dari 150 rpm kelihatannya mengganggu reaksi enzimatik dan menurunkan konversi asam lemak pada sintesis alkanolamida.
Secara keseluruhan, kinerja bioreaktor multi-tahap sudah cukup baik. Dari ketiga sintesis yang diamati, perolehan persen konversi asam lemak ketiga sintesis di dalam
bioreaktor mempunyai nilai yang sebanding dengan hasil optimasi konversi asam lemak ketiga sintesis di dalam labu reaksi menggunakan pengaduk magnetik. Untuk sintesis
lauroil-dietanolamida persen konversi asam lemak yang diperoleh adalah 72,65 di bandingkan dengan persen konversi pada tahap optimasi yaitu 73,05 . Untuk sintesis
lauroil-N-metil glukamida persen konversi asam lemak yang diperoleh adalah 66,06 di bandingkan dengan persen konversi optimasi yaitu 64,88 . Untuk sintesis oleoil-
dietanolamida persen konversi asam oleat jika menggunakan bioreaktor adalah 67,91 di bandingkan dengan persen konversi pada tahap optimasi reaksi yaitu 43,86 .
4.3.5 Recoveri enzim
Salah satu penelitian terkini dari sintesis enzimatik dalam pelarut organik adalah sintesis senyawa amida menggunakan lipase imobil De Zoete, dkk. 1996; Maugard,
dkk. 1998; Dolores, dkk. 2002; dan Par Tufvesson, dkk. 2007. Keunggulan utama dari penggunaan lipase pada sintesis senyawa amida adalah karena lipase bersifat
kemoselektif sehingga dapat memproteksi gugus amina agar tidak terkarbonasi dengan CO
2
Dolores, dkk. 2002. Disamping itu enzim lipase, terutama yang imobil, dapat direcovery hingga lebih dari 15 kali sehingga menghemat biaya pemakaian katalis Par
Tufvesson, dkk. 2007. Recoveri enzim bertujuan untuk memaksimalkan pemakaian enzim. Recoveri enzim diamati pada sintesis lauroil-dietanolamida, sintesis lauroil-N-
metil glukamina maupun oleoil-dietanolamida pada bioreaktor multi-tahap.
a Sintesis lauroil-dietanolamida
Hasil pengamatan recoveri enzim untuk sintesis lauroil-dietanolamida ditunjukkan pada Gambar 4.38. Diamati bahwa secara keseluruhan enzim Novozym
dapat digunakan hingga 4 kali. Hanya saja persen konversi asam lemak yang diperoleh mengalami penurunan. Pada keseluruhan pengamatan, penurunan yang nyata diamati
pada pemakaian enzim yang ke 3 dan ke 4 dimana enzim kehilangan aktifitasnya hingga persen konversi asam lemak menurun hampir 40.
Hal ini kemungkinan enzim tidak begitu mampu mempertahankan akifitasnya, karena sebelum digunakan kembali enzim disimpan sementara pada suhu 10
o
C. Penyimpanan enzim sementara dilakukan karena penelitian tidak terus-menerus
dilaksanakan dari ulangan ke satu hingga ulangan ke empat. Menurut Dolores, dkk.
2002, konversi asam lemak yang rendah pada reaksi amidasi enzimatik di dalam pelarut organik juga mungkin disebabkan karena terjadinya kompetisi antara sintesis
dan hidrolisis amida dalam reaksi, dimana baik sintesis amida maupun hidrolisis amida dapat dikatalisis oleh enzim yang sama.
Gambar 4.38 Pengamatan Recoveri Enzim pada Sintesis Lauroil-dietanolamida
b Sintesis lauroil-N-metil glukamida
Hasil pengamatan recoveri enzim pada sintesis lauroil-N-metil glukamida diperoleh pada Gambar 4.39. Diamati bahwa secara keseluruhan enzim Novozym dapat
digunakan hingga 4 kali. Penurunan persen konversi asam laurat pada pemakaian enzim berulang tidak begitu nyata pada sintesis lauroil-N-metil-glukamida. Setelah
penggunaan hingga empat kali, persen konversi asam lemak masih cukup tinggi, yaitu pada kisaran 40-50. Hal ini menunjukkan bahwa untuk sintesis lauroil-N-metil-
glukamida, enzim Novozym masih memungkinkan untuk digunakan kembali lebih dari 4 kali. Satu periode sintesis adalah 2 hari 48 jam, penggunaan 4 kali ulang dilakukan
selama 12 hari reaksi karena ada selang waktu dua hari enzim yang telah digunakan disimpan sementara di lemari pendingin. Hal ini berarti enzim masih dapat digunakan
lebih dari dua minggu, mengingat setelah 12 hari kemampuan enzim Novozym mengkonversi asam lemak masih tinggi.
10 20
30 40
50 60
70 80
1 2
3 4
Penggunaan Enzim ke: K
o n
ver si
Jenis A, 150 rpm Jenis B, 150 rpm
Jenis A, 250 rpm Jenis B, 250 rpm
Gambar 4.39 Pengamatan Recoveri Enzim pada Sintesis Lauroil-N-metil glukamida
c Sintesis oleoil-dietanolamida
Hasil pengamatan recoveri enzim pada sintesis oleoil-dietanolamida diperoleh pada Gambar 4.40. Diamati bahwa secara keseluruhan enzim Novozym dapat
digunakan hingga 4 kali. Penurunan yang nyata juga diamati pada pemakaian enzim yang ke 3 dan ke 4. Walaupun demikian penurunan ini lebih besar dari pada penurunan
konversi pada sintesis lauroil-N-metil glukamida dan lauroil-dietanolamida. Jisender, dkk.2004 mengamati penggunaan kembali enzim pada 60
o
C selama 5 jam. Diperoleh bahwa enzim tidak kehilangan aktivitas katalitiknya pada 60
o
C dan dapat digunakan kembali hingga 6 kali run 1-6 dalam 95,8, 89, 70, 97,7, 96
yield, tanpa diperlukan perlakukan diantara run dan dengan sedikit kehilangan aktivitas. Par Tufvesson, dkk. 2007 yang mengamati stabilitas enzim Novozym pada
90
o
C mengamati bahwa enzim yang disiapkan adalah sangat stabil pada kondisi reaksi yang dipilih kira-kira 14 hari reaksi pada 90
o
C jika air diuapkan dan 7 hari jika air tetap berada dalam sistem. Profil ini juga sejalan dengan hasil penelitian Ee Lin So, dkk.
2004, yang menyatakan bahwa enzim lipase sangat sabil walaupun pada temperatur yang bervariasi hingga 4-5 hari dan hasil penelitian Herawan 2004 bahwa untuk
sintesis selama 24 jam, enzim Novozym dapat digunakan hingga empat kali.
10 20
30 40
50 60
70 80
1 2
3 4
Penggunaan Enzim ke: K
o n
ver si
Jenis A, 150 rpm Jenis B, 150 rpm
Jenis A, 250 rpm Jenis B, 250 rpm
Gambar 4.40 Pengamatan Recoveri Enzim pada Sintesis Oleoil-dietanolamida
4.4 Analisis dan Karakterisasi Produk
Alkanolamida yang disintesis diperoleh dari reaksi amidasi asam laurat dengan alkanolamina yaitu dietanolamina dan N-metil glukamina. Reaksi ini menghasilkan
berturut-turut lauroil-dietanolamida dan lauroil-N-metil-glukamida. Selain dari reaksi amidasi, maka reaksi antara asam laurat dengan gugus OH dari suatu alkanolamina akan
menjadi ester. Reaksi esterifikasi ini bersifat reversibel dimana dengan adanya air berlebih maka ester akan cenderung menjadi asam karboksilat kembali. Reaksi
esterifikasi tidak diharapkan pada sintesis ini sehingga rendemen ester yang dihasilkan harus sekecil mungkin.
Salah satu cara untuk mengatasi hal ini adalah dengan menggunakan asam laurat secara terbatas. Disamping itu, menurut Fessenden dan Fessenden 1989, jika hasil
yang diharapkan adalah ester dengan rendemen tinggi, maka lebih baik dilakukan esterifikasi antara alkohol dengan suatu anhidrida asam atau suatu klorida asam yang
akan bereaksi recara ireversibel. Reaksi esterifikasi antara suatu alkohol dengan suatu asam karboksilat bersifat kurang reaktif dibandingkan alkohol dengan anhidrida asam.
Dengan demikian, pengaturan kondisi reaksi yang optimum antara asam laurat dengan alkanolamina diharapkan dapat memperbesar alkanolamida yang dihasilkan dan
meminimalkan ester yang terbentuk.
10 20
30 40
50 60
70 80
1 2
3 4
Penggunaan Enzim ke: K
o n
ver si
Jenis A, 150 rpm Jenis B, 150 rpm
Jenis A, 250 rpm Jenis B, 250 rpm
