Potensi Minyak Mentah Dedak Padi sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel
Orchidea Rachmaniah
*,
Yi-Hsu Ju
**, dan Shaik Ramjan Vali
***Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus Sukolilo, Surabaya–60111, INDONESIA. Telp. 031-5947118, Fax. 031-5999282.
Email: orchideaceae@yahoo.com
**Chemical Engineering Department, National Taiwan University of Science and Technology, 43 Sec.4 Keelung Rd., Taipei 106-107, TAIWAN.
Abstrak
Biodiesel adalah bahan bakar tak beracun, renewable, dan biodegradable. Tingginya harga bahan baku minyakmenjadi masalah utama dalam pengembangan biodiesel. Minyak edible (minyak kedelai dan minyak kanola) sebagai komoditas pangan berharga tinggi menjadi hambatan dalam proses produksi biodiesel dan mempengaruhi 60-70% harga biodiesel. Nonedible, inexpensive, low-grade oils dapat digunakan sebagai bahan baku alternatif dan diyakini dapat menurunkan biaya produksi. Penggunaan minyak dedak padi sebagai bahan baku disertai recovery dan pemurnian senyawa-senyawa bioaktif sebagai produk samping dapat memberikan nilai tambah sehingga diharapkan akan menurunkan biaya produksi. Lipase dalam dedak padi mengakibatkan tingginya kandungan fatty acid minyak dedak padi dibandingkan minyak mentah lain. Metode transesterifikasi berkatalis asam sesuai untuk memproduksi biodiesel dari minyak dedak padi berkandungan asam lemak tinggi.
Kata kunci: biodiesel; dedak padi; esterifikasi; komponen bioaktif; minyak mentah dedak padi; transesterifikasi.
Abstract
Biodiesel is a nontoxic fuel, renewable, and biodegradable. The high value of raw oil is the main hurdle to the commercialization of biodiesel. Use of edible oils as biodiesel feedstock such as soybean oil and canola oil, can account for 60-70% of biodiesel cost. Nonedible, inexpensive, low-grade oils could be use as an alternative raw material. Using rice bran oil as a raw material followed by recovery and purification of bioactive compounds from biodiesel by-product are primary options to be considered to lower the cost of biodiesel. Due to presence of active lipase in the bran will be increased free fatty acid content in rice bran oil, thus content is higher compared to the other crude oils. Acid catalyzed-transesterification method is suitable to applied on rice bran oil high free fatty acid for biodiesel production.
Keywords: biodiesel; rice bran; esterification; bioactive compounds; crude rice bran oil; transesterification.
PENDAHULUAN
Biodiesel dari minyak-lemak nabati maupun hewani menjadi salah satu topik utama penelitian renewable energy sources dalam beberapa dekade akhir. Biodiesel didefinisikan sebagai monoalkyl ester asam lemak minyak nabati dan minyak hewani. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif menjanjikan yang diperoleh melalui proses transesterifikasi minyak-lemak dengan alkohol. Biodiesel diyakini lebih ramah lingkungan dibandingkan conventional
fossil-fuel. Bahan baku pembuatan biodiesel
umumnya diambil dari bahan mentah minyak nabati hasil pertanian di wilayah tersebut. Jerman, Perancis dan Austria menggunakan biodiesel berbahan baku minyak-lemak tanaman kanola/rapeseed oil yang tumbuh baik di daerah subtropis. Amerika Serikat menggunakan minyak kedelai/soybean oil sebagai bahan baku, Spanyol dengan minyak zaitun/olive oil, Italia dengan minyak bunga matahari/sunflower oil. Mali dan Afrika Selatan menggunakan minyak jarak pagar, sedangkan Filiphina dengan minyak
kelapa dan Malaysia dengan minyak sawit/palm oil. Minyak jelantah/used frying oil juga telah banyak digunakan sebagai bahan baku di beberapa kota besar di negara maju. Sekitar 60-70% harga biodiesel dipengaruhi oleh harga bahan bakunya (Fukuda, dkk., 2001). Penggunaan minyak mentah
nonedible berharga murah disertai
pemanfaatan by-products diharapkan dapat menekan biaya produksi sehingga dihasilkan biodiesel berharga murah.
Transesterifikasi merupakan cara umum yang digunakan untuk memproduksi biodiesel. Reaksi ini melibatkan katalis antara alkohol dengan minyak nabati maupun hewani untuk menghasilkan fatty
acid alkyl ester atau biodiesel (Zhang, dkk.,
2003). Triacylglyserida (triglyserida) sebagai komponen utama dalam minyak nabati memiliki tiga rantai panjang asam lemak pada gugus glyserolnya yang akan teresterifikasi. Ketika triglyserida bereaksi dengan alkohol, ketiga rantai asam lemak akan terlepas dan bergabung dengan gugus alkohol membentuk fatty acid alkyl ester (fatty acid methyl ester atau FAME) dan Glyserol sebagai by-product (Solomon, dan T.W. Graham, 1990). Methanol, ethanol, propanol, butanol dan amyl alkohol banyak digunakan dalam reaksi ini. Namun methanol lebih banyak digunakan karena berharga lebih murah dibandingkan alkohol lain, senyawa polar dengan rantai karbon terpendek sehingga bereaksi lebih cepat dengan triglyserida, dan melarutkan semua jenis katalis, baik basa maupun asam (Zhang, dkk., 2003).
Transesterifikasi berkatalis basa umum digunakan pada proses produksi biodiesel secara komersial. Metode ini dapat mencapai 90% konversi dengan waktu reaksi 12 jam pada suhu ruang. Sedangkan metode transesterifikasi berkatalis asam berlangsung pada suhu di atas 100oC dengan waktu reaksi 348 jam kecuali jika reaksi dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi. Bahan baku minyak anhydrous diperlukan pada metode berkatalis basa. Ma, dkk., (1998). Freedman dkk., (1984), menyarankan kandungan asam lemak minyak <0,5%-b, dan kandungan moisture minyak <0,06%-b. Penurunan yield ester akan terjadi jika kedua persyaratan tersebut tidak dipenuhi oleh reaktan yang digunakan.
Adanya sedikit kandungan asam lemak dan
moisture dalam reaktan menyebabkan
terbentuknya sabun, menurunkan yield ester dan mempersulit pemisahan ester dan glyserol. Kehadiran asam lemak dalam minyak dapat mengkonsumsi katalis basa sehingga efisiensi katalis menurun.
Indonesia memanfaatkan padi sebagai sumber bahan makanan pokok. Proses penggilingan padi menghasilkan dedak padi yang cukup melimpah, hingga saat ini dedak padi belum banyak dimanfaatkan dan masih terbatas untuk campuran pakan ternak dan bahan bakar reboiler. Oleh sebab itu, perlu dilakukan usaha peningkatan nilai ekonomi dedak padi (rice bran) sebagai by
product usaha penggilingan padi.
Penelitian biodiesel yang umum dilakukan berbahan baku minyak jarak/castor oil dan minyak kelapa sawit/palm oil. Pada penelitian ini digunakan alternatif bahan baku lain berkualitas rendah yang diharapkan akan menekan biaya produksi pembuatan biodiesel dengan maksimal. Penelitian ditekankan pada eksplorasi potensi minyak mentah dedak padi sebagai bahan baku biodiesel, baik pada recovery senyawa-senyawa bioaktif maupun senyawa antioxidan, waxes, gum serta by-product lain yang berdaya jual tinggi. Penelitian yang dilakukan yaitu mengekstrak minyak dedak padi dengan berbagai kandungan asam lemak; melakukan analisa komponen-komponen minyak dedak padi dan dedak terekstrak untuk mengetahui nutrisi yang ada; dan melakukan reaksi transesterifikasi berkatalis asam.
MATERI DAN METODE
Sampel dedak padi diperoleh dari penggilingan padi yang berlokasi di sekitar kota Taipei-Taiwan. Lempeng aluminum berukuran 20 x 20 cm dan tebal 250 m untuk Thin-layer chromatography (TLC) diperoleh dari Machery-Nagel (Schweiz, Germany). Semua jenis pelarut dan reagen kimia (methanol, asam klorida, hexane, ethyl asetat, asam asetat, dan alcohol) adalah HPLC-grade atau AR-grade diperoleh dari perusahaan kimia komersial.
Dedak padi (50 g) di letakkan dalam
extraction thimble dan meletakkannya dalam
soxhlet. Selanjutnya dilakukan proses ekstraksi menggunakan 250 mL hexane teknis sebagai pelarut. Proses dilakukan 1-2 jam hingga semua minyak terekstrak. Minyak mentah dedak padi dipisahkan dari pelarutnya/hexane menggunakan rotary evaporator.
Transesterifikasi berkatalis asam minyak dedak padi/substrat dilakukan dengan 1:20 molar ratio, minyak dedak padi terhadap methanol (MeOH) dan 10%HCl sebagai katalis (%-berat). Reaksi berskala laboratorium dengan three-bottom flask dilengkapi reflux kondenser dan termometer. Campuran reaksi direflux pada suhu konstan 70C menggunakan magnetik stirrer dalam
oil bath. Setiap interval waktu tertentu,
diambil 100 L campuran reaksi untuk keperluan analisa.
Campuran reaksi (100 L) diambil setiap interval waktu tertentu dimasukkan dalam botol sampel berisi 2 mL air-distillate dan 2 mL hexane p.a. Selanjutnya larutan dikocok hingga homogen hingga terbentuk dua lapisan. Lapisan atas, fase organik, mengandung FAME, TG, DG dan MG sedangkan fase aqueous-nya mengandung sisa MeOH, glyserol dan katalis. Jalannya reaksi dipantau secara kuantitatif menggunakan Thin Layer Chromatography (TLC). 1 L sampel hasil reaksi (fase hexane) di teteskan pada lempeng TLC untuk dielusikan dalam sistem solvent n-hexane/ethyl-asetate/asam asetat (90:10:1, v/v/v).
Komposisi asam lemak dianalisa
menggunakan gas khromatografi setelah terlebih dahulu dikonversikan menjadi FAME yang bersesuaian dengan penambahan 20% BF3/methanol pada 60oC. Model
khromatografi yang digunakan adalah China 8700F (Taipei, Taiwan) dilengkapi FID. Kolom yang digunakan SP-2330 (30 x 0.25 mm i.d; Supelco, Bellefonte, PA). Suhu injektor dan detektor di set pada 250 dan 260oC. Suhu kolom dijaga pada 160oC selama 2 menit selanjutnya dinaikkan hingga 235oC dengan laju konstan 15oC /menit, selama 8 menit. Menggunakan 1:50 sebagai split ratio.
Komposisi produk hasil reaksi berupa senyawa bioaktif, FAME, TG, FA, DG dan
MG dianalisa dengan gas kromatografi tipe Shimadzu GC-17A (Kyoto, Japan) yang dilengkapi FID. Kolom yang digunakan
adalah DB-5HT
(5-Phenyl)-methylpolysiloxane nonpolar (15 meters
0.32 mm i.d.; Agilent Tech. Palo Alto,
California). Suhu injektor dan detektor diset pada 365 dan 370oC. Suhu kolom dijaga pada 80C selama 0 menit, meningkat hingga 370C dengan laju 15C /menit dan dijaga pada 370C selama 10 menit. Digunakan 1:50 split ratio pada tekanan 60 kPa dengan nitrogen sebagai gas pembawa. Analisa wax dan gums memerlukan 20 mg wax minyak mentah dedak padi yang telah dilarutkan dalam 1 mL khloroform. Sampel 1L diinjeksikan pada HT-GC. Kondisi dan jenis kolom yang digunakan sama dengan kondisi dan kolom untuk keperluan analisa produk reaksi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Indonesia dikenal sebagai negara dengan keanekaragaman hayati darat terbesar di dunia memiliki banyak tumbuhan potensial penghasil minyak-lemak nabati selain minyak kelapa sawit. Dedak padi yang selama ini hanya digunakan sebagai bahan campuran pakan ternak dan bahan bakar reboiler ternyata memiliki kandungan nutrisi yang cukup tinggi. Minyak mentah dedak padi mengandung fatty acids, senyawa biologis aktif serta senyawa-senyawa antioxidant (-oryzanol, tocopherol, tocotrienol, phytosterol, polyphenol dan squalene) (Rukmini,C., 1988) yang hingga saat ini belum banyak dimanfaatkan. Mengingat kandungannya bermanfaat dan berdaya jual tinggi, minyak mentah dedak padi diteliti sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Pemanfaatan nonedible,
low-grade oils seperti minyak dedak padi yang
berharga murah sebagai bahan baku, disertai recovery dan pemurnian senyawa-senyawa tersebut di atas sebagai produk samping diharapkan dapat menghasilkan biodiesel berharga murah yang bersaing dengan petrofuel. Hasil penelitian ini juga
diharapkan memaksimalkan
pengakomodasian aneka minyak-lemak hayati lokal sebagai komoditi bernilai jual.
m
v
Retention time (min)
5 10 15 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1 )5 .0 3 5 2 )6 .2 3 5 3 )1 4 .4 2 2 4)1 5 .0 1 5 5 )1 8 .0 5 7 6 )1 8 .5 3 2 7)1 8 .9 7 8 8 )1 9 .4 6 3 TG Oryzanol, waxes FA MG DG Vit E + tocopherol m V minute 5 10 15 20 25 30
Terlebih dahulu dilakukan analisa GC untuk mengetahui komponen-komponen minyak mentahdedak padi guna menentukan tahap penelitian berikutnya. Gambar 1 menunjukkan khromatogram minyak mentah dedak padi. Terlihat kandungan asam lemak yang tinggi dan senyawa antioxidant.
Gambar 1. Khromatogram minyak mentah dedak padi menggunakan HT-GC
Hasil analisa kuantitatif komposisi minyak mentah dedak padi di tampilkan pada Tabel 1 dan kandungan asam lemak minyak dedak padi ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 1. Komposisi minyak mentah dedak padi high free fatty acid
Komponen Komposisi (%-berat) Triglyserida Diglyserida Monoglyserida Asam lemak γ-oryzanol
Vitamin E dan tocopherol
18,90 6,69 0,19 69,54 3,77 0,91
Tabel 2. Komposisi asam lemak pada minyak mentah dedak padi
Jenis asam lemak Komposisi (%-berat) Asam Miristat C14:0 Asam Palmitat C16:0 0.3366 17.2096 Asam Stearat C18:0 Asam Oleat C18:1 Asam Linoleat C18:2 Asam Linolenat C18:3 Asam Arachidat C20:0 1.7112 45.7510 33.4208 0.3645 1.2063
Kromatogram kandungan wax dalam minyak mentah dedak padi ditunjukkan Gambar 2. Wax tersebut direcovery menggunakan
centrifuge 3000-4000 rpm selama 15 menit
dengan menambahkan air mendidih. Wax banyak diperlukan di industri kosmetik, cat, vernish, lem dll.
Gambar 2. Khromatogram wax minyak mentah dedak padi menggunakan HT-GC
Keunggulan lain dari dedak padi adalah tingginya kandungan protein (12-15%). Dedak padi mengandung lysine dengan ratio efisiensi protein tinggi yang mudah dicerna (< 90%). Sembilan asam amino essensial (threonine, valine, leucine, isoleucine, lysine, tryptophan, phenylalanine, methionine, dan histidine) diidentifikasi terkandung dalam dedak. Kesembilan asam amino tersebut diperlukan bagi pertumbuhan dan perkembangan balita (Rukmini, C., 1988). Gambar 3 menampilkan kromatogram asam-asam amino dalam dedak padi.
Gambar 3. Kromatogram IEC asam amino menggunakan kromatografi pertukaran ion (High Speed Amino Acid Analyzer-Hitachi Model 835, Ninhydrin postcolumn-reaction
detection)
Dedak padi juga diyakini mengandung komponen-komponen yang diperlukan untuk menyusun makanan balita. Penambahan komponen-komponen tersebut dapat digunakan sebagai makanan diet bagi anak-anak penderita alergi makanan tertentu. Selain sebagai sumber vitamin dan mineral, dedak padi adalah sumber serat/dietary
fiber. Kandungan seratnya berkisar 12%.
Serat-diet terlarut/dietary soluble fiber pada dedak padi digunakan untuk treatment hyperlipidemia. Dedak beserta kandungan serat di dalamnya bermanfaat pada perawatan penyakit jantung koroner-arteri (Rukmini, C., 1988). Dedak padi terekstrak/defatted rice bran memiliki berbagai kegunaan selain pemanfaatannya sebagai bahan pakan ternak mengingat kandungan proteinnya hanya berkurang sedikit akibat proses ekstraksi. Tabel 3 menampilkan data asam-asam amino dalam dedak padi dan defatted rice bran hasil analisa kromatografi pertukaran ion.
Penggunaan katalis basa lebih
direkomendasikan pada reaksi
transesterifikasi daripada katalis asam (Fukuda, dkk., 2001). Hanya minyak dan lemak anhydrous bebas asam lemak yang dapat digunakan dalam transesterifikasi berkatalis basa (Ma, dkk., 1998). Kandungan asam lemak dan air dalam minyak harus dihindari karena menyebabkan penyabunan trigliserida sehingga menurunkan yield
methyl ester dan mempersulit proses pemisahan antara methyl ester dengan
glycerol (Sridharan, R., dan I.M., Mathai,
1974). Tingginya kandungan asam lemak bebas pada minyak dedak padi menyebabkan katalis basa tidak dapat digunakan dalam proses transesterifikasi. Gambar 4 dan Gambar 5 menunjukkan hasil
reaksi transesterifikasi minyak kedelai (~99%-berat TG) dan minyak dedak padi (~60%-berat FA) dengan katalis asam, HCl. Tabel 3. Hasil analisa asam amino
Jenis asam amino
Komposisi (%-berat) Dedak padi defatted
rice bran Aspartate (Asp) Threonine (Thr) Serine (Ser) Glutamate (Glu) Glycine (Gly) Alanine (Ala) Cysteine (Cys) Valine (Val) Methionine (Met) Isoleucine (Ile) Leucine (Leu) Tyrosine (Tyr) Phenylalanine (Phe) Lysine (Lys) NH3 Histidine (His) Arginine (Arg) Proline (Pro) 1,104 0,551 0,634 2,192 0,616 0,767 0,213 0,748 0,249 0,639 1,130 0,602 0,663 0,491 0,254 0,282 0,927 0,586 0,944 0,432 0,533 1,930 0,559 0,676 0,221 0,649 0,202 0,481 0,924 0,436 0,566 0,454 0,258 0,270 0,864 0,511 TOTAL 12,649 10,919
Gambar 4. Methanolisis minyak kedelai (1:20 minyak/methanol, 10%HCl, 70oC). Transesterifikasi berkatalis asam minyak kedelai murni (~99%-berat TG) hanya mencapai <65% konversi FAME setelah 45 jam reaksi. Sedangkan pada transesterifikasi minyak dedak padi (60%-berat FA) tercapai
waktu reaksi (jam) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 (% -b ) FAME FA TG MG/ DG
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6
w aktu reaksi (jam)
(% -b ) FAME FA TG MG/DG
konversi FAME yang cukup tinggi >90% dengan waktu reaksi 6 jam (Gambar 5).
Gambar 5. Methanolisis minyak dedak padi (60%FA) (1:20 minyak/methanol, 10%HCl, 70oC).
Kedua hasil tersebut menunjukkan, katalis asam sesuai untuk low grade high fatty acid
oils seperti minyak dedak padi. Pada tahap
awal reaksi, minyak dedak padi terkonversi dengan cepat menjadi FAME >85% untuk 1 jam reaksi. Peningkatan waktu reaksi lebih lanjut, tidak dapat meningkatan konversi FAME.
Dedak padi memiliki beberapa enzym, salah satu diantaranya adalah enzym lipase yang berperan dalam hidrolisa triglyserida menjadi asam lemak dan partial glyserida lainnya (MG dan DG). Peningkatan kandungan asam lemak dalam minyak menyebabkan minyak tengik. Saat padi tumbuh, lipase dan minyak terisolasi dalam sel yang berbeda. Seiring dengan proses penggilingan sesaat setelah padi dipanen, sel-sel tersebut rusak sehingga lipase dan minyak akan bertemu. Enzym lipase hanya memerlukan beberapa jam untuk membuat minyak menjadi tengik akibat hidrolisa triglyserida (Orthoefer, F.T., 1996). Laju hidrolisa triglyserida oleh lipase dipengaruhi beberapa kondisi: waktu penyimpanan, suhu, dan kandungan moisture.
Gambar 6 menunjukkan pengaruh waktu penyimpanan terhadap kandungan FA dalam minyak dedak padi. Penelitian menggunakan 500 g dedak padi berkandungan moisture dan FA awal 10.2%
dan 6.8% dan kondisi penyimpanan suhu kamar 25-32C dalam wadah. Sedangkan Gambar 7 menunjukkan pengaruh waktu penyimpanan dan kandungan moisture terhadap kandungan FA dalam minyak dedak padi. Penelitian menggunakan 500 g dedak padi berkandungan moisture dan FA awal 8,6% dan 5,5% dengan kondisi penyimpanan suhu kamar 25-32C dalam wadah tertutup.
Gambar 6. Pengaruh waktu penyimpanan terhadap kandungan FA dalam minyak dedak padi.
Gambar 7. Pengaruh waktu penyimpanan dan kandungan moisture terhadap kandungan FA dalam minyak dedak padi.
Jenis asam lemak dalam minyak sangat berpengaruh terhadap karakteristik fisik dan kimia biodiesel dikarenakan asam
0 10 20 30 40 50 60 70 0 50 100
waktu penyimpanan (hari)
k andung an F A ( % -ber at ) A 0 5 10 15 20 25 30 35 0 2 4 6 8 10
waktu penyimpanan (hari)
k a n d u n g a n F A ( % -b e ra t) no addition water 5%wt water 8%wt water 15%wt water B
Sifat Fisik Persamaan
Titik didih (oC) Y = (41.3) + 0.2785X + 0.001209X2 + 3E-06X3
Viskositas (cSt) Y = (-23.48) + 61.6828X + (-12.7738X2) + 0.8769X3
Panas penguapan
(kal/gr) Y = (-1054.9) + 32.324X + (-0.23097X2)
Nilai kalor netto
(kkal/mol) Y = (-62.96) + 0.097X + (-1.69E-05X2)
Banyak atom C asam Y = (-57.26) + 14.892X + (-0.4149X2) Teg. Permukaan (dyne/cm) Y = (-1500.58) + 104.656X + (-1.733X2) Titik leleh (oC) Y = 58.22 + 0.556X Indeks bias Y = (-2107.38) + 1522.21X Densitas (gr/cm3) Y = 7216.14 + (-8648.96X) Titik didih Viskositas Nilai kalor netto Titik leleh
Metil ester Angka
setan [oC] 40oC[cSt] [kkal/mol] [oC] Metil laurat 60,8 224 1.69 1940 5 Metil miristat 73,5 262 2.28 2254 18.4 Metil palmitat 74,3 323 3.23 2550 28 Metil stearat 75,6 330 4.32 2859 39 Metil oleat 55 356 5.79 2828 -20 Metil linoleat 33 218.5 4.47 2794 -35 Metil linolenat 13*) 215 3.68 2750 -57
lemak inilah yang akan membentuk ester atau biodiesel. Freedman dan Bagby (1990), melalui serangkaian pengujian analisis regresi terhadap data hasil pengukuran , mendapatkan korelasi antara angka setane metil ester asam-asam lemak jenuh berantai lurus dengan beberapa sifat fisiknya. Tabel 4 menyajikan korelasi-korelasi tersebut. Sementara Tabel 5 menampilkan nilai-nilai hasil pengukuran sifat-sifat fisik penting beberapa ester metal asam-asam lemak yang paling umum (Knothe, dkk., 1997).
Tabel 4. Persamaan regresi hubungan angka setan (Y) ester metil asam lemak dan sifat fisiknya (X)
Tabel 5. Sifat-sifat fisik terukur beberapa metil ester
Data komposisi asam lemak dari suatu minyak nabati, seperti yang dicantumkan pada Tabel 2, sangat berguna dalam analisis awal suatu biodiesel. Korelasi-korelasi yang tertera dalam Tabel 4 tersebut masih belum memadai untuk mendapatkan angka hasil perhitungan seluruh sifat-sifat penting biodiesel dengan tepat. Beberapa kekurangan tersebut
diantaranya: tak berlakunya korelasi bagi ester metal asam lemak tak jenuh; koefisien persamaan diperoleh secara empirik sehingga masih diperlukan eksperimen-eksperimen untuk melengkapi keperluan data; perlu diperoleh korelasi yang dapat mencakup pengaruh antara metal ester yang ada (baik sesama jenuh maupun jenuh-tak jenuh). Walaupun korelasi-korelasi tersebut belum tersedia, setidaknya dapat dijadikan basis perhitungan taksiran awal akan kualitas biodiesel yang akan dihasilkan.
KESIMPULAN
Pengembangan biodiesel sebagai bahan bakar terbarukan berbasis minyak nabati merupakan suatu prakarsa yang urgen dan strategis, karena situasi produksi-konsumsi minyak mentah dan solar (terutama sektor transportasi) telah mencapai taraf mengkhawatirkan, sementara potensi keanekaragaman sumberdaya hayati domestik sangat melimpah.
Minyak mentah dedak padi berkandungan senyawa bioaktif serta senyawa antioxidant tinggi, wax dan gum yang dapat direcovery dengan baik dan bernilai jual tinggi sebagai by-product. Kondisi penyimpanan dan kandungan
moisture dedak padi sangat mempengaruhi
kandungan asam lemaknya. Tingginya kandungan asam lemak dalam minyak memperbesar prosen konversi FAME yang dicapai dan berdasarkan kandungan asam lemaknya, biodiesel dari minyak mentah dedak padi dapat memenuhi karakteristik biodiesel yang ditetapkan. Transesterifikasi minyak mentah dedak padi high fatty acid (60%FA) berkondisi reaksi: 1:20 minyak/methanol, 10%HCl, dan 70oC memberikan 85% konversi FAME untuk satu jam reaksi. Oleh sebab itu, pemanfaatan minyak dedak padi sebagai nonedible,
inexpensive, low-grade oils sebagai bahan
baku alternatif pembuatan biodiesel diyakini dapat menurunkan biaya produksi. Akan tetapi, diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi transefterifikasi minyak mentah dedak padi menjadi biodiesel.
DAFTAR NOTASI DG = diglyserida/diacylglyserida FA = fatty acid/asam lemak FAME = fatty acid methyl ester GC = gas kromatografi
IEC = ion exchange chromatography HT-GC = high temperature gas
chromatography
MeOH = methanol
MG = monoglyserida/monoacylglyserida TG = triglyserida/triacylglyserida
TLC = thin layer chromatography
DAFTAR RUJUKAN
Abhaysah, B. K. D. Agrawal and L.S. Shukla, (1983), “A New Approach in Dewaxing and Refining Rice Bran Oil”, J. Am. Oil Chem.
Soc.,60, hal. 466.
Freedman,B., E.H. Pryde and T.L. Mounts., (1984), “Variables Affecting the Yields of Fatty Esters from Transesterified Vegetable Oils”, J. Am. Oil Chem. Soc.,61, hal. 1638-1643.
Freedman,B., and M. O. Bagby., (1990), “Predicting Cetane Numbers of n-Alcohols and Methyl Esters from their Physical Properties”, J. Am. Oil Chem. Soc.,67, hal. 565-571.
Fukuda, H., A. Kondo, and H. Noda, (2001), “Biodiesel Fuel Production by Transesterification of Oils”, J. Biosci. Bioeng., 92, hal. 405-416.
Goffman, F.D., S. Pinson, and C. Bergman., (2003), “Genetic diversity for Lipid Content and Fatty Acid Profile in Rice Bran”, J. Am.
Oil Chem. Soc., 80, hal. 485-490.
Klopfenstein, W.E., and Walker, H.S., (1983), “Efficiencies of Various Esters of Fatty Acids as Diesel Fuels”. J. Am. Oil
Chem. Soc., 60, hal. 8.
Knothe, Gerhard, Robert O. Dunn, Marvin O. Bagby, (1997), “Biodiesel : The use of
vegetable oils and their derivates as alternative diesel fuels”, Research Report of
Oil Chemical Research, National Center for agricultural utilization research. Peoria. USA. Ma, F. and M.A. Hanna, (1999), “Biodiesel Production: A Review”, Bioresour. Technol., 70, hal. 1-15.
Orthoefer, F.T., (1996), “Rice Bran Oil in Bailey’s Industrial Oils and Fat Products”, Vol.2, Y.H.Hui (eds.), A Wiley-Interscience, hal. 393-410.
Rukmini, C., (1988), “Chemical, Nutritional, and Toxicological Studies of Rice Bran Oil’,
Food Chemistry, 30, hal. 257-268.
Solomon, T.W. Graham, (1990), “Fundamentals of organic chemistry”, edisi 3, John Wiley & Sons. Canada.
Sridharan, R., and I.M., Mathai, (1974), “Transesterification Reactions”, J. Scient.
Ind. Res., 33, hal. 178-187.
Zhang, Y., Dube, M.A., McLean, D.D., Kates, M., (2003), “Review paper : Biodiesel production from waste cooking oil : 1. Process design and technological assessment”, Bioresour Technol., 89, hal. 1-16.
