotan. Pada emulsi bahan kecantikan, memudahkan penetrasi kulit.
- Mengubah sifat, suatu zat yang diemulsikan dapat berubah sifatnya. Emulsi minyak ikan menjadi kurang rasa amisnya. Bahan makanan menjadi lebih mudah di cerna dan rasanya berubah, seperti mayonaise dan susu (Yazid, 2005).
2.6. Kromatografi
Merupakan suatu proses pemisahan yang mana analit-analit dalam sampel terdistribusi antara 2 fase, yaitu fase diam dan fase gerak. Fase diam dapat berupa bahan padat atau porusdalam bentuk molekul kecil, atau dalam bentuk cairan yang dilapiskan pada pendukung padat atau dilapiskan pada dinding kolom. Fase gerak dapat berupa cairan atau gas. Jika gas digunakan sebagai fase gerak, maka prosesnya dikenal sebagai kromatografi gas. Dalam kromatografi cair dan juga kromatografi lapis tipis, fase gerak yang digunakan selalu cair.
lebih dari tiga puluh tahun. Sekarang kromatografi gas dipakai secara rutin disebagian besar laboratorium industri dan perguruan tinggi. Kromatografi gas adalah suatu proses dengan mana suatu campuran menjadi komponen-komponennya oleh fase gas yang bergerak melewati suatu lapisan serapan (sorben) yang stasioner (Bassett et al, 1994). Kromatografi gas dapat dipakai untuk sebagian campuran yang komponennya, atau akan lebih baik lagi jika semua komponennya mempunyai tekanan uap yang berarti pada suhu yang dipakai untuk pemisahan. Tekanan uap atau keatsirian memungkinkan komponen menguap dan bergerak bersama-sama dengan fase gerak yang berupa gas. Disamping itu, pada kromatografi gas, senyawa yang tak atsiri sering dapat diubah menjadi turunan yang lebih atsiri dan lebih stabil sebelum kromatografi (Gritter, 1985).
Kromatografi gas merupakan metode yang tepat dan cepat untuk memisahkan campuran yang sangat rumit. Waktu yang dibutuhkan beragam, mulai dari beberapa detik untuk campuran sederhana sampai berjam-jam untuk campuran yang mengandung 500-1000 komponen. Komponen campuran dapat diidentifikasi dengan menggunakan waktu tambat (waktu retensi) yang khas pada kondisi yang tepat. Waktu tambat adalah waktu yang menunjukkan berapa lama suatu senyawa tertahan dalam kolom.
Dalam kromatografi gas, fase bergeraknya adalah gas dan zat terlarut terpisah sebagai uap. Pemisahan tercapai dengan partisi sampel antara fase gas bergerak dan fase diam berupa cairan dengan titik didih tinggi (tidak mudah menguap) yang terikat pada zat padat penunjangnya. Sedangkan dalam kromatografi padat-gas, digunakan suatu zat padat penyerap (Khopkar, 2003). Sistem gas-padat ini telah dipakai secara luas dalam pemurnian gas dan penghilangan asap, tetapi kurang kegunaanya dalam kromatografi. Pemakaian fase cair memungkinkan kita memilih dari sejumlah fase diam yang sangat beragam yang akan memisahkan hampir segala macam campuran. Satu-satunya pembatas pada pemilihan cairan yang demikian ialah bahwa zat cair itu harus stabil dan tidak atsiri pada kondisi kromatografi.
tinggi. Gas dan uap mempunyai viskositas yang rendah, demikian juga kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat, sehingga analisi relatif cepat dan sensitivitasnya tinggi. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat-zat terlarut. Kelemahannya adalah teknik ini adalah terbatas untuk zat yang mudah menguap. Gritter, 1985, mengatakan bahwa kromatografi gas ini tidak mudah dipakai untuk memisahkan campuran dalam jumlah besar.
Cara kerja kromatografi gas antara lain adalah, sampel diinjeksikan melalui suatu sampel injection port yang temperaturnya dapat diatur, senyawa-senyawa dalam sampel akan menguap dan akan di bawa oleh gas pengemban menuju kolom. Zat terlarut akan teradsorpsi pada bagian atas kolom oleh fase diam, kemudian akan merambat dengan laju rambatan masing-masing komponen yang sesuai dengan nilai Kd masing-masing komponen tersebut. Komponen tersebut terelusi sesuai dengan
urut-urutan makin membesarnya nilai koefisien partisi (Kd) menuju ke detektor.
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1.Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
- Alat vakum Fisions - Kertas Saring Biasa
- Neraca Analitis Mettler PM 480 - Gelas Ukur 100 ml Pyrex
- Gelas Ukur 10 ml Pyrex - Gelas Beaker 500 ml Pyrex - Gelas Beaker 250 ml Pyrex - Gelas Beaker 50 ml Pyrex - Labu Takar 100 ml Pyrex - Tabung CaCl2 Pyrex - Corong Pisah 500 ml Pyrex - Corong Penetes 50 ml Pyrex - Corong
- Botol Akuades - Magnetik Bar
- Hotplate Stirer Fision - Desikator
- Statif dan Klem - Kaca Porselin
- Labu Rotarievaporator 250 ml Duran - Kertas Perkamen
- Botol Vial
- Oven Memmert
- Tanur Nabertherm
- Alat Sokhlet Duran - Spektrofotometer FT-IR Shimadzu
- Alat GC Agilant
3.2.Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : - Asam Laurat
- Benzena p.a. (E. Merck) - Metanol p.a. (E. Merck) - n-Heksana p.a. (E. Merck) - Dietil eter p.a. (E. Merck) - Na2SO4 Anhidrous p.a. (E. Merck) - CaCl2 Anhidrous p.a. (E. Merck) - H2SO4 98% p.a. (E. Merck)
- Gliserol PT SOCI
- Asam Sitrat p.a. (E. Merck) - Akuades
- CaO p.a. (E. Merck)
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Pembuatan Metil Laurat dari Asam Laurat
Sebanyak 0,25 mol (50 gram) asam laurat dimasukkan ke dalam labu leher dua 500 ml, kemudian ditambahkan 5 mol (100 ml) metanol dan 100 ml benzena. Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan tabung CaCl2(s). Kemudian sambil diaduk diteteskan 1,5 ml H2SO4(p) secara perlahan-lahan melalui corong penetes dalam keadaan dingin, direfluks pada suhu 70-800C selama 5 jam. Kemudian didinginkan hingga suhu kamar. Kemudian diuapkan kelebihan metanol dan pelarut dengan rotarievaporator. Residunya diekstraksi dengan 100 ml n-heksan, dicuci dengan 10 ml aquadest sebanyak 2 kali. Lapisan atas dikeringkan dengan CaCl2 anhidrous selama 1 jam kemudian disaring, filtratnya dikeringkan kembali dengan Na2SO4 anhidrous kemudian disaring. Filtrat yang diperoleh diuapkan dengan menggunakan alat rotarievaporator. Metil ester yang diperoleh dianalisis dengan Kromatografi Gas Cair (KGC) dan spektrofotometer FT-IR.
3.3.2. Kalsinasi Katalis CaO
Sebanya 100 gram CaO (s), dihaluskan, dan di saring dengan saringan 212 µm lalu dimasukkan kedalam cawan porselin, lalu diaktifasi didalam tanur pada suhu 9000C selama 1,5 jam (Kouzu, et al,2008).
3.3.3. Pembuatan Asam Sitrat 10% (b/v)
3.3.4. Gliserolisis Metil Laurat
3.3.4.1.Gliserolisis Metil Laurat pada variasi lama pengadukan antara CaO dengan Gliserol
Gliserol sebanyak 0,4 mol (30 ml) dimasukkan ke dalam labu leher dua 500 ml, kemudian ditambahkan 1 gram CaO. Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan tabung CaCl2. Kemudian dipanaskan pada suhu 600C selama 1,5 jam sambil diaduk selanjutnya melalui corong penetes diteteskan sebanyak 0,1 mol (24 ml) metil laurat secara perlahan-lahan. Direfluks pada suhu 70-800C selama 9 jam. Hasil reaksi didinginkan pada suhu kamar, kemudian dimasukkan kedalam corong pisah dan diekstraksi dengan 75 ml dietil eter. Fase dietil eter ditambahkan dengan larutan asam sitrat 10% sebanyak 20 ml dan dicuci dengan akuades sebanyak 3 kali masing-masing sebanyak 25 ml. Kemudian diuapkan pelarutnya dengan menggunakan rotarievaporator. Hasil yang diperoleh dianalisis dengan KGC. Dilakukan perlakuan yang sama untuk lama pengadukan selama 3 jam. Hasil yang maksimum digunakan sebagai acuan untuk gliserolisis metil laurat pada variasi suhu dan variasi pelarut pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet.
3.3.4.2. Gliserolisis Metil Laurat dengan variasi suhu pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet
yang sama untuk suhu 90-1000C dan 110-1200C. Diulangi perlakuan yang sama dengan destilasi molekular menggunakan soklet. Hasil yang maksimum digunakan sebagai acuan untuk gliserolisis metil laurat pada variasi pelarut pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet.
3.3.4.3. Gliserolisis Metil Laurat dengan variasi pelarut pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Pembuatan Metil Laurat dari Asam Laurat 50 gram asam laurat
Dimasukkan ke dalam labu leher dua 500 ml Ditambahkan 100 ml metanol
Ditambahkan 100 ml benzena
Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan tabung CaCl2
Ditambahkan 1,5 ml H2SO4(p) secara perlahan-lahan dalam keadaan dingin melalui corong penetes
Direfluks selama 5 jam pada suhu 70-800C
Didinginkan pada suhu kamar
Diuapkan kelebihan metanol dengan rotarievaporator Campuran
Residu
Diekstraksi dengan 100 ml n-heksan
Dicuci dengan 10 ml aquades sebanyak 2 kali
Lapisan atas
Dikeringkan dengan CaCl2 anhidrous selama + 1 jam Disaring
Lapisan bawah
Filtrat Residu
Dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrous Disaring
Filtrat
Analisa FT-IR
Destilat
Residu Diuapkan pelarutnya dengan alat rotarievaporator
Hasil Destilat
3.4.2. Kalsinasi katalis CaO
Dihaluskan
Dimasukkan kedalam cawan porselen
Di aktivasi dalam tanur pada suhu 900oC selama 2 jam
Dimasukkan kedalam desikator CaO (s)
CaO (s) aktif
3.4.3. Pembuatan Asam Sitrat 10%
Asam sitrat
Ditimbang 10 gram
Dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml
Dilarutkan dengan akuades sampai garis tanda
3.3.4. Gliserolisis Metil Laurat
3.3.4.1.Gliserolisis Metil Laurat pada variasi lama pengadukan antara CaO dengan Gliserol
30 ml gliserol
Dimasukkan ke dalam labu leher dua 500 ml
Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan tabung CaCl2
Ditambahkan 1 gram CaO
Dipanaskan pada suhu 600C sambildiaduk dengan magnetik stirer selama 1,5 jam
Ditambahkan 24 ml metil laurat setetes demi setetes melalui corong penetes
Direfluks kembali pada suhu 70-800C sambil diaduk dengan magnetik stirer selama 9 jam
Campuran
Didinginkan pada suhu kamar Dimasukkan ke dalam corong pisah Diekstraksi dengan 75 ml dietil eter
Lapisan bawah
Ditambahkan asan sitrat 10% sebanyak 20 ml
Dicuci dengan aquades sebanyak 3 kali masing-masing 25 ml Lapisan atas
Lapisan atas Lapisan bawah
Diuapkan dengan rotarievaporator
Hasil Destilat
Analisis KGC
3.3.4.2.Gliserolisis Metil Laurat dengan variasi suhu pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet
30 ml gliserol
Dimasukkan ke dalam labu leher dua 500 ml
Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan tabung CaCl2
Ditambahkan 1 gram CaO
Dipanaskan pada suhu 600C sambildiaduk dengan magnetik stirer selama 1,5 jam
Ditambahkan 24 ml metil laurat setetes demi setetes melalui corong penetes
Direfluks kembali pada suhu 70-800C sambil diaduk dengan magnetik stirer selama 9 jam Campuran
Didinginkan pada suhu kamar Dimasukkan ke dalam corong pisah Diekstraksi dengan 75 ml dietil eter
Lapisan bawah Ditambahkan asan sitrat 10% sebanyak 20 ml
Dicuci dengan aquades sebanyak 3 kali masing-masing 25 ml Lapisan atas
Lapisan atas Lapisan bawah
Diuapkan dengan rotarievaporator
Hasil Destilat
Analisis KGC
3.3.4.3. Gliserolisis Metil Laurat dengan variasi pelarut pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet
30 ml gliserol
Dimasukkan ke dalam labu leher dua 500 ml
Dirangkai alat refluks yang dilengkapi dengan tabung CaCl2
Ditambahkan 1 gram CaO
Dipanaskan pada suhu 600C sambildiaduk dengan magnetik stirer selama 1,5 jam
Ditambahkan 24 ml metil laurat setetes demi setetes
Direfluks kembali pada suhu 90-1000C sambil diaduk dengan magnetik stirer selama 9 jam Campuran
Didinginkan pada suhu kamar Dimasukkan ke dalam corong pisah Diekstraksi dengan dietil eter
Lapisan bawah Ditambahkan asan sitrat 10% sebanyak 20 ml
Dicuci dengan aquades sebanyak 3 kali masing-masing 25 ml Lapisan atas
Lapisan atas Lapisan bawah
Diuapkan dengan rotarievaporator
Hasil Destilat
Analisis KGC
Ditambahkan 40 ml pelarut 2-propanol setetes demi setetes
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
4.1.1. Hasil Analisis Komposisi Metil Laurat
Hasil analisis metil laurat dengan kromatografi gas menghasilkan komponen senyawa asam lemak seperti pada Tabel 4.1. dan Kromatogram pada Gambar 4.1.
Tabel 4.1. Komponen Asam Lemak pada Metil Laurat (Lampiran 1)
Nama Asam Lemak Rumus molekul Persentase asam lemak Asam Laurat C12H24O2 98,2809
Asam Miristat C14H28O2 0,0926 Asam Stearat C18H36O2 0.0457
Asam Oleat C18H34O2 1,1064
4.1.2. Hasil Analisis dengan Spektrofotometer FT-IR Metil Laurat
Metil laurat diperoleh dari hasil esterifikasi antara asam laurat dengan metanol dalam pelarut benzena dengan menggunakan katalis asam sulfat pekat pada suhu 70-800C. Rendemen Metil Laurat yang diperoleh sebesar 98,29%. Hasil yang diperoleh dianalisis dengan Spektrofotometer FT-IR memberikan spektrum dengan puncak serapan seperti pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Hasil Analisis dengan Spektrofotometer FT-IR Metil Laurat
No Parameter Bilangan Gelombang ( cm-1) 1 Vibrasi stretching –CH2 asymetris 2924,09
2 Vibrasi stretching –CH2 symetris 2854,65 3 Vibrasi stretching karbonil (C=O) 1743,65 4 Vibrasi bending –CH3 asymetris 1442,75 5 Vibrasi bending –CH3 symetris 1365,60
6 Vibrasi stretching C – O (C – O – C) 1172,72; 1111,00 ; 1018,41
7 Vibrasi stretching C=C 1597,06
(Silverstein et al., 1981)
4.1.3. Hasil Reaksi Gliserolisis Metil Laurat
Apabila diikuti dengan destilasi molekular untuk variasi suhu (70-800C, 90-1000C dan 110-1200C) hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4.6. dan untuk variasi pelarut (2-propanol, 1-butanol, 2-butanol dan tert-butanol) hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4.7.
Tabel.4.3. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi Gliserolisis Metil Laurat pada Variasi lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam (Lampiran 4 dan 5)
Waktu pengadukan
% Monogliserida % Digliserida % Trigliserida
1½ Jam 5,8752 8,6297 0.8010
3 Jam 4,8197 6,3759 0,3328
Tabel.4.4. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi Gliserolisis Metil Laurat pada variasi Suhu dengan lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam (Lampiran 6,7 dan 8)
Suhu % Monogliserida % Digliserida % Trigliserida
70-800C 6,4670 8,1055 0,9926
90-1000C 5,3579 15,1257 4,2828
110-1200C 10,7549 11,8209 2,5866
Tabel.4.5. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi Gliserolisis Metil Laurat pada Variasi Pelarut dengan lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam pada (Lampiran 9, 10, 11 dan 12)
Pelarut % Monogliserida % Digliserida % Trigliserida
2-Propanol 25,5058 38,3521 1,5070
1-Butanol 31,8445 4,4839 0
2-Butanol 48,1610 2,3758 0
Tabel. 4.6. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi Gliserolisis Metil Laurat pada Variasi Suhu diikuti dengan destilasi molekular menggunakan soklet dengan lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam (Lampiran 13, 14 dan 15)
Suhu % Monogliserida % Digliserida % Trigliserida
70-800C 6,6356 5,0162 0,2661
90-1000C 12,4866 19,0962 6,0124
110-1200C 36,4727 1,3706 0
Tabel.4.7. Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi Gliserolisis Metil Laurat pada Variasi Pelarut diikuti dengan destilasi molekular menggunakan soklet dengan lama Pengadukan (CaO : Gliserol) 1,5 jam (Lampiran 16, 17, 18 dan 19)
Pelarut % Monogliserida % Digliserida % Trigliserida
2-Propanol 21,6688 2,3788 0,0573
1-Butanol 37,2366 5,9957 0,0515
2-Butanaol 31,8872 2,1841 0,0381
Tert-Butanol 9,4095 24,6377 0,0361
4.2. Pembahasan
4.2.1. Pembuatan Metil Laurat
C11H23C
addisi nukleofilik Melepaskan proton
dari atom oksigen
Gambar 4.2 Mekanisme reaksi pembentukan Metil Laurat (Scudder, 1992; Riswiyanto, 2009).
H
Dalam media asam, pasangan elektron bebas atom oksigen karbonil dari asam laurat dapat terprotonasi menghasilkan atom oksigen karbonil bermuatan positif, sehingga dengan demikian atom karbon karbonil dapat diserang oleh nukleofil yang lemah seperti metanol. Kemudian HSO4(-) mengabsorbsi proton pada atom O dari metanol . Kemudian terjadi transfer proton pada salah satu OH yang merupakan gugus
pergi membentuk O H
H
Gambar 4.3. Spektrum FT-IR Metil Laurat
Untuk membuktikan terbentuknya metil laurat dapat dilihat pada spektrum FT-IR pada puncak vibrasi stretching C – O dari C – O – C ester pada bilangan gelombang 1172,72 cm-1 dimana terdapat 3 puncak berdekatan membentuk pita melebar dan puncak ketiga merupakan puncak yang paling tinggi yaitu pada bilangan gelombang 1172,72 cm-1 dan jika dibandingkan dengan spektrum FT-IR asam laurat terdapat lebih dari 3 bentuk puncak pada bilangan gelombang 1303,88 cm-1 (Lampiran 2) ( Sitepu & Tarigan, 2011). Bentuk puncak C – O dari C – O – C ester ditunjukkan pada gambar 4.4. dan 4.5.
Gambar 4.4. Puncak vibrasi stretching ester dalam spektrum FT-IR asam laurat
4.2.2. Gliserolisis Metil Laurat dengan Katalis CaO
Gliserolisis terhadap metil laurat menggunakan katalis CaO akan menghasilkan campuran monogliserida, digliserida dan trigliserida. Dimana katalis CaO terlebih dahulu diaktivasi dalam gliserol dengan pengadukan selama 1,5 jam pada suhu 600C. Kawasima et al., 2009, telah melakukan proses transesterifikasi dengan menggunakan katalis CaO yang diaktivasi terlebih dahulu dengan metanol dengan pengadukan selama 1,5 jam dimana hasil yang diperoleh lebih besar dibandingkan dengan tanpa aktivasi. Aktivitas katalitik dari aktivasi katalis CaO dalam metanol sangat tinggi dan sama dengan aktivitas katalitik CaO yang diaktivasi dengan gliserol.
Mekanisme reaksi katalis yang terjadi dalam aktivasi katalis CaO dapat dilihat pada gambar 4.5
Adapun mekanisme reaksi dengan menggunkan katalis CaO yang terjadi diperkirakan seperti pada gambar 4.6
OH
O
O - H
Hubungan variasi suhu dengan pelarut terhadap gliserolisis dapat dilihat pada grafik di bawah ini :
Gambar 4.10. Histogram Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi Gliserolisis Metil Laurat Dengan Variasi Suhu pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet
Dari grafik dapat dilihat bahwa pada umumnya semakin tinggi suhu yang digunakan maka semakin banyak monogliserida yang terbentuk sedangkan digliserida dan trigliseridanya sedikit. Dengan meningkatnya suhu maka nilai konversi trigliserida menjadi monogliserida dan digliserida akan meningkat. Kadar monogliserida yang paling banyak diperoleh pada suhu 110-1200C sebesar 10,7549%.. Sedangkan kadar digliserida paling banyak diperoleh pada suhu 90-1000C sebesar 15,1257%. Peningkatan monogliserida dan digliserida dikarenakan suhu dapat
0 5 10 15 20 25 30 35 40
70-80⁰C 90-100⁰C 110-120⁰C
Suhu
% Monogliserida % Monogliserida DM % Digliserida
% Digliserida DM % Trigliserida % trigliserida DM
Keterangan :
Reaksi secara keseluruhan berlangsung melalui 3 tahap kesetimbangan yaitu sebagai
Namun demikian pada penelitian ini digunakan suhu di bawah 2500C yakni 70-1200C sudah dapat berlangsung reaksi gliserolisis, hal ini karena dilakukan aktivasi CaO dengan gliserol terlebih dahulu.
Gambar 4.11. Histogram Kadar Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada Reaksi Gliserolisis Metil Laurat Dengan Variasi Pelarut pada kondisi refluks dan dengan destilasi molekular menggunakan soklet
Penggunaan pelarut pada proses gliserolisis ini adalah untuk meningkatkan kelarutan metil ester dalam gliserol sehingga proses gliserolisis dapat dilakukan pada suhu rendah (di bawah 2000C) untuk menghindari terbentuknya warna coklat dan bau tidak sedap akibat terbakarnya bahan dan produk. Pelarut yang dapat meningkatkan kelarutan minyak dalam gliserol adalah senyawa alkohol alifatis (Noviani dan Hapsari, 2009). Pelarut alkohol alifatis ini memiliki titik didih yang rendah sehingga memiliki kelayakan untuk industri sintesis monogliserida. Alkohol alifatik merupakan pelarut yang tepat untuk meningkatkan kelarutan gliserol dan trigliserida sehingga terbentuk larutan pseudohomogen. Penggunaan pelarut alkohol primer (1-butanol) dalam gliserolisis ini lebih spesifik untuk produk monogliserida baik pada kondisi refluks maupun yang diikuti dengan destilasi molekular, tetapi untuk pelarut tersier jumlah monogliserida menurun. Penggunaan pelarut alkohol tersier lebih spesifik ke produk digliserida.
Pinyaphong et al, 2012, telah melakukan sintesis monogliserida melalui
papaya lipase menggunakan berbagai pelarut organik antara lain tert-butanol, 2-butanol, aseton. Dimana dengan penggunaan pelarut 2-butanol konversi produk monogliserida dan digliserida jauh lebih sedikit dibandingkan dengan pelarut tert-butanol. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh pada penelitian ini dimana konversi produk yang dihasilkan lebih banyak pada penggunaan pelarut tert-butanol.
Damstrup, 2006, mengatakan kelarutan gliserol dan trigliserida dalam isopropanol yang tinggi menciptakan sistem reaksi menjadi pseudohomogen sehingga didapatkan konversi yang lebih besar. Hal ini sama dengan hasil yang diperoleh menggunakan pelarut 2-propanol. Penggunaan isopropil alkohol dalam proses gliserolisis dapat menghilangkan racun, sifat karsinogenik dan faktor antinutrional, dengan demikian dapat meningkatkan produk dan nilai ekonominya (Kuk et al., 1998). Anggoro dan Budi, 2008, pada proses gliserolisis minyak kelapa sawit menjadi monogliserida dan digliserida dengan menggunakan pelarut n-butanol. Menyatakan bahwa pelarut n-butanol dapat menurunkan suhu operasi gliserolisis dari 2580C menjadi sekitar 70-1000C tanpa menurunkan jumlah konversi yang diperoleh. Hal ini dikarenakan pelarut n-butanol dapat memperbesar kelarutan dari CPO dalam gliserol pada suhu rendah. Demikian juga pelarut tert-butanol dapat menurunkan suhu reaksi dari 220-2500C menjadi 70-90oC tanpa menurunkan konversi yang diperoleh.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Gliserolisis metil laurat menggunakan katalis CaO dengan perbandingan suhu (70-800C, 90-1000C dan 110-1200C) dan pelarut ( propanol. 1-butanol, 2-butanol dan tert-2-butanol) selama 9 jam, aktivasi (CaO : Gliserol) selama 1,5 jam memperoleh hasil campuran monogliserida, digliserida dan trigliserida. 2. Untuk variasi suhu, kadar monogliserida yang paling besar yaitu 36,4727%
pada suhu 110-1200C dengan destilasi molekular. Dan kadar digliserida yang paling besar yaitu 19,0962% pada suhu 90-1000C dengan destilasi molekular. 3. Untuk variasi pelarut kadar monogliserida yang paling besar yaitu 48,1610%
pada suhu 90-1000C dengan pelarut 2-butanol pada kondisi refluks. Dan digliserida yang paling besar yaitu 45,5190% pada suhu 90-1000C dengan pelarut tert-butanol pada kondisi refluks.
5.2. Saran
