lipase sawit

i Universitas Indonesia

UNIVERSITAS INDONESIA

IMMOBILISASI LIPASE DARI PSEUDOMONAS FLOURESCENS

DALAM MEMBRAN-MIKROREAKTOR UNTUK TRANSESTERIFIKASI

TRIGLISERIDA PADA MINYAK SAWIT MENJADI FATTY ACID

METHYL ESTER (FAME)

SKRIPSI

DINI ASYIFA

0806460465

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI BIOPROSES

DEPOK

JUNI 2012

Immobilisasi lipase..., Dini Asyifa, FT UI, 2012

ii Universitas Indonesia

UNIVERSITAS INDONESIA




METHYL ESTER (FAME)

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

program studi Teknologi Bioproses, Departemen Teknik Kimia

DINI ASYIFA

0806460465

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI BIOPROSES

DEPOK

JUNI 2012


i Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

Dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

Telah saya nyatakan dengan benar

Nama : Dini Asyifa

NPM : 0806460465

Tanda Tangan :

Tanggal : 25 Juni 2012


ii Universitas Indonesia

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh

Nama : Dini Asyifa

NPM : 0806460465

Program Studi : Teknologi Bioproses

Judul Skripsi : Immobilisasi Lipase Dari Pseudomonas flourescens

Dalam Membran-mikroreaktor Untuk

Transesterifikasi Trigliserida Pada Minyak Sawit

Menjadi Fatty Acid Methyl Ester (FAME)

:

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Program Studi Teknologi Bioproses, Fakultas Teknik,

Universitas Indonesia

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Dr. Ing. Ir. Misri Gozan, M.Tech. ( )

Pembimbing : Dr. Ir. Achmadin Luthfi, M.Eng ( )

Penguji : Ir. Rita Arbianti, M.Si ( )

Penguji : Dianursanti, ST, PhD ( )

Penguji : Dr.Ir Sukirno, M.Eng ( )

Ditetapkan di : Depok

Tanggal : 25 Juni 2012


iii Universitas Indonesia

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT, yang atas llimpahan rahmat dan karunia-

Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Makalah skripsi yang

berjudul “Immobilisasi Lipase Dari Pseudomonas flourescens Dalam Membran-

Mikroreaktor Untuk Transesterifikasi Trigliserida Pada Minyak Sawit Menjadi

Fatty Acid Methyl Ester (FAME)” dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah

Skripsi, salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Departemen

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Pada penulisan ini, penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

(1) Dr. Ing. Ir. Misri Gozan, M.Eng. selaku dosen pembimbing yang telah

menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk menuntun saya dalam

penyusunan skripsi ini.

(2) Dr. Ir. Achmadin Luthfi, M.Eng. selaku pembimbing ahli beserta

asistennya, Ruby, Farida, Wina yang telah menyediakan waktu untuk

mengajarkan banyak hal yang tidak saya mengerti dalam topik skripsi ini.

(3) Ir. Rita Arbianti M.Si. selaku dosen pembimbing akademik yang telah

menyediakan waktu untuk membimbing, mengarahkan, dan memberikan

petuah-petuah kepada saya selama saya kuliah di kampus ini.

(4) Para dosen Departemen Teknik Kimia FTUI yang telah memberikan ilmu,

pengalaman serta wawasan.

(5) Orangtua dan keluarga yang selalu memberi dukungan dan semangat

berupa keceriaan setiap harinya selama mengerjakan skripsi.

(6) Rekan satu bimbingan: Aditya Rinus P. Putra, Agung Marssada Pasaribu,

S. T., Chandra Paska Bakti, Florensia Indan Stepani (Teman paralel

penelitian), dan Nadia Chrisayu Natasha yang sudah membantu dalam


iv Universitas Indonesia

berbagi informasi dan pengetahuan serta pengalaman yang berkaitan

dengan penulisan ini.

(7) Destya Nilawati, Ester Kristin, Servatius Bismandityo, Santoso Wijaya,

Fika Adriani, Nindya Sani Widhyastuti, Indrianti Pramadewi, S. T., Darul

Hamdi, David Adiprakoso, Hendra Fauzi dan Prima Ernest para sahabat

yang telah memberikan dukungan sehingga penulis bersemangat dan bisa

menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam makalah skripsi ini masih terdapat banyak

kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan

untuk perbaikan di masa yang akan datang. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat

bagi para pembaca dan bagi dunia pendidikan dan ilmu pengetahuan.

Depok, 25 Juni 2012


v Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di

bawah ini:

Nama : Dini Asyifa

NPM : 0806460465


Departemen : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

Jenis Karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :




METHYL ESTER (FAME)

beserta perangkat yang ada (jika diperluka). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 25 Juni 2012

Yang menyatakan

(Dini Asyifa)


vi Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama : Dini Asyifa


Judul : Immobilisasi Lipase Dari Pseudomonas flourescens dalam

Membran-Mikroreaktor Untuk Transesterifikasi Trigliserida Pada

Minyak Sawit Menjadi Fatty Acid Methyl Ester (FAME)

:

Teknologi mikroreaktor telah menjadi teknologi yang paling menjanjikan dan

paling banyak digunakan dalam berbagai macam penelitian di seluruh dunia,

terutama dalam bidang bioteknolog. Penelitian ini menggunakan konsep

membran-mikroreaktor utnuk reaksi transesterifikasi trigliserida menjadi metil

ester. Konsep ini mengunakan pori-pori membran sebagai mikroreaktor yang

sebelumnya telah dilapisi (tertempel) dengan enzim lipase dari Pseudomonas

flourescens dengan menggunakan metode adsorpsi sederhana yang kemudian

dilanjutkan dengan pemberian tekanan. Waktu yang dibutuhkan untuk

mengimobilisasi enzim adalah 24 jam. Derajat immobilisasi (DI) yang berhasil

didapatkan dengan konsentrasi awal larutan lipase 50 mg/ml adalah 47,98% dan

besaran enzyme loading (EL) adalah sebesar 1,028 gr/m2.

Transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester dilakukan dengan melewatkan

feedstock (trigliserida dari minyak kelapa sawit dan metanol) melalui pori-pori

membaran. Produktivitas biokatalitik maksimal adalah sebesar 0,019

mmol/h.mg.lipase. Jika dibandingkan dengan sistem reaktor batch (dengan free

lipase enzyme), productivitas biokatalitik sistem membran-mikroreaktor ini lebih

besar 2,11 kalinya. Berdasarkan kemampuannya dalam menjadikan reaksi

transesterifikasi berjalan lebih cepat, metode ini cukup potensional jika digunakan

untuk produksi biodiesel secara komersial.

Keywords: membran, biokatalitik, membran-mikroreaktor, lipase, immobilisasi,

transesterifikasi, biodiesel, metil ester, enzyme loading, derajat immobilisasi


vii Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name : Dini Asyifa

Study Program : Teknologi Bioproses

Title : Immobilization Of Lipase In Membrane-microreactor For

Transesterification Of Tryglicerides In Palm Oil To Fatty Acid

Methyl Esters (FAME)

:

Microreactor technologies have become the most promising and widely used

technology in so many research all over the world, especially in biotechnology

field. This study used membrane-microreactor concept for transesterification

reaction of triglycerides to methyl esters. This concept was utilizing pores in

membrane as a kind of microreactor that had previously coated with lipase from

Pseudomonas flourescens by using a simple adsorptoin method and followed with

pressure driven ultrafiltration. The adsorption time taken to immobilized lipase in

membran area was 24 hours. With the initial concentration of lipase solution of 50

mg/ml, degree of immobilization measured is 47,98% and the amount of enzyme

loading measured is 1,028 gr/m2.

Transesterification of triglycerides to methyl esters was carried out by passing the

feedstock (triglycerides from crude palm oil and methanol) through membrane

pores. The maximum biocatalytic productivity of membrane-microreactor was

approximately 0,019 mmol/h.mg.lipase. To be compared with reactor batch

system (without immobilizing lipase in any matrix/ free lipase enzyme), the

biocatalityc production of this membrane-microreactor system was 2,11 times

greater than those of free lipase. As its ability to allow the transesterification

reaction carried out much faster, this method is potential enough to be used in

transesterification of triglycerides for commercial biodiesel/ methyl ester

production.

Keywords: membrane, biocatalytic, membrane-microreactor, lipase,

immobilization, transesterfication, biodiesel, methyl este, degree of

immobilization, enzyme loading


viii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN ................................................................ v

PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .......................... v

ABSTRAK ..........................................................................................................................vi

ABSTRACT ....................................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ..................................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................... 5

1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................................ 5

1.4. Batasan Masalah ................................................................................................. 6

1.5. Sistematika Penulisan ......................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................ 8

2.1. Biodiesel ............................................................................................................. 8

2.1.1. Potensi Biodiesel di Indonesia .................................................................. 11

2.1.2. Bahan Baku Biodiesel ............................................................................... 12

2.1.3. Produksi Biodiesel .................................................................................... 13

2.2. Katalis Enzim .................................................................................................... 16

2.2.1. Lipase ........................................................................................................ 18

2.2.2. Metode Immobilisasi Enzim ..................................................................... 20

2.3. Teknologi Membran-Mikroreaktor ................................................................... 23

2.4. State of The Art ................................................................................................. 26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................................... 29

3.1 Diagram Alir Penelitian .......................................................................................... 29

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................................. 30

3.3 Desain Penelitian .................................................................................................... 30


ix Universitas Indonesia

3.3.1 Kurva Standar Protein dengan Metode Lowry ................................................. 30

3.3.2 Immobilisasi Stasioner ..................................................................................... 31

3.3.3 Sintesis biodiesel dan Analisis GC-MS ........................................................... 31

3.3 Alat dan Bahan ........................................................................................................ 31

3.3.1 Alat ................................................................................................................... 31

3.3.2 Bahan ............................................................................................................... 32

3.4 Prosedur Penilitian .................................................................................................. 33

3.4.1. Pembuatan Kurva Kalibrasi Protein Standar ............................................. 33

3.4.2. Preparasi Larutan Lipase ........................................................................... 35

3.4.3. Immobilisasi Enzim Lipase ....................................................................... 35

3.4.4. Sintesis Metil Ester ................................................................................... 40

3.4.5. Metode Analisis ........................................................................................ 41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 43

4.1. Hasil Immobilisasi Enzim ................................................................................. 43

4.2. Produktivitas Biokatalitik (Pcat) Pada Sistem Membran-mikroreaktor Dengan

Enzim Lipase Terimmobilisasi Dibandingakan Dengan (Pcat) Sistem Reaktor Batch

dengan Lipase Mobile ................................................................................................... 44

4.3. Pengaruh Rasio mol Trigliserida:Metanol pada Produktivitas Biokatalitik

Lipase Terimmobilisasi pada Membran-mikroreaktor .................................................. 46

4.4. Pengaruh Temperatur Terhadap Produktivitas Biokatalitik Lipase

Terimmobilisasi pada Membran-mikroreaktor ............................................................. 48

4.5. Distribusi Enzim ............................................................................................... 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 50

5.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 50

5.2 Saran ....................................................................................................................... 50

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 52

LAMPIRAN ...................................................................................................................... 57


x Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Data cadangan terbukti minyak bumi di Indonesia tahun 2004-2011

(Ditjen MIGAS: www.migas.esdm.co.id) .............................................................. 1

Tabel 1.2. Data Produksi minyak Bumi di Indonesia Tahun 2004-2011 (Ditjen

MIGAS: www.migas.esdm.go.id) ........................................................................... 2

Tabel 2.1. Spesifikasi biodiesel berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI 04-

7182-2006) .............................................................................................................. 9

Tabel 2.2. Perbandingan biodiesel dan solar (www.bexi.co.id) ........................... 10

Tabel 2.3. Perbandingan emisi biodiesel dan solar (www.bexi.com) ................... 11

Tabel 2.4. Kandungan asam lemak pada minyak kelapa sawit (Preeti et al., 2007)

............................................................................................................................... 13

Tabel 2.5. Perbandingan berbagai jenis katalis ..................................................... 17

Tabel 2.6. State of The Art penelitian produksi biodiesel/metil ester ................... 28

Tabel 3.1.Desain eksperimen kurva standar protein ............................................. 30

Tabel 3.2. Desain eksperimen immobilisasi stasioner .......................................... 31

Tabel 3.3. Data eksperimen pengolahan data hasil GC-MS ................................. 31

Tabel 3.4. Alat-Alat Yang Digunakan .................................................................. 32

Tabel 3.5. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ................................... 32

Tabel 3.6. Sepuluh deret konsentrasi untuk pembuatan kurva kalibrasi protein

standar ................................................................................................................... 34

Tabel 4.1. Hasil immobilisasi enzim lipase AK ................................................... 44

Tabel 4.2. Pcat untuk masing-masing sistem reaksi ............................................. 46


xi Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Proses Reaksi Transesterifikasi Trigliserida Dengan Metanol (Zhang

et al., 2003) ............................................................................................................ 14

Gambar 2.2. Perbandingan Energi Aktivasi Dengan Dan Tanpa Enzim

(http://en.wikipedia.org/)....................................................................................... 16

Gambar 2.3. Klasifikasi immobilisasi enzim. (A) Metode carrier-bindingi, (B)

Metode cross-linking, (C) Metode entrapping (Sato et al., 2002) ........................ 20

Gambar 2.4. Enzim Terikat pada Solid Support (www.rpi.edu) ........................... 21

Gambar 2.5. Ikatan antara enzim dengan support pada metode carrier-binding (A)

adsorpsi fisik, (B) ikatan ionik, (C) ikatan kovalen (Brena and Batista-Viera,

2006) ..................................................................................................................... 22

Gambar 2.6. Prinsip dasar produksi biodiesel dengan membran-mikroreaktor .... 24

Gambar 2. 7. Mekanisme Ping Pong Bi Bi oleh Candida antartica(Suan 2005) . 25

Gambar 3.1. Diagaram alir penelitian ................................................................... 29

Gambar 3.2. Susunan alat untuk melarutkan lipase pada phosphate buffer ......... 35

Gambar 3.3.Susunan alat pada tahap pencucian membran ................................... 36

Gambar 3.4. Lapisan halus dan kasar pada membran PES 300 kDa .................... 37

Gambar 3.5. Susunan alat pada immobilisasi enzim lipase secara stasioner ........ 38

Gambar 3.6. Susunan alat saat ultrafiltrasi ........................................................... 38

Gambar 3.7. Susunan alat saat pembilasan membran ........................................... 38

Gambar 3.8. Susunan alat untuk sintesis metil ester ............................................. 41

Gambar 4.1. Grafik Pcat Membran-mikroreaktor dengan lipase terimmobilisasi vs

reaktor batch dengan lipase mobile untuk metil palmitat ..................................... 45

Gambar 4.2. Produktivitas biokatalitik membran-mikroreaktor dengan lipase

terimmobilisasi vs reaktor batch dengan free enzyme lipase untuk metil oleat .... 45

Gambar 4.3. Grafik Pengaruh rasio mol trigliserida : metanol terhadap

produktivitas biokatalitik membran-mikroreaktor ................................................ 47

Gambar 4.4. Pengaruh temperatur pada produktivitas membran-mikroreaktor ... 48

Gambar 4.5. Membran PES 300 kDa .................................................................... 49


1 Universitas Indonesia

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan gencarnya kegiatan pembangunan

di Indonesia, konsumsi dan kebutuhan bahan bakar minyak turut mengalami

peningkatan yang sangat pesat. Sumberdaya energi minyak dan gas menjadi

andalan utama perekenomian negara baik secara langsung maupun tak langsung

sebagai penyumbang terbesar devisa hasil ekspor kepada negara (Haryanto, 2002).

Ketergantungan Indonesia terhadap bahan bakar minyak terutama bahan bakar

berbasis fosil dapat dikatakan sangat besar terutama pada sektor transportasi dan

industri. Sekitar 52.5% pemakaian energi di Indonesia berasal dari minyak bumi,

21.5% batubara, gas bumi 19%, air 3.7% dan panas bumi 3% (Hambali et al.,

2007).

Tingginya angka kebutuhan dan konsumsi bahan bakar minyak dalam negeri

tidak sejalan dengan penurunan produksi minyak bumi yang disebabkan oleh

berkurangnya cadangan terbukti minyak bumi akibat sulit didapatkannya

cadangan minyak bumi yang potensial. Berikut adalah tabel yang menunjukan

data pengurangan angka cadangan dan produksi minyak bumi di Indonesia mulai

tahun 2004 hingga tahun 2011:

Tabel 1.1. Data cadangan terbukti minyak bumi di Indonesia tahun 2004-2011 (Ditjen

MIGAS: www.migas.esdm.co.id)

Tahun Terbukti Potensial Total

2004 4.3 4.31 8.61

2005 4.19 4.44 8.63

2006 4.37 4.56 8.96

2007 3.99 4.41 8.4

2008 3.75 4.47 8.22

2009 4.3 3.7 8

2010 4.23 3.53 7.76

2011 4.04 3.69 7.73

*)Keterangan: Milyar Barel


http://www.migas.esdm.co.id/

2


Tabel 1.2. Data Produksi minyak Bumi di Indonesia Tahun 2004-2011 (Ditjen MIGAS:

www.migas.esdm.go.id)

Tahun Minyak

Bumi Kondensat Total

2004 353.945 46.541 400.496

2005 341.203 46.450 387.654

2006 322.350 44.699 367.050

2007 305.137 43.211 348.348

2008 312.484 45.016 357.500

2009 301.663 44.650 346.313

2010 300.872 43.965 344.836

2011 289.445 40.150 329.595

Tabel 1.1. di atas menjabarkan penurunan jumlah cadangan terbukti minyak bumi

di Indonesia dari tahun 2004 dengan jumlah 8.61 milyar barel menjadi 7.73 milyar

barel pada tahun 20011. Sedangkan Tabel 1.2. menguraikan data penurunan

produksi minyak bumi di Indonesia hingga mencapai 329.595 ribu barel/hari dari

sebelumnya pada tahun 2004 sejumlah 400,496 ribu barel/hari pada tahun 2004,

yakni sekitar 17,7% penurunan produksi harian minyak bumi.

Selain masalah tersebut di atas, masalah lingkungan yang disebabkan oleh

bahan bakar minyak berbasis fosil juga merupakan masalah yang cukup serius.

Pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga

melepaskan gas-gas, antara lain karbon diokasida (CO2), nitrogen oksida (NOx),

dan sulfur dioksida (SO2) yang menyebabkan pencemaran udara seperti hujan

asam, smog dan pemanasan global). Peningkatan konsentrasi CO2 terutama

disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil serta alih fungsi hutan menjadi

lahan ekonomis (Utomo, 2007).

Beberapa masalah yang disebutkan di atas, telah melahirkan pemikiran

baru guna mencari alternatif yang tepat untuk mengatasi masalah-masalah tersebut.

Biodiesel sebagai pengganti bahan bakar solar merupakan salah satu solusi yang

di percaya dapat mengatasi masalah tersebut. Di Indonesia, produksi biodiesel

memiliki potensi yang sangat besar mengingat Indonesia memiliki potensi alam

yang dapat digunakan sebagai bahan baku biodiesel, seperti minyak kedelai,

minyak jarak, minyak zaitun, minyak kelapa sawit dan minyak sayuran lainnya

*)Keterangan: Ribu Barel/hari


3


dalam jumlah yang tidak sedikit. Terutama untuk minyak kelapa sawit,

penyebaran area lahan yang berpotensi untuk pengembangan kelapa sawit di

Indonesia tersebar di wilayah NAD (454.468 ha), Sumatera Utara (285.652 ha),

Sumatera Barat (47.796 ha), Riau (1.557.863 ha), Jambi (511.433 ha), Sumatera

Selatan (1.350.275 ha), Kalimantan Barat (1.252.371 ha), Kalimantan Tengah

(1.401.236 ha), Kalimantan Timur (2.830.015 ha), Kalimantan Selatan (965.544

ha), Irian Jaya (1.511.276 ha), dan Sulawesi Tengah (215.728 ha). Dan,

produkstivitas minyak kelapa sawit baik dari perkebunan negara, perkebunan

rakyat maupun swasta pada tahun 2004 masing-masing meningkat dari 4.79, 3.18

dan 3.21 ton CPO/ha/tahun tahun menjadi secara berturut-turut 5.23, 3.69 dan

3.28 ton CPO/ha/tahun pada tahun 2008 (Goenadi, 2005).

Biodiesel didefinisikan sebagai (mono alkyl esters, baik metil ataupun etil

ester) dari rantai panjang asam lemak yang diperoleh dari minyak sayur-sayuran

atau lemak hewan, terbentuk dari hasil transesterifikasi minyak sayur-sayuran

dengan metanol ataupun etanol (Al-Zuhair, 2007). Kelebihan dari biodiesel jika

dibandingkan dengan bahan bakar mesin diesel lainnya diantaranya, biodiesel

tidak beracun dan dapat dibiodegradasi, mempunyai angka setan yang tinggi,

mampu mengurangi emisi karbon monoksida, hidrokarbon dan NOx, serta tersedia

dalam fase cair (Haryanto, 2002). Selain itu biodiesel dapat langsung digunakan

pada hampir setiap mesin diesel tanpa harus melakukan banyak modifikasi dari

mesin itu sendiri.

Produksi biodiesel secara umum dilakukan dengan transesterifikasi, atau

disebut juga alkoholis atau metanolis yaitu proses penggantian alkohol ester

(gliserol) dengan alkohol. Alkoholis lemak umumnya menggunkan alkohol rantai

pendek dengan katalis kimia (asam atau basa) atau biokatalis (enzimatik).

Penggunaan katalis kimia dalam proses produksi biodiesel ternyata memiliki

beberapa kelemahan daiantaranya, memerlukan kemurnian bahan baku yang

tinggi (kadar asam lemak bebas kurang dari 2%), dapat menghasilkan limbah cair,

biaya pemurnian produk yang dapat dikatakan tidak sedikit karena dengan

penggunaan katalis kimia ini diperlukan pemisahan lebih lanjut setelah setelah

proses produksi selesai dilakukan.


4


Katalis enzim dengan segala kelebihan yang dimilikinya, diataranya:

bersifat spesifik (sehingga pembuatan produk samping dapat dihindari), hanya

diperlukan kondisi temperatur dan tekanan yang rendah dalam proses reaksi

(berpengaruh pada pengurangan biaya produksi terutama utilitas), proses

pemisahan gliserol dapat dilakukan dalam satu kali tahap serta sifatnya yang

ramah lingkungan (Sembiring and Komalasari, 2009) diyakini dapat mengatasi

masalah-masalah dalam penggunaan katalis kimia.

Katalis enzim dengan segala kelebihannya, ternyata juga memiliki

kelemahan dalam penggunaannya untuk produksi biodiesel, kelarutan alkohol

rantai pendek, seperti metanol, dengan minyak adalah kecil dan keberadaannya

mendorong terjadinya deaktivasi enzim (Shimada et al., 1999), kelarutan gliserol

yang kecil pada metanol menyebabkan gliserol yang terbentuk dapat melapisi

enzim sehinga menurunkan aktivitas enzim (Dossat et al., 1999) serta biaya

pengadaan enzim tinggi sehingga menyebabkan proses ini kurang ekonomis.

Untuk itu diperlukan suatu metode guna mengatasi masalah di atas. Metode

immobilisasi enzim dengan bantuan support sebagai media pembantu, dapat

menahan enzim dalam struktur molekulnya, sehingga diharapkan enzim dapat

digunakan kembali untuk dapat menekan biaya produksi reaksi enzimatis.

Immobilisasi enzim pada media berpori dapat berguna untuk mencegah inaktivasi

enzim dan meningkatkan stabilitas kerja dari enzim (Mateo et al., 2007).

Dalam (Zhao et al., 2006), membran disebut sebagai salah satu contoh

media berpori yang dapat digunakan untuk immobilisasi enzim. Beberapa

penelitian mengenai penggunaan membran dalam immobilisasi enzim telah

dilakukan (Tanigaki et al., 1993); (Giorno et al., 2000); (Lozano et al., 2004).

Dalam penelitian yang telah dilakukan tersebut, disebutan bahwa membran

memiliki kelebihan utama diantaranya adalah reaksi enzimatis dapat dilakukan

secara terus-menerus, katalis dapat digunakan kembali, mengurangi inhibisi

substrat ataupun produk, kontrol ketat produk yang akan dihasilkan (kerja enzim

yang spesifik), kemudian reaksi dan pemisahan dapat dilakukan dengan sekali

tahap (single step).

Ide tentang menggunaan pori-pori membran sebagai mikroreaktor telah

diperkenalkan oleh (Rios et al., 2004). Dengan metode immobilisasi enzim pada


5


membran dan penggunaan pori-pori membran sebagai mikroreaktor untuk

berlangsungnya transesterifikasi diharapkan dapat mengatasi masalah tingginya

biaya pengadaan bahan dan biaya produksi biodiesel guna mengetahui lebih lanjut

mengenai penentuan kondisi optimum yang diperlukan untuk memproduksi metil

ester atau biodiesel.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang terurai di atas, maka rumusan masalah

dalam penelitian ini adalah:

1. Berapakah besaran derajat immobilisasi dan enzim loading yang dapat

diperoleh yang berhasil tertempel pada permukaan membran support melalui

proses immobilisasi adsorpsi-bertekanan?

2. Bagaimanakah perbandingan antara Pcat yang yang dimiliki oleh sistem

membran-mikroreaktor dengan lipase terimmobilisasi jika dibandingan

dengan Pcat yang dimiliki oleh reaktor batch dengan lipase mobile?

3. Bagaimanakah pengaruh temperatur dan perbandingan trigliserida : metanol

terhadap produktivitas enzim lipase terimmobilisasi pada sistem membran-

mikroreaktor?

4. Bagaimanakah distibusi enzim lipase pada membran?

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mendapatkan besaran derajat immobilisasi dan enzim loading yang

berhasil tertempel pada permukaan membran support melalui proses

immobilisasi adsorpsi-bertekanan.

2. Mengetahui perbandingan antara Pcat yang yang dimiliki oleh sistem

membran-mikroreaktor dengan lipase terimmobilisasi jika dibandingan

dengan Pcat yang dimiliki oleh reaktor batch dengan lipase mobile.

3. Mengetahui pengaruh temperatur dan perbandingan trigliserida : metanol

terhadap produktivitas enzim lipase terimmobilisasi pada sistem

membran-mikroreaktor.

4. Mengetahui distibusi enzim lipase yang tertembel pada membran.


6


1.4. Batasan Masalah

Yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Enzim lipase yang digunakan untuk proses immobilisasi dan sintesis adalah

lipase dari pseudomonas florescens yang didatangkan dari Amano Enzyme

(Nagoya, Jepang).

2. Pada penelitian paralel oleh Florensia Indan Stepani akan dilakukan dengan

menggunakan enzim lipase Bukholderia cepacia sebagai pembanding hasil

produksi biodiesel jika dibandingkan dengan pseudomonas flourescens.

3. Substrat yang digunakan untuk mensintesis biodiesel adalah minyak goreng

kelapa sawit bermerek Bimoli.

4. Jenis membran yang digunakan adalah membran polyethersulfone (PES)

ukuran 300 kDa.

1.5. Sistematika Penulisan

Penulisan dalam skripsi ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan

penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi tentang prinsip dasar ilmu yang berkaitan dengan

penelitian. Membahas tentang mekanisme sintesis biodiesel, enzim lipase, reaksi

yang terbentuk dan perlakuan enzim yang terimmobilisasi.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi penjelasan diagram alir penelitian, bahan dan alat yang

digunakan dalam penelitian, desain penelitian beserta prosedus yang dilakukan

pada percobaan yakni uji aktivitas lipase, uji stabilitas lipase telah diimmobilisasi

dengan membran.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi tentang pengolahan data, pembahasan hasil dan analisa-

analisa terhadap hasil penelitian yang telah dilakukan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN


7


Bab ini berisi tentang kesimpulan penelitian secara keseluruhan serta

saran yang diperlukan untuk kelanjutan penelitian dan perkembangan penelitian

berikutnya.



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Biodiesel

Biodiesel adalah bahan bakar alternatif untuk mesin diesel yang

belakangan ini mendapatkan perhatian di seluruh dunia setelah mencapai tingkat

kesuksesan yang cukup tinggi di negara-negara Eropa. Kelebihan yang paling

utama dari biodiesel adalah biodiesel merupakan salah satu dari beberapa bahan

bakar terbaharui yang tersedia saat ini, yang juga diperkuat dengan kenyataan lain

bahwa bahan bakar ini tidak beracun dan biodegradable. Biodiesel dapat

digunakan secara langsung pada hampir semua mesin diesel tanpa

membutuhakan banyak modifikasi dari mesin itu sendiri.

Biodiesel mulai diteliti karena kesadaran manusia yang semakin akan

pencemaran yang ditimbulkan oleh bahan bakar konvensional (bahan bakar fosil)

serta persediaan minyak bumi yang terus menipis. Sebagai bahan bakar yang

dapat diperbaharui, biodisel mempunyai keuntungan, salahsatunya adalah

biodiesel mudah digunakan (memerlukan hanya sedikit atau bahkan tidak

memerlukan sama sekali modifikasi dari mesin diesel yang telah ada), selain itu

bahan bakar ini dapat diurai alam secara alamiah serta dapat diproduksi secara

domestik dari hasil pertanian.

Bahan bakar biodiesel ini terdiri dari monoalkil ester yang dapat terbakar

bersih, yang juga dikenal sebagai B100, yang menunjukan bahwa biodiesel murni

100% terdiri dari mono-alkil ester (Tahar and Adrisman, 2005). Jika dibandingkan

dengan bahan bakar solar, biodisel dapat menghasilkan jumlah power dan torsi

yang sama dengan minyak solar dalam jumlah yang sama dan juga biodiesel

memiliki efek pelumasan yang lebih baik jika dibandingkan dengan solar.

Biodisel juga sesuai dengan komponen mesin diesel, dan yang tidak kalah

pentingnya adalah bahwa emisi gas buang yang dihasilkan oleh biodiesel ternyata

juga lebih aman dalam beberapa hal bila dibandingkan dengan menggunakan

bahan bakar fosil. Tabel 2.1. memaparkan karakteristik biodiesel berdasarkan

Standar Nasional Indonesia :


9


Tabel 2.1. Spesifikasi biodiesel berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI 04-7182-2006)

Karakteristik Metode Batasan Unit

Min. Maks.

Viskositas (40o) ASTM D 445 2.3 6.0 mm

2/s (cst)

Densitas (40o) ASTM D 1298 850 890 kg/m

3

Cetane Number ASMTD 613 51 - -

Coper Strip Corrosion ( 3

jam, 50°C)

ASTM D 130 - 3 %wt

Carbon Residu

- Sample

- 10% dist. residu

ASTM D 4530 0,005 0,3 %wt

Air dan sedimen ASTM D 2709 atau

ASTM D 1160

- 0.05 %vol

Temperatur destilasi, 90%

recovered

ASTM D 1160 - 360 %wt

Sulfated ash ASTM D 874 - 0.02 oC

Sulfur ASTM D 5453 atau

ASTM D 1266

- 100 ppm

Phosphorous content AOCS Ca 14 – 56 atau

ASTM D 6584

- 10 ppm

Bilangan asam (NA) AOCS Cd 3 – 36 atau

ASTM D 664

- 0.8 Mg-KOH/g

Free Gliserin AOCS Ca 14 – 56 atau

ASTM D 6584

- 0,02 %wt

Total Gliserin (Gtot) AOCS Ca 14 – 56 atau

ASTM D 6584

- 0,24 %wt

Kandungan Ester AOCS Cd 1 - 25 96.5 - %wt

Bilangan iod AOCS Cd 1 - 25 - 115 % mass (g

I2/100 g)


10


Dalam (Knothe et al., 2005), dinyatakan beberapa kelebihan yang dimiliki

oleh biodiesel, diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Terbuat dari bahan alam sehingga dapat dengan mudah didegradasi.

2. Tidak beracun.

3. Memiliki angka setana yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan solar.

4. Asap buangan dari biodiesel tidak berbahaya, karena tidak mengandung

sulfur dan senyawa aromatik sehingga asap buangan dari biodiesel ramah

lingkungan, serta hasil pembakarannya hanya menghasilkan emisi CO2

dan NOx yang sedikit.

5. Biodiesel memberikan efek pelumasan yang lebih baik jika dibandingakan

dengan bahan bakar diesel konvensional.

6. Mempunyai flash point yang cukup tinggi sehingga aman dalam

penyimpanan.

Pada Tabel 2.2. dan Tabel 2.3. secara berturut-turut dijabarkan beberapa

perbandingan sifat fisika-kimia biodiesel serta perbandingan emisi yang

dihasilkan oleh biodiesel jika dibandingan dengan solar (petrodiesel):

Tabel 2. 2. Perbandingan biodiesel dan solar (www.bexi.co.id)

Fisika-Kimia Biodiesel Solar (Petrodiesel)

Kelembaban % 0,1 0,1

Engine power Energi yang dihasilkan 128.000

BTU

Energi yang dihasilkan

130.000 BTU

Engine torque Sama Sama

Modifikasi engine Tidak diperlukan -

Konsumsi bahan bakar Sama Sama

Lubrikasi Lebih tinggi Lebih rendah

Emisi Co rendah, total hidrokarbon,

sulfur diaoksida dan nitroksida.

Co tinggi total hidrokarbon

sulfur dioksida dan nitroksida.

Penanganan Flamable lebih rendah Flamable lebih tinggi

Lingkungan Toxisitas rendah Toxisitas lebih tinggi

Keberadaan Terbarukan (renewable) Tak terbarukan


http://www.bexi.co.id/

11


Tabel 2.3. Perbandingan emisi biodiesel dan solar (www.bexi.com)

Emisi Satuan Biodiesel Petrodiesel

(Solar) Perbedaan

SO2 ppm 0 78 -100

CO ppm 10 40 -75

NO ppm 37 64 -42

NO2 ppm 1 1 0

O2 %-b 6 6,6 -9

Total partikulat Mg/Nm3 0,25 5,6 -96

Benzen Mg/Nm3 0,3 5,01 -99,9

Toulene Mg/Nm3 0,57 2,31 -99,9

Xylene Mg/Nm3 0,73 1,57 -99,9

Etilbenzen Mg/Nm3 0,3 0,73 -59

Sifat fisika-kimia yang dimiliki oleh biodiesel secara garis besar memiliki

kesamaan, namun ada pula sedikit perbedaan yang dimiliki oleh keduanya. Untuk

jumlah emisi yang dihasilkan terlihat perbedaan yang cukup besar. Berdasarkan

Tabel 5, emisi gas buang yang dihasilkan oleh biodiesel umumnya jauh lebih kecil

jika dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional (diesel).

2.1.1. Potensi Biodiesel di Indonesia

Salah satu bahan baku untuk produksi biodiesel adalah minyak nabati.

Minyak kelapa sawit contohnya, minyak ini merupakan salah satu bahan baku

biodiesel yang sangat berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia yang

merupakan negara penghasil CPO terbesar dunia. Penyebaran area lahan yang

berpotensi untuk pengembangan kelapa sawit di Indonesia tersebar hampir di

berbagai wilayah di Indonesia, diantaranya di wilayah NAD (454.468 ha),

Sumatera Utara (285.652 ha), Sumatera Barat (47.796 ha), Riau (1.557.863 ha),

Jambi (511.433 ha), Sumatera Selatan (1.350.275 ha), Kalimantan Barat

(1.252.371 ha), Kalimantan Tengah (1.401.236 ha), Kalimantan Timur (2.830.015

ha), Kalimantan Selatan (965.544 ha), Irian Jaya (1.511.276 ha), dan Sulawesi

Tengah (215.728 ha). Dan, produkstivitas minyak kelapa sawit baik dari

perkebunan negara, perkebunan rakyat maupun swasta pada tahun 2004 masing-


12


masing meningkat dari 4.79, 3.18 dan 3.21 ton CPO/ha/tahun tahun menjadi

secara berturut-turut 5.23, 3.69 dan 3.28 ton CPO/ha/tahun pada tahun 2008

(Goenadi, 2005).

Tujuan utama dari pemanfaatan bahan baku minyak kelapa sawit adalah

bagaimana kita dapat memanfaatkan sumber yang melimpah di Indonesia agar

dapat menjadi lebih bermanfaat. Jika hal ini dilaksanakan maka dapat

mengendalikan produksi sawit di saat panen besar, selain itu dapat mengurangi

impor minyak diesel yang menyita cadangan devisa negara. Berikut adalah

beberapa keuntungan yang dapat diperoleh negara dengan melakukan

pengembangan produksi biodiesel (www.bexi.co.id) :

a. Meringankan pemerintah dalam mengurangi impor migas dalam rangka

memenuhi kebutuhan bahan bakar dalam negeri.

b. Mengembangkan sektor agrobisnis sekaligus memberikan nilai tambah

bagi komoditas minyak kelapa sawit, termasuk pengembangan usaha

undustri yang terkait.

c. Sangan dimungknkan di masa mendatang biodieem menjadi salah satu

komoditi ekspor Indonesia.

2.1.2. Bahan Baku Biodiesel

Salah satu bahan baku untuk produksi biodiesel adalah minyak kelapa

sawit. Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang

dinamakan minyak inti kelapa sawit atau pal kernel dan sebagai hasil samping

adalah bungkil inti kelapa sawit. Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80%

perikarp dan 20% buah yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam

perikarp sebesar 34%-40%.

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi

yang tetap. Layaknya lemak dan minyak pada umumnya, minyak kelapa sawit

terususun atas trigliserida yang merupakan ester dari gliserol dengan tiga molekul

asam lemak. Senyawa trigliserida pada minyak sawit mengandung hidrokarbon,

layaknya minyak bumi, sehingga bila dianalogikan dengan proses pengilangan


http://www.bexi.co.id/

13


minyak bumi, maka minyak sawit dapat pula menghasilkan produk-produk

turunan yang dapat dihasilkan dari pengolahan minyak bumi seperti biodiesel,

bensin, minyak tanah, dan pelumas (Wafa, 2009). Berikut adalah komposisi asam

lemak yang dimiliki oleh minyak kelapa sawit, berdasarkan (Preeti et al., 2007) :

Tabel 2.4. Kandungan asam lemak pada minyak kelapa sawit (Preeti et al., 2007)

Asam Lemak Kandungan %

Palmitat C:16 43.45

Stearat C-18 0.8865

Oleat 18:1 40.98

Linolaet 18:2 14.67

Linolenat 18:3 -

Berdasarkan Tabel 2.4. palmitat dan oleat merupakan asam lemak yang paling

banyak terkandung dalam minyak kelapa sawit dengan jumlah yang tidak terlalu

jauh berbeda, yakni palmitat sebanyak 43.45% dan oleat sebanyak 40.49%.

2.1.3. Produksi Biodiesel

Biodiesel dapat diproduksi dengan mereaksikan minyak nabati dengan

alkohol serta tambahan katalis. Proses produksi biodiesel ini disebut

transesterifikasi atau alkoholis. Dalam kimia organik, transesterifikasi

didefinisikan sebagai proses pertukaran gugus alkoksi suatu ester pada senyawa

ester dengan senyawa alkohol yang berbeda. Pada transesterifikasi minyak nabati,

transesterifikasi tersebut merupakan proses menggunakan alkohol (metanol/

etanol) dengan keberadaan katalis, baik asam atau basa, untuk memutuskan secara

kimiawi molekul minyak nabati menjadi metil atau etil ester dari minyak tersebut

dengan gliserol sebagai produk sampingnya. Berikut adalah proses reaksi

tranesterifikasi secara umum:


14


Gambar 2.1. Proses Reaksi Transesterifikasi Trigliserida Dengan Metanol (Zhang et al.,

2003)

Gambar 2.1 di atas ini menjelaskan proses umum transesterifikasi trigliserida

menjadi metil ester. Berdasarkan stoikiometri reaksinya, terlihat bahwa

dibutuhkan tiga mol alkohol untuk bereaksi dengan satu mol trigliserida agar

dihasilkan tiga mol ester dan satu mol gliserol. Pada kenyataannya dalam produksi

biodiesel, kerap kali digunakan jumlah mol alkohol yang sedikit berlebih, dengan

tujuan agar kesetimbangan berjalan ke kanan (ke arah produk).

Dalam proses reaksi transesterifikasi, terdapat beberapa faktor yang

mempengaruhi jalannya reaksi yang juga berpengaruh pada produk yang

dihasilkan, seperti jenis katalis yang digunakan (asam, basa atau biokatalis),

jumlah katalis, temperatur, kecepatan pengadukan, waktu transesterifikasi serta

rasio mol reaktan (minyak nabati : alkohol). Beikut adalah penjelasan singkat

mengenai faktor yang mempengaruhi reaksi tranesterifikasi dalam produksi

biodiesel:

a. Pengaruh Suhu : Laju transesterifikasi sangat dipengaruhi oleh temperatur

reaksi. Dengan suhu kamar, reaksi dapat berjalan dengan sempurna namun

membutuhkan waktu yang lebih lama. Dimana umumnya raksi akan terjadi

pada suhu titik didih metanol (60-70oC) pada tekanan atmoserik. Apabila

reaksi berlangsung pada temperatur sedang, asam bebas dari CPO harus

dihilangkan dengan melakukan perlakuan awal (penghilangan kadar asam),


15


namun tahap ini tidak perlu dilakukan apabila reaksi berlangsung pada

tekanan tinggi (9 kPa) dan temperatur tinggi (240oC). Dimana, pada kedua

kondisi tersebut reaksi transesterifikasi dapat berlangsung spontan (Ma and

Hanna, 1999).

b. Pengaruh Waktu Transesterifikasi : Laju konversi akan meningkat seiring

dengan peningkatan waktu reaksi. Berdasarkan (Freedman et al., 1984),

reaksi transesterifikasi terhadap minyak kacang, minyak bunga matahari, dan

minyak kedelai dengan kondisi rasio metanol terhadap minyak adalah 6:1,

katalis yang digunakan adalah 0,5% natrium metoksida dan suhu 60oC. Pada

1 menit pertama didapatkan rendemen untuk minyak kedelai dan minyak

bunga matahari adalah sebesar 80%. Setelah 1 jam, konversi dari minyak

tersebut hampir sama yaitu 93-98%.

c. Pengaruh Rasio Mol Reaktan : Berdasarkan stoikiometri reaksi terlihat

bahwa dibutuhkan tiga mol alkohol untuk bereaksi dengan satu mol

trigliserida agar dihasilkan tiga mol ester dan satu mol gliserol. Pengguanaan

alkohol berlebih bertujuan agar kesetimbangan dapat bergerak ke arah

kanan (produk) agar produk yang diinginkan dapat dipisahkan dari

campuran yang terbentuk. Konsentrasi metil ester akan bertambah seiring

dengan pertambahan rasio mol metanol/minyak sawit (Supranto, 2002).

d. Pengaruh Residence Time: Residence Time merupakan waktu rata-rata

yang dilewati oleh suatu bahan pada suatu area. Berdasarkan hasil

penelitian yang dilakukan oleh (Shibaki-Kitakawa et al., 2005) dengan laju

alir yang berbeda, laju alir terkecil akan menghasilkan konversi terbesar.

Hal ini disebabkan oleh laju alir yang kecil akan menghasilkan recidence

time yang besar.

e. Pengaruh Katalis : Katalis terbagi menjadi katalis kimia (asam dan basa),

katalis padat, dan katalis enzim. Reaksi transesterifikasi yang dilakukan

dengan menggunakan katalis akan berlangsung lebih cepat jika

dibandingkan dengan katalis asam (Freedman et al., 1984). Namun,


16


apabila gliseria mengandung kandungan asam lemak bebas yang tinggi,

raksi tersebut cocok menggunakan katalis asam (Ma and Hanna, 1999).

2.2. Katalis Enzim

Enzim merupakan katalisator biologis, yang molekulnya tersusun dari

rangkaian asam amino atau pada umumnya disebut juga protein. Sebagai

katalisator enzim mampu meningkatkan laju reaksi kimia, namun enzim tidak

mengalami perubahan kimia. Tenaga katalitik enzim lebih kuat jika dibandingkan

dengan katalis sintetik. Seperti kerja katalis lainnya, enzim bekerja dengan

menurunkan energi aktivasi suatu reaksi sehingga dapat meningkatkan laju reaksi

dengan cepat. Enzim disintesis oleh sel biologi pada semua organisme dan terlibat

dalam reaksi kimiawi yang berhubungan dengan metabolisme dalam tubuh

makhluk hidup. Enzim merupakan kumpulan protein dengan ukuran partikel yang

beragam, dimana struktur proteinnya ditentukan oleh asam amino. Molekul enzim

terdiri dari dua atau lebih rantai peptida yang tersusun dalam struktur kuarterner.

Gambar 2.2. Perbandingan Energi Aktivasi Dengan Dan Tanpa Enzim

(http://en.wikipedia.org/)

Gambar 2.2. di atas menjelaskan perbedaan yang sangat terlihat jelas antara energi

aktivasi dengan dan tanpa penggunaan enzim dalam suatu reaksi.

Pengetahuan dasar mengenai teori kinetik enzim sangat dibutuhkan untuk

memahami mekanisme enzimatik dasar serta untuk menentukan metode yang


http://en.wikipedia.org/

17


dapat digunakan dalam menganalisa enzim. Kondisi yang digunakan untuk

mengetahui aktivitas enzim tidak dapat disamakan dengan kondisi yang

digunakan untuk mengetahui konsentrasi dari subtratnya. Beberapa faktor yang

mempengaruhi proses reaksi enzimatik diantranya adalah temperatur, pH,

konsentrasi enzim, konsentrasi substrat dan adanya kehadiran inhibitor ataupun

aktivator. Menurut (Kristensen et al., 2005), penggunaan enzim sebagai katali

memiliki beberapa kelebuhan utama, yakni:

1) Dapat mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan ruang.

2) Lebih selektif dan efisien dalam mendapatkan produk.

3) Didapatkan kemurnian dan kualitas produk yang lebih selektif.

4) Tak beracun dan biodegradable karena berasal dari bahan-bahan alami.

Tabel 2.5. di bawah ini membandingkan secara langsung penggunaan

katalis enzim dengan penggunaan katalis lainnya (asam, basa, padat) dalam

produksi biodiesel :

Tabel 2.5. Perbandingan berbagai jenis katalis

Jenis Katalis Kelebihan Kekurangan

Katalis Asam Tidak menghasilkan produk

samping berupa sabun

Mampu mengubah asam lemak

bebas menjadi biodiesel

Reaksi berjalan cepat

Reaksi berjalan lebih lambat

Rasio metanol : trigliserida yang

dibutuhkan lebih besar

Timbul pengotor (mono,di-) gliserida

sebagai hasil reaksi intermediet.

Katalis basa Temperatur reaksi rendah Sistem reaksi harus bebas air agar

tidak terjadi hidrolisis trigliserida

maupun alkil ester menjadi asam

lemak bebas

Maksimum kandungan asam lemak

bebas adalah 2% agar reaksi

penyabunan dapat diminimalisasi.

Diperlukan air dalam jumlah besar

untuk mentralkan produk dari sisa

katalis.

Timbul pengotor (mono,di) gliserida

sebagai hasil reaksi interediet.

Katalis padat Katalis lebih mudah

dipisahkan dengan produk

Katalis dapat digunakan

kembali

Temperatur reaksi tinggi

Katalis enzim Bersifat spesifik sehingga

pembentukan produk samping

dapat dihindari.

Temepratur dan tekanan

Biaya pengadaan enzim tinggi

Kelarutan alkohol rantai pendek,

seperti metanol dengan minyak

adalah kecil dan keberadaannya


18


rendah untuk

menyelenggarakan proses

reaksi mengurangi biaya

produksi untuk menyediakan

utilitas.

Lebih ramah lingkungan

Lebih mudah merecovery

gliserol hasil reaksi atau

menggunakannya untuk bahan

produksi 1,3 PDO karena

limbah gliserol tidak dikotori

katalis basa.

mendororng terjadinya deaktivasi

enzim (Shimada et al., 1999).

Kelaruran gliserol yang terbentuk

dapat melapisi enzim sehingga

menurunkan aktivitas enzim (Dossat

et al., 1999).

Tanpa katalis Trigliserida dan asam lemak

bebas direaksikan pada laju

ekuivalen.

Fasa homogen menghilangkan

masalah difusivitas

Proses dapat menoleransi

kadar air dalam jumlah tinggi.

Tidak perlu unit pemisahan

katalis

Jika rasio metanol : minyak

tinggi reaksi dapat berlangsng

hanya beberapa menit.

Proses dioperasikan pada tekanan

sangat tinggi.

Temperatur tinggi mengakibatkan

dibutuhkan biaya tinggi untuk

pemanasan dan pendinginan

Tingginya rasio metanol : minyak

(biasanya di set pada 4:2)

mengakibatkan tingginya biaya pada

evaporasi metanol sisa.

Unit pencucuian gliserol tetap

dibutuhkan.

Terlihat jelas pada Tabel 2.5. di atas bahwa katalis enzim dengan segala

kelebihannya seperti yang tertera pada (Sembiring and Komalasari, 2009),

diyakini dapat mengatasi masalah-masalah dalam penggunaan katalis kimia,

terutama untuk mengatasi masalah pemurnian biodiesel. Namun, dengan segala

kelebihan yang dimiliki oleh katalis enzim ini, ternyata masih terdapat beberapa

kendala, baik dari segi biaya pengadaan barang serta kestabilan yang dimiliki oleh

katalis enzim.

2.2.1. Lipase

Lipase dikenal dengan trigliserida ester hidrolase dengn penamaan enzim

EC 3.1.1.3. lipase merupakan biokatalis yang dapat mengkatalis berbagai macam

reaksi, seperti hidrolisis, esterfikasi, alkoholis, acidolisis dan aminolisis. Saat ini

lipase memiliki banyak banyak potensi dalam berbagai bidang, seperti teknologi

pangan, biomedis, dan industri kimia (Pandey et al., 1999).

Lipase mampu memecah ikatan ester dari trigliserida menjadi asam lemak

bebas, digliserida, monogliserida dan gliserol. Lipase juga dapat mengkatalis

reaksi pembentukan ester pada kondisi dengan kadar air rendah. Meskipun


19


pembentukan ester dapat dilakukan secara kimiawi dengan katalis asam atau basa,

penggunaan teknologi enzim lebih menguntungkan pada kondisi normal (tidak

asam dan tidak basa) dan dapat mengurangi terbentuknya reaksi samping (Hilal et

al., 2005).

Dengan menggunakan lipase sebagai katalis untuk produksi biodiesel,

biokatalis dapat terpisahkan dengan produk secara mudah karena perbedaan fasa

atara reaktan dengan enzim baik dalam kondisi terimmobilisasi maupun pada

kondisi free enzyme (tanpa terimmobilisasi) serta mampu mengarahkan reaksi

secara spesifik tanpa adanya reaksi samping. Beberapa penelitian mengenai

penggunaan lipase pada produksi biodiesel telah banyak dilakukan (Watanabe et

al., 2001); (Machsun, 2011) dan (Pinyaphong, 2011). Sifat yang dimiliki lipase

bergantung terhadap substrat dan asal lipase tersebut. Lipase yang dihasilkan dari

mikroba yang satu akan memiliki aktivitas optimum yang berbeda dari mikroba

yang lainnya. Aktivitas lipase biasanya dipengaruhi oleh faktor pH, suhu, serta

waktu.

Kestabilan lipase sangat bergantung pada derajat keasaman (pH), jika

kondisi faktor ini jauh dari optimum akan menyebabkan inaktivasi, karena

terjadinya kerusakan struktur protein enzim. Kondisi keasaman yang terlalu

rendah mengakibatkan ion H+ akan berikatan dengan –NH2 membentuk NH3

+.

Proses pengikatan tersebut menyebabkan ikatan hidrogen antara atom nitrogen

dengan atom hidrogen terputus, sehingga enzim terdenaturasi. Kondisi pH yang

tinggi mengakibatkan ion –OH berikatan dengan atom hidrogen dan gugus COOh

enzim membentuk H2O. Hal tersebut mengakibatkan rusaknya ikatan antara atom

hidrogen dengan nitrogen atau oksigen, sehingga struktur enzim mengalami

kerusakan.

Faktor suhu juga cukup menentukan kualitas aktivitas enzim lipase

sebagai biokatalis. Kenaikan suhu dalam reaksi enzimatik akan meningkatkan laju

reaksi, sehingga jumlah produk yang dihasilkan meningkat. Kenaikan suhu pada

batas maksimm akan menyebabkan enzim terdenaturasi. Sebagai biokatalis enzim

pada umumnya mempunyai aktivitas optimum pada suhu 30 - 40°C dan mulai

terdenaturasi diatas suhu 45°C. Seperti yang telah dijelaskan pada teori


20


sebelumnya, kekurangan katalis ini adalah harganya yang relatif mahal dan

sulitnya merecovery terutama pada media cair.

2.2.2. Metode Immobilisasi Enzim

Immobilisasi enzim diartikan sebagai penempatan biokatalis (enzim)

secara spesifik pada suatu matrik pada (support) secara fisik, sehingga dapat

digunakan secara berulang-ulang tanpa menghilangkan aktivitas katalitik yang

dimilikinya. Ada beberapa alasan, mengapa diperlukannya teknologi immobilisasi

enzim dalam suatu reaksi, dua di antaranya yang paling penting adalah 1)

memudahkan dalam pemisahan antara enzim dengan produk, dan 2) penggunaan

kembali enzim untuk menghemat biaya pengadaan enzim. Mudahnya pemisahan

antara enzim dengan produk akan memberikan nilai tambah pada aplikasi enzim

dalam teknologi efisiensi reaksi. Selain itu, penggunaan enzim yang dapat

dilakukan berulang-ulang secara kontinyu akan memperkecil biaya produksi suatu

produk.

Berdasarkan (Sato et al., 2002), metode dalam immobilisasi enzim secara

umum diklasifikasikan dalam 3 kategori, yakni:

1. Metode carrier-binding

2. Metode cross-linking

3. Metode entrapping

Secara sistematik, ketiga metode tersebut dipaparkan pada Gambar 2.3. di bawah

ini:

Gambar 2.3. Klasifikasi immobilisasi enzim. (A) Metode carrier-bindingi, (B) Metode cross-

linking, (C) Metode entrapping (Sato et al., 2002)

A B

C


21


Metode carrier-binding, merupakan teknik yang telah lama digunakan

untuk mengimobilisasi enzim. Pada metode ini, enzim akan terikat pada suatu

matrik yang tidak terlarut di dalam air (polisakarida dan polimer sintetik). Dalam

metode ini, jumlah enzim enzim yang terikat pada support dan aktivitas enzim

setelah immobilisasi sangat bergantung pada sifat dasar dari matrik itu sendiri.

Gambar 2.4. Enzim Terikat pada Solid Support (www.rpi.edu)

Gambar 2.4. di atas menjelaskan bagaimana enzim terikat pada suatu matrik.

Pemilihan matrik atau support dalam metode ini dibedakan berdasarkan sifat

dasar dari enzim itu sendiri, diantaranya: 1) ukuran partikel, 2) area permukaan, 3)

rasio molar antara grup hidrofilik dan hidrofobik. Berdasarkan jenis pengikatan

enzimnya, metode carrier-binding terbagi menjadi 3 sub-klasifikasi, yakni:

1. Adsorpsi fisik : teknik ini merupakan teknik yang paling sederhana dan

salah satu metode yang cukup baik di pilih untuk immobilisasi enzim

karena terbukti tidak merubah aktivitas enzim yang terikat. Prinsip dasar

dari teknik ini adalah interaksi gaya tarik menarik Van der Waals yang

terjadi antara enzim dan support. Dengan begitu, enzim akan lebih mudah

menjangkau media reaksi selama digunakan. Kesetimbangan dinamis

antara enzim yang teradsorpsi dengan support biasanya disebabkan oleh

pH dan kekuatan ionik dari media sekitar.


22


2. Ikatan ionik : pada teknik ikatan ionik ini, terjadi ikatan ion antara enzim

dengan support yang tidak terlarut dalam air. Metode ini cukup sederhana,

namun cukup sulit untuk mendapatkan kondisi dimana enzim dapat

dengan kuat terikat dan aktif sepenuhnya.

3. Ikatan kovalen : pada teknik ini, enzim akan secara kovalen terikat pada

support melalui suatu gugus fungsi di dalam enzim, yang tidak

berpengaruh terhadap aktivitas katalitik yang dimiliki oleh enzim.

Beberapa gugus fungsi yang pada enzim di antaranya, amino, karboksil,

dan fenol.

Gambar 2.5. di bawah ini menunjukan ikatan yang terjadi antara enzim

dengan support untuk masing-masing teknik ikatan pada metode carrier-binding :

Gambar 2.5. Ikatan antara enzim dengan support pada metode carrier-binding (A) adsorpsi

fisik, (B) ikatan ionik, (C) ikatan kovalen (Brena and Batista-Viera, 2006)

Metode cross-linking, merupakan metode dimana enzim dimmobilisasi

dengan hadirnya protein inert seperti gelatin, albumin, dan kolagen. Sebagai

contoh, glutaraldehih yang brinteraksi dengan gugus amino dalam reaksi basa.

Dalam (Chiou and Hung, 2007) dilakukan immobilisasi lipase pada kotosan

dengan menggunakan metode cross-linkin, menghasilkan sebanyak 198 μg protein

terikat pada setiap gram kitosan dengan enzim loading sebesar 35%.

Metode entrapping, atau dapat disebut metode penjeratan adalah metode

yang mengalokasikan enzim dalam matriks atau mikrokapsul. Metode ini juga

merupakan salah satu metode yang paling sederhana untuk immobilisasi enzim.

Pada metode ini, molekul enzim dapat secara fisik menempel atau secara kovalen


23


terikat pada matriks. Metode ini dapat juga diklasifikasikan sebagai covalent

entrapment dan chemical entrapment (Cao, 2005).

2.3.Teknologi Membran-Mikroreaktor

Membran merupakan sebuah lapisan tipis (film) yang fleksibel, dan

merupakan pembatas antara dua fasa yang bersifat semipermeabel. Membran

memiliki fungsi sebagai media pemisahan yang sangat selektif berdasarkan

perbedaan koefisien difusifitas, muatan listrik dan juga perbedaan kelarutan.

Membran memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah tidak tejadi perubahan

ase komponen, dapat dilakukan pada suhu kamar sehingga sangat menguntungkan

dalam memisahkan komponen-komponen yang tidak tahap dengan suhu tinggi.

Pada penelitian ini digunakan membran polyethersulfone (PES), karena membran

ini termasuk membran polimer yang memiliki kestabilan kimia dan suhu yang

baik, sehingga dapat dioperasikan pada suhu mencapai 80oC, serta memiliki

ketahan pH hingga range 1.5-1.2.

Seperti terurai dalam (Cao et al., 2008b), (Cao et al., 2009), (Amor,

1998) dan (Wang et al., 2009), maka dapat diketahui bahwa untuk produksi

biodiesel, penggunaan membran-mikroreaktor memiliki beberapa keunggulan,

diataranya adalah:

Integrasi proses reaksi dan pemisahan dalam satu tahap, sehingga akan

menurunkan biaya pemisahan dan daur ulang reaktan yang tidak bereaksi.

Peningkatan perolehan selama satu kali proses pada reaksi yang terbatas

karena kondisi termodinamika atau hambatan produk.

Pengaturan kontak reaktan yang saling tidak larut.

Pemisahan produk samping hasil reaksi secara simultan.

Tidak terdapat air limbah karena tidak digunakan air pada pemurnian

biodiesel.

Penyederhanaan proses-proses hilir pemurnian biodiesel yang umumnya

terdiri dari beberapa tahap.


24


Membran reaktor dapat digunakan untuk berbagai macam bahan baku

dengan kondisi operasi yang hampir sama untuk menghasilkan biodiesel.

Prinsip kerja membran-miktoreaktor secara umum, dijelaskan pada

Gambar 2.6. Berdasarkan gambar tersebut minyak akan berbentuk emulsi

tersuspensi di dalam alkohol. Partikel minyak akan membentuk emulsi pada

kondisi yang hidrofilik dan reaksi transesterifikasi akan terjadi pada permukaan

dimana minyak teremulsi. Pada proses ini tetesan minyak tersebut tidak dapat

melewati membran permeabel karena ukurannya lebih besar daripada pori-pori

membran (Dube et al., 2007). Namun biodiesel dapat larut dalam alkohol pada

temperatur reaksi transesterifikasi (umumnya pada suhu 60°C). Oleh karena itu

biodiesel dapat melalui pori membran bersama dengan alkohol, gliserol dan

katalis karena memiliki ukuran molekul yang lebih kecil daripada pori membran

(Dube et al., 2007) (Cao et al., 2008a). Hal ini memungkinkan perolehan produk

biodiesel dengan tingkat kemurnian tinggi sekalipun reaksi tidak berlangsung

sempurna. Dari diatas, sistem reaksi tranesterifikasi merupakan sistem heterogen

karena terbentuk fasa polar (alkohol) dan nonpolar (trigliserida) yang saling tidak

larut (Cao et al., 2008b) (Dube et al., 2007). Pada operasi dengan menggunakan

membran reaktor pembentukan sistem dua fasa tersebut merupakan hal yang

penting untuk mencegah perpindahan trigliserida dan reaktan yang tidak bereaksi

ke arah aliran produk. Oleh karena itu, transesterfikasi trigliserida menjadi

biodiesel sangat sesuai jika dioperasikan dengan menggunakan membran reaktor

(Dube et al., 2007).

Gambar 2.6. Prinsip dasar produksi biodiesel dengan membran-mikroreaktor


25


Alasan secara ringkas mengapa minyak yang hidrofobik dapat menembus

celah membran yang sifatnya hidrofilik adalah adanya interaksi yang terjadi

secara hidrofobik antara enzim lipase yang telah melapisi bagian membran

sepenuhnya dengan substrat minyak kelapa sawit. Gambar 2.7. di bawah ini

menjelaskan salah satu contoh interaksi hidrofobik antara enzim lipase dengan

substrat melalui mekanisme Ping Pong Bi Bi (Suan 2005).

Gambar 2. 7. Mekanisme Ping Pong Bi Bi oleh Candida antartica(Suan 2005)

Mekanisme reaksi lipase dapat dibagi menjadi 4 langkah, yaitu : (1)

adsorpsi lipase ke interfase, (2) pengikatan substrat untuk enzim lipase, (3) reaksi

kimia dan (4) pelepasan produk. Adsorpsi lipase ke interfase merupakan proses

interaktif, hal ini dikarenakan melibatkan perubahan konformasi enzim ke

antarmuka akan menarik. Setelah adsorpsi dari enzim ke interfase, sisi aktif

terbuka untuk mengikat substrat. Reaksi ini terjadi dengan serangan nukleofilik

pada kompleks substrat. Terjadinya reaksi kimia adalah karena aksi dari rangkaian

katalitik dalam gugus karbonil, yang mengikat dekat sisi aktif. Karena rangkaian

katalitik bereaksi dengan gugus karbonil, rantai asil harus terletak dekat

permukaan enzim. ukuran rantai asik yang paling penting dalam proses

pengikatan. Setelah terikat, produk reaksi akan dilepaskan.

Kemudian tempat tersebut akan diambil oleh substrat lain untuk reaksi

dengan menggunakan mekanisme yang sama. Pembentukan kompleks asil enzim


26


adalah karena interaksi hidrofobik. Interaksi kompleks enzim asil merupakan gaya

enztropis yang cenderung untuk mengumpulkan kelompok - kelompok non-polar.

Kompleks enzim dan substrat melibatkan buka tutup atau flap sisi aktif enzim.

ketika menutup, sisi interfase hidrofobik dalam posisi terbuka. Sisi substrat

hidrofilik masuk di rongga polar enzim. hasil permodelan molekuler menunjukkan

bahwa konformasi tutup terbuka distabilkan oleh ikatan hidrogen. Sisi Arg-86

terlibat dalam stabilisasi ini. sebuah ruang kosong terbentuk antara permukaan

hidrofob tutup dan enzim selama aktivasi interfase untuk mengikat rantai asil.

Interaksi antar residu nonpolar dari ruang kosng bertanggungjawab atas

spesifisitas substrat.

2.4. State of The Art

Beberapa penelitian mengenai produksi biodiesel telah banyak dilakukan.

Penelitian yang dilakukan dalam pengembangan produksi biodiesel sebagian

besar mengarah pada pemanfaat enzim sebagai biokatalis dalam reaksi

transesterifikasi. Beberapa penelitian (Iso et al., 2001), (Machsun, 2011),

(Tanigaki et al., 1993) dan (Kaieda et al., 2001), telah mempelajari penggunaan

enzim lipase dalam produksi biodiesel dengan, melakukan immobilisasi enzim

lipase pada beberapa media dengan tujuan untuk menekan biaya produksi yang

disebabkan oleh biaya pengadaan enizm yang cukup mahal.

Dalam (Iso et al., 2001) melakukan proses transesterifikasi dengan

meraksikan trigliserida dan alkohol rantai pendek. Dalam prosesnya, metode

immobilisasi dilakukan pada enzim lipase pada kondisi tanpa air. Penggunaan

enzim lipase yang berasal dari Pseudomonas flourescens dalam reaksi tersebut

menghasilkan aktivitas yang paling tinggi. Immobilisasi dilakukan menggunakan

media berpori berupa partikel kaolinite.

(Tanigaki et al., 1993) melakukan penelitian menggunakan membran

bioreaktor dengan menggunakan dua jenis membran yang berbeda yakni

hidrofobik dan hidrofilik. Membran tersebut digunakan untuk mengimmobilisasi


27


lipase yang berasal dari Candida rugosa untuk produksi biodiesel dengan

menggunakan substrat yang berasal dari minyak kacang kedelai. Metode

membran bioreaktor ini memudahkan dalam pemisahan enzim dalam produk,

karena keberadaan enzim yang tertahan pada pori membran, membuat enzim

sendiri tidak terdapat dalam produk yang dihasilkan.

Sedangkan (Machsun, 2011) dalam penelitiannya berhasil

mengembangkan metode produksi biodiesel dengan lipase Pseudomonas

flouresncens terimmobilisasi dalam membran-mikroreaktor berbahan dasar

polyethersulfone (PES) berukuran 300 kDa dengan menggunakan substrat berupa

triolein. Prinsip yang dilakukan tidak jauh berbeda dengan yang diutarakan pada

(Tanigaki et al., 1993) dan (Hilal et al., 2005), namun telah dilakukan beberapa

pengembangan, baik dalam proses immobilisasi dan proses transesterifikasi.

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Machsun ini, telah dibuktikan beberapa

kelebihan yang dimiliki oleh sistem dengan menggunakan enzim lipase

terimmobilisasi pada membran mikroreaktor. Stabilitas enzim lipase dalam sistem

tersebut, diutarakan cukup baik karena struktur enzim sendiri terlindungi dalam

pori-pori membran sehingga penambahan mol metanol dalam reaksi tidak

menunjukan perubahan yang berarti pada hasil konversi biodiesel/ metil ester.

Beberapa penelitian lain (Kaieda et al., 2001) dan (Shah and Gupta, 2006)

yang dilakukan tanpa menggunakan metode immobilisasi, memiliki beberapa

kekurangan jika dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh (Iso et al.,

2001), (Machsun, 2011), (Tanigaki et al., 1993) dan (Kaieda et al., 2001).

Kelemahan yang paling terlihat adalah penggunaan enzim yang hanya dapat

digunakan untuk sekali pakai (tidak efisien), waktu reaksi yang terbilang cukup

lama. Berdasarkan pada kelebihan yang dimiliki oleh media berpori, khususnya

membran, jika digunakan untuk immobilisasi enzim lipase pada proses produksi

biodiesel, maka dapat dinyatakan metode tersebut cukup baik untuk diterpakan

dalam industri.


28


Tabel 2.6. State of The Art penelitian produksi biodiesel/metil ester

Immobilisasi enzyme Tanpa immobilisasi enzim (free

lipase enzyme) Kaolinit pori Membran-micoreactor polyethersulfone

Su

mb

er l

ipase

Pse

udom

on

as

flou

resc

ens

(Iso et al., 2001)

Penelitian ini (feedstock trigliserida)

(Machsun, 2011) (feedstock triolein)

(Hilal et al., 2005)

(Kaieda et al., 2001)

Pse

ud

om

on

as

cepaci

a

(Kaieda et al., 2001)

(Shah and Gupta, 2006)

Can

did

a r

ugosa

(Tanigaki et al., 1993)



BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum dalam reaksi

transesterifikasi untuk sintesis biodiesel atau metil ester dari minyak goreng

kelapa sawit dengan lipase terimmobilisasi pada membran PES 300 kDa. Secara

garis besar peneilitian ini dilakukan sesuai dengan gambar diagram di bawah ini:

Studi Literatur

Pembuatan

Kurva Standar

Protein

Preparasi

Larutan Lipase

Immobilisasi

Lipase Fase

Stasioner

Produksi

ME

Variasi Rasio mol

Metanol:Trigliserid

a (1:3 , 1:4 , 1:5)

Variasi Temperatur

(35, 40 dan 45°C)

Analisa GC-MS Analisa SEM

Produksi ME

dengan free

lipase enzyme

Gambar 3.1. Diagaram alir penelitian

PREPARASI

EKSPERIMEN

ANALISA


30


3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Bioindustri,

LAPTIAB –BPPT, Serpong, Tangerang, Banten dengan waktu peneltian dari

bulan Januari 2012 hingga Juni 2012.

3.3 Desain Penelitian

Desain penelitian yang dapat dibuat sesuai dengan data yang diambil dan

diperoleh selama penelitian berlangsung diantaranya terdiri dari :

3.3.1 Kurva Standar Protein dengan Metode Lowry

Tabel 3.1.Desain eksperimen kurva standar protein

Konsentrasi

BSA (µg/L)

Larutan BSA

(µl)

Buffer Fosfat

(µl)

Hasil Pengukuran Absorbansi

1 2 3

0 0 600

0,03 60 540

0,06 120 480

0,09 180 420

0,12 240 360

0,15 300 300

0,18 360 240

0,21 420 180

0,24 480 120

0,27 540 60

0,30 600 0


31


3.3.2 Immobilisasi Stasioner

Tabel 3.2. Desain eksperimen immobilisasi stasioner

Ukuran Pori

Membran

(kDa)

Kosentrasi

Lipase (g/L)

Derajat

Immobilisasi

(%)

Enzyme

Loading

(g/m2)

300 50

300 50

300 50

3.3.3 Sintesis biodiesel dan Analisis GC-MS

Tabel 3.-3. Data eksperimen pengolahan data hasil GC-MS

Sampel Luas

Area

Metil

Ester

(mol.L-1

)

Waktu

Tinggal

(jam)

Laju

Alir

(mL.h-1

)

EL

(g.

m-2

)

Produkt

ivitas

(mol.g-

1.h

-1)

FE*) - -

IL*)

*) Keterangan:

FE : Free enzyme lipase

IL : Immobilized lipase

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penlitian ini adalah milik Laboratorium

Bioindustri BPPT. Alat-alat tersebut tercantum dalam tabel di bawah ini :


32


Tabel 3.4. Alat-Alat Yang Digunakan

No. Peralatan Merek No. Peralatan Merek

1. Shaking Incubator Kuhner 11. Erlenmeyer Pyrex

2. Timbangan Analitik Radwag 12. Beaker glass Pyrex

3. Sentrifuge Hitachi 13. Syingee Auto Trasfette Nichiryo

4. Hotplate stirrer Heindolph 14. Corong Plastik

5. Microtube Eppendorf 15. Oven

6. Pipet Mikro Thermo 16. pH meter Ino Lab

7. Tabung Sentrifusi Nunc 17. Vortex Snijders

8. Timer Keinzle 18. Spektrofotometri UV-

VIS Hitachi

9. Magnetic Stirrer Cole Parmer 20. GC-MS

10. Stirrer

Ultrafiltration Cell Amicon

3.3.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penlitian ini adalah milik

Laboratorium Bioindustri BPPT. Alat-alat tersebut tercantum dalam tabel di

bawah ini :

Tabel 3.5. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian

No. Bahan Merek

1. Lipase Pseudomonas flourescens Amano Enzyme Inc

2. Na2HPO4.2H2O Merck

3. NaH2PO4. H2O Merck

4. Mili – Q Water

5. Bradford Bio- Rad Laboratoris Inc

6. NaOH Merck

7. Bovin Serum Albumine Sigma - Aldrich

8. Metanol -

9. Heksana -

10. Piridin -


33


3.4 Prosedur Penilitian

Secara garis besar, penelitian ini terbagi menjadi tiga tahapa. Yang

pertama adalah tahap preparasi (mencakup pembuatan kurva kalibrasi protein

standar, preparasi larutan lipase, dan immobilisasi lipase pada membran

mikroreaktor), tahap eksperimen (mencakup tahap produksi metil ester, dengan

variabel rasio mol metanol:trigliserida, produksi metil ester dengan free lipase

enzyme) dan yang terakhir tahap analisa (analisa GC-MS dan SEM).

3.4.1. Pembuatan Kurva Kalibrasi Protein Standar

Tujuan pembuatan kurva kalibrasi ini adalah untuk mengukur konsentrasi

protein yang terkandung di dalam larutan. Dalam penelitian ini, pembuatan kurva

standar dilakukan dengan menggunakan metode Lowry. Metode Lowry

merupakan metode yang cepat, mudah dan sensitif untuk mengestimasi protein

dalam ekstrak sampel. Pada prinsipnya kerja dari metode Bradford didasarkan

pada pengikatan langsung zat warna Coomassie Brilliant Blue G250 (CBBG250)

oleh protein yang mengandung residu asam amino dengan rantai samping

aromatik (tyrosine, tryptophan, dan phenylalanine) atau yang bersifat basa

(arginine, histidine, dan leucine). Reagen CBBG bebas berwarna merah-

kecoklatan (lmaks 465 nm), sedangkan dalam suasana asam reagen CBBG akan

berada dalam bentuk anion yang akan mengikat protein membentuk warna biru

(lmaks 595 nm). Jumlah CCBG yang terikat pada protein proporsional dengan

muatan positif yang ditemukan pada protein (Bradford, 1976).

Metode ini menggunakan prinsip kerja dengan spektrofotometri, baik

dengan menggunakan sinar UV maupun dengan sinar tampak setelah penambahan

pereaksi pewarna dengan intensitas warna yang terbentuk sama atau sebanding

dengan kadar protein yang terkandung. Langkah pertama yang dilakukan adalah

dengan menimbang 0.01 gram Bovine Serum Albumin BSA dan kemudian

melarutkannya dalam 10 ml phosphate buffer 0.05 M pH 7 untuk membuat

larutan BSA dengan konsentrasi 0,01mg/ml. Selanjutnya dilakukan pengenceran


34


larutan induk BSA tersebut sehingga konsentrasi menjadi 0,3mg/ml, dengan cara

mengambil 3 ml larutan BSA induk dan menambahkan 7 ml buffer fosfat 0,05 M

pH 7. Selanjutnya dibuat sampel dengan deret konsentrasi sebagai berikut

(masing-masing sampel dibuat triplo) :

Tabel 3.6. Sepuluh deret konsentrasi untuk pembuatan kurva kalibrasi protein standar

Konsentrasi

Pengenceran

Larutan

BSA

(µl)

Buffer

Fosfat

(µl)

Hasil

Pengukuran

0 0 600

0,03 60 540

0,06 120 480

0,09 180 420

0,12 240 360

0,15 300 300

0,18 360 240

0,21 420 180

0,24 480 120

0,27 540 60

0,30 600 0

Kemudian untuk masing-masing konsentrasi tersebut di ambil 30μl dan

dipindahkan ke dalam tabung reaksi. Kemudian membuat larutan Bradford

dengan 5x pengenceran (perbandingan Bradford stock dengan phosphate buffer

1:4) dari Bradford stock yang sebelumnya telah dibuat. Lalu menambahkan 1.5 ml

Bradfird 5x pengenceran tersebut ke dalam masing-masing tabung reaksi yang

sebelumnya telah terisi 30μl sampel, dan gunakan vortex untuk melarutkan kedua

zat tersebut agar tercampur dengan sempurna. Masa inkubasi hingga dilakukan

pengukuran absorbansi dengan sprektofotometri UV-VIS adalah 5 menit.

Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 595 nm.


35


3.4.2. Preparasi Larutan Lipase

Enzim lipase jenis AK dari Pseudomonas florescens yang digunakan pada

penelitian ini, di datangkan dari Nagoya, Jepang. Enzim lipase yang akan di

immobilisasi sebelumnya perlu dilarutkan dalam phosphate buffer (pH 7). Larutan

enzim lipase ini di buat dengan konsentrasi 50mg/ml. Proses pelarutan lipase AK

dalam phosphate buffer dilakukan selama 2 jam. Kemudia setelah itu, larutan

lipase di sentrifugasi selama 10 menit pada centrifuge-cool dengan putaran 3000

rpm dan suhu 4oC.

Gambar 3.2. Susunan alat untuk melarutkan lipase pada phosphate buffer

3.4.3. Immobilisasi Enzim Lipase

Tahapan ini merupakan tahapan immobilisasi enzim lipase pada

permukaan membran PES dengan pori-pori sebesar 300 kDa dengan

menggunakan metode adsorpsi bertekanan. Yang perlu dilakukan adalah

membiarkan larutan lipase berada pada permukaan sponge layer sehingga terjadi

kontak antara membran dan larutan lipase yang kemudian dilanjutkan dengan

tahapan ultrafiltrasi dan diakhiri dengan proses pembilasan membran. Metode

yang digunakan ini merupakan metode adsorpsi-filtrasi yang merujuk pada

metode Hilai (Hilal et al., 2005) yang termodifikasi. Secara ringkas, langkah-

langkah yang digunakan dalam mengimmobilisasi lipase pada membran adalah

sebagai berikut:

1. Pencucian membran

2. Immobilisasi (penempelan membran, ultrafiltrasi dan pembilasan)


36


a. Pencucian Membran

Tahap ini merupakan langkah paling awal yang dilakukan untuk meng-

immobilisasi enzim lipase pada membran, dengan tujuan membersihkan pori-pori

membran dari pengotor yang mungkin terjebak. Proses immobilisasi pada

penelitian ini dilakukan secara stasioner dengan waktu 24 jam. Sebelum

memasuki tahapan immobilisasi dimulai dengan proses pencucian membran

Polyethersulfone (PES). Membran yang digunakan dalam penelitian ini adalah

membran polyethersulfone (PES) dengan ukuran 300 kDa. Membran ini dipilih

karena memiliki ketahan suhu dan pH yang baik (Arianto, 2008). Proses

pencucian membran dilakukan dengan menggunakan RO water sebanyak 2 kali

dan tekanan sebesar 6 psi. Setelah proses pencucian, membran dikeringkan dalam

cold room dengan suhu rendah (2 – 10°C) selama 24 jam. Perhatikan susunan alat

untuk tahap pencucian membran pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.3.Susunan alat pada tahap pencucian membran

Membran PES memiliki 2 sisi, sisi kasar (sponge layer) dibagian bawah dan sisi

halus dibagian atas. Perhatikan gambar berikut :

N2


37


Gambar 3.4. Lapisan halus dan kasar pada membran PES 300 kDa

b. Immobilisasi stasioner

Setelah membran dikeringkan selama 24 jam, selanjutnya membran dapat

dirangkai pada Ultrafiltration Strrired Cell. Larutan lipase dituangkan diatas

permukaan membran. Strrired cell tersebut kemudian disimpan dalam suhu

rendah ( 2 - 10°C ) selama 24 jam. Berdasarkan (Machsun, 2011), semakin lama

waktu adsorpsi, maka akan semakin besar enzyme loading yang dihasilkan. Proses

ini dinamakan immobilisasi fasa stasioner dimana enzim dibiarkan menempel

dalam keadaan statis. Kemudian larutan lipase dalam alat tersebut diultrafiltrasi

dengan bantuan gas N2 dengan tekanan 3 Psi sehingga menghasilkan filtrat A dan

residu lipase amobil pada membran.

Membran yang telah diultrafiltrasi tersebut dikeringkan selama 24 jam

dan dimasukkan ke dalam lemari pendingin. Proses selanjutnya adalah pembilasan

membran yang telah kering dengan Buffer Fosfat 0,05 M pH 7 sebanyak 2 kali

sehingga menghasilkan filtrat B dan C serta membran yang telah terisi lipase

amobil. Lipase amobil pada membran kemudian dikeringkan didalam lemari

pendingin sebelum digunakan untk produksi/sintesis biodiesel. Larutan analit

berupa larutan lipase, ultrafiltrat (larutan hasil ultrafiltrasi), larutan hasil bilas 1

dan bilas 2 yang terkumpul dianalisa kandungan proteinnya dengan menggunakan

metode Bradford sehingga data menghasilkan derajat immobilisasi dan enzyme

loading.


38


Gambar 3.5. Susunan alat pada immobilisasi enzim lipase secara stasioner

Gambar 3.6. Susunan alat saat ultrafiltrasi

Gambar 3.7. Susunan alat saat pembilasan membran


39


c. Pengukuran Enzim Loading dan Derajat Immobilisasi

Proses analisa ini bertujuan untuk mengetahui nilai persentase derajat

immobilisasi lipase amobil yang tertempel dalam suatu membran serta enzyme

loading. Enzyme loading merupakan jumlah massa protein yang teradsorbsi ke

permukaan membran. Dalam menganalisa digunakan gradien yang didapatkan

dari kurva standar protein sebagai acuan perhitungan. Larutan yang dianalisa

terdapat 4 jenis yaitu : larutan lipase, ultrafiltrat (larutan hasil ultrafiltrasi), larutan

hasil bilas 1 dan bilas 2.

Langkah pertama dalam menganalisa sampel ini adalah mengambil 30 µl

larutan analit serta phosphate buffer 0,05 M pH 7 dan memasukkannya ke dalam

masing-masing tabung reaksi secara triplo. Selanjutnya memasukkan 1,5 ml

larutan Bradford yang telah diencerkan sebanyak 5 kali dan selanjutkan

memasukan larutan ke dalam tabung reaksi yang telah terisi laritan analit.

Langkah selanjutnya larutan tersebut di virtex dan diinkubasi selama 5

menit. Proses inkubasi tidak boleh melebihi 5 menit, hal ini dikarenakan akan

merusak protein analit yang akan dianalisa. Untuk menganalisa digunakan

Spektrofotometri UV-VIS dengan panjang gelombang 595 nm. Setelah proses

analisa dengan menggunakan Spektrofotometri UV-VIS didapatkan data triplo

untuk tiap sampelnya yang kemudian diolah dengan rumusan sebagai berikut

(Machsun, 2011) :

Derajat Immobilisasi

Rumus derajat immobilisasi adalah sebagai berikut :

Enzyme Loading

Rumus enzyme loading adalah sebagai berikut :

(4.1)

(4.2)


40


Keterangan :

Xo = Absorbansi larutan lipase mula-mula

Xa = Absorbansi filtrat A (hasil penyaringan)

Xb = Absorbansi filtrat B (pembilasan pertama)

Xc = Absorbansi filtrat C (pembilasan kedua)

m = Gradien dari kurva standar protein

V = Volume larutan lipase (ml)

A = Luas Permukaan Membran (m2)

DI = Derajat Immobilisasi (%)

EL = Enzyme Loading (mg/m2 membran)

3.4.4. Sintesis Metil Ester

Proses produksi biodiesel dari minyak goreng kelapa sawit menggunakan

2 variabel yaitu variabel suhu (35, 40 dan 45°C) dan variabel trigliserida : metanol.

Perbandingan mol minyak goreng kelapa sawit dan mol metanol divariasikan dari

1:3, 1:4 dan 1:5. Pada prosesnya minyak kelapa sawit dengan volume tertentu

dimasukkan ke dalam Stirred Ultrafiltration Cell yang terdapat membran yang

telah terlapisi enzim lipase dan diatur suhunya hingga 35°C.

Proses reaksi berlangsung dalam Stirred Ultrafiltration Cell pada suhu

35°C dengan kecepatan 250 rpm. Reaksi yang berlangsung untuk setiap

variabelnya adalah 24 jam. Dalam proses ini, produk dan substrat dapat terpisah

karena dibatasi oleh membran. Selanjutnya filtrat berupa produk biodiesel

dianalisa Gas Chromathograpy Mass Spectrometry (GC-MS) untuk mengetahui

besaran Pcat yang dimiliki oleh enzim lipase dalam sistem membran-mikroreaktor

tersebut.


41


Gambar 3.8. Susunan alat untuk sintesis metil ester

Pada tahap sintesis ini dilakukan pengambilan sampel untuk dihitung laju

alirnya pada jam ke-1,-4 dan ke-24 yang kemudian data tersebut dapat

digunakan untuk menghitung RT (residence time) dari substrat yang dapat

dihitung dengan cara :

RT = Vm/F

Dimana Vm merupakan volume membran (m3) dan F merupakan laju alir (ml/h).

3.4.5. Metode Analisis

Dalam penilitian terdapat dua metode analisa yang digunakan untuk

melengkapi hasil dan kesimpulan penlitian, diantaranya adalah sebagai berikut:

a. Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS)

Konsentrasi metil ester pada produk ditentukan dengan menggunakan teknik

gas chrmatography/mass sectrometry (GC/MS) (Hewlett-Packard 5890) yang

dilengkapi dengan MS dan kolom kapiler sepanjang 15 m (DB-1; Agilent

Technologies Inc., Palo Alto, CA). Produktivitas enzim yang berhasil

Ditutup dengan

alumunium foil

metOH : minyak

metil ester

posisi membran :

(4.3)


42


terimmobilisasi pada sistem membran-mikroreaktor dapat ditentukan melalui

persamaan berikut (Machsun, 2011) :

Pcat (mmol/h.mg lipase) = ((Cp x F)/pm)

Dengan Cp adalah konsentrasi dari metil ester (mmol/ml), dan F merupakan laju

alir dari substrat (ml/h) dan pm adalah jumlah lipase yang terimmobilisasi pada

membran (mg).s. Nilai Pcat akan mewakili kemampuan enzim dalam sistem

membran-mikroreaktor dalam menghasilkan biodiesel. Berdasarkan Tabel 2.4

(Preeti et al., 2007) pada tinjauan pustaka disebutkan bahwa kandungan minyak

kelapa sawit di dominasi oleh asam palmitat sebesar 43,45% dan asam olet

sebesar 40,98%, maka dalam perhitungan Pcat hanya dikhususkan untuk metil

palmitat dan metil oleat saja.

Sebagai pembanding, dilakukan reaksi trasntesterifikasi dengan free lipase

enzyme (tanpa immobilisasi pada membran/ lipase mobile) pada sistem reaktor

batch. Sistem ini dilakukan dengan cara mereaksikan metanol dan trigliserida

(minyak sawit) sebanyak 50 ml, dan juga menambahkan enzim lipase AK tanpa

immobilisasi (free lipase enzyme) pada reaktor batch selama 24 jam, dan

diberikan penambahan metanol setiap 8 jam.

b. Scanning Electron Microscope (SEM)

Analisa dengan menggunakan SEM dilakukan di Lipi Metalurgi

PUSPITEK (Sepong), dengan tujuan untuk melihat bagaimanakan distribusi

enzim yang terimobilisasi pada membran permukaan PES dengan ukuran pori 300

kDa. Tujuan dari analisa ini adalah untuk mengetahui distribusi enzim lipase yang

tertempel pada pori membran polyethersulfone (PES).

(4.4)



BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.Hasil Immobilisasi Enzim

Immobilisasi enzim dilakukan dengan melalui dua tahap yakni adsorpsi,

yang kemudian disusul dengan pemberian tekanan dengan mengalirkan gas N2

pada rangkaian Ultrafiltration Strrired Cell sebesar 3 psi. Konsentrasi awal enzim

lipase yang digunakan pada immobilisasi ini adalah 50 mg/l, dengan waktu

adsorpsi adalah selama 24 jam. Nilai derajat immobilisasi yang diperoleh adalah

sebesar 47,98%, dengan enzim loading sebesar 1,028 gr/m2. Dari angka derajat

immobilisasi yang didapat dari hasil perhitungan, maka dapat diketahui bahwa

hampir 50%, enzim lipase dengan konsentrasi awal 50mg/l berhasil tertempel

pada membran. Sedangkan angka enzyme loading mewakili distribusi enzim yang

tertempel pada membran dengan luas tertentu.

Dalam (Arianto, 2008), dengan konsentrasi yang didapatkan besaran

enzim loading berkisar antara 0,826 – 0,866 gr/m2. Dengan begitu perolah nilai

Perolehan enzyme loading yang di dapatkan dalam penelitian ini dapat dikatakan

cukup baik. Hal tersebut dapat didukung oleh proses immobilisasi yang dilakukan

secara benar. Setelah tahap ultrafiltrasi membran dengan enzim yang telah

tertempel dibiarkan dibiarkan selama semalam untuk pengering dalam suhu 4oC.

Pengeringan yang sempurna menjadikan enzim menempel dengan baik pada

membran, selain itu proses ultrafiltrasi akan memberikan sedikit perubahan pada

pori-pori membran. Dengan pemberian tekanan oleh gas N2 akan menyebabkan

pori membran mengalami perubahan konstruksi dan mengecil, sehingga enzim

akan masuk ke dalam sela-sela pori mebran dan menempel dengan baik di

dalamnya.

Membran inilah yang selanjutnya digunakan untuk mengujikan variasi-

variasi untuk menentukan kondisi yang optimum yang ingin di ketahui dalam

penelitian ini. Perlu diketahui bahwa sangat tidak mungkin mendapatkan besaran


44


enzim loading yang sama untuk setiap tahap immobilisasi dengan konsentrasi

awal lipase yang sama. Hal tersebubt disebabkan karena, enzim menempel

tertempel pada memberan disebabkan oleh adanya gaya Van der Wall yang cukup

lemah serta dengan sedikit perubahan konstruksi membran seperti yang disbabkan

sebelumnya. Atau dengan kata lain, tidak ada kesetimbangan reaksi dalam proses

penempelan/immobilisasi enzim ini, sehingga hasil besaran derajat immobilisasi

ataupu enzyme loadingi akan berbeda-beda. Tabel di bawah ini di peroleh dengan

menggunakan persamaan 4.1 untuk derajat immobilisasi dan 4.2 :

Tabel 4.1. Hasil immobilisasi enzim lipase AK

Larutan

Analit

Absorbansi

DI (%) EL (gr) EL (gr/m2)

1 2 Rata-

rata

Lipase 0,217 0,221 0,219

47.98% 2,880 1,028

Ultrafiltrat 0,194 0,194 0,194

Bilas 1 0,133 0,15 0,1415

Bilas 2 0,121 0,121 0,121

Blanko 0,118 0,122 0,12

4.2.Produktivitas Biokatalitik (Pcat) Pada Sistem Membran-mikroreaktor

Dengan Enzim Lipase Terimmobilisasi Dibandingakan Dengan (Pcat)

Sistem Reaktor Batch dengan Lipase Mobile

Untuk menentukan produktivitas biokatalitik (Pcat) pada sistem membran-

mikroreaktor digunakan persamaan (4.4). Untuk Konsentrasi masing-masing

sampel di dapatkan dari hasil uji GC/MS. Pcat yang dimiliki oleh membran-

mikroreaktor dalam produksi metil ester untuk biodiesel ini lebih besar jika

dibandingkan dengan sistem reaktor batch dengan free lipase enzyme. Pada

Gambar 4.1. terlihat jelas perbedaan produktivitas biokatalitik membran-


45


mikroreaktor dengan reaktor batch dengan free lipase enzyme, yakni bekisar

sebesar ±2 kali produktivitas sistem reaktor batch dengan free lipase enzyme

untuk metil palmitat. Hal yang sama juga terlihat pada Gambar 4.2. untuk metil

oleat. Hasil ini sesuai dengan yang diutarakan (Goto et al., 2006), mengenai

produktivitas dalam esterifikasi lauric acid menggunakan lipase terimmobilisasi

dalam mikro-pori membran hollow-fiber yang menunjukan stabilitas enzim lipase

lebih terjaga dalam kondisi terimmobiliasi pada membran sehingga aktivitasnya

pun terjaga baik. Dengan menggunakan matriks madia berpori membran,

membiarkan kontak antara katalis dan reaktan semakin baik, berbeda dengan

sistem reaktor batch dimana dlam prosesnya enzim yang dimasukan langsung ke

dalam vessel berupa flask Erlenmeyer akan menggumpal, sehingga kontak antara

reaktan dan katalis tidak sempurna.

Gambar 4.1. Grafik Pcat Membran-mikroreaktor dengan lipase terimmobilisasi vs

reaktor batch dengan lipase mobile untuk metil palmitat

Gambar 4.2. Produktivitas biokatalitik membran-mikroreaktor dengan lipase

terimmobilisasi vs reaktor batch dengan free enzyme lipase untuk metil oleat

0,019

0,009

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

IL FE

Pro

du

ktiv

itas

(m

ol/

h.g

r lip

ase

)

Produktivitas membran-mikroreaktor vs reaktor batch untuk metil palmitat

Metil Palmitat

0,006

0,003

0

0,002

0,004

0,006

0,008

IL FE

Pro

du

ktiv

itas

(m

ol/

h.g

r lip

ase

)

Produktivitas membran-mikroreaktor vs reaktor batch untuk metil oleat

Metil Oleat


46


Tabel 4.2. Pcat untuk masing-masing sistem reaksi

Residence

Time

Jumlah Lipase

Terimobilisasi Produktivitas

Kelipatan

jam atau

menit gr gr/m

2 mmol/h.mg

Batch 24 jam 5,86 - 0,009

MM 21,7 menit 2,88 1,02 0,019 2,11 kali

Ket:

Batch : Sistem reaktor batch

MM : Sistem membran-mikroreaktor

Tabel 4.2. menunjukan kelebihan yang dimiiliki oleh membran-mikroreaktor

dengan enzim lipase terimmobilisasi dalam reaksi transesterifikasi untuk produksi

biodiesel.

4.3.Pengaruh Rasio mol Trigliserida:Metanol pada Produktivitas

Biokatalitik Lipase Terimmobilisasi pada Membran-mikroreaktor

Pengaruh rasio trigliserida : metanol pada produktivitas biokatalitik

membran-mikroreaktor merupakan salah satu faktor penting dalam reaksi

transesterifikasi. Dalam penelitian ini, dilakukan reaksi transesterifikasi dengan

tiga rasio molar trigliserida : metanol yang berbeda (dengan range 1:3, 1:4, dan

1:5). Pada Gambar 4.3, grafik menunjukan bahwa produktivitas menurun sangat

drastis pada perbandingan mol 1:4 hingga 1:5. Hal tersebut dapat dimengerti

mengingat dalam penelitian ini tidak dilakukan pergantian membran dimana pada

tahap sintesis dilakukan uji kondisi (perbandingan mol dan temperatur) secara

berurutan untuk masing-masing variabel, uji pada hari pertama adalah

perbandingan mol 1:3 dengan suhu 35oC dilakukan hingga hari ke-9 yaitu

perbandingan mol 1:5 dan suhu 45oC. Dapat diperkiraan, enzim telah terlebih

dahulu mengalami deaktivasi oleh secara termal akibat peningkatan suhu,


47


sehingga penambahan metanol berlanjut yakni pada 1:4 akan didapatkan nilai

produktivitas yang baik.

Namun (Machsun, 2011), menyatakan bahwa dalam setiap perbandingan

mol tidak terdapat penurunan aktivitas dan konversi yang berarti. Hal tersebut

menandakan bahwa sistem membran-reaktor dapat dengan baik menjaga

kestabilan enzim walaupun dengan penambahan mol metanol yang cukup besar.

Sebagai saran, seperti yang dilakukan dalam penelitian yang dilakukan oleh

(Machsun, 2011), sebaiknya dilakukan pergantian membran pada tahap uji variasi

dengan perubahan rasio mol (yakni pada hari ke 4 dan hari ke 6). Minimal

dilakukan beberapa kali immobilisasi hingga mendapat membran dengan besaran

enzyme loading yang mendekati (misalnya 1,2 gr/m2 dan 1,3 gr/m

2). Hal tersebut

tidak dilakukan dalam penelitian ini, dikarenakan waktu penelitian yang tidak

mencukupi (satu kali immobilisasi butuh waktu kurang lebih satu minggu) dan

kurang stock membran yang dimiliki. Alasan lain adalah, sulitnya mendapatkan

nilai enzyme loading yang sama untuk konsentrasi awal lipase yang sama seperti

yang telah dijelaskan dalam metode penelitian, sehingga penulis memutuskan

untuk tidak melakukan pergantian membran.

Gambar 4.3. Grafik Pengaruh rasio mol trigliserida : metanol terhadap produktivitas

biokatalitik membran-mikroreaktor

0

0,005

0,01

0,015

1 Pro

du

kti

vit

as

(mm

ol/

h.m

g l

ipa

se)

Rasio mol (TG : metOH) vs Pcat MM system

1:3 1:4 1:5

Rasio mol TG : metOH)


48


4.4.Pengaruh Temperatur Terhadap Produktivitas Biokatalitik Lipase

Terimmobilisasi pada Membran-mikroreaktor

Grafik pada Gambar 4.4 menjelaskan bahwa, produktivitas mengalami

peningkatan pada range suhu 35oC-40

oC. Dan mengalami penurunan pada range

suhu 40oC hingga 50

oC. Hal tersebut disebabkan oleh adanya deaktivitas enzim

secara termal yang disebabkan oleh peningktan suhu. Grafik di bawah ini

merupakan perbandingan antara temperatur dan Pcat pada kondisi rasio mol

trigliseridan dan metanol 1:3 untuk hasil metil palmitat dan metil oleat. Pada rasio

perbandingan mol yang lainnya (yakni 1:4 dan 1:5), kecenderungan yang sama

juga terjadi. Dimana pada range suhu 35oC hingga 40

oC, produktivitas membran-

mikroreaktor dengan lipase terimmobilisasi mengalami peningkatan.

Gambar 4.4. Pengaruh temperatur pada produktivitas membran-mikroreaktor

4.5.Distribusi Enzim

Gambar SEM dibutuhkan untuk menggambarkan distribusi enzim pada

material support (membran PES 300 kDa). Gambar di bawah ini menunjukan

bahwa sebagian besar molekul enzim terdistribusi dengan baik pada ruang-ruang

membran secara merata setelah inkubasi dan pemberian tekanan setelah filtrasi.

Distribusi enzim yang merata pada ruang-ruang dalam membran ini di sebabkan

0,012

0,019

0,005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

1 2 3

Pro

du

kti

vit

as

(mo

l/h

.gr

lip

ase

)

Temperatur (oC)

Temperatur (oC) vs Produktivitas

35 40 45


49


oleh pemberian tekanan pada proses immobilisasi, yakni pada tahap ultrafiltrasi.

Menurut (Belfort et al., 1994), pemberian tekanan pada tahap immobilisasi akan

menyebabkan penyempitan pori-pori membran, dan bila diameter protein jauh

lebih kecil jika dibandingkan dengan diamter pori membran, protein akan dengan

mudah masuk ke dalam pori-pori membran dan akan terperangkap pada dinding

pori, yang menyebabkan enzim akan terdistribusi secara merata pada pori-pori

membran.

Gambar 4.5. Membran PES 300 kDa

*)Keterangan gambar:

A) Membran Baru (top section), B) Membran Mengandung Enzim lipase

terimmobilisasi dengan waktu adsorpsi 24 jam (top section), C) Membran

baru (cross section), D) Membran mengandung enzim lipase terimmobilisasi

dengan waktu adsorpsi 24 jam (cross section).

Pada Gambar 4.1. di atas terlihat perbedaan membran sebelum dan sesudah

mengandung lipase terimmobilisasi, dimana pada gambar B dan D terlihat sela-

sela pori membran lebih terisi, dimana enzim lipase terimmobilisasi terdistribusi

di antaranya.



BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah di jelaskan di atas, maka

dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Besaran yang Derajat Immobilisasi (DI) dan Enzyme Loading (EL) yang

berhasil didapatkan dari tahap immobilisasi dengan teknik adsorpsi

bertekanan secara berturut-turut adalah 47,98% dan 1,028 gr/m2.

2. Rasio mol trigliserida dan metanol yang menghasilkan produktivitas

biokatalitik terbaik adalah pada 1:3.

3. Range temperatur yang baik untuk menghasilkan produktivitas biokatalitik

yang tinggi adalah Pcat pada range 35-45oC dengan Pcat sebesar 0,012 –

0,019 mmol/h.mg lipase. Temperatur yang terlalu tinggi (di atas 40oC)

akan mempengaruhi produktivitas biokatalitik enzim lipase pada

membran-mikroreaktor, karena akan menyebabakan deaktivasi enzim

lipase secara termal.

4. Berdasarkan penjelasan pada poin 4.3, faktor penambahan mol metanol

dalam reaktan menjadi masalah utama dalam penurunan aktibitas

(deaktivasi) enzim lipase dalam produksi biodiesel.

5. Pcat (produktivitas) yang dimiliki oleh sistem MM dengan enzim lipase

terimmobilisasi lebih besar ± 2 kali, jika dibandingkan dengan sistem

reaktor Batch dengan lipase mobile (tanpa immobilisasi)

6. Enzim lipase yang terimmobilisasi berdasarkan gambar hasil analisa SEM,

terdistribusi pada daerah celah-celah pori membran.

5.2 Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan enzyme loading

yang sama pada konsentrasi awal lipase dan waktu adsorpsi yang sama, karena

berdasarkan yang di kerjakan dalam penelitian ini, hal ini cukup sulit dilakukan.


51


Perlu dipelajari cara yang sederhana, untuk menganalisa hasil konversi trigliserida,

dalam penelitian ini uji hanya dilakukan sampai dilakukan uji produktivitas

biokatalitik dan hanya diujikan untuk palmitat dan oleat, sehingga belum

mencakup keseluruhan asam lemak yang terkandung dalam kelapa sawit. Waktu

penelitian yang lebih panjang juga diperlukan untuk keberhasilan penelitian ini,

mengingat sekali proses immobilisasi memerlukan waktu yang cukup lama

(kurang lebih 1 minggu).



DAFTAR PUSTAKA

AL-ZUHAIR, S. 2007. Production of biodiesel: possibilities and challanges.

Biofuel, Bioproduction and Biorefining, 1:57–66.

AMOR, J. N. 1998. Applications of catalytic inorganic membrane reactors to

refinery products. Membrane Science, 147

ARIANTO, H. 2008. Studi awal immobilisasi enzim lipase pada membran dan

aplikasinya untuk produksi biodiesel. Bachelor, Institut Pertanian Bogor.

BELFORT, G., DAVIS, R. H. & ZYDNEY, A. L. 1994. The behavior of

suspensions and macromolecularsolutions in crossflow microfiltration.

Membrane Science, 96, 1-58.

BRADFORD, M. M. 1976. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of

Microgram Quantities of Protein Utilizing the Pronciple of Protein-Dye

Binding. Analitical Biochemistry, 72, 248-254.

BRENA, B. M. & BATISTA-VIERA, F. 2006. Immobilization of Enzyme and

Cells. Methods in Biotechnology, 22, 15-30.

CAO, L. 2005. Carrier-bound Immobilized Enzyme: rinciple, Applications and

Design, Weinheim, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.

CAO, P., DUBE, M. A. & TREMBLAY, A. Y. 2008a. High-purity fatty acid

methyl ester production from canola, soybean, palm, and yellow grease

lipids by means of a membrane reactor. Biomass and Bioenergy, 32, 1028-

1036.

CAO, P., DUDE, M. & TREMBLAY, A. 2008b. Methanol recycling in the

production of biodiesel in a membrane reactor. Biomass and Bioenergy, 87,

825-833.

CAO, P., TREMBLAY, A. Y., DUBE, M. A. & TREMBLAY, Y. 2009. Kinetics

of Canola Oil Transesterification in a Membrane Reactor. Engineering

Chemical 48, 2533-2541.

CHIOU, S.-H. & HUNG, T.-C. 2007. Immobilization of Lipase to Chitosan

Natural Cross-Linker. Preparative Biochemistry and Biotechnology, 37,

265-275.


53


DOSSAT, V., COMBIES, D. & MARTY, A. 1999. Continuous enzymatic

transesterification of high oleic sunflower oil in a packed bed reactor:

influence of the glycerol production. Enzyme and Microbial Technology,

25, 194-200.

DUBE, M., TREMBLAY, A. & LIU, J. 2007. Biodiesel production using a

membrane reactor. Bioresoure Technology 98, 639-47.

FREEDMAN, B., PRYDE, E. H. & MOUNTS, T. L. 1984. Variabels affecting

the yields of fatty esters from transesterified vegetable oil. American Oil

Chemists's Society, 61, 1638-1643.

GIORNO, L., DRIOLI, E., CARVOLI, G., CASSANO, A. & DONATO, L. 2000.

Study of an enzyme membrane reactor with immobilized fumarase for

production of L-malic acid. Bioetanol Bioengineering, 72, 77-84.

GOENADI, D. H. 2005. PROSPEK DAN ARAH PENGEMBANGAN AGRIBISNIS

KELAPA SAWIT DI INDONESIA, Jakarta, BADAN PENELITIAN DAN

PENGEMBANGAN PERTANIAN DEPARTEMEN PERTANIAN.

GOTO, M., KAWAKITA, H., UEZU, K., TSUNEDA, S., SAITO, K., GOTO, M.,

TAMADA, M. & SUGO, T. 2006. Esterification of lauric acid using lipase

immobilized in the micropores of hollow-fiber membrane. American Oil

Chemists's Society, 83, 209-213.

HAMBALI, E., HENDROKO, R., MUJDALIPAH, S., TAMBUNAN, A. H. &

PATTIWIRI, A. W. 2007. Teknologi Bioenergi, Jakarta, Agromedia

Pustaka.

HARYANTO, B. 2002. BAHAN BAKAR ALTERNATIF BIODIESEL.

Universitas Sumatera Utara.

HILAL, N., KOCHKODAN, V., NIGMATULLIN, R., GONCHARUK, V. &

AL-KHATIB, L. 2005. Lipase-immobilized biocatalytic membranes for

enzymatic esterification: Comparison of various approaches to membrane

preparation. Membrane Science, 268, 198-207.

ISO, M., CHEN, B., GUCHI, M., KUDO, T. & SHRESTHA, S. 2001. Production

od Biodiesel fuel from triglycerides and alcohol using immobilized lipase.

Molecular Catalysis B: Enzymatic, 16, 53-58.


54


KAIEDA, M., SAMUKAWA, T., KONDO, A. & FUKUDA, H. 2001. Effect of

Methanol and watercontents on production of biodieselfuel from

plantoilcatalyzed by various lipases in asolvent-freesystem. Bioscience

and Bioengineering, 91, 12-15.

KNOTHE, G., GERPEN, J. V. & KRAHL, J. 2005. The Handbook of Biodiesel,

Illinois, AOCS Press.

KRISTENSEN, J. B., XU, X. & MU, H. 2005. Diacylglycerol Synthesis by

Enzymatic Glycerolysis: Screening of Commercially Available Lipases.

American Oil Chemists's Society, 82, 329-334.

LOZANO, P., VILLORA, G., GOMEZ, D. & GAYO, A. B. 2004. Membrane

reactor with immobilized Candida antarctica lipaseB for ester synthesis in

supercritical carbon dioxide. Supercritical Fluids, 29, 121-128s.

MA, F. & HANNA, M. A. 1999. Biodiesel production: a review. Bioresource

Technology, 70, 1-15.

MACHSUN, A. L. 2011. Immobilized of Lipase in Membrane Microreactor for

Transesterfication of Triolein to Methyl Oleat. Doctor, Universitas

Indonesia.

MATEO, C., PALOMO, J. M., FERNANDEZ-LORENTE, G., GUISAN, J. M. &

FERNANDEZ-LAFUENTEE, R. 2007. Improvement of enzyme activity,

stability and selectivity via immobilization techniques. Enzyme and

Microbial Technology, 40, 1451-1463.

PANDEY, A., BENJAMIN, S., SOCCOL, C. R., NIGAM, P., KRIEGER, N. &

SOCCOL, V. T. 1999. The realm of microbial lipases in biotechnology.

Biotechnilogy and Applied Biochemistry, 29, 119-131.

PINYAPHONG 2011. Biodiesel Fuel Production by Methanolysis of Fish Oil

Derived from the Discarded Parts of Fish Catalyzed by Carica papaya

Lipase. World Academy of Science, Engineering adn Technology, 76.

PREETI, KHETARPAUL, N., JOOD, S. & GOYAL, R. 2007. Fatty Acid

Composition and Physico. Department of Foods and Nutrition, 26, 202-

208.

RIOS, G. M., BELLEVILLE, M. P., PAOLUCCI, D. & SANCHEZ, J. 2004.

Progress in enzymatic membrane reactors - a review


55


Membrane Science, 242, 189-196.

SATO, T., TOSA, T. & SEIYAKU, T. 2002. Encyclopedia of Bioprocess

Technology, Osaka, John Willey & Sons.

SEMBIRING, K. C. & KOMALASARI, I. 2009. Biodiesel Sebagai Bahan Baku

Alternatif. Berita IPTEK, 47, 57-63.

SHAH, S. & GUPTA, M. N. 2006. Lipase catalyzed preparation of Biodiesel from

Jathropa oil in a solvent free system. Process Biochemistry, 42, 409-414.

SHIBAKI-KITAKAWA, N., HONDA, H., KURIBAYASHI, H., TODA, T.,

FUKUMURA, T. & YONEMOTO, T. 2005. Biodiesel production using

anionic ion-exchange resin as heterogenous catalyst. Bioresource


SHIMADA, Y., WATANABE, Y., SAMUKAWA, T., SUGIHARA, A., NODA,

H., FUKUDA, H. & TOMINAGA, Y. 1999. Conversion of vegetable oil

to biodiesel using immobilized Candida antarctica lipase. THE

AMERICAN OIL CHEMISTS' SOCIETY, 76, 789-793.

SUPRANTO 2002. Pengaruh Suhu dan Perbandingan Reaksi pada Pembuatan

Metil Ester Biodiesel dari Destilat Asam Lemak Minyak Sawit, Yogyakarta,

Pusat Studi Energi Universitas Gajah Mada.

TAHAR & ADRISMAN 2005. Kajian Kebijakan dan Kumpulan Artikel

Penelitian Biodiesel, Bogor, Institut Pertanian Bogor.

TANIGAKI, M., SAKATA, M. & WADA, H. 1993. Hydrolysis of soybean oil by

lipase with a bioreactor having two different membranes. Fermentation

and Bioengineering, 75, 53-57.

UTOMO, B. 2007. Peran Hutan dalam Mereduksi Pemanasan Global, Medan,

USU e-Repository.

WAFA, A. 2009. Sintesis Biodiesel Dari Berbagai Minyak Goreng Melalui Rute

Non Alkohol Menggunakan Biokatalis Terimobilisasi Pada Reaktor

Packed. Sarjana Teknik, Universitas Indonesia.

WANG, Y., WANG, X., LIU, Y., QU, S., TAN, Y. & TANG, S. 2009. Refining

of biodiesel by ceramic membrane separation. Fuel Processing



56


WATANABE, Y., SHIMADA, Y., SUGIHARA, A. & TOMINAGA, Y. 2001.

Enzymatic Conversion of Waste Edible Oil to Biodiesel Fuel in a Fixed-

Bed Bioreactor. Osaka Municipal Techinical Research Institute, 78.

ZHANG, Y., DUBE, M. A., MCLEAN, D. D. & KATES, M. 2003. Biodiesel

production from waste cooking oil: 1. Process design and technological

assesment. Bioresource Technology, 89, 1-16.

ZHAO, X. S., BAO, X. Y., GUO, W. & LEE, F. Y. 2006. Immobilizing Catalysts

on Porous Materials. Materials Today, 9, 32-39.



LAMPIRAN

1. Pembuatan Kurva Standar Protein dengan Metode Bradford

Ditambahkan 10 ml buffer fosfat 0,05 M pH 7

Mengambil 3 ml BSA dan menambahkan 7 ml

Buffer Fosfat 0,05 M pH 7

Mengambil 30 µl masing-masing larutan ke

dalam tabung reaksi. Untuk setiap konsetrasi

dibuat secara triplo.

Menambahkan 1,5 ml larutan Bradford dengan

5x pengenceran.

Diaduk dengan vortex dan inkubasi selama 5

menit.

Absorbansi masing-masing larutan diukur

menggunakan spektrofotometri UV-VIS dengan

panjang gelombang 595 nm.

Pengenceran larutan BSA

0,03mg/ml

Larutan BSA dengan berbagai konsentrasi mulai 0,03 –

0,3 serta buffer fosfat 0,05 M pH 7 sebagai blangko

Larutan analit berwarna

bening-biru

Kurva Standar Protein


58


1. Kurva Standar Protein dengan Metode Bradford

y = 0,5759x R² = 0,981

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0 0,1 0,2 0,3 0,4

Ab

sorn

ansi

Konsentrasi

Kurva Standar Protein (Metode Lowry)

Series1

Linear (Series1)

Konsentrasi BSA Absorbansi Rata-Rata

0 0

1 0,049333

2 0,060333

3 0,106333

4 0,116667

5 0,168667



2. Pembuatan Larutan Lipase

Enzim lipase yang terdapat dalam laboratorium terdapat 2 jenis, yaitu

lipase PS (Burkholderia Cepacia) dan lipase AK (Pseudomonas flurescens). cara

membuat larutan adalah sebagai berikut :

Enzim AK 50 gram/liter → 300 KDA

Larutan AK (massa yang dibutuhkan)

50 g/l =

Enzim PS 125 gram/liter → 500 Kda

125 g/l =

Ditambahkan 15 ml larutan buffer fosfat 0,05 M pH 7

Diaduk dengan magnetic stirrer (100 rpm) selama 2 jam

dan pada suhu 4°C (diberikan ice bath untuk menjaga

suhu tetap rendah).

0,750 gram Enzim

Lipase AK

Lipase tidak terlarut

dalam buffer fosfat

Larutan Lipase 50 g/ml



3. Immobilisasi Lipase pada Membran

Pencucian membran dengan air RO

pengeringan dilakukan pada suhu rendah (2

- 10°C)

Memasangkan membran pada alat Stirred

Ultrafiltration Cell

Memasukan 12 larutan lipase ke dalam

Stirred Ultrafiltration Cell

Diinkubasi dalam lemari pendingin selama

24 jam.

Metode Immobilisasi menggunakan

adsorpsi bertekanan.

Diultrafiltrasi dengan gas N2 tekanan 3 Psi

Membran disimpan dalam

lemari pendingin selama 24

jam.

Setelah disimpan selama 24

jam, membran dibilas kembali

dengan 10 ml larutan buffer

fosfat 0,05 M pH 7 (dilakukan

sebanyak 2 kali)

Membran

Membran Siap Pakai

Immobilisasi

Stasioner

Filtrat A Residu Lipase Amobil

Residu Lipase Amobil Filtrat B dan C



4. Diagram Alir Analisa Derajat Immobilisasi dan Enzyme Loading

Mengambil 30 µl sampel dan

memasukkan dalam tabung reaksi

Ditambahkan 1,5 ml larutan Bradford

(pengenceran 5x)

Diaduk dengan vortex dan diinkubasi

selama 5 menit

Menggunakan Buffer Fosfat

0,05 M pH 7 sebagai blangko

Larutan Analit berwarna

bening-biru

Derajat Immobilisasi Enzyme Loading



5. Perhitungan produktivitas biokatalitik membran mikrorektor

Luas Membran : 0,0028 m2

Volume Membran : 0,000784 dm3

Rasio Metanol : 1:3

Membran : 300 kDa

Enyme Loading : 1.851107 gr/m2

Temperatur

(oC)

Q (ml/jam)

Produktivitas (mol/h.gr

lipase)

Metil

Palmitat Metil Oleat

35 2,050698 0,012 0,003

40 2,169067 0,019 0,006

45 2,886466 0,005 0,001

Rasio Metanol : 1:4

Temperatur

(oC)

Q (ml/jam)


lipase)

Metil


35 0,996126 6,82 x 10-5

1,90 x 10-5

40 1,041004 1,80 x 10-4

6,13 x 10-5

45 1,36436 7,14 x 10-5

1,82 x 10-5


63


Rasio Metanol : 1:5

Temperatur

(oC)

Q (ml/jam)


lipase)

Metil


35 0,8174 5,60 x 10-5

2,69 x 10-5

40 2,371124 4,10 x 10-4

1,93 x 10-5

45 2,998001 1,57 x 10-4

4,27 x 10-5


64


6. Pehitungan Laju Alir

VARIABEL

(Rasio mol;

Temperatur(oC))

Jam ke-1

(h) Jam ke-4 (h) Jam ke-24 (h)

Rata2 waktu

(h) Q(ml/jam)

(1:3;35) 1,004 1,0053 0,9177 0,975 2,051

(1:3;40) 0,921 0,921 0,925 0,922 2,169

(1:3;45) 0,704 0,752 0,623 0,693 2,886

(1:4;30) 1,002 1,005 1,005 1,004 0,996

(1:4;40) 0,955 0,955 0,972 0,961 1,041

(1:4;45) 0,810 0,804 0,585 0,733 1,364

(1:5;30) 1,001 0,953 0,703 0,885 1,130

(1:5;40) 0,420 0,424 0,423 0,422 2,368

(1:5;45) 0,204 0,334 0,500 0,346 2,891


lipase sawit

Documents