SINTESIS BIODIESEL SAWIT MELALUI REAKSI
INTERESTERIFIKASI MENGGUNAKAN KATALIS
ENZIM LIPASE TERIMOBILISASI: PENGARUH
JUMLAH BIOKATALIS, RASIO MOL
REAKTAN DAN TEMPERATUR
SKRIPSI
Oleh
MELINA WIDYAWATI
100405064
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
SINTESIS BIODIESEL SAWIT MELALUI REAKSI
INTERESTERIFIKASI MENGGUNAKAN KATALIS
ENZIM LIPASE TERIMOBILISASI: PENGARUH
JUMLAH BIOKATALIS, RASIO MOL
REAKTAN DAN TEMPERATUR
SKRIPSI
Oleh
MELINA WIDYAWATI
100405064
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
SINTESIS BIODIESEL SAWIT MELALUI REAKSI
INTERESTERIFIKASI MENGGUNAKAN KATALIS
ENZIM LIPASE TERIMOBILISASI: PENGARUH
JUMLAH BIOKATALIS, RASIO MOL REAKTAN
DAN TEMPERATUR
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi
ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa karya
ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku
Medan, 8 Juli 2014
Melina Widyawati
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul:
SINTESIS BIODIESEL SAWIT MELALUI REAKSI
INTERESTERIFIKASI MENGGUNAKAN KATALIS ENZIM LIPASE TERIMOBILISASI: PENGARUH JUMLAH BIOKATALIS, RASIO MOL
REAKTAN DAN TEMPERATUR
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah
diujikan pada sidang ujian skripsi pada 17 Juli 2014 dan dinyatakan memenuhi
syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui,
Koordinator Skripsi
Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002
Medan, 22 Juli 2014
Dosen Pembimbing
Ir. Renita Manurung, MT
NIP. 19681214 199702 2 002
Dosen Penguji I
Dr.Ir. Taslim, MSi
NIP. 19681214 199702 2 002
Dosen Penguji II
Dr.Ir. Fatimah, MT
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya
sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan
judul “Sintesis Biodiesel Sawit Melalui Reaksi Interesterifikasi menggunakan
Katalis Enzim Lipase Terimobilisasi: Pengaruh Jumlah Biokatalis, Rasio Mol
Reaktan, dan Temperatur”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di
Laboratorium Kimia Organik Departemen Teknik Kimia Universtas Sumatera
Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana
teknik.
Melalui penelitian ini diperoleh hasil biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO)
dengan reaksi interesterifikasi menggunakan katalis enzim lipase terimobilisasi,
sehingga hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan khususnya mengurangi jumlah
penggunaan bahan bakar fosil.
Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak
mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis. Untuk itu
secara khusus penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang
sebesar-besarnya kepada Ibu Ir. Renita Manurung, MT.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, 8 Juli 2014
Penulis,
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada :
1. Kedua orang tua penulis, Supriadi Wijaya dan Meitikam yang tak hentinya
memberikan doa dan dukungan baik moral maupun materil kepada penulis
dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
2. Seluruh keluarga besar penulis terutama adikku, Jenny Oktavia dan Cindy
Widyawati serta Almarhumah Nenek yang tak hentinya memberikan doa
kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
3. Ir. Renita Manurung, MT selaku dosen pembimbing sekaligus koordinator
penelitian yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi
yang luar biasa dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
4. Dr. Ir. Taslim, M.Si dan Dr. Ir. Fatimah, MT selaku dosen penguji yang
telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini.
5. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia USU.
6. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia USU.
7. Ir. Bambang Trisakti, MT sebagai Dosen Pembimbing Akademik.
8. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen
Teknik Kimia yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang sangat
berharga dan bantuan kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.
9. Ricky Afrianto sebagai partner atas kerjasamanya yang luar biasa selama
melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
10.Sahabat sekaligus keluarga terbaik selama di Teknik Kimia Universitas
Sumatera Utara, khususnya semua 58 orang stambuk 2010 tanpa terkecuali
yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat, doa,
pembelajaran hidup, dan kenangan tak terlupakan kepada penulis.
11.Seluruh mahasiswa Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara baik junior
maupun senior yang telah banyak memberi sokongan kepada penulis
untuk menyelesaikan skripsi ini.
12.Teman-teman dari Komisariat Gerakan Mahasiswa Nasional Indonesia
(GMNI) Fakultas Teknik yang telah memberikan dukungan moril dan
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Melina Widyawati
NIM : 100405064
Tempat, tanggal lahir : Medan, 5 Agustus 1992 Nama orang tua : Supriadi Wijaya dan
Meitikam Alamat orang tua :
Kompleks Ruko Sawang Permai II Blok A No.3, Batu Aji, Batam
Asal Sekolah:
SD Immanuel Batam tahun 1996-2004
SMP Immanuel Batam tahun 2004 – 2007
SMA Immanuel Batam tahun 2007 – 2010
Beasiswa yang diperoleh:
Beasiswa BBM tahun 2012 Universitas Sumatera Utara Pengalaman Organisasi:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2013/2014 sebagai Wakil Bendahara
2. Gerakan Mahasiswa Nasional Indonesia (GMNI) periode 2012/2014
sebagai Bendahara
3. Pemerintahan Mahasiswa (PEMA) FT USU periode 2013/2014
sebagai Anggota Bidang Pengabdian Masyarakat
4. Korps Mahasiswa Pecinta Alam dan Lingkungan (KOMPAS) USU tahun 2011-sekarang sebagai Anggota
Artikel yang akan dipublikasikan dalam seminar internasional:
1. Synthesis Biodiesel from Palm Oil Through Interesterification Using Immobilized Lipase Enzym as Catalyst: The Effect of Amount of Biocatalyst, Molar Ratio of Reactant, Temperature to Yield pada seminar International Conference on Education, Concept, and
Application of Green Technology (ICGT’14) yang akan berlangsung
di Semarang, Jawa Tengah pada 2-3 September 2014.
ABSTRAK
Biodiesel umumnya disintesis dengan reaksi transesterifikasi antara trigliserida dan alkohol dengan penambahan katalis asam atau basa sehingga terdapat limbah proses kimia. Proses alternatif lain yaitu dengan menggunakan biokatalis berupa enzim untuk mensintesis biodiesel yang tidak menghasilkan limbah proses kimia. Penggunaan alkohol pada sintesis biodiesel secara enzimatis menghasilkan gliserol yang mampu memblok sisi aktif dari enzim. Pada penelitian ini, sintesis biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) yang telah di degumming dan metil asetat sebagai donor asil telah dilakukan dengan menggunakan Lipozyme sebagai biokatalis. Variabel pada penelitian ini adalah jumlah biokatalis, rasio mol reaktan, dan temperatur, dan responnya terhadap konversi yield pada biodiesel yang disajikan dengan menggunakan metode permukaan respon dengan software Minitab. Reaktan dan produk yang dihasilkan dianalisis dengan menggunakan
Gas Chromatography Mass Spectrometry (GCMS). Yield yang diperoleh sebesar
15% - 68% dengan waktu reaksi selama 10 jam. Pengaruh variabel terhadap yield dilihat dari interaksi antara jumlah biokatalis dan rasio mol reaktan yang menghasilkan nilai positif sebesar 1,240. Kemudian interaksi antara jumlah biokatalis dan temperatur menghasilkan nilai negatif sebesar -5,678 dan interaksi antara rasio mol reaktan dan temperatur menghasilkan nilai negatif pula sebesar -1,965. Sehingga dari hasil analisis yang diperoleh, dapat dikatakan bahwa jumlah biokatalis merupakan factor yang paling berpengaruh pada sintesis biodiesel. Pada akhirnya, dibutuhkan penelitian yang lebih lanjut mengenai variabel yang berpengaruh pada sintesis biodiesel.
ABSTRACT
Biodiesel is usually synthesis by transesterification oftriglycerides and alcohols in the presence of an acid or an alkaline catalyst but that is could produce a chemical waste process. An alternative process is using biocatalyst such as enzyme to
synthesis biodiesel that couldn’t produce chemical waste process. However using
alcohol in the enzymatic synthesis of biodiesel could produce glycerol which is able to block the active site of the enzyme. In this research, the synthesis of biodiesel from crude palm oil (CPO) that through the process of degumming and methyl acetate as acyl donor has been investigated with using of Lipozyme as biocatalyst. The variables in this research are the amount of biocatalyst, molar ratio of reactant, and temperature, and their responses with yield conversion of biodiesel were representated using response surface methodology (RSM) with Minitab software. The reactants and products were analyzed using Gas Chromatography Mass Spectrometry (GCMS). Yield raging from 15-68 % were achieved in 10 hours reaction time. However, interaction between amount of biocatalyst and molar ratio of reactant give positive result around 1,240. Afterwards the interaction between amount of biocatalyst and temperature give negative result around -5.678 and interaction between molar ratio of reactant and temperature give negative result around -1,965. The results showed that the most influential variable is the amount of biocatalyst. Therefore, this experiment would need further investigation works and analysis
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i
PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
DEDIKASI iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR LAMPIRAN xiv
DAFTAR SINGKATAN xvi
DAFTAR SIMBOL xvii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 LATAR BELAKANG 1
1.2 PERUMUSAN MASALAH 3
1.3 TUJUAN PENELITIAN 3
1.4 MANFAAT PENELITIAN 3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 CRUDE PALM OIL (CPO) 5
2.2 SINTESIS BIODIESEL 7
2.3 REAKSI INTERESTERIFIKASI 8
2.4 BIOKATALIS 9
2.5 ENZIM LIPASE 10
2.6 LIPASE TERIMOBILISASI 12
2.6.1 Imobilisasi dengan Ikatan Kovalen 12
2.6.3 Imobilisasi dengan Cross-Linking 13
2.6.4 Imobilisasi dengan Penjebakan 13
2.6.5 Imobilisasi dengan Enkapsulasi 14
2.7 POTENSI EKONOMI BIODIESEL DARI CPO 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 17
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 17
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 17
3.2.1 Bahan Penelitian 17
3.2.2 Peralatan Penelitian 17
3.3 RANCANGAN PERCOBAAN 18
3.4 PROSEDUR PENELITIAN 20
3.4.1 Prosedur Degumming CPO 20
3.4.2 Prosedur Utama 20
3.4.3 Prosedur Analisa 21
3.4.3.1 Analisa Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku 21
CPO dengan Metode Tes AOCS Official Method
Ca 5a-40
3.4.3.2 Analisa Komponen Asam Lemak Dalam Bahan 21
Baku CPO dan Biodiesel yang dihasilkan
menggunakan GCMS
3.4.3.3 Analisa Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan 21
dengan Metode Tes ASTM D 445
3.4.3.4 Analisa Densitas Biodiesel yang dihasilkan dengan 22
Metode Tes OECD 109
3.4 FLOWCHART PENELITIAN 22
3.5.1 Flowchart Prosedur Degumming CPO 22
3.5.2 Flowchart Prosedur Utama 23
3.5.3 Analisa Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku CPO 24
dengan Metode Tes AOCS Official Method Ca 5a-40
3.5.4 Analisa Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan dengan 25
Metode Tes ASTM D 445
Metode Tes OECD 109
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 27
4.1 ANALISA BAHAN BAKU CPO (CRUDE PALM OIL) 27
4.2 ANALISA PENGARUH VARIABEL PERCOBAAN 31
4.2.1 Pengaruh Interaksi Variabel Jumlah Biokatalis dengan Rasio
Mol Reaktan 32
4.2.2 Pengaruh Interaksi Variabel Rasio Mol Reaktan dengan
Temperatur 33
4.2.3 Pengaruh Interaksi Variabel Temperatur dengan Jumlah
Biokatalis 34
4.3 SIFAT FISIK DARI BIODIESEL 36
4.4.1 Analisa Densitas 36
4.4.2 Analisa Viskositas Kinematik 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 38
5.1 KESIMPULAN 38
5.2 SARAN 39
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Perkembangan Luas Areal Perkebunan dan Areal Tanaman
Kelapa Sawit Menghasilkan di Indonesia, Tahun 1980-2008 5
Gambar 2.2 Reaksi Interesterifikasi dengan Metil Asetat 9
Gambar 2.3 Imobilisasi Enzim dengan Ikatan Kovalen 12
Gambar 2.4 Imobilisasi Enzim dengan Adsorpsi 13
Gambar 2.5 Imobilisasi Enzim dengan Cross-Linking 13
Gambar 2.6 Imobilisasi Enzim dengan Penjebakan 14
Gambar 2.7 Imobilisasi Enzim dengan Enkapsulasi 14
Gambar 3.1 Flowchart Prosedur Degumming CPO 22
Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Utama 23
Gambar 3.3 Flowchart Analisa Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku 24
CPO
Gambar 3.4 Flowchart Analisa Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan 25
Gambar 3.5 Flowchart Analisis Densitas Biodiesel yang Dihasilkan 26
Gambar 4.1 Analisa Kadar FFA terhadap CPO Sebelum dan Sesudah 27
Degumming
Gambar 4.2 Hasil Analisa GC Komposisi Asam Lemak CPO 28
Gambar 4.3 Reaksi Interesterifikasi Triasilgliserol Menggunakan Lipase
Spesifik sn-1,3 (A,B,C,X = Asam Lemak / Gugus Asil) 30
Gambar 4.4 Kontur %Yield Biodiesel untuk Jumlah Biokatalis vs Rasio
Mol Reaktan 31
Gambar 4.5 Kontur %Yield Biodiesel untuk Rasio Mol Reaktan vs
Temperatur 33
Gambar 4.6 Kontur %Yield Biodiesel untuk Temperatur vs Jumlah
Biokatalis 34
Gambar L4.1 Foto Proses Degumming CPO 52
Gambar L4.2 Foto Proses Interesterifikasi 53
Gambar L4.4 Foto Penyaringan Enzim 53
Gambar L4.5 Foto Proses Destilasi 54
Gambar L4.6 (a) Biodiesel yang Dihasilkan, (b) Penyimpanan Biodiesel
dalam Botol 54
Gambar L4.7 Foto Analisa Densitas 55
Gambar L4.8 Foto Analisa Viskositas 55
Gambar L5.1 Kromatogram Standar GC-MS CPO (Crude Palm Oil) 56
Gambar L5.2 Hasil Analisa Kromatogram GC-MS Asam Lemak CPO 57
Gambar L5.3 Kromatogram Standar GC Biodiesel 57
Gambar L5.4 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel 58
Gambar L5.5 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 1 59
Gambar L5.6 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 2 59
Gambar L5.7 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 3 60
Gambar L5.8 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 4 60
Gambar L5.9 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 5 61
Gambar L5.10 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 6 61
Gambar L5.11 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 7 62
Gambar L5.12 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 8 62
Gambar L5.13 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 9 63
Gambar L5.14 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 10 63
Gambar L5.15 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 11 64
Gambar L5.16 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 12 64
Gambar L5.17 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 13 65
Gambar L5.18 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 14 65
Gambar L5.19 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 15 66
Gambar L5.20 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 16 66
Gambar L5.21 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 17 67
Gambar L5.22 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 18 67
Gambar L5.23 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 19 68
Gambar L5.24 Hasil Analisa Kromatogram GC Biodiesel Run 20 68
Gambar L6.1 Data Rancangan Percobaan 69
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 State of The Art Synthesis Biodiesel 1
Tabel 2.1 Komposisi Trigliserida dalam Minyak Kelapa Sawit 6
Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit 6
Tabel 3.1 Perlakuan Terkode untuk Reaksi Interesterifikasi 19
Tabel 3.2 Central Composite Design (CCD) untuk 3 Variabel 19
Tabel 4.1 Komposisi Asam Lemak dari CPO (Crude Palm Oil) 29
Tabel 4.2 Komposisi Asam Lemak Jenuh dan Tak Jenuh 30
Tabel 4.3 Perkiraan Parameter Model Persamaan Statistik 31
Tabel 4.4 Hasil Analisa Densitas Biodiesel 36
Tabel 4.5 Hasil Analisa Viskositas Kinematik Biodiesel 36
Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak CPO 44
Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida CPO 44
Tabel L1.3 Kadar Free Fatty Acid (FFA) CPO 45
Tabel L.2.1 Hasil Analisa Densitas Biodiesel 46
Tabel L.2.2 Hasil Analisa Viskositas Biodiesel 46
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA BAHAN BAKU 44
L1.1 KOMPOSISI TRIGLISERIDA ASAM LEMAK
BAHAN BAKU CPO HASIL ANALISA GCMS 44
L1.2 KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU CPO 44
L1.3 KADAR FREE FATTY ACID (FFA) CPO 45
LAMPIRAN 2 DATA HASIL PENELITIAN 46
L2.1 DATA HASIL ANALISA DENSITAS BIODIESEL 46
L2.2 DATA HASIL ANALISA VISKOSITAS KINEMATIKA
BIODIESEL 46
L2.3 DATA YIELD DAN TOTAL PENURUNAN YIELD
BIODIESEL 46
LAMPIRAN 3 CONTOH PERHITUNGAN 47
L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA CPO 47
L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA CPO SebelumDegumming 47
L3.1.2 Perhitungan Kadar FFA CPO Setelah Degumming 47
L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN METIL ASETAT 48
L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL 49
L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL 49
L3.5 PERHITUNGAN YIELD BIODIESEL 50
L3.5.1 Perhitungan Yield Biodiesel Tanpa Degumming 50
L3.5.2 Perhitungan Yield Biodiesel Dengan Degumming 50
L3.6 PERHITUNGAN PERSEN HIDROLISA CPO 50
LAMPIRAN 4 DOKUMENTASI PENELITIAN 52
L4.1 FOTO PROSES DEGUMMING CPO 52
L4.2 FOTO PROSES INTERESTERIFIKASI 52
L4.3 FOTO HASIL INTERESTERIFIKASI 53
L4.4 FOTO PENYARINGAN ENZIM 53
L4.6 FOTO PRODUK AKHIR BIODIESEL 54
L4.7 FOTO ANALISA DENSITAS 55
L4.8 FOTO ANALISA VISKOSITAS 55
LAMPIRAN 5 HASIL ANALISA BAHAN BAKU CPO DAN
BIODIESEL 56
L5.1 HASIL ANALISA KOMPOSISI ASAM LEMAK CPO 56
L5.2 HASIL ANALISA BIODIESEL 57
LAMPIRAN 6 ANALISA STATISTIK DENGAN MATLAB 69
L6.1 DATA RANCANGAN PERCOBAAN 69
DAFTAR SINGKATAN
ASTM American Society for Testing and Material
(ASTM)
OECD Organization for Economic Co-operation and
Development
BM Berat Molekul
CCD Central Composite Design
dkk dan kawan-kawan
et al et alia
CPO Crude Palm Oil
cSt centistokes
FFA Free Fatty Acid
GC Gas Chromatography
GC-MS Gas Chromatography Mass Spechtrophometry
PPKS Pusat Penelitian Kelapa Sawit
rpm Rotary per minute
RSM Response Surface Methodology
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Dimensi
T Suhu ºC
R Konstanta gas umum cal/gmol K
E Tenaga aktivasi cal/gmol
A Faktor tumbukan
K Konstanta kecepatan
reaksi
N Normalitas N
V Volume larutan NaOH
terpakai
ml
M Berat molekul FFA CPO Gr/mol
m Berat Sampel gram
V Volume awal ml
ρ Massa jenis kg/m3
sg Specific Gravity
t Waktu alir s
ABSTRAK
Biodiesel umumnya disintesis dengan reaksi transesterifikasi antara trigliserida dan alkohol dengan penambahan katalis asam atau basa sehingga terdapat limbah proses kimia. Proses alternatif lain yaitu dengan menggunakan biokatalis berupa enzim untuk mensintesis biodiesel yang tidak menghasilkan limbah proses kimia. Penggunaan alkohol pada sintesis biodiesel secara enzimatis menghasilkan gliserol yang mampu memblok sisi aktif dari enzim. Pada penelitian ini, sintesis biodiesel dari Crude Palm Oil (CPO) yang telah di degumming dan metil asetat sebagai donor asil telah dilakukan dengan menggunakan Lipozyme sebagai biokatalis. Variabel pada penelitian ini adalah jumlah biokatalis, rasio mol reaktan, dan temperatur, dan responnya terhadap konversi yield pada biodiesel yang disajikan dengan menggunakan metode permukaan respon dengan software Minitab. Reaktan dan produk yang dihasilkan dianalisis dengan menggunakan
Gas Chromatography Mass Spectrometry (GCMS). Yield yang diperoleh sebesar
15% - 68% dengan waktu reaksi selama 10 jam. Pengaruh variabel terhadap yield dilihat dari interaksi antara jumlah biokatalis dan rasio mol reaktan yang menghasilkan nilai positif sebesar 1,240. Kemudian interaksi antara jumlah biokatalis dan temperatur menghasilkan nilai negatif sebesar -5,678 dan interaksi antara rasio mol reaktan dan temperatur menghasilkan nilai negatif pula sebesar -1,965. Sehingga dari hasil analisis yang diperoleh, dapat dikatakan bahwa jumlah biokatalis merupakan factor yang paling berpengaruh pada sintesis biodiesel. Pada akhirnya, dibutuhkan penelitian yang lebih lanjut mengenai variabel yang berpengaruh pada sintesis biodiesel.
ABSTRACT
Biodiesel is usually synthesis by transesterification oftriglycerides and alcohols in the presence of an acid or an alkaline catalyst but that is could produce a chemical waste process. An alternative process is using biocatalyst such as enzyme to
synthesis biodiesel that couldn’t produce chemical waste process. However using
alcohol in the enzymatic synthesis of biodiesel could produce glycerol which is able to block the active site of the enzyme. In this research, the synthesis of biodiesel from crude palm oil (CPO) that through the process of degumming and methyl acetate as acyl donor has been investigated with using of Lipozyme as biocatalyst. The variables in this research are the amount of biocatalyst, molar ratio of reactant, and temperature, and their responses with yield conversion of biodiesel were representated using response surface methodology (RSM) with Minitab software. The reactants and products were analyzed using Gas Chromatography Mass Spectrometry (GCMS). Yield raging from 15-68 % were achieved in 10 hours reaction time. However, interaction between amount of biocatalyst and molar ratio of reactant give positive result around 1,240. Afterwards the interaction between amount of biocatalyst and temperature give negative result around -5.678 and interaction between molar ratio of reactant and temperature give negative result around -1,965. The results showed that the most influential variable is the amount of biocatalyst. Therefore, this experiment would need further investigation works and analysis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Sejak tahun 1990 penelitian dan pengembangan biodisel dirintis secara
ekstensif yang bertujuan untuk mendapatkan bahan bakar yang dapat diperbarui.
Indonesia yang memiliki keragaman jenis tumbuhan penghasil minyak atau lemak
berpotensi sebagai bahan baku bakar nabati [1]. Salah satu bahan baku yang dapat
digunakan untuk pembuatan biodiesel adalah minyak mentah kelapa sawit atau
yang biasa dikenal sebagai Crude Palm Oil (CPO). Indonesia adalah negara
produsen terbesar Crude Palm Oil (CPO) di dunia mulai tahun 2006 dengan
perkebunan sawit seluas sekitar 5 juta Ha dan dapat menyerap tenaga kerja
sebanyak kurang lebih 3 juta orang [2].
Biodiesel dihasilkan dengan mereaksikan minyak tumbuhan dengan alkohol
menggunakan basa sebagai katalis pada suhu dan komposisi tertentu [3]. Namun,
akhir-akhir ini mulai dikembangkan sintesis biodiesel menggunakan enzim lipase
sebagai biokatalis [4]. Saat ini enzim sebagai biokatalis telah banyak diaplikasikan
secara komersial untuk proses-proses industri, antara lain dalam industri pangan,
medis, kimia dan farmasi [5].
Beberapa hasil penelitian tentang sintesis biodiesel dengan menggunakan
biokatalis dapat dipaparkan pada tabel 1.1 berikut:
Tabel 1.1 State of The Art Synthesis Biodiesel
Lipase Minyak Akseptor
Asil Waktu
Jumlah
Biokatalis Yield Referensi
Candida Antartica
Minyak Sapi
2-Butanol 16 jam 10% 96,4%
Nelson, et al., 1996 [6] Candida
Antartica B
Minyak Kedelai
Metil
Asetat 14 jam 30% 92 %
Du, et al., 2004 [7] Candida Antartica Minyak Biji Jatropha, Minyak Karanj, Minyak Biji Matahari Etil
Asetat 12 jam 10% >90%
Tabel 1.1 State of The Art Synthesis Biodiesel (Lanjutan)
Lipase Minyak Akseptor
Asil Waktu
Jumlah
Biokatalis Yield Referensi
Candida Antartica
Minyak
Biji Lobak Metanol 24 jam 6% 91,1%
Watanabe et al., 2007 [9]
Candida Antartica Minyak Biji Bunga Matahari Metil
Asetat 8 jam 3% >95%
Ognjanovic, et al., 2009
[10]
Candida Antartica B
Unrefined
Palm Oil Metanol
2-10
jam 4% 91-92 %
Talukder, et al., 2009 [11] Candida Antartica Minyak
Kedelai Etanol 8 jam 20% 93%
Brusamarelo , et al., 2010
[12] Candida Rugosa Minyak Goreng Metil
Asetat 50 jam 4% 89,6
Hermansyah , dkk., 2012
[13]
Lipozyme Minyak
Kedelai Etanol 4 jam 5% 29%
Souza et al., 2012 [14] Penggunaan metanol dan etanol pada sintesis biodiesel menghasilkan gliserol
sebagai produk samping, yang mampu memblok sisi aktif dari enzim lipase. Oleh
karena itu, penggunaan donor gugus asil alternatif, seperti metil asetat, etil asetat,
dan propan-2-ol, telah dipelajari [15]. Di samping itu, penggunaan enzim secara
konvensional kurang menguntungkan dan tidak efisien karena setiap pemakaian
ataupun analisis harus menggunakan enzim yang baru. Untuk mengatasi
kelemahan ini dikembangkan rekayasa enzim dengan teknik imobilisasi [16].
Penggunaan biokatalis memiliki keuntungan atas proses kimia dan dapat
digunakan kembali, terutama di kasus pemanfaatan lipase yang terimobilisasi.
Adapun masalah masih perlu diperhitungkan yaitu tingginya biaya lipase dan
kemungkinan hambatan pada alkohol rantai pendek, gliserol, dan kotoran lainnya
dalam bahan baku [15].
Atas dasar pemikiran yang telah dipaparkan, maka penulis ingin melakukan
penelitian sintesis biodiesel dengan bahan baku Crude Palm Oil (CPO) melalui
reaksi interesterifikasi dengan menggunakan biokatalis enzim lipase yang
terimobilisasi untuk mendapatkan informasi penting mengenai pengaruh jumlah
biokatalis, rasio mol reaktan, dan temperatur terhadap sintesis biodiesel yang
dihasilkan dari CPO sehingga metode ini nantinya dapat dikembangkan untuk
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Pengaruh variabel proses terhadap perolehan yield.
2. Kinerja enzim lipozyme terhadap metil asetat sebagai donor asil pada
perolehan yield.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengkaji sintesis biodiesel yang dihasilkan dari CPO akibat pengaruh
jumlah biokatalis, rasio mol reaktan, dan temperatur.
2. Mengkaji kinerja dari enzim lipase terhadap reaksi interesterifikasi dalam
sintesis biodiesel.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Manfaat dari penelitian yang dilakukan adalah:
1. Untuk menambah informasi mengenai kajian penggunaan enzim lipase
terimobilisasi sebagai biokatalisator pada sintesis biodiesel.
2. Untuk memperoleh informasi mengenai kinerja enzim lipase pada reaksi
interesterifikasi.
3. Meningkatkan nilai ekonomis dari Crude Palm Oil (CPO) yang
merupakan produk dasar dari perkebunan kelapa sawit sebagai bahan baku
dalam sintesis biodiesel.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Departemen
Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan.
2. Bahan baku untuk sintesis biodiesel adalah Crude Palm Oil (CPO), metil
3. Reaksi sintesis biodiesel dilangsungkan dengan memvariasikan tiga
variabel seperti berikut :
- Jumlah biokatalis : 10% - 30%* dari massa CPO [17]
- Rasio mol reaktan : 1:3 - 1:9* [18]
- Temperatur reaksi : 40 oC - 60 oC* [19]
Sedangkan variabel tetapnya adalah :
- Waktu reaksi : 10 jam [7]
- Kecepatan pengadukan : 150 rpm [20]
Analisis yang dilakukan adalah :
1. Analisis komposisi bahan baku CPO dan biodiesel yang dihasilkan dengan
menggunakan GCMS.
2. Analisis kadar Free Fatty Acid (FFA) bahan baku CPO dengan metode
AOCS ca5a-40
3. Analisis densitas biodiesel yang dihasilkan dengan metode tes OECD 109
4. Analisis viskositas biodiesel yang dihasilkan dengan metode tes ASTM D
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 CRUDE PALM OIL (CPO)
Diketahui bahwa Indonesia merupakan negara produsen utama minyak
kelapa sawit. Share minyak kelapa sawit Indonesia terhadap total produksi dunia
minyak kelapa sawit tahun 2005-2008 berkisar 41,64%-44,67% dan share
terhadap total produksi dunia minyak hayati sekitar 10%-12,12%. Produksi
minyak kelapa sawit Indonesia memiliki tren meningkat sekitar 11,31%/tahun.
Dari sisi peruntukannya, sekitar 25% dari total produksi minyak kelapa sawit
Indonesia digunakan untuk konsumsi dan selebihnya ditujukan untuk pasar
ekspor.
Perkembangan luas areal perkebunan kelapa sawit dan luas areal tanaman
kelapa sawit menghasilkan Indonesia tahun 1980-2008 disajikan pada Gambar
2.1. Perkembangan luas areal perkebunan kelapa sawit Indonesia tumbuh dengan
cepat sejak 1980. Saat itu pemerintah Indonesia giat mengembangkan tanaman
ekspor perkebunan, selain dilatarbelakangi oleh pencarian sumber minyak
makan/minyak goreng pengganti minyak kelapa yang diprediksi tidak akan
mencukupi kebutuhan dalam negeri di masa depan [21].
Gambar 2.1 Perkembangan Luas Areal Perkebunan dan Areal Tanaman Kelapa
Minyak sawit mentah (CPO) menyumbang 21% dari minyak global dan
pasokan lemak, dan 26% dari pasokan minyak nabati global. Kelapa sawit adalah
tanaman yang menghasilkan minyak per hektar tertinggi. Satu hektar
menghasilkan minyak sawit 15-30 ton buah segar, memberikan 2 sampai 7 ton
CPO, serta PKO (Palm Kernel Oil) yang diekstrak dari biji.
Trigliserida (Tg) adalah molekul yang sangat stabil tapi hanya selama itu
terbatas dalam sel. Semua sel mesocarp, selain memiliki penyimpanan minyak,
mengandung lipase (enzim hidrolitik). Enzim ini memiliki fungsi yang sangat
spesifik, yaitu, memutus molekul trigliserida kembali ke asam lemak dan gliserol
melalui proses yang disebut hidrolisis. Namun enzim ini akan rusak pada suhu di
atas 80 ° C [22].
Berikut ini adalah tabel dari komposisi trigliserida dan tabel komposisi asam
lemak dari minyak kelapa sawit
Tabel 2.1. Komposisi Trigliserida Dalam Minyak Kelapa Sawit [23]
Trigliserida Jumlah (%)
Tripalmitin 3 - 5
Dipalmito - Stearine 1 - 3
Oleo - Miristopalmitin 0 - 5
Oleo - Dipalmitin 21 - 43
Oleo - Palmitostearine 10 - 11
Palmito - Diolein 32 - 48
Stearo - Diolein 0 - 6
Linoleo - Dioelin 3 - 12
Tabel 2.2. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit [23]
Asam Lemak Jumlah (%)
Asam Kaprilat -
Asam Kaproat -
Asam Miristat 1,1 – 2,5
Asam Palmitat 40 - 46
Asam Stearat 3,6 – 4,7
Asam Oleat 30 – 45
Asam LAurat -
2.2 SINTESIS BIODIESEL
Bahan bakar minyak bumi merupakan salah satu sumber energi utama yang
banyak digunakan berbagai negara di dunia pada saat ini. Kebutuhan bahan bakar
ini selalu meningkat, seiring dengan penggunaannya di bidang industri maupun
transportasi. Ketersediaan bahan bakar minyak bumi terbatas dan sifatnya tidak
terbarukan, sehingga diprediksikan akan ada kelangkaan bahan bakar minyak.
Kelangkaaan inilah yang menimbulkan adanya krisis energi di dunia, sehingga
membutuhkan sumber energi alternatif diantaranya biodiesel [1].
Biodiesel merupakan sumber bahan bakar alternatif pengganti solar yang
terbuat dari minyak tumbuhan atau lemak hewan, tidak mengandung sulfur dan
tidak beraroma. Biodiesel dihasilkan dengan mereaksikan minyak tumbuhan
dengan alkohol menggunakan basa sebagai katalis pada suhu dan komposisi
tertentu [3].
Lee, et al telah melakukan penelitian pembuatan metil ester dengan
menggunakan bahan baku lemak babi dan minyak bekas restoran dengan
menggunakan katalis basa dan katalis enzim sebanyak 10%. Konversi tertinggi
diperoleh setelah 24 jam sebesar 96% [17]. Mata, et al juga telah melakukan
penelitian biodiesel dengan menggunakan bahan baku berupa minyak jagung
transgenik dengan enzim sebagai katalis dan etanol sebagai reaktan. Adapun
perbandingan rasio mol rekatan yang divariasikan yaitu sebesar 1:3, 1:6, dan 1:9
dengan waktu reaksi 8 jam dan 12 jam. Yield tertinggi diperoleh sebesar 98,95 %
dengan rasio 1:6 dan temperature 35 oC [18]. Penelitian transesterifikasi dari
minyak lobak telah dilakukan oleh Kazanceva, et al dengan menggunakan
n-butanol sebagai reaktan dan lipozyme TL IM dan lipozyme RM IM sebagai
biokatalis pada temperatur 30 oC – 60 oC [19]. Du, et al melakukan penelitian
dengan menggunakan minyak kedelai sebagai bahan baku dan melakukan
percobaan dengan berbagai penerima gugus asil yang berbeda. Katalis yang
digunakan pada penelitian ini adalah Novozym 435 dan yield tertinggi yang
diperoleh adalah 92 % selama 10 jam waktu reaksi [7]. Ognjanovic, et al
melakukan penelitian dengan menggunakan Novozym 435 sebagai katalis untuk
reaktan. Yield tertinggi sebesar > 99% diperoleh setelah 50 jam waktu reaksi,
kecepatan pengadukan 150 rpm, dan perbandingan molar rasio 1:3 [20].
Biodiesel (fatty acid methyl ester) telah diproduksi secara komersial melalui
reaksi transesterifikasi minyak nabati dengan metanol menggunakan katalis alkali.
Tetapi katalis alkali ini mempunyai beberapa kelemahan, seperti terjadinya reaksi
pembentukan sabun akibat bereaksinya katalis (logam alkali) dengan asam lemak
bebas. Selain itu katalis yang bercampur homogen juga mengakibatkan kesulitan
dalam pemurnian produk. Proses pemurnian produk yang cukup sulit inilah yang
pada akhirnya mengakibatkan harga biodiesel menjadi cukup mahal [4]. Oleh
karena itu, penggunaan metil asetat sebagai katalis untuk sintesis biodiesel
memiliki prospek yang menguntungkan karena dapat memperbaiki kelemahan
katalis alkali yaitu tidak bercampur homogen sehingga pemisahannya mudah dan
mampu mengarahkan reaksi secara spesifik tanpa adanya reaksi samping yang
tidak diinginkan [24].
Sintesis biodiesel melalui rute non alkohol ini termasuk ke dalam reaksi
interesterifikasi, interesterifikasi dapat digambarkan sebagai pertukaran gugus
antara dua buah ester, dimana hal ini hanya dapat terjadi apabila terdapat katalis
[24].
2.3 REAKSI INTERESTERIFIKASI
Proses interesterifikasi ada dua macam yaitu interesterifikasi kimia dan
interesterifikasi enzimatik. Sebagai substrat dalam proses interesterifikasi adalah
campuran minyak dan lemak dengan perbandingan tertentu. Proses
interesterifikasi kimia tidak menghasilkan asam lemak trans dan sampai sekarang
masih tetap dipergunakan untuk proses industri. Proses reaksi selama
interesterifikasi kimia berlangsung secara random atau acak dalam penyusunan
posisi asam lemak dalam trigrliserida, sehingga hasil interesterifikasi ini harus
dilakukan pengendalian yang ketat yaitu dengan melakukan pengontrolan secara
fisik dan waktu reaksi relatif singkat.
Secara umum proses interesterifikasi kimia berlangsung dengan tiga macam
reaksi sekaligus yaitu: 1) Alkoholisis, 2) Acidolisis, 3) Transesterifikasi. Proses
dengan interesterifikasi enzim, karena mempunyai limbah kimia yang dapat
mencemari lingkungan apabila tidak ditangani dengan baik.
Selain proses Interesterifikasi kimia yang sudah lama berkembang maka
kemudian dikembangkan teknologi dengan memakai enzim yang disebut proses
interesterifikasi enzimatik. Interesterifikasi enzimatik ini mempunyai reaksi yang
sangat spesifik dan stabil dalam suhu 55oC-75oC. Sistem proses interesterifikasi
enzimatik dapat dilakukan dengan sistem batch dan sistem continue. Enzim dapat
digunakan secara berulang-ulang hingga 10-20 kali [2].
Gambar 2.2 Reaksi Interesterifikasi dengan Metil Asetat
Rute reaksi non-alkohol bisa dilakukan dengan cara mengganti alkohol
dengan alkil asetat yang sama-sama berfungsi sebagai pensuplai alkil. Reaksi
trigliserida dari minyak sawit dengan alkil asetat akan menghasilkan biodiesel [4].
2.4 BIOKATALIS
Reaksi kimia yang terjadi dalam sistem biologis selalu melibatkan katalis.
Katalis ini dikenal sebagai katalis biologis (biokatalisator) yang digunakan
sebagai alternatif katalis anorganik. Katalis biologis dapat dibagi dalam dua jenis
yaitu yang berasal dari mikroorganisme seperti bakteri, jamur dan khamir serta
sejumlah enzim.
Enzim merupakan biokatalisator yang sangat efektif yang akan
meningkatkan kecepatan reaksi kimia spesifik secara nyata. Sifat spesifisitas
enzim berbeda satu sama lain sehingga dapat dimanfaatkan untuk tujuan reaksi
atau jenis produk yang diharapkan. Enzim juga dapat bekerja pada kondisi yang
ramah (mild), sehingga lebih efisien karena dapat menekan konsumsi energi
proses (tekanan dan temperatur tinggi). Katalis enzim juga meminimalisir
Saat ini enzim sebagai biokatalis telah banyak diaplikasikan secara
komersial untuk proses-proses industri, antara lain dalam industri pangan, medis,
kimia dan farmasi. Pada tahun 2000, penjualan enzim merupakan peringkat yang
tinggi dalam bidang bioteknologi dan diperkirakan mencapai US$ 1,6 milyar [5].
Sejalan dengan perkembangan bioteknologi industri telah memacu
perkembangan rekayasa enzim dalam pemanfaatan enzim pada skala industri.
Penggunaan enzim secara konvensional kurang menguntungkan dan tidak efisien
karena setiap pemakaian ataupun analisis harus menggunakan enzim yang baru.
Untuk mengatasi kelemahan ini dikembangkan rekayasa enzim dengan teknik
imobilisasi. Salah satu matriks digunakan adalah natrium alginat. Bila natrium
alginat direaksikan dengan larutan kalsium klorida akan terbentuk gel. Dalam gel
ini enzim akan terjerat di antara ikatan polimer kalsium alginate [16].
2.5 ENZIM LIPASE
Lipase merupakan enzim yang memiliki peran yang penting dalam
bioteknologi modern. Banyak industri yang telah mengaplikasikan penggunaan
enzim sebagai biokatalis. Lipase terkenal memiliki aktivitas yang tinggi dalam
reaksi hidrolisis dan dalam kimia sintesis. Lipase dapat berperan sebagai
biokatalis untuk reaksi reaksi hidrolisis, esterifikasi, alkoholisis, asidolisis and
aminolisis. Candida dan Rhizopus yang merupakan organisme yang paling sering
dipakai sebagai sumber sintesis penghasil lipase [25].
Lipase merupakan enzim yang dapat diproduksi oleh beberapa
mikroorganisme diantaranya yaitu bakteri dan jamur. Meningkatnya ketertarikan
terhadap lipase karena enzim ini dapat digunakan sebagai katalis dalam hidrolisis
untuk mensintesis ester asam lemak [24].
Lipase mewakili sekelompok enzim yang larut dalam air dan dapat
mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan ester substrat lemak yang tak larut dalam air,
dan berperan sebagai lapisan antarmuka antara air dan fase organik. Aksi
enzimatik lipase pada substrat adalah hasil dari serangan nukleofilik pada atom
karbon karbonil dari gugus ester. Beberapa lipase juga mampu mengkatalisis
proses esterifikasi, interesterifikasi, transesterifikasi, asidolis, aminolisis dan dapat
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 meningkat. Perlu adanya
penelitian tentang teknik penggunakan kembali lipase, salah satunya adalah teknik
reaksi immobilisasi dengan bantuan support sebagai media pembantu yang dapat
menahan enzim dalam struktur molekulnya. diharapkan enzim digunakan kembali
sehingga biaya produksi reaksi enzimatis dapat ditekan [25].
Untuk aplikasi industri, spesifitas lipase adalah faktor penting. Enzim ini dapat
menyajikan spesifisitas mengenai substrat (asam lemak atau alkohol), termasuk
diferensiasi isomer. Lipase dapat dibagi menjadi tiga kelompok berdasarkan
spesifitas mereka.
a) Lipase nonspesifik (seperti yang dihasilkan oleh Candida rugosa,
Staphylococcus aureus, Chromobacterium viscosum, Thermomyces
lanuginosus, dan Pseudomonas sp). Mereka membelah molekul
asilgliserol secara acak dan menghasilkan FFA dan gliserol, serta
monogliserida dan digliserida sebagai produk samping. Dalam hal ini,
produk ini mirip dengan yang dihasilkan oleh katalisis kimia, tetapi suhu
yang lebih rendah digunakan untuk reaksi, bila dibandingkan dengan
proses kimia.
b) Lipase 1,3-spesifik (misalnya dari Aspergillus niger, Mucor javanicus,
Rhizopus delemar, Rhizopus oryzae, Yarrowia lipolytica, Rhizopus niveus,
dan Penicillium roquefortii). Mereka melepaskan asam lemak dari posisi 1
dan 3 dari gliserida dan untuk alasan ini, produk yang dihasilkan
memiliki komposisi yang berbeda dari lipase nonregioselective, atau
bahkan oleh katalis kimia.
c) Fatty acid lipase spesifik: mereka bertindak secara khusus pada hidrolisis
ester, yang memiliki asam lemak dengan rantai panjang dan ikatan ganda
dalam posisi cis pada karbon 9. Jenis ini umumnya berbeda di antara
lipase dan contoh yang paling sering digunakan adalah lipase dari
2.6 LIPASE TERIMOBILISASI
Penggunaan enzim secara bebas untuk hasil produksi biodiesel memiliki
keterbatasan teknis, dan secara praktis tidak dapat diandalkan, karena
ketidakmungkinan pemulihan dan penggunaan kembali, yang pada akhirnya dapat
meningkatkan biaya produksi proses, serta dapat meningkatkan kontaminasi
produk dengan enzim yang tersisa. Kesulitan-kesulitan tersebut mampu diatasi
dengan penggunaan enzim dalam bentuk terimobilisasi sehingga memungkinkan
penggunaan kembali biokatalis beberapa kali, mengurangi biaya, dan lebih
meningkatkan kualitas produk.
Enzim terimobilisasi adalah suatu enzim yang diperangkap dan dilekatkan
pada suatu medium agar enzim dapat lebih tahan terhadap perubahan kondisi
seperti pH atau temperatur. Sistem ini juga membantu enzim berada di tempat
tertentu selama berlangsungnya reaksi sehingga memudahkan proses pemisahan
dan memungkinkan untuk dipakai lagi di reaksi lain. Sistem ini memiliki
keunggulan dalam hal efisiensi sehingga di industri banyak digunakan dalam
reaksi yang dikatalisis oleh enzim.
Ada beberapa teknik yang digunakan untuk lipase terimobilisasi, seperti
ikatan kovalen, adsorpsi, cross-linking, penjebakan, dan enkapsulasi [27].
2.6.1 Imobilisasi dengan Ikatan Kovalen
Imobilisasi enzim dengan ikatan kovalen sudah berkembang pada tahun
1950 dan itu masih penting karena ikatan kovalen biasanya menyediakan
hubungan terkuat antara enzim dan carrier. Ikatan kovalen terbentuk antara
kelompok kimia enzim dan kelompok kimia pada permukaan carrier. Ikatan
kovalen demikian digunakan di dalam berbagai pH, kekuatan ionik dan
kondisi variabel lainnya [27]. Gambar 2.3 adalah gambar dari imobilisasi enzim
dengan ikatan kovalen.
2.6.2 Imobilisasi dengan Adsorpsi
Sebuah enzim tidak dapat bergerak karena ikatan dengan ikatan energi
rendah (misalnya interaksi ionik, ikatan hidrogen, gaya van der Waals, dll)
permukaan baik eksternal atau internal carrier atau support. Karena imobilisasi
enzim pada permukaan luar, tidak ada batasan difusi pori ditemui [27]. Gambar
2.4 adalah gambar dari imobilisasi enzim dengan cara adsorpsi
Gambar 2.4 Imobilisasi Enzim dengan Adsorpsi [27]
2.6.3 Imobilisasi dengan Cross-Linking
Cross-linking ditandai dengan ikatan kovalen antara berbagai molekul dari
enzim melalui reagen polifungsional. Kesalahan menggunakan reagen
polifungsional adalah bahwa mereka dapat mengubah sifat enzim. Teknik ini
murah dan sederhana tapi tidak sering digunakan dengan protein murni
karena menghasilkan enzim amobil sangat sedikit yang memiliki aktivitas
intrinsik yang sangat tinggi [27]. Gambar 2.5 adalah gambar dari imobilisasi
enzim dengan cara cross-linking.
Gambar 2.5 Imobilisasi Enzim dengan Cross-Linking [27]
2.6.4 Imobilisasi dengan Penjebakan
Teknik penjebakan enzim adalah salah satu metode yang paling sederhana
untuk mengimobilisasi enzim dan juga seluruh sel. Jebakan berarti bahwa molekul
enzim atau olahan terbatas dalam matriks yang dibentuk dengan mendispersikan
komponen katalitik dalam medium fluida (larutan polimer), diikuti dengan
pembentukan matriks yang tidak larut. Jadi jebakan mengacu pada proses dimana
enzim yang tertanam dalam matriks yang dibentuk oleh kimia atau cara fisik
imobilisasi [27]. Penjebakannya didasarkan pada lokalisasi enzim dalam kisi
matriks polimer atau membrane namun tetap mempertahankan kemampuan enzim
untuk menerima substrat [44]. Gambar 2.6 adalah gambar dari imobilisasi enzim
[image:35.595.232.388.171.245.2]dengan cara penjebakan.
Gambar 2.6 Imobilisasi Enzim dengan Penjebakan [27]
2.6.5 Imobilisasi dengan Enkapsulasi
Enkapsulasi berarti mengurung tetesan larutan enzim dalam kapsul membran
semipermeabel. Enkapsulasi adalah pembentukan membran seperti penghalang
fisik di sekitar enzim. Metode enkapsulasi murah dan sederhana namun
efektivitasnya kebanyakan tergantung pada stabilitas enzim meskipun sangat
efektif dipertahankan dalam kapsul sebagai katalis [27]. Gambar 2.7 adalah
gambar dari imobilisasi enzim dengan cara enkapsulasi
Gambar 2.7 Imobilisasi Enzim dengan Enkapsulasi [27]
Perilaku katalitik enzim dalam bentuk terimobilisasi mungkin berbeda dari
enzim terlarut. Efek transportasi massa (pengangkutan substrat untuk katalis dan
difusi produk reaksi dari matriks katalis) dapat mengakibatkan penurunan
aktivitas secara keseluruhan. Efek transportasi massa biasanya dibagi menjadi dua
kategori yaitu efek eksternal dan internal. Eksternal yang berasal dari peristiwa
bahwa substrat harus diangkut dari larutan bulk ke permukaan enzim
terimobilisasi. Keterbatasan internal terjadi ketika substrat menembus di dalam
Aktivitas katalitik enzim dan fitur lainnya dapat berubah tergantung pada
jenis teknik imobilisasi yang digunakan dan kekuatan interaksi antara enzim dan
pendonor yang mungkin digunakan. Namun, aktivitas katalitik enzim dalam
medium tertentu dapat diubah dengan meningkatkan atau menurunkan
pengadukan. Dengan demikian, terdapat kemungkinan beberapa aktivitas lipase
yang hilang selama reaksi transesterifikasi, bahkan ketika bergerak digunakan,
dan ini lebih mungkin pada pemurnian enzim daripada inaktivasi enzim. Di sisi
lain, jika seperti pencucian tidak terjadi dan enzim tetap terikat untuk mendukung,
peningkatan permukaan kontak dapat membantu dalam meningkatkan
perpindahan massa, sehingga meningkatkan efisiensi enzim sebagai katalis [15].
Akhir-akhir ini mulai dikembangkan sintesis biodiesel menggunakan enzim
lipase sebagai biokatalis. Lipase sebagai biokatalis mampu mengarahkan reaksi
secara spesifik ke arah produk yang diinginkan tanpa terjadinya reaksi samping
yang merugikan. Biokatalis ini merupakan katalis heterogen, sehingga
pemisahannya dari produk setelah reaksi berakhir dapat dilakukan dengan mudah.
Namun, enzim lipase mudah terdeaktivasi oleh alkohol yang merupakan reaktan
dalam proses enzimatik sintesis biodiesel ini [4].
2.7 POTENSI EKONOMI BIODIESEL DARI CPO
Indonesia merupakan salah satu produsen CPO terbesar di dunia dengan
kapasitas produksi terakhir tahun 2013 sebesar 6.584.732 ton. Produksi CPO di
Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat. CPO memiliki potensi yang
cukup besar untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Karena
memiliki potensi yang cukup besar, CPO diharapkan dapat menjadi sumber bahan
baku utama untuk pembuatan biodiesel guna mencukupi kebutuhan bahan bakar
dalam negeri yang semakin tinggi. Adapun peluang untuk mengembangkan
potensi biodiesel sendiri di Indonesia cukup besar terutama untuk substitusi
minyak solar mengingat saat ini penggunaan minyak solar mencapai sekitar 40%
dari total penggunaan BBM untuk sektor transportasi. Sementara penggunaan
solar pada industri dan PLTD adalah sebesar 74% dari total penggunaan BBM
Untuk itu, perlu dilakukan kajian potensi ekonomi biodiesel dari CPO.
Namun, dalam tulisan ini hanya akan dikaji potensi ekonomi secara sederhana.
Sebelum melakukan kajian tersebut, perlu diketahui harga bahan baku yang
digunakan dalam produksi dan harga jual biodiesel. Dalam hal ini, harga biodiesel
mengacu pada harga komersial CPO dan biodiesel.
Harga CPO = Rp 7500/ liter [43]
Harga Biodiesel = Rp 8400/ liter [43]
Dapat dilihat bahwa, harga jual CPO sebagai bahan baku hampir sama
dengan harga jual biodiesel sebagai produk dimana biaya produksi belum
termasuk dalam perhitungan. Tentu hal ini tidak membawa nilai ekonomis dalam
pembuatan biodiesel dari CPO. Namun, adanya kebijakan dari pemerintah
mengenai penggunaan biodiesel sebagai bahan bakar yaitu pemberlakuan
Peraturan Menteri ESDM Nomor 25/2013 sejak Agustus 2013 dimana
memberikan dampak yang signifikan terhadap konsumsi biodiesel dalam negeri.
Kementerian ESDM mengungkapkan bahwa konsumsi biodiesel dalam negeri
meningkat hingga 101%. Pada Agustus 2013 lalu, konsumsi nabati (fatty acid
methyl ester/ FAME) yang dicampurkan ke dalam solar sehingga menjadi
biodiesel, masih 57.871 kiloliter. Sementara itu, bulan Oktober 2013 ini konsumsi
telah mencapai 116.261 kiloliter.Mulai September 2013, perusahaan di sektor
transportasi, industri, komersial, dan pembangkit listrik diwajibkan memakai
FAME (fatty acid methyl ester) minimal 10% dalam campuran solar. Hal ini
sesuai yang tercantum dalam Peraturan Menteri ESDM Nomor 25/2013 tentang
Penyediaan, Pemanfaatan, dan tata Niaga Bahan Bakar Nabati (Biofuel) Sebagai
Bahan Bakar Lain. Biodiesel yang digunakan dalam campuran solar juga
diwajibkan merupakan produk lokal, bukan produk impor.
Dengan adanya kebijakan pemerintah yang ditetapkan oleh peraturan
menteri ESDM, penetapan harga jual biodiesel sendiri bisa fleksibel mengikuti
harga bahan baku serta biaya produksi saat ini yang ditutupi dengan subsidi,
sehingga produksi biodiesel menggunakan bahan baku CPO dapat tetap
menguntungkan dan berpotensi untuk menjadi industri yang berkembang ke
depannya menjadikan Indonesia sebagai penghasil terbesar biodiesel dan pelaku
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
2.6 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan serta Laboratorium
Penelitian, Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini
dilakukan selama lebih kurang 6 bulan.
2.7 BAHAN DAN PERALATAN 3.2.1 Bahan Penelitian
Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain:
1. Crude Palm Oil (CPO)
2. Metil Asetat (CH3COOCH3)
3. Lipozyme
4. Aquadest (H2O)
5. Natrium Hidroksida (NaOH)
6. Etanol (C2H5OH)
7. Phenolftalein (C20H14O4)
3.2.2Peralatan Penelitian
Pada penelitian ini peralatan yang digunakan antara lain:
1. Erlenmeyer
2. Shaker
3. Hot Plate
4. Beaker Glass
5. Gelas Ukur
6. Neraca Digital
7. Batang Pengaduk
8. Termometer
9. Corong Gelas
11.Refluks Kondensor
12.Pipet Tetes
13.Statif dan Klem
14.Stopwatch
15.Piknometer
16.Viskosimeter Ostwald
17.Karet Penghisap
18.Buret
19.Kertas Saring
20.Gabus
2.8 RANCANGAN PERCOBAAN
Penelitian ini dilakukan dengan variabel bebas yaitu jumlah biokatalis, rasio
mol reaktan, dan temperatur pada reaksi interesterifikasi dengan menggunakan
metode permukaan respon (response surface methodology).
Metode permukaan respon (response surface methodology) merupakan
sekumpulan teknik matematika dan statistika yang berguna untuk menganalisis
permasalahan dimana beberapa variabel independen mempengaruhi variabel
respon dan tujuan akhirnya adalah untuk mengoptimalkan respon. Ide dasar metode ini adalah memanfaatkan desain eksperimen berbantuan statistika untuk
mengetahui pengaruh interaksi antara variabel bebas terhadap yield yang
dihasilkan.
Level-level eksperimen pada masing-masing variabel independen dikodekan
sedemikian hingga level rendah berhubungan dengan -1 dan level tinggi
berhubungan dengan 1 untuk mempermudah perhitungan. Desain Central
Composite Design (CCD) pada eksperimen yang menggunakan tiga variabel
independen nilai rotatabilitasnya = (32)1/4= 1,6818 ≈ 1,682. Oleh karena itu nilai ±
Adapun level terkode percobaan dapat dilihat pada tabel 3.1 dan 3.2.
Tabel 3.1 Perlakuan Terkode untuk Reaksi Interesterifikasi
Perlakuan Perlakuan Terkode
-1,682 -1 0 1 1,682
Jumlah Biokatalis (%) 10 14 20 26 30
Rasio Mol Reaktan 3 4 6 8 9
Temperatur (oC) 40 45 50 55 60
Tabel 3.2 Central Composite Design (CCD) untuk 3 Variabel
No Jumlah Biokatalis (X1)
Rasio Mol Reaktan (X2)
Temperatur (X3)
1 -1 -1 -1
2 1 -1 -1
3 -1 1 -1
4 1 1 -1
5 -1 -1 1
6 1 -1 1
7 -1 1 1
8 1 1 1
9 -1,682 0 0
10 1,682 0 0
11 0 -1,682 0
12 0 1,682 0
13 0 0 -1,682
14 0 0 1,682
15 0 0 0
16 0 0 0
17 0 0 0
18 0 0 0
19 0 0 0
2.9 PROSEDUR PENELITIAN 3.4.1 Prosedur Degumming CPO
Proses degumming CPO yang dilakukan diadopsi dari Hermanto &
Sihotang, 2013 [29] dengan prosedur sebagai berikut:
1. CPO sebanyak 300 gram dimasukkan kedalam erlenmeyer dan
dipanaskan dalam hot water bath dimana temperatur air dan minyak
dijaga konstan pada 60 oC.
2. Asam fosfat (H3PO4) sebanyak 0,6 % (b/b) CPO ditambahkan ke dalam
erlenmeyer
3. Campuran diaduk homogen pada kecepatan 400 rpm selama 15 menit
hingga kandungan CPO itu terlihat semi-transparan, cokelat gelap.
4. Campuran hasil reaksi disaring dengan kertas saring.
3.4.2 Prosedur Utama
1. Crude Palm Oil (CPO) dan metil asetat dengan rasio mol tertentu
dimasukkan ke dalam erlenmeyer.
2. Lipozyme sebanyak jumlah tertentu dari berat total CPO dan metil asetat
dimasukkan ke dalam campuran.
3. Campuran dipanaskan dengan pemanas hingga mencapai suhu reaksi
tertentu kemudian dihomogenkan campuran menggunakan shaker
dengan kecepatan 150 rpm selama 10 jam
4. Pemanas dan shaker dimatikan kemudian campuran reaksi dikeluarkan
dari erlenmeyer setelah tercapai waktu reaksi kemudian campuran
disaring pada erlenmeyer lain dan Lipozyme disimpan pada suhu 20 oC.
5. Campuran yang telah disaring kemudian didestilasi pada suhu 65 oC.
6. Campuran yang telah didestilasi kemudian dimasukkan ke dalam botol
3.4.3 Prosedur Analisis
3.4.3.1Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku CPO dengan Metode Tes AOCS Official Method Ca 5a-40
Untuk Analisis kadar FFA bahan baku CPO sesuai dengan AOCS Official
Method Ca 5a-40 dengan prosedur sebagai berikut
1. Bahan baku CPO sebanyak 7,05 ± 0,05 gram dimasukkan ke dalam
erlenmeyer.
2. Ditambahkan etanol 95% sebanyak 75 ml.
3. Campuran dikocok kuat dan dilakukan titrasi dengan NaOH 0,25 N dengan
indikator fenolftalein 3-5 tetes. Titik akhir tercapai jika warna larutan
berwarna merah rosa dan warna ini bertahan selama 10 detik.
Kadar FFA= T x V x BM
berat sampel x 10
Dimana: T = normalitas larutan NaOH
V = volum larutan NaOH terpakai
M = berat molekul FFA
3.4.3.2Analisis Komponen Asam Lemak Dalam Bahan Baku CPO dan Biodiesel yang dihasilkan menggunakan GCMS
Komposisi bahan baku CPO serta biodiesel yang dihasilkan akan
diAnalisis menggunakan instrumen GCMS pada Laboratorium Pusat Penelitian
Kelapa Sawit (PPKS) untuk mengetahui komponen asam lemak dalam trigliserida
seperti asam oleat, asam palmitat, dan asam stearat.
3.4.3.3Analisis Viskositas Biodiesel yang dihasilkan dengan Metode Tes ASTM D 445
Viskositas adalah ukuran hambatan cairan untuk mengalir secara gravitasi,
untuk aliran gravitasi dibawah tekanan hidrostatis, tekanan cairan sebanding
dengan kerapatan cairan. Satuan viskositas dalam cgs adalah cm2 per detik
(Stokes). Satuan SI untuk viskositas m2 per detik (104 St). Lebih sering digunakan
centistokes (cSt) (1cSt =10-2 St = 1 mm2/s). Untuk Analisis viskositas
viscosimeter holder dan bath pemanas pada 37,8oC. Termometer yang digunakan
dengan ketelitian 0,02oC dan menggunakan stop watch dengan ketelitian 0,2 detik
3.4.3.4Analisis Densitas Biodiesel yang dihasilkan dengan Metode Tes OECD 109
Untuk Analisis densitas menggunakan metode tes OECD 109. Untuk
pengukuran densitas ini menggunakan peralatan utama yaitu piknometer.
Perbedaan berat antara piknometer kosong dan penuh dihitung pada suhu 20oC.
3.5 FLOWCHART PENELITIAN
[image:43.595.111.523.268.594.2]3.5.1 Flowchart Prosedur Degumming CPO
Gambar 3.1 Flowchart Prosedur Degumming pada CPO
300 gram CPO dimasukkan ke dalam erlenmeyer lalu ditambah asam fosfat (H3PO4) 0,6 % b/b dari berat CPO
Dipanaskan dalam hot water bath pada temperatur konstan 60 oC
Selesai Mulai
3.5.2 Sintesis Biodiesel dengan Reaksi Interesterifikasi
Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Utama Mulai
Crude Palm Oil (CPO) dan metil asetat dimasukkan
dengan rasio mol tertentu ke dalam erlenmeyer
Campuran dihomogenkan menggunakan shaker dengan kecepatan 150 rpm selama 10 jam
Lipozyme dengan jumlah tertentu dari berat total CPO
dan metil asetat dimasukkan ke dalam campuran
Campuran dipanaskan dengan pemanas hingga mencapai suhu reaksi tertentu
Shaker dimatikan
Campuran dikeluarkan dari erlenmeyer disaring, setelah itu dimasukkan ke dalam erlenmeyer lain sehingga Lipozyme dan
campuran terpisah
Lipozyme disimpan
pada suhu 20 oC
Campuran didestilasi pada suhu 65 oC dan dimasukkan ke dalam botol
3.5.3 Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku CPO dengan Metode Tes AOCS Official Method Ca 5a-40
Gambar 3.3 Flowchart Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku CPO Mulai
Bahan baku CPO sebanyak 7,05 ± 0,05 gram dimasukkan ke dalam erlenmeyer.
Ditambahkan etanol 95% sebanyak 75 ml
Campuran dikocok kuat kemudian ditambahkan indikator fenolftalein 3-5 tetes
Campuran dititrasi dengan NaOH 0,25 N
Apakah larutan berwarna merah rosa?
Ya
Tidak
Kadar FFA dihitung
3.5.4 Analisis Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan dengan Metode Tes ASTM D 445
Gambar 3.4 Flowchart Analisis Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan Mulai
Viskosimeter dikalibrasi dengan air untuk menentukan konstanta viskosimeter
Sampel berupa biodiesel dimasukkan sebanyak 5 ml kedalam viskosimeter
Sampel dihisap dengan karet penghisap hingga melewati batas atas viskosimeter
Waktu alir sampel dicatat dari batas atas hingga batas bawah
Selesai
Sampel dibiarkan mengalir ke bawah sampai batas bawah viskosimeter
Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali
3.5.5 Analisis Densitas Biodiesel yang Dihasilkan dengan Metode Tes OECD 109
Gambar 3.5 Flowchart Analisis Densitas Biodiesel yang Dihasilkan Mulai
Piknometer dikalibrasi dengan air untuk mengetahui volume piknometer
Piknometer diisi dengan hasil sintesis biodiesel
Massanya ditimbang
Densitas sampel percobaan dihitung
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 ANALISIS BAHAN BAKU CRUDE PALM OIL (CPO)
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan bahan baku berupa Crude
Palm Oil (CPO) yang telah di degumming. Degumming adalah proses pemisahan
gum, yaitu prosespemisahan getah atau lendir yang terdiri darifosfolipid, protein,
residu, karbohidrat, airdan resin [30].
CPO (crude palm oil) merupakan minyak kasar yang diperoleh dengan
cara ekstraksi daging buah sawit dan biasanya masih mengandung kotoran terlarut
dan tidak terlarut dalam minyak. Pengotor yang dikenal dengan sebutan gum atau
getah ini terdiri dari fosfatida, protein, hidrokarbon, karbohidrat, air, logam berat
dan resin, asam lemak bebas (ALB), tokoferol, pigmen dan senyawa lainnya [31].
Adanya pengotor pada minyak terutama getah (gum) mampu menyumbat
pori-pori dan sisi aktif enzim sehingga mengurangi kinerja dari enzim lipase sendiri.
Berikut adalah perbandingan kadar ALB pada CPO sebelum dan setelah
proses degumming seperti yang terlihat pada gambar 4.1
Gambar 4.1 Analisis Kadar ALB Terhadap CPO Sebelum Dan Sesudah
Degumming
0 1 2 3 4 5
Sebelum Degumming
Setelah Degumming
K
ad
ar
AL
B
Sebelum Degumming
Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa terjadi penurunan ALB dari CPO
setelah di degumming sebesar 14,33 %. Penurunan kadar ALB ini berarti juga
meningkatkan kinerja enzim karena berkurangnya kadar dan jumlah zat pengotor
berupa getah (gum) yang berpotensi menghambat pori-pori dan sisi aktif enzim
berkurang. Sebelumnya juga telah dilakukan penelitian pendahuluan
menggunakan bahan baku CPO tanpa degumming dan diperoleh yield biodiesel
sebesar 16,05 %, dimana perolehan yield ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan
menggunakan bahan baku CPO yang telah di-degumming. Berdasarkan hal
tersebut maka proses degumming mutlak harus dilakukan sebagai pretreatment
dalam penggunaan CPO sebagai bahan baku biodiesel secara enzimatis.
Berdasarkan hal tersebut maka proses degumming mutlak harus dilakukan
sebagai pretreatment dalam penggunaan CPO sebagai bahan baku biodiesel secara
enzimatis.
Berikut adalah gambar hasil analisis dengan menggunakan GC (Gas
Chromatography) untuk mengetahui komposisi asam-asam lemak yang
[image:49.595.123.506.390.708.2]terkandung di dalamnya.
Dari kromatogram pada gambar 4.2, komposisi asam lemak CPO tersebut
disajikan pada tabel 4.1.
Tabel 4.1 Komposisi Asam Lemak dari CPO (Crude Palm Oil)
No. Puncak Retention Time
(menit) Komponen Penyusun
Komposisi % (b/b)
1 13,336 Asam Laurat (C12:0) 0,0490
2 16,301 Asam Miristat (C14:0) 0,5053
3 18,952 Asam Palmitat (C16:0) 35,0279
4 19,255 Asam Palmitoleat (C16:1) 0,2391
5 21,218 Asam Stearat (C18:0) 3,6350
6 21,545 Asam Oleat (C18:1) 50,0330
7 22,043 Asam Linoleat (C18:2) 9,7705
8 22,749 Asam Linolenat (C18:3) 0,3125
9 23,418 Asam Arakidat (C20:0) 0,3181
10 23,783 Asam Eikosenoat (C20:1) 0,1095
Berdasarkan data komposisi asam lemak dari CPO maka dapat ditentukan
bahwa berat molekul CPO (dalam bentuk trigliserida) adalah 855,03707 gr/mol
sedangkan berat molekul FFA CPO adalah 272,298078 gr/mol. Berdasarkan hasil
analisis GC, komponen asam lemak yang dominan pada sampel CPO adalah pada
puncak 6 yaitu asam lemak tidak jenuh berupa asam oleat sebesar 50,0330% (b/b)
dan pada puncak 3 yaitu asam lem