Bab 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Kelapa sawit merupakan komoditas perkebunan unggulan dan utama Indonesia. Tanaman yang produk utamanya terdiri dari minyak sawit (Crude Palm Oil) dan minyak inti sawit (Palm Kernel Oil) ini memiliki nilai ekonomis tinggi dan menjadikan salah satu penyumbang devisa negara yang terbesar dibandingkan dengan komoditas perkebunan lainnya. Hingga saat ini kelapa sawit telah diusahakan dalam bentuk perkebunan dan pabrik pengolahan kelapa sawit hingga menjadi minyak dan produk turunannya. Minyak sawit dapat dimanfaatkan di berbagai industry karena memiliki susunan dan kandungan gizi yang cukup lengkap. Industri yang banyak menggunakan minyak sawit adalah industry pangan serta industri nonpangan seperti kosmetik dan farmasi. (Fauzi dkk, 2012)
Monoasilgliserol dan Diasilgliserol atau biasa disebut monogliserida dan digliserida (MG-DG) dibuat dari senyawa gliserida yang banyak terdapat dalam bahan minyak atau lemak, seperti minyak kelapa sawit dengan gliserol (Anggoro dan Budi, 2008). Di masa lalu, monogliserida dan digliserida hanya dapat diproduksi melalui sejumlah proses pada temperatur yang tinggi (220-260oC) dengan adanya katalis anorganik seperti natrium, kalium, atau kalsium hidroksida (Sonntag, 1982). Akan tetapi, proses ini memiliki kelemahan karena penggunaan temperatur yang tinggi sehingga produk yang dihasilkan berwarna gelap dan terbentuk bau yang tidak diinginkan (McNeill, 1991).
Sihotang dan Ginting (2006) melakukan penelitian mengenai Pembuatan Monogliserida Melalui Gliserolisis Minyak Inti Sawit Menggunakan Katalis
Natrium Metoksida dimana hasil monogliserida terbesar diperoleh dengan
perbandingan mol minyak inti sawit dengan gliserol adalah 1:3. Insani (2012) melakukan Studi esterifikasi antara asam lemak hasil hidrolisis minyak kelapa sawit dengan sukrosa menggunakan lipase Candida rugosa EC 3.1.1.3
terimobilisasi pada matriks silica gel 60 dimana suhu reaksi optimum oleh enzim
lipase Candida rugosa adalah 37oC. Menurut Ferretti et al (2009), kenaikan temperature reaksi akan membuat gliserol semakin larut dengan fase minyak dan aktivitas katalis meningkat, hal ini akan meningkatkan yield MG.
Fregolente et al (2007) melakukan penelitian tentang Monoglycerides and Diglycerides Synthesis in a Solvent-Free System by Lipase-Catalyzed Glycerolysis
dimana gliserolisis dilakukan selama 24 jam tanpa pelarut. Hal ini membuat enzim lipase Candida rugosa tidak dapat bekerja optimum dalam mengubah trigliserida. Menurut Damstrup et al (2005), pelarut diperlukan untuk meningkatkan kelarutan substrat sehingga meningkatkan konversi substrat menjadi produk dan yang paling baik adalah pelarut tert-butanol. Pada penelitian tersebut gliserolisis dilakukan selama 4 jam dengan perbandingan pelarut tert-butanol dan minyak 5:1 dan 30% enzim (w/w), didapatkan hasil MG sebanyak 57,3 %.
1.2Perumusan masalah
Berapa lama waktu reaksi gliserolisis oleh enzim lipase Candida rugosa untuk mengkonversi minyak inti sawit dan gliserol secara optimum dan berapa kadar monogliserida dan digliserida yang dihasilkan pada waktu reaksi tersebut.
1.3Pembatasan masalah
Pada penelitian, permasalahan dibatasi pada:
1. Bahan baku minyak inti sawit diperoleh dari PT. Sinar Mas Agro Resources and Technology (SMART).
2. Biokatalis lipase berasal dari Candida rugosa yang bersifat free enzyme dalam bentuk powder.
3. Perbandingan gliserol dan minyak inti sawit adalah 3:1.
4. Pelarut yang digunakan adalah tert-butanol dengan perbandingan pelarut dan minyak 1:1.
5. Buffer yang digunakan dalam gliserolisis adalah buffer fosfat dengan pH 7. 6. Suhu yang digunakan dalam gliserolisis adalah 40oC.
7. Kecepatan pengadukan yang digunakan adalah 350 rpm.
8. Waktu reaksi pada gliserolisis adalah 4 hingga 36 jam dengan variasi setiap 4 jam.
9. Analisa hasil gliserolisis menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) dan Gas Chromatography (GC).
1.4Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui waktu reaksi gliserolisis oleh enzim lipase Candida rugosa untuk mengkonversi minyak inti sawit dan gliserol secara optimum.
1.5Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi mengenai perbandingan minimal pelarut tert-butanol dengan minyak dalam gliserolisis, waktu reaksi gliserolisis dimana substrat paling banyak dikonversi menjadi mono- dan digliserida oleh enzim lipase Candida rugosa, dan persentase hasil mono- dan digliserida yang dihasilkan oleh enzim lipase Candida rugosa pada waktu reaksi optimum.
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Jl. Brigjen Katamso No. 51 Medan, Laboratorium Biokimia Universitas Sumatera Utara, dan Laboratorium Terpadu USU Medan Sumatera Utara.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium yang dilakukan dalam beberapa tahap:
1. Penyediaan minyak inti sawit
Bahan baku dalam penelitian ini adalah minyak inti sawit yang diperoleh dari PT.SMART.
2. Analisa pendahuluan minyak inti sawit
Analisa kadar air dari minyak inti sawit menggunakan metode gravimetri
3. Gliserolisis minyak inti sawit
Gliserolisis dilakukan dengan penambahan gliserol terhadap minyak inti sawit lalu ditambahkan tert-butanol dan enzim lipase, diinkubasi dalam incubator shaker pada suhu 40oC, kecepatan 350 rpm, dan waktu reaksi 4 jam. Setelah waktu reaksi selesai, larutan dimasukkan kedalam corong pisah, diekstraksi dengan dietil eter, kemudian didiamkan hingga terbentuk 2 lapisan. Diambil lapisan atas karena mengandung gliserolat, lalu dirotarievaporasi. Dilakukan percobaan yang sama hingga waktu reaksi 36 jam dengan variasi waktu setiap 4 jam.
Gliserolat hasil penguapan dianalisa secara kualitatif menggunakan spektroskopi FT-IR untuk mengetahui banyak tidaknya monogliserida dan digliserida berdasarkan nilai absorbansi gugus –OH yang terdapat pada monogliserida dan digliserida untuk mengetahui waktu reaksi optimum. Setelah diketahui nilai absorbansi gugus -OH , gliserolat dianalisa menggunakan Kromatografi Gas (KG) untuk mengetahui kadar campuran mono- dan digliserida yang dihasilkan.
Adapun variable-variabel dalam penelitian ini adalah:
1. Variabel bebas yang mempunyai pengaruh terhadap kadar mono- dan digliserida meliputi:
Waktu reaksi
2. Variabel terikat yang terukur terhadap perubahan perlakuan dalam gliserolisis meliputi:
Nilai absorbansi gugus –OH dari monogliserida dan digliserida
3. Variabel tetap yang tidak dapat menyebabkan perubahan terhadap variable terikat meliputi:
Perbandingan minyak inti kelapa sawit dengan gliserol 1:3
Suhu inkubasi adalah 40oC
Kecepatan pengadukan yang digunakan adalah 350 rpm
