Kemungkinan biotransformasi asam lemak disajikan pada gambar 2, dimana reaksi tidak terbatas pada suatu reaksi dan posisinya Kian, et al 1997 :3. Suatu
garam lemak jenuh, natrium oktanoat mengalami biotransformasi menjadi monomer-monomer asam R---3hidroksi heksanoat, asam R---3-hidroksi
oktanoat, asam R---3-hidroksi dekaonat, dan asam R---3-hidroksi dodekanoat Wang,et al, 1999. Suatu asam lemak tidak jenuh, asam linoleat
mengalami biotransformasi menjadi asam 12,13,17-trihidroksi-Z-oktadekanoat dan asam resinoleat menjadi 7,10,12-trihidroksi-8E-oktadekanoat.
Kim, et al., 2000 dalam Kresnadipayana, 2006
5. Surfaktan
Substansi surface-active atau surfaktan adalah molekul yang mempunyai karakteristik ampifilik, yaitu sifat hidrofilik dan hidrofobik Hutchinson dkk,
1967; Van Dyke dkk, 1991 dalam Ghazali dan Ahmad, 1997. Karena keberadaan gugus hidrofilik dan hidrofobik dalam molekul yang sama, surfaktan membagi
pada antarpermukaan antara fase cair dari derajat polaritas dan ikatan hidrogen. Surfaktan cenderung untuk berakumulasi pada antarmuka. Hal ini dapat
menurunkan tegangan muka antara dua fasa sehingga akan mengakibatkan perubahan pada energi sistem. Dan sistem akan lebih stabil dengan energi bebas
yang lebih rendah. Kelarutan surfaktan dalam air dipengaruhi oleh panjang rantai- rantai karbon. Semakin panjang rantai karbon maka kelarutannya dalam air akan
berkurang dan kelarutan dalam hidrokarbon makin besar. Berdasarkan sifat-sifat gugus hidrofilik yaitu gugus yang bersifat polar,
surfaktan dikelompokkan sebagai berikut : a. Surfaktan ionik
surfaktan ionik adalah surfaktan yang bagian hidrofiliknya bermuatan 1 Anionik yaitu molekul aktif permukaannya mempunyai muatan negatif.
Contoh : sabun RCOO
-
Na
+
2 Kationik yaitu bagian molekul aktif permukaannya mempunyai muatan positif. Contoh : garam ammonium rantai panjang R
+
NH
3
Cl
-
dan ammonium klorida kuartener R
+
NCH
3 3
Cl
-
3 Zwitterion yaitu bagian hidrofiliknya bermuatan positif dan negatif.
b. Surfaktan non ionik Surfaktan nonionik merupakan surfaktan yang bagian hidrofiliknya tidak
bermuatan atau netral. Moroy, 1992
6. Biosurfaktan
Surfaktan yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu ketika ditumbuhkan dalam media dan kondisi tertentu disebut biosurfaktan. Banyak organisme
menghasilkan surface-active saat tumbuh dalam media yang terdiri dari sumber karbon. Biosurfaktan, terdiri dari lemak kompleks atau sederhana atau
turunannya. Bagian hidrofobik biasanya merupakan rantai karbon asam karboksilat yang secara kovalen disambung oleh ester atau ikatan amida pada
bagian hidrofilik yang ditarik dari range yang luas dari gugus fungsi organik nonionik, bermuatan positif, bermuatan negatif atau amfoter Ghazali dan
Ahmad, 1997. Biosurfaktan disintesis secara ekstraseluler atau bersamaan dengan dinding selnya
Zajic dkk, 1984, dalam Ghazali dan Ahmad, 1997. Jika ekstraseluler maka akan menyebabkan emulsifikasi dari sumber karbon, dan jika bersamaan dengan
dinding sel maka akan memfasilitasi penembusan sumber karbon ke ruang perplasmik dengan merubah struktur dari dinding sel Lang dkk, 1987 dalam
Ghazali dan Ahmad, 1997. a. Pengelompokan biosurfaktan
Berdasarkan struktur dari bagian hidrofilik, biosurfaktan diklasifikasikan ke dalam lima tipe, yaitu : lipopeptida, glikolipid, lipopolisakarida, lipid netral dan asam
lemak atau fosfolipida. Indikasi keberadaan dari biosurfaktan adalah penentuan tegangan permukaan, tegangan antar muka dan konsentrasi kritis missel Ghazali
dan Ahmad,1997:35. b. Karakterisasi biosurfaktan
1 Tegangan Permukaan Tegangan permukaaan
suatu cairan dapat didefinisikan sebagai banyaknya kerja yang dibutuhkan untuk memperluaskan permukaan cairan
sebanyak satu satuan luas. dinyatakan dalam Nm
-1
atau dyne cm
-1
dimana 1 dyne cm
-1
= 10
-3
Nm
-1
. Molekul-molekul cairan yang berada dibagian dalam fase cair seluruhnya
akan dikelilingi oleh molekul-molekul dengan tarik-menarik sama ke segala arah, lain halnya dengan molekul-molekul cairan pada permukaan. Molekul-molekul itu
disebelah bawah dikelilingi oleh molekul-molekul cairan, sedang dibagian atas oleh fase uap, sehingga gaya tarik ke bawah lebih besar dari gaya tarik ke atas.
Hal ini menimbulkan sifat kecenderungan untuk memperkecil luas permukaan. Besar gaya yang bekerja tegak lurus pada satu satuan panjang permukaan disebut
tegangan permukaan yang dapat dinyatakan dengan satuan dyne per cm dalam sistem cgs.
Tegangan muka dapat ditentukan dengan beberapa metode antara lain : a Metode kenaikkan kapiler
b Metode tetes Drop Weight c Metode tekanan maksimum gelembung
d Metode cinicin du Nuoy a Metode kenaikkan kapiler
Bila suatu pipa kapiler dimasukkan ke dalam cairan yang membasahi dinding, maka cairan akan masuk ke dalam kapiler karena adanya tegangan muka.
Energi paling rendah didapat saat lapisan tipis menutupi sebanyak mungkin kaca tersebut. Ketika lapiasan tipis ini merembet ke atas dinding bagian dalam, lapisan
tipis itu mempunyai efek melengkungkan permukaan cairan ke dalam pipa. Kenaikan cairan sampai pada suatu tinggi tertentu terjadi keseimbangan antara
gaya ke atas dan ke bawah. Gaya ke bawah adalah π r
2
h d g Dimana h = tinggi permukaan d = berat jenis
g = percepatan gravitasi r = jari – jari kapiler sedang gaya ke atas adalah 2
π r γ cos θ dengan
γ adalah tegangan muka dan θ adalah suatu sudut kontak. Pada kesimpulannya, gaya ke bawah = gaya ke atas, sehingga jika diambil pendekatan
θ = 0 karena pada umumnya θ sangat kecil mendekati nol, didapatkan : 2
π r γ = π r
2
h d g
γ =
2 rhdg
…………………………………………………………..1 percobaan di atas digunakan untuk membandingkan cairan yang ditentukan
tegangan mukanya dengan cairan yang sudah diketahui misal air, sehingga diperoleh persamaan:
air x
x air
air x
x x
air air
x x
air air
x air
d h
d h
d h
d h
g d
rh g
d rh
2
2
…………………………………………..2
γ
x
= tegangan permukaan zat cair yang ditentukan γ
air
= tegangan permukaan air d
air
= berat jenis air d
x
= berat jenis zat cair h
air
= tinggi permukaan air h
x
= tinggi permukaan zat cair Rosen,1978
b Metode tetes
Bila cairan tepat akan menetes maka gaya tegangan permukaan sama dengan gaya yang disebabkan oleh massa cairan sebagai gaya berat itu sendiri.
Gaya berat cairan = m.g Gaya tegangan permukaan = 2
r maka
=
r 2
g m
diambil volume tertentu yang sama dan dihitung jumlah tetesan yang terjadi.
Misal : volume = V berat jenis = d
massa satu tetes zat cair = m jumlah tetes dalam volume V = n
maka m=
n Vd
sehingga persamaannya menjadi :
=
n r
2 g
d V
x
=
air air
n
x air
x
n d
d
air
=
air air
n r
2 d
V
g
x
=
x x
n r
2 d
V
g
.........................................................................................3 c Metode tekanan maksimum gelembung
Prinsipnya adalah tegangan permukaan dari tekanan maksimum yang dibentuk untuk mengeluarkan gelembung pada ujung pipa kapiler.
= r2 P +
h
1
g –h
2
d g.......................................................................4 = tegangan permukaan Nm
Po = tekanan 1 atm = massa jenis air
h
1
= kenaikan air g = gravitasi bumi
h
2
= kenaikan larutan d = massa jenis larutan
Atkins,1999 d Metode cincin de Nuoy
Jika cincin berada pada permukaan ciran maka untuk melepaskan cincin dari permukaan cairan diperlukan suatu gaya permukanan yang besarnya 4
R Gaya pada permukaan dalam dirumuskan = 2
r Gaya pada permukaan luar dirumuskan = 2
R Gaya keatas dirumuskan = f F
Gaya kebawah dirumuskan = 2 r - 2 R
Jika tebal cincin sangat tipis maka r = R, sehingga gaya keatas sama dengan gaya kebawah. Maka persamaannya menjadi :
=f F4 R.................................................................................................5 f = faktor koreksi
F = gaya yang terukur pada alat N R = jari-jari cincin cm
= tegangan permukaan dynecm, Ncm
2 Kestabilan emulsi Emulsi adalah dispersi suatu campuran, yang molekul – molekul kedua campuran
tersebut tidak saling bercampur atau bercampur sebagian. Pada suatu emulsi terdapat tiga bagian utama yaitu fase terdispersi, terdiri dari butir –butir yang
biasanya terdiri dari minyak. Bagian kedua adalah zat pendispersi yang biasanya air dan bagian ketiga adalah zat pengemulsi yang menjaga agar butiran minyak
tetap terdispersi dalam air Shaw, J.D, 1992. Pengurangan daerah antarmuka dengan pengumpulan mengurangi energi sistem
dan proses ini secara termodinamika lebih disukai, karena alasan ini Garret mendefinisikan emulsi stabil sebagai emulsi yang akan menjaga sejumlah ukuran
partikel yang sama dari fase terdispersi per satuan volume dari fase pendispersi. Energi antar muka total harus tidak bervariasi dengan waktu untuk memenuhi
definisi ini. Kestabilan kinetik suatu emulsi adalah keadaan dimana sifat-sifat fisika kimia dari
suatu emulsi tidak berubah secara berarti selama satu periode waktu yang cukup lama.
Surfaktan sebagai zat pengemulsi berfungsi untuk memudahkan pembentukan emulsi dengan mekanisme sebagai berikut :
1. Mengurangi tegangan antarmuka Pengurangan tegangan antarmuka menurunkan energi bebas yang
dihasilkan pada dispersi, karena sistem dengan energi bebas yang lebih rendah akan lebih stabil.
2. Pembentukan suatu lapisan antarmuka Berfungsi sebagai pembatas mekanik untuk penggabungan surfaktan yang
merupakan molekul amfifilik mengatur dirinya pada antarmuka air-minyak dalam posisi yang paling disukai. Bagian hidrofobik dalam fasa minyak
dan bagian hidrofilik dalam fasa air. Selain itu surfaktan cenderung
berkumpul pada antarmuka sebagai lapisan monomolekular. Jika konsentrasi zat pengemulsi cukup tinggi, pengemulsi membentuk suatu
lapisan yang kaku antara fase yang tidak bercampur tersebut, yang bertindak sebagai suatu penghalang mekanik untuk bergabungnya partikel
terdispersi. Emulsi yang stabil adalah emulsi yang molekul – molekul surfaktannya terkemas rapat berdekatan dan membentuk suatu lapisan
antarmuka yang kuat. 3. Pembentukan lapisan rangkap listrik
Berfungsi sebagai penghalang elektrik untuk mendekatnya partikel terdispersi potensial yang dihasilkan oleh lapisan rangkap tersebut,
menciptakan suatu pengaruh tolak menolak antara tetesan – tetesan minyak, sehingga mencegah penggabungan.
Shaw, J.D, 1992
7. Spektrofotometri UV-Vis
