Hasil Optimasi Kondisi Penelitian Penelitian Pengembangan Proses

Hasil ini sejalan dengan hasil yang diperoleh oleh Kurniasih 2008 yang menunjukkan bahwa alkanolamida dapat terbentuk tanpa adanya enzim dan meningkat dengan meningkatnya temperatur. Rentang temperatur dimana kerja Novozyme lebih efisien diharapkan pada 50–60 o C. Gambar 4.12 Penentuan Level Temperatur pada Sintesis Lauroil- N-metil glukamida dari AL+MGL Rasio MGL:AL 2:1, Pelarut tert-amil alkohol, Konsentrasi Novozym 10 b:b AL, t = 24 jam

4.2 Hasil Optimasi Kondisi Penelitian

Optimasi kondisi penelitian bertujuan untuk memprediksi model, mengamati pengaruh interaksi dari ketiga variabel percobaan yang disusun dalam central composite design CCD, serta menentukan konversi optimum yang dapat diperoleh dari sintesis lauroil-dietanolamida dan lauroil-N-metil glukamida. Sintesis lauroil-dietanolamida dilakukan dengan mereaksikan asam laurat dengan dietanolamina menggunakan pelarut n-heksan dan enzim Novozym 435 ® pada waktu reaksi 24 jam, sementara sintesis lauroil-N-metil glukamida dilakukan dengan mereaksikan asam laurat dengan N-metil glukamina menggunakan pelarut tert-amil alkohol dan enzim Novozym 435 ® pada waktu reaksi 48 jam. Pemilihan kedua jenis pelarut, enzim dan waktu reaksi ini diperoleh dari hasil terbaik pada penelitian pendahuluan. 45.92 47.21 61.34 57.21 10 20 30 40 50 60 70 80 30 40 50 60 Te m p e ra tur o C Konversi

4.2. Hasil Optimasi Kondisi Penelitian

Optimasi kondisi penelitian bertujuan untuk memprediksi model, mengamati pengaruh interaksi dari ketiga variabel percobaan yang disusun dalam central composite design CCD, serta menentukan konversi optimum yang dapat diperoleh dari sintesis lauroil-dietanolamida dan lauroil-N-metil glukamida. Sintesis lauroil-dietanolamida dilakukan dengan mereaksikan asam laurat dengan dietanolamina menggunakan pelarut n-heksan dan enzim Novozym 435 ® pada waktu reaksi 24 jam, sementara sintesis lauroil-N-metil glukamida dilakukan dengan mereaksikan asam laurat dengan N-metil glukamina menggunakan pelarut tert-amil alkohol dan enzim Novozym 435 ® pada waktu reaksi 48 jam. Pemilihan kedua jenis pelarut, enzim dan waktu reaksi ini diperoleh dari hasil terbaik pada penelitian pendahuluan.

4.2.1 Optimasi sintesis lauroil-dietanolamida

Hasil optimasi sintesis lauroil-dietanolamida dalam nilai persen konversi asam laurat dan persen yield lauroil-dietanolamida ditunjukkan pada Tabel 4.1. Persen konversi asam laurat diperoleh dari selisih antara nilai bilangan asam di awal dan di akhir reaksi. Nilai persen yield diperoleh setelah campuran produk dimurnikan dan dianalisis menggunakan HPLC. Tabel 4.1 Hasil Optimasi Sintesis Lauroil-dietanolamida Konsentrasi enzim X 1 Rasio molar substrat X 2 Temperatur X 3 Konversi Yield No Kode Aktual Kode Aktual Kode Aktual 1 -1 8 -1 2:1 -1 45 59,0976 97,310 2 1 12 -1 2:1 -1 45 54,8019 97,740 3 -1 8 1 4:1 -1 45 66,8476 87,575 4 1 12 1 4:1 -1 45 68,8093 92,100 5 -1 8 -1 2:1 1 55 74,1895 96,960 6 1 12 -1 2:1 1 55 73,5281 97,985 7 -1 8 1 4:1 1 55 53,7296 35,815 8 1 12 1 4:1 1 55 62,5261 68,600 9 -1,682 6,64 3:1 50 59,9053 64,995 10 1,682 13,36 3:1 50 62,6835 93,490 11 0 10 -1,682 1,3:1 0 50 60,1662 98,415 12 0 10 1,682 4,7:1 0 50 56,3411 76,945 13 0 10 0 3:1 -1,682 42,6 72,2923 92,905 14 0 10 0 3:1 1,682 58,4 73,0046 41,845 15 0 10 0 3:1 0 50 73,2581 89,615 16 0 10 0 3:1 0 50 73,3259 42,725 17 0 10 0 3:1 0 50 72,2782 17,815 18 0 10 0 3:1 0 50 72,9754 85,605 19 0 10 0 3:1 0 50 72,8837 94,905 20 0 10 0 3:1 0 50 73,6821 67,440 Dari data persen konversi dan persen yield pada Tabel 4.1 selanjutnya dilakukan analisis menggunakan Metode Permukaan Sambutan RSM dengan bantuan software MINITAB 14 ® . Metode Permukaan Sambutan adalah sekumpulan metode matematika dan teknik-teknik statistik yang bertujuan membuat model dan mengukur kekuatan hubungan serta pengaruh variabel respon dan variabel prediktor Iriawan dan Astuti, 2006. Variabel respon pada sintesis ini adalah persen konversi asam laurat atau persen yield lauroil-dietanolamida dan variabel prediktor adalah konsentrasi enzim, rasio molar substrat dan temperatur.

4.2.1.1 Prediksi model

Agar model persamaan yang dibuat tidak menyimpang jauh, tahap awal dalam RSM adalah memprediksi model regresi dan dilanjutkan dengan analisis variansi ANAVA dan uji verifikasi model. Model regresi yang dibuat bertujuan untuk mengetahui hubungan antara persen konversi asam laurat Y dengan konsentrasi Novozym X 1 , rasio molar asam laurat terhadap dietanolamina X 2 dan temperatur X 3 , serta untuk mengoptimalkan respon yaitu konversi asam laurat. Pada tabel 4.2 berikut dicantumkan hasil prediksi koefisien regresi untuk menyusun model permukaan sambutan sintesis lauroil-dietanolamida. Tabel 4.2 Hasil Prediksi Koefisien Regresi untuk Menyusun Model Permukaan Sambutan Sintesis Lauroil-Dietanolamida Term Coef P Constant 73.0455 0.000 Konsentrasi Novozym 0.7669 0.029 Rasio mol DEA : AL -1.1816 0.003 Temperatur 1.1434 0.003 Konsentrasi NovoKonsentrasi Novo -4.0206 0.000 Rasio mol DEA : AL Rasio mol DEA : AL -5.0956 0.000 TemperaturTemperatur -0.0063 0.983 Konsentrasi NovoRasio mol DEA : AL 1.9644 0.001 Konsentrasi NovoTemperatur 1.3086 0.008 Rasio mol DEA : AL Temp. -6.6524 0.000 Unusual Observations for Konversi Obs StdOrder Konversi Fit SE Fit Residual St Resid 5 5 74.190 72.789 0.908 1.400 2.20 R 14 14 73.005 74.951 0.864 -1.946 -2.80 R Keterangan: Coeff = koefisien model regresi P = nilai uji P, bernilai signifikan jika P α Nilai uji P digunakan untuk menguji signifikan atau tidaknya hubungan dua variabel. Faktor signifikansi yang digunakan adalah α=0,05. Variabel bernilai signifikan jika nilai P α. Berdasarkan Tabel 4.2, model persamaan yang dapat menunjukkan hubungan variabel reaksi dan interaksinya terhadap persen konversi asam laurat Y AL pada sintesis lauroil-dietanolamida diperoleh sebagai berikut: Y AL = 73,0455 + 0,7669X 1 - 1,1816 X 2 + 1,1434 X 3 - 4,0206 X 1 2 – 5,0956 X 2 2 – 0,0063 X 3 2 + 1,9644 X 1 .X 2 + 1,3086 X 1 .X 3 – 6,6524 X 2 .X 3 4.1 Sedangkan model persamaan yang dapat menunjukkan hubungan variabel reaksi terhadap persen yield Y AL+DEA ditunjukkan oleh persamaan berikut : Y AL+DEA = 77,819 + 6,348X 1 – 10,399X 2 – 11,806X 3 + 1,732X 1 2 + 4,715X 2 2 – 2,464X 3 2 + 4,482 X 1 .X 2 + 3,607 X 1 .X 3 – 9,394 X 2 .X 3 4.2 Terhadap model regresi orde dua yang diperoleh terlebih dahulu akan dilakukan analisis variansi dan uji verifikasi model sebelum model regresi diplot sebagai respon permukaan dan kontur permukaan. Dari hasil prediksi koefisien pada Tabel 4.2 di atas, juga diketahui bahwa konsentrasi Novozym memberikan pengaruh yang positif sebesar 0,7669 dan signifikan terhadap pembentukan produk. Demikian juga interaksinya dengan rasio mol dietanolamina memberikan efek positif dan signifikan sebesar 1,9644. Tetapi kuadrat variabel konsentrasi Novozym memberikan efek negatif sebesar -4,020. Interaksi konsentrasi dengan temperatur memberikan efek positif 1,3086 dengan nilai P 0,008. Hal ini menunjukkan adanya batasan dalam penggunaan biokatalis, rasio molar dietanolamina dan temperatur yang dilibatkan pada reaksi. Rasio mol dietanolamina terhadap asam laurat turut memberikan pengaruh yang signifikan pada -1,1816, dan interaksinya dengan temperatur X 2 .X 3 memberikan efek negatif yang juga signifikan. Variabel temperatur, turut memberikan efek positif yang signifikan dibandingkan variabel lainnya sebesar 1,1434, akan tetapi kuadrat variabel temperatur memberikan efek negatif yang tidak signifikan. Ini menunjukkan bahwa laju reaksi enzimatis antara asam lemak dengan dietanolamina banyak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi Novozym dan temperatur. Namun penggunaan variabel konsentrasi Novozym dan rasio mol dietanolamina terhadap asam laurat juga memiliki batasan tertentu, sebab dalam reaksi enzimatis dikenal adanya hambatan oleh substrat Par Tufvesson, dkk. 2007. Dalam analisis statistik MINITAB 14 ® , dapat dilakukan analisis terhadap unusual observation. Unusual observation adalah kondisi dimana residual antara nilai pengamatan dengan prediksi memiliki penyimpangan yang cukup besar dari pengamatan lainnya. Dengan adanya analisis terhadap besarnya nilai penyimpangan, dapat dilakukan penajaman dan peninjauan pengamatan pada penelitian selanjutnya. Berdasarkan analisis statistik pada Tabel 4.2 diketahui unusual observation berada pada run order model 5 dan 14. Berdasarkan hasil analisis persen konversi pada Tabel 4.1, konversi lauroil-dietanolamida yang menghasilkan unusual observation adalah 74,1895 untuk run 5 dan 73,0046 untuk run 14.

4.2.1.2 Analisis variansi ANAVA

Analisis variansi ANAVA digunakan untuk memeriksa signifikansi model regresi yang diperoleh. Tabel 4.3 menunjukkan hasil analisis variansi model regresi untuk sintesis lauroil-dietanolamida. Tabel 4.3 Hasil Analisis Variansi Model Permukaan Sambutan untuk Sintesis Lauroil-dietanolamida FAKTOR DF SS Adj SS Adj MS F P Regression 9 1007.34 1007.344 111.927 90.99 0.000 Linear 3 44.95 44.954 14.985 12.18 0.001 Square 3 563.78 563.781 187.927 152.77 0.000 Interaction 3 398.61 398.608 132.869 108.01 0.000 Residual Error 10 12.30 12.301 1.230 Lack-of-Fit 5 11.16 11.155 2.231 9.73 0.130 Pure Error 5 1.15 1.146 0.229 Total 19 1019.65 R-Sq 98.8 R-Sqadj 97.7 S 1.109 DF= derajat kebebasan SS= jumlah kuadrat kesalahan Adj SS = jumlah kuadrat beertambahnya variabel Adj MS = kuadrat tengah = SS:DK F = sebaran F, untuk pengujian kesesuain model P = nilai P, untuk pengujian kesesuaian model α = taraf signifikansi, diambil 5 = 0,05 R-sq = kuadrat total R-sqadj = kuadrat karena perlakuan S = kuadrat karena error:residual:penyimpangan Hasil analisis variansi menunjukkan bahwa model linier P=0,01, model kuadratik P=0 maupun model nonlinier yang mengikut sertakan interaksi antarfaktor P=0 adalah signifikan karena nilai P ketiganya kurang dari α yang digunakan yaitu 0,05. Hal ini berarti ketiga model adalah tepat untuk digunakan pada sintesis lauroil- dietanolamida. Akurasi sebuah model persamaan regresi dapat dilihat dari nilai koefisien determinasi R 2 . Sebab nilai koefisien determinasi R 2 mencerminkan besarnya pengaruh yang diberikan oleh variabel penelitian. Semakin besar nilai R 2 suatu model, maka model semakin baik. Variabel bebas yang digunakan akan menunjukkan pengaruh dan interaksi yang akan tercermin dan persamaan regresi. Hasil analisis model permukaan sambutan untuk sintesis lauroil-dietanolamida pada Tabel 4.3 menunjukkan koefisien determinasi R 2 sebesar 98,8 , nilai R 2 Adj sebesar 97,7 dengan nilai S sebesar 1,109. Semakin besar nilai R 2 suatu model, maka model semakin baik, karena sebanyak 98,8 perolehan amida ditunjukkan oleh tiga variabel penelitian pada Tabel 4.1, yaitu konsentrasi Novozym, rasio mol dietanolamina: asam laurat dan temperatur. Selain melalui analisis variansi, uji kenormalan model juga dapat dilihat melalui lack of fit. Hasil analisis pada tabel ANAVA menunjukkan hasil uji lack of fit LOF yang juga dapat digunakan untuk menguji kecukupan model. Bila digunakan sebuah hipotesis. Hipotesisnya adalah: H o : Tidak ada lack of fit , jika P α H 1 : Ada lack of fit, jika P α Hipotesis awal yang mengatakan tidak ada lack of fit berarti model yang dibuat telah sesuai dengan data, sedangkan hipotesis alternatif berarti model yang telah dibuat belum mewakili data. Hipotesis awal akan diterima jika nilai P α. Dari hasil analisis statistik, diperoleh harga lack of fit bernilai P= 0,130. Apabila digunakan nilai α sebesar 5, maka hal ini menunjukkan bahwa model yang dibuat sudah mewakili data karena P 0,05.

4.2.1.3 Uji verifikasi model

Uji verifikasi model dilakukan dengan memeriksa kesesuaian residual dengan asumsi yang disyaratkan. Asumsi yang biasa diambil dalam ANAVA adalah asumsi normalitas, asumsi homoskedastisitas dan asumsi independensi. a Asumsi normalitas Asumsi normalitas dapat diketahui dengan berbagai cara, salah satu diantaranya adalah uji Kolmogorov-Smirnov. Interpretasi kenormalan menggunakan uji Kolmogorov Smirnov KS dilakukan menggunakan nilai signifikansi α = 0,05. Berdasarkan data statistik Kolmogorov Smirnov pada Lampiran 4 untuk α = 0,05 dan jumlah pengamatan sebanyak 20 pengamatan diperoleh 0,294 uji dua arah. Gambar 4.13 Grafik Probabilitas Normal Residual RESI 1 P e r c e n t 2 1 -1 -2 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 Mean 0.150 - 2.79221E- 15 StDev 0.8046 N 20 KS 0.092 P- Valu e Nilai ini akan dijadikan pedoman dalam pengambilan kesimpulan berdasarkan uji kenormalan data penelitian. Nilai statistik Kolmogorov yang diperoleh dari pengamatan pada Gambar 4.13 yaitu KS=0,092, kurang dari nilai statistik Kolmogorov dari Lampiran 4. Apabila KS KS 1- α maka disimpulkan bahwa residual model regresi linier yang dibuat telah mengikuti distribusi normal. Apabila diperhatikan dari plot kenormalan pada Gambar 4.13, terlihat bahwa sebaran data residualnya berada di persekitaran garis lurus. Sebaran cenderung membentuk garis lurus, sehingga asumsi kenormalan dapat dikatakan tidak dilanggar. Keputusan bahwa suatu data telah mengikuti distribusi normal diperkuat oleh informasi rata-rata residual mean sebesar -2,79221.10 -15 . Rata-rata residual sangat kecil karena mendekati 0. Oleh karena itu, kesimpulan hasil uji kenormalan residual adalah asumsi kenormalan residual pada suatu model regresi telah dipenuhi oleh model regresi dan model regresi yang dibuat telah sesuai dan dapat digunakan. b Asumsi homoskedastisitas Uji homoskedastisitas dimaksudkan untuk mengetahui kehomogenan variansi. Gambar 4.14 menunjukkan plot residual dengan fitted value taksiran model pada sintesis lauroil-dietanolamida. Dari plot pada Gambar 4.14 terlihat bahwa sebaran data cenderung acak dan tidak membentuk pola tertentu sehingga dapat dikatakan bahwa asumsi homogenitas variansi homoskedastisitas dipenuhi. Gambar 4.14 Plot Residual dengan Fitted Vvalue pada Sintesis Lauroil-dietanolamida Fit t ed Value R e s id u a l 75 70 65 60 55 50 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 c Asumsi independensi Asumsi independensi bertujuan untuk mengetahui apakah antara sesama variabel bebas saling berhubungan atau berkorelasi. Gambar 4.15 digunakan untuk memeriksa residual dengan order model pada sintesis lauroil-dietanolamida. Gambar 4.15 Plot Residual dengan Order Model pada Sintesis Lauroil-dietanolamida Dari plot pada Gambar 4.15 terlihat bahwa sebaran data residual versus urutan order cenderung acak dan tidak berpola, sehingga dapat dikatakan bahwa asumsi independensi dipenuhi.

4.2.1.4 Analisis pengaruh variabel a Pengaruh konsentrasi enzim dan rasio molar substrat

Gambar 4.16 menunjukkan plot respon kontur dan respon permukaan pada pengamatan pengaruh konsentrasi enzim dan rasio mol dietanolamina:asam laurat terhadap konversi asam lemak. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa konversi dietanolamida akan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi enzim dan rasio mol dietanolamina hingga batasan tertentu. Plot kontur ini mengekspresikan bahwa peningkatan konversi asam laurat lebih tajam pada peningkatan rasio mol dietanolamina dibandingkan dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Bertambahnya rasio mol dietanolamina akan menyebabkan peningkatan konsentrasi campuran. Pada konsentrasi substrat yang tinggi, peluang terjadinya tumbukan antar partikel semakin besar, sehingga kemungkinan terjadinya reaksi amidasi semakin besar. Observat ion Order R e s id u a l 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 Sumber Amina : Dietanolamina Sumber Asam lemak : Asam Laurat Pelarut, Enzim : n-heksan, Novozym 435 Konsentrasi enzim : 6,64; 8; 10; 12; 13,36 b b asam laurat Rasio mol DEA : AL : 1,3:1 ; 2:1 ; 3:1 ; 4:1 ; 4,7:1 Rasio pelarutamina : 21 vb asam laurat Temperatur : 41,6 o C; 45 o C; 50 o C; 55 o C; 58,4 o C Waktu reaksi : 24 jam Gambar 4.16 Respon Permukaan dan Kontur dari Plot Konsentrasi Enzim Novozym dan Rasio Mol Dietanolamina:Asam Laurat Konv e r si 40 50 60 6 8 10 12 Konse nt r a si Nov ozy m b b A L K i 60 70 4 3 Ra sio m ol DEA : A L 2 1 2 L Konsent rasi Novozym b b AL R a s io m o l D E A : A L 72 68 64 60 60 60 56 56 56 52 52 48 72 68 64 60 60 60 56 56 56 52 52 48 13 12 11 10 9 8 7 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 Permukaan kontur menunjukkan bahwa konversi maksimum dapat diperoleh apabila rasio mol dietanolamina:AL berada pada 3:1, sedangkan konsentrasi Novozym 10-11. Pada kondisi reaksi ini, dapat diperoleh konversi amida mencapai 73. Hal ini diikuti dengan tinjauan bahwa untuk penggunaan rasio mol amina yang lebih besar dari 3:1 baik pada level konsentrasi Novozym yang rendah atau tinggi diperoleh penurunan konversi produk. Hasil yang berlawanan diperoleh oleh Maugard, dkk. 1998 dimana rasio N- metil glukamina:asam oleat yang optimal adalah 1:3 dan jumlah asam oleat yang berlebih akan menghasilkan kelarutan yang baik dari amina melalui pembentukan pasangan ion dengan asam laurat sehingga akan meningkatkan yield. b Pengaruh konsentrasi enzim dan temperatur Pengamatan pengaruh konsentrasi enzim dan temperatur terhadap konversi ditunjukkan pada Gambar 4.17. Terlihat bahwa ekspresi respon temperatur pada konsentrasi enzim yang rendah adalah tetap. Manakala pada konsentrasi enzim 14, peningkatan temperatur akan meningkatkan konversi secara nyata. Lebih lanjut diamati bahwa peningkatan konsentrasi akan meningkatkan konversi asam laurat baik pada level temperatur rendah maupun tinggi, meskipun konversi yang maksimum diperoleh pada temperatur 55 – 60 o C dan konsentrasi Novozym 435 ® 10-11 . Dari kontur pada Gambar 4.17, dapat diketahui bahwa dengan mendesain kondisi temperatur pada 55°C-60°C serta konsentrasi Novozym pada 10 - 11 dapat menghasilkan perolehan konversi lauroil-dietanolamida yang maksimum. Pada level temperatur ini memungkinkan terjadinya peningkatan aktifitas enzim lipase terhadap reaksi amidasi. Kenaikan konsentrasi pada penggunaan temperatur di level tetap pada awalnya akan meningkatkan perolehan produk. Tetapi pada akhirnya, kenaikan konsentrasi akan menurunkan perolehan produk yang cukup tajam. Hal ini menunjukkan bahwa pada temperatur 60°C enzim lipase kurang aktif bekerja. Kondisi ini mengekspresikan bahwa temperatur dapat memicu aktifitas enzim lipase pada substrat asam laurat pada reaksi amidasi. c Pengaruh temperatur dan rasio mol substrat Respon permukaan pada Gambar 4.18 menunjukkan bahwa pada temperatur 40- 45 o C, perolehan konversi lauroil-dietanolamida meningkat seiring dengan tingginya penggunaan rasio mol DEA:AL. Reaksi dengan perolehan produk terbesar berada pada kondisi temperatur 55 – 60 o C. Respon kontur menunjukkan bahwa untuk mendapatkan perolehan persentase produk dietanolamida yang maksimum, variabel temperatur dapat Sumber Amina : Dietanolamina Sumber Asam lemak : Asam Laurat Pelarut, Enzim : n-heksan, Novozym 435 Konsentrasi enzim : 6,64; 8; 10; 12; 13,36 b b asam laurat Rasio mol DEA : AL : 1,3:1 ; 2:1 ; 3:1 ; 4:1 ; 4,7:1 Rasio pelarutamina : 21 vb asam laurat Temperatur : 41,6 o C; 45 o C; 50 o C; 55 o C; 58,4 o C Waktu reaksi : 24 jam Gambar 4.17 Respon Permukaan dan Kontur dari Plot Konsentrasi Enzim dan Temperatur pada Sintesis Lauroil-dietanolamida Konv e r si 60 65 6 Konse nt r a sii Nov ozy m b b A L 8 10 12 K i 70 75 L 2 55 50 T e 45 40 5 e m pe r a t ur oC Konsent rasi Novozym b b AL T e m p e r a t u r o C 74 72 70 70 68 68 66 66 64 64 62 62 74 72 70 70 68 68 66 66 64 64 62 62 13 12 11 10 9 8 7 58 56 54 52 50 48 46 44 42 Sumber Amina : Dietanolamina Sumber Asam lemak : Asam Laurat Pelarut, Enzim : n-heksan, Novozym 435 Konsentrasi enzim : 6,64; 8; 10; 12; 13,36 b b asam laurat Rasio mol DEA : AL : 1,3:1 ; 2:1 ; 3:1 ; 4:1 ; 4,7:1 Rasio pelarutamina : 21 vb asam laurat Temperatur : 41,6 o C; 45 o C; 50 o C; 55 o C; 58,4 o C Waktu reaksi : 24 jam Gambar 4.18 Respon Permukaan dan Kontur dari Plot Temperatur dan Rasio Mol Substrat Konversi 40 60 40 T 45 Tem peratur 50 55 r oC Konversi 80 4 3 Rasio m ol DEA : AL 2 1 5 Temperat ur oC R a s io m o l D E A : A L 80 75 70 70 65 65 60 60 55 55 50 50 80 75 70 70 65 65 60 60 55 55 50 50 58 56 54 52 50 48 46 44 42 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 didesain pada 55-60°C dan rasio mol Amina:AL pada 2:1 sampai 3:1. Pada kondisi tersebut, perolehan konversi dapat mencapai 74. Rasio mol lauroil-dietanolamida memberikan pengaruh yang lebih besar daripada temperatur terhadap pembentukan dietanolamida. Pada kondisi temperatur 60°C, peningkatan rasio mol pada awalnya mampu meningkatkan perolehan dengan cukup besar, tetapi pada akhirnya akan memberikan penurunan perolehan yang cukup tajam. Hal ini berhubungan dengan adanya hambatan oleh produk pada reaksi enzimatis. Dalam hambatan produk, aktifitas enzim secara langsung dipengaruhi oleh konsentrasi substrat dan produk didalam lingkungan mikro enzim Mangunwidjaja dan Suryani, 1994. Pada kondisi ini hambatan produk berasal dari telah penuhnya ruang aktif enzim yang berikatan dengan substrat, sehingga enzim tidak mampu lagi mensintesa substrat.

4.2.2 Optimasi sintesis lauroil-N-metil glukamida

Hasil optimasi sintesis lauroil-N-metil glukamida dalam persen konversi asam laurat dan persen yield ditunjukkan pada Tabel 4.4. Dari data persen konversi pada Tabel 4.4 selanjutnya dilakukan analisis menggunakan RSM. dengan variabel respon persen konversi asam laurat dan variabel prediktor adalah konsentrasi enzim X 1 , rasio molar substrat X 2 dan temperatur X 3 . Tabel 4.4 Hasil Optimasi Sintesis Lauroil-N-metil Glukamida Konsentrasi enzim X 1 Rasio molar substrat X 2 Temperatur X 3 Konversi Yield No Kode Aktual Kode Aktual Kode Aktual 1 -1 6 -1 1:2 -1 40 22,2626 100,000 2 1 10 -1 1:2 -1 40 34,9000 100,000 3 -1 6 1 2:1 -1 40 49,6770 98,715 4 1 10 1 2:1 -1 40 48,5094 98,595 5 -1 6 -1 1:2 1 60 37,4432 96,180 6 1 10 -1 1:2 1 60 60,0419 76,980 7 -1 6 1 2:1 1 60 53,3536 100,000 8 1 10 1 2:1 1 60 51,3102 98,520 9 -1,682 4,64 1:1 50 63,2683 93,825 10 1,682 11,36 1:1 50 47,1429 98,535 11 0 8 -1,682 1:3 0 50 40,2351 98,120 12 0 8 1,682 3:1 50 42,1445 99,325 13 0 8 0 1:1 -1,682 33,18 53,3408 97,485 14 0 8 0 1:1 1,682 66,82 63,8406 97,235 15 0 8 0 1:1 0 50 61,1199 98,795 16 0 8 0 1:1 0 50 72,4641 97,495 17 0 8 0 1:1 0 50 65,0563 97,610 18 0 8 0 1:1 0 50 72,5051 96,600 19 0 8 0 1:1 0 50 54,7180 96,795 20 0 8 0 1:1 0 50 60,0419 98,020

4.2.2.1 Prediksi model regresi

Hasil prediksi koefisien regresi untuk menyusun model regresi sintesis lauroil-N- metil glukamida ditunjukkan pada Tabel 4.5. Berdasarkan Tabel 4.5, model persamaan yang dapat menunjukkan hubungan variabel reaksi dan interaksinya terhadap persen konversi asam laurat Y AL pada sintesis lauroil-N-metil glukamida diperoleh sebagai berikut: Y = 64,518 + 0,3592 X 1 + 3,7647 X 2 + 4,7199 X 3 - 4,5314 X 1 2 – 9,4867 X 2 2 – 3,3346 X 3 2 – 4,8059 X 1 .X 2 + 1,1357 X 1 .X 3 – 4,2306 X 2 .X 3 4.3 Tabel 4.5 Hasil Prediksi Koefisien Regresi untuk Menyusun Model Permukaan Sambutan Sintesis Lauroil-N-metil Glukamina Term Coef P Constant 64.5180 0.000 Konsentrasi Novozym bb AL 0.3592 0.883 Rasio mol MGL : AL 3.7647 0.144 Temperatur oC 4.7199 0.075 Konsentrasi Novozym bb AL -4.5314 0.079 Konsentrasi Novozym bb AL Rasio mol MGL : AL -9.4867 0.002 Rasio mol MGL : AL Temperatur oCTemperatur oC -3.3346 0.180 Konsentrasi Novozym bb AL -4.8059 0.153 Rasio mol MGL : AL Konsentrasi Novozym bb AL 1.1357 0.722 Temperatur oC Rasio mol MGL : ALTemperatur oC -4.2306 0.203 Unusual Observations for Konversi Obs StdOrder Konversi Fit SE Fit Residual St Resid 9 9 63.268 51.097 6.848 12.171 2.21 R Keterangan: Coeff = koefisien model regresi P = nilai uji P, bernilai signifikan jika P α Sedangkan model persamaan yang dapat menunjukkan hubungan variabel reaksi terhadap persen yield Y AL+MGL ditunjukkan oleh persamaan berikut : Y AL+MGL = 97,5941 – 0,943X 1 + 1,8084X 2 – 1,9075X 3 - 0,7573X 1 2 + 0,1416X 2 2 – 0,3401X 3 2 + 2,2 X 1 .X 2 – 2,57 X 1 .X 3 + 3,5062 X 2 .X 3 4.4 Dari hasil prediksi koefisien pada Tabel 4.5 di atas, dapat diketahui bahwa bahwa konsentrasi Novozym memberikan pengaruh yang positif sebesar 0,3592 dan tidak signifikan terhadap pembentukan produk. Kuadrat konsentrasi dan interaksinya dengan rasio mol memberikan efek negatif sebesar -4,5314 dan -4,8059. Manakala interaksi konsentrasi Novozym dengan temperatur memberikan efek positif 1,1357. Kuadrat rasio mol N-metil glukamina terhadap asam laurat memberikan pengaruh yang signifikan pada -9,4867; dan interaksinya dengan temperatur X 1 .X 2 memberikan efek negatif yang tidak signifikan. Variabel temperatur, turut memberikan efek positif sebesar 4,7199, akan tetapi kuadrat variabel temperatur memberikan efek negatif sebesar -3,3346. Dengan menggunakan MINITAB 14 ® , dilakukan analisis terhadap unusual observation agar dapat dilakukan penajaman dan peninjauan pengamatan pada penelitian selanjutnya. Berdasarkan analisis statistik pada Tabel 4.5 diketahui unusual observation berada pada run 9, dimana konversi asam lemak yang menghasilkan unusual observation adalah 63,2683 yang diperoleh dari konsentrasi Novozym 4,64 , rasio mol MGL:AL 11 dan temperatur reaksi 50 oC.

4.2.2.2 Analisis variansi ANAVA

Hasil analisis variansi model regresi untuk sintesis lauroil-N-metil glukamida ditunjukkan pada Tabel 4.6. Tabel 4.6 Hasil Analisis Variansi Model Permukaan Sambutan untuk Sintesis Lauroil-N-metil Glukamida FAKTOR DF SS Adj SS Adj MS F P Regression 9 2385.1 2385.1 265.01 3.43 0.034 Linear 3 499.6 499.6 166.52 2.16 0.156 Square 3 1547.3 1547.3 515.77 6.68 0.009 Interaction 3 338.3 338.3 112.76 1.46 0.284 Residual Error 10 772.2 772.2 77.22 Lack-of-Fit 5 517.6 517.6 103.51 2.03 0.227 Pure Error 5 254.6 254.6 50.92 Total 19 3157.3 S = 8.787 R-Sq = 75.5 R-Sqadj = 53.5 DF= derajat kebebasan SS= jumlah kuadrat kesalahan Adj SS = jumlah kuadrat beertambahnya variabel Adj MS = kuadrat tengah = SS:DK F = sebaran F, untuk pengujian kesesuain model P = nilai P, untuk pengujian kesesuaian model α = taraf signifikansi, diambil 5 = 0,05 R-sq = kuadrat total R-sqadj = kuadrat karena perlakuan S = kuadrat karena error:residual:penyimpangan Hasil analisis variansi menunjukkan bahwa model kuadratik P=0,009 adalah signifikan karena mempunyai nilai P kurang dari α yang digunakan yaitu 0,05. Hal ini berarti model kuadratik adalah tepat untuk digunakan pada sintesis lauroil-N-metil glukamida. Hasil analisis model permukaan sambutan untuk sintesis lauroil-N-metil glukamida pada Tabel 4.6 menunjukkan koefisien determinasi R 2 sebesar 75,5 . Nilai R 2 Adj sebesar 53,5 dengan nilai S sebesar 8,787. Hal ini berarti 75,5 perolehan amida ditunjukkan oleh tiga variabel penelitian, yaitu konsentrasi Novozym, rasio mol N-metil glukamina:asam laurat dan temperatur. Dari hasil analisis statistik, diperoleh harga lack of fit bernilai P= 0,227. Apabila digunakan nilai α sebesar 5, maka hal ini menunjukkan bahwa model yang dibuat telah dapat mewakili data karena P 0,05.

4.2.2.3 Uji verifikasi model

Uji verifikasi model dilakukan dengan memeriksa kesesuaian residualerrorpenyimpangan, dengan asumsi yang disyaratkan. Asumsi yang diambil adalah asumsi normalitas, asumsi homoskedastisitas dan asumsi independensi. a Asumsi normalitas Asumsi normalitas diketahui menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov. Berdasarkan data statistik Kolmogorov Smirnov pada Lampiran 4 untuk α = 0,05 dan jumlah pengamatan sebanyak 20 pengamatan diperoleh 0,294 uji dua arah. Nilai statistik Kolmogorov yang diperoleh dari pengamatan yaitu KS=0,103, kurang dari nilai statistik Kolmogorov dari Lampiran 4. Apabila KS KS 1- α maka disimpulkan bahwa residual model regresi linier yang dibuat telah mengikuti distribusi normal. Apabila diperhatikan dari plot kenormalan pada Gambar 4.19, terlihat bahwa sebaran data residualnya berada di persekitaran garis lurus. Sebaran cenderung membentuk garis lurus, sehingga asumsi kenormalan tidak dilanggar. Keputusan ini diperkuat oleh informasi rata-rata residual sebesar 6,217249.10 -16 yang sangat kecil karena mendekati 0. Oleh karena itu, kesimpulan hasil uji kenormalan residual adalah asumsi kenormalan residual pada suatu model regresi telah dipenuhi oleh model regresi dan model regresi yang dibuat telah sesuai dan dapat digunakan. b Asumsi homoskedastisitas Gambar 4.20 menunjukkan plot residual dengan fitted value taksiran model pada sintesis lauroil-N-metil glukamida. Terlihat bahwa sebaran data cenderung acak dan tidak membentuk pola tertentu sehingga dapat dikatakan bahwa asumsi homogenitas variansi homoskedastisitas dipenuhi. Gambar 4.19 Grafik Probabilitas Normal Residual Gambar 4.20 Plot Residual dengan Fitted Value pPada Sintesis Lauroil-N-metil Glukamida c Asumsi independensi Asumsi independensi bertujuan untuk mengetahui apakah antara sesama variabel bebas saling berhubungan atau berkorelasi. Dari plot pada Gambar 4.21 terlihat bahwa RESI 1 P e r c e n t 15 10 5 -5 -10 -15 99 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 1 Mean 0.150 6.217249E- 16 StDev 6.375 N 20 KS 0.103 P- Valu e Fit t ed Value R e s id u a l 65 60 55 50 45 40 35 30 15 10 5 -5 -10 sebaran data residual versus urutan order cenderung acak dan tidak berpola, sehingga dapat dikatakan bahwa asumsi independensi dipenuhi. Gambar 4.21 Plot Residual dengan Order Model pada Sintesis Lauroil-N-metil Glukamida

4.2.2.4 Analisis pengaruh variabel a Pengaruh konsentrasi enzim dan rasio molar substrat

Interaksi dari tiga variabel percobaan dalam central composite design CCD dianalisis melalui respon permukaan surface response dan kontur. Grafik respon permukaan tiga dimensi dan kontur untuk pengaruh konsentrasi Novozym terhadap rasio mol N-metil-glukamina:Asam laurat dapat diplot dengan menggunakan konsentrasi Novozym pada sumbu y dan rasio mol N-metil-glukamina terhadap asam laurat pada sumbu x dan respon konversi asam laurat pada sumbu z dengan kondisi temperatur reaksi tetap. Dari respon tersebut akan diketahui level variabel yang dapat digumakan untuk mendapatkan konversi asam laurat yang optimum. Asam laurat dan N-metil-glukamina adalah molekul dengan polaritas dan kelarutan yang berbeda. Asam laurat larut dalam pelarut hidrofobik, sedangkan N-metil- glukamina sedikit larut dalam beberapa pelarut. Pelarut yang polar protik yaitu tert-amil alkohol dipilih untuk sintesis N-metil-glukamida karena merupakan pelarut yang nontoksik dan alkohol ini bukan merupakan substrat lipase. Disamping itu tert-amil alkohol dapat melarutkan N-metil-glukamina dengan kelarutan 6 gl pada 55 o C Maugard, dkk. 1997. Observat ion Order R e s id u a l 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 15 10 5 -5 -10 Sumber Amina : N-metil glukamina Sumber Asam lemak : Asam Laurat Pelarut, Enzim : Tert amil alkohol, Novozym 435 Konsentrasi enzim : 4,64; 6; 8; 10; 11,36 b b asam laurat Rasio mol MGL : AL : 1:3 ; 1:2; 1:1; 2:1; 3:1 Rasio pelarutamina : 31 vb asam laurat Temperatur : 33,18 o C; 40 o C; 50 o C; 60 o C; 66,82 o C Waktu reaksi : 48 jam Gambar 4.22 Respon Permukaan dan Kontur dari Plot Konsentrasi Enzim dan Rasio Mol Konv e r si 20 40 -2 Konse nt r a sii Nov ozy m b b A L 2 -1 1 K i 40 60 1 Ra sio m ol M GL : A L -1 -2 Konsent rasi Novozym b b AL R a s io m o l M G L : A L 64 56 48 48 40 40 32 32 24 16 64 56 48 48 40 40 32 32 24 16 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 Novozym dari Candida antarctica dipilih sebagai katalis karena enzim imobilisasi ini tersedia secara komersial, stabil dalam media organik serta mudah direcoveri. N-metil-glukamina yang mengandung beberapa gugus hidroksil yang akan bereaksi dengan asam laurat untuk menghasilkan produk yang tidak diinginkan, seperti N-metil-glukamina monoester dan N-metil-glukamina amida ester. Oleh karena itu penting sekali menemukan kondisi operasi yang tepat dari amidasi N-metil-glukamina dengan asam laurat. Pengaruh konsentrasi enzim terhadap rasio mol N-metil-glukamina:asam laurat ditunjukkan pada Gambar 4.22. Pengamatan pada Gambar 4.22 menunjukkan bahwa konversi asam laurat akan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi enzim dan rasio mol N-metil-glukamina hingga batasan tertentu. Plot permukaan ini mengekspresikan bahwa peningkatan konversi asam laurat lebih tajam pada peningkatan rasio mol alkanolamina dibandingkan dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Bertambahnya rasio mol substrat akan menyebabkan peningkatan konsentrasi campuran. Pada konsentrasi substrat yang tinggi, peluang terjadinya tumbukan antar partikel semakin besar, sehingga kemungkinan terjadinya reaksi amidasi semakin besar. Hal ini bersesuaian dengan hasil analisis statistik, bahwa variabel rasio mol N-metil- glukamina terhadap asam laurat memberikan efek positif walaupun tidak signifikan pada sebesar 3,7647. Hal ini ditunjukkan pada kondisi reaksi dengan konsentrasi Novozym 6 bb AL, memberikan kisaran konversi sebesar 60 bila rasio mol N- metil-glukamina terhadap asam laurat dinaikkan. Permukaan kontur menunjukkan bahwa nilai maksimum konversi asam laurat dapat diperoleh apabila rasio mol MGL:AL 1:1, sedangkan konsentrasi Novozym 8- 9. Pada kondisi reaksi ini, dapat diperoleh konversi amida mencapai 72,3. Hal ini diikuti dengan tinjauan bahwa untuk penggunaan rasio mol amina:AL 1:3 baik pada level konsentrasi Novozym yang rendah atau tinggi diperoleh penurunan konversi produk. Kondisi ini merupakan hasil interaksi antara konsentrasi Novozym dengan rasio mol N-metil-glukamina yang bernilai negatif dan tidak signifikan. Hal ini dimungkinkan oleh interaksi antara biokatalis dengan asam laurat, yang diiringi dengan peningkatan rasio N-metil-glukamina sehingga terjadi pembatasan oleh substrat terhadap reaksi amidasi enzimatis ini. Batasan oleh substrat adalah kondisi dimana seluruh substrat telah membentuk kompleks enzim substrat, sehingga tidak ada lagi ruang aktif active site dalam enzim untuk dapat berikatan atau mengadakan kontak dengan substrat. Setelah membentuk enzim substrat yang aktif dan bersifat sementara, maka akan terurai kembali apabila reaksi yang diinginkan untuk pembentukan produk telah terjadi. Kondisi ini menyebabkan peningkatan rasio substrat tidak lagi mampu meningkatkan konversi produk. Hasil yang sama juga diperoleh Kurniasih 2008 pada sintesis alkanolamida dari asam lemak sawit distilat dengan dietanolamina. b Pengaruh konsentrasi enzim dan temperatur Gambar 4.23 menunjukkan ekspresi respon permukaan pengaruh konsentrasi enzim dan temperatur terhadap konversi asam laurat pada rasio mol MGL:AL tetap. Terlihat bahwa peningkatan konsentrasi Novozym sangat mempengaruhi perolehan konversi. Ekspresi permukaan kurva menunjukkan bahwa kondisi optimum reaksi terhadap temperatur terdapat pada pusat lengkungan kurva. Hal ini memungkinkan penggunaan temperatur yang moderat yaitu 50°C - 55°C pada reaksi untuk perolehan produk optimum yang diwujudkan oleh pengaruh yang sangat positif sebesar 4,7199. Untuk penggunaan konsentrasi Novozym yang tinggi pada temperatur level rendah dapat menurunkan perolehan produk, tetapi pengaruh yang diberikan oleh temperatur lebih besar dari pada konsentrasi Novozym. Dari respon kontur pada Gambar 4.23, dapat diketahui bahwa dengan mendesain kondisi temperatur pada 50°C-55°C serta konsentrasi Novozym 8 bb AL dapat menghasilkan perolehan konversi asam laurat yang maksimum. Pada level temperatur ini 50°C-55°C memungkinkan adanya peningkatan aktifitas enzim lipase terhadap reaksi amidasi. Kenaikan temperatur pada penggunaan konsentrasi Novozym pada level tetap pada awalnya akan meningkatkan perolehan produk, tetapi pada akhirnya, kenaikan temperatur akan menurunkan perolehan produk yang cukup tajam. Hal ini menunjukkan bahwa pada level temperatur 60°C, enzim lipase berkurang kereaktifannya. Kondisi ini mengekspresikan bahwa temperatur dapat memicu aktifitas enzim lipase pada substrat asam laurat pada reaksi amidasi. Penggunaan level temperatur 66,82°C dapat mengakibatkan Candida antarctica mengalami proses denaturasi. Apabila proses denaturasi terjadi, maka bagian aktif enzim akan berkurang dan kecepatan reaksinya akan mengalami penurunan. c Pengaruh temperatur dan rasio mol substrat Respon permukaan pada Gambar 4.24 menggambarkan, bahwa pada temperatur kurang dari 40 o C, perolehan konversi asam laurat meningkat seiring dengan tingginya penggunaan rasio mol N-metil- glukamina:AL pada reaksi. Hal ini diwujudkan oleh analisis statistik yang memberikan nilai positif pada variabel rasio mol N-metil- glukamina dan temperatur. Tetapi pengaruh yang signifikan diberikan oleh temperatur dibandingkan dengan rasio mol substrat. Sumber Amina : N-metil glukamina Sumber Asam lemak : Asam Laurat Pelarut, Enzim : Tert amil alkohol, Novozym 435 Konsentrasi enzim : 4,64; 6; 8; 10; 11,36 b b asam laurat Rasio mol MGL : AL : 1:3 ; 1:2; 1:1; 2:1; 3:1 Rasio pelarutamina : 31 vb asam laurat Temperatur : 33,18 o C; 40 o C; 50 o C; 60 o C; 66,82 o C Waktu reaksi : 48 jam Gambar 4.23 Respon Permukaan dan Kontur dari Plot Konsentrasi Enzim dan Temperatur Konv e r si 30 40 50 -2 Konse nt r a sii Nov ozy m b b A L 2 -1 1 Ko e i 60 L 1 T e -1 -2 1 e m pe r a t ur oC Konsent rasi Novozym b b AL T e m p e r a t u r o C 65 60 55 50 50 45 45 40 65 60 55 50 50 45 45 40 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 Sumber Amina : N-metil glukamina Sumber Asam lemak : Asam Laurat Pelarut, Enzim : Tert amil alkohol, Novozym 435 Konsentrasi enzim : 4,64; 6; 8; 10; 11,36 b b asam laurat Rasio mol MGL : AL : 1:3 ; 1:2; 1:1; 2:1; 3:1 Rasio pelarutamina : 31 vb asam laurat Temperatur : 33,18 o C; 40 o C; 50 o C; 60 o C; 66,82 o C Waktu reaksi : 48 jam Gambar 4.24 Respon Permukaan dan Kontur dari Plot Temperatur dan Rasio Molar Substrat Konversi 20 40 -2 Ras 2 -1 1 sio m ol MGL : AL Konversi 40 60 1 Tem peratur oC -1 -2 Rasio mol MGL : AL T e m p e r a t u r o C 64 56 48 48 40 40 32 24 16 64 56 48 48 40 40 32 24 16 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 Grafik tiga dimensi untuk pengaruh temperatur dan rasio mol ini, memperlihatkan bahwa perolehan produk terbesar berada pada kondisi temperatur pada titik pusat center point yaitu 50 o C serta rasio mol substrat 1:1 sampai 2:1. Rasio mol substrat berpengaruh terhadap kondisi asam-basa reaksi, yang pada akhirnya akan mempengaruhi selektivitas reaksi. Jika rasio N-metil-glukamina:asam laurat lebih kecil dari satu, media reaksi akan asam. Pada kondisi ini gugus amina akan terprotonasi sehingga tidak dapat bereaksi dengan asil-enzim. Hal ini mendorong terjadinya esterifikasi N-metil-glukamina. Berlawanan dengan itu, jika rasio lebih besar dari satu, media reaksi akan lebih basa dan amidasi N-metil-glukamina akan lebih besar karena gugus amina akan lebih reaktif. Rasio N-metil-glukamina:asam laurat 1:1 menunjukkan hasil kompromi antara yield asilasi dengan kemoselektivitas. Hasil pengamatan yang sejalan yaitu oleh Dolores dkk. 2002 memperoleh kesimpulan bahwa penambahan basa seperti trietil amin melalui peningkatan rasio amina kedalam campuran reaksi, akan meningkatkan yield amidasi.

4.3 Penelitian Pengembangan Proses

Pada tahapan pengembangan proses beberapa pengamatan dilakukan yaitu: 1 Penambahan amina, baik dietanolamina maupun N-metil glukamina secara bertahap sepanjang proses sintesis dimana diharapkan asam laurat akan mengambil amina secara efisien dan sistem tidak terlalu viskos sehingga perpindahan massa tidak terhambat. 2 Penggunaan proses tanpa pelarut. Sintesis tanpa menggunakan pelarut dilakukan pada reaksi asam laurat dengan dietanolamina. Sintesis lauroil-N-metil glukamida dari N-metil glukamina dengan asam laurat tidak diamati tanpa menggunakan pelarut karena kedua substrat berada dalam fasa padat, dan mencairkan N-metil glukamina membutuhkan temperatur yang tinggi. 3 Penggunaan asam oleat sebagai substrat asam lemak rantai panjang dan berikatan rangkap. Sebagaimana sintesis lauroil-dietanolamida, pada sintesis oleoil-dietanolamida dari asam oleat dengan dietanolamina akan dilakukan optimasi sintesis untuk mengamati pengaruh variabel yang sama dengan sintesis lauroil-dietanolamida, yaitu konsentrasi enzim, rasio molar substrat dan temperatur, terhadap persen konversi asam lemak yang diperoleh. 4 Pembesaran skala menggunakan bioreaktor berpengaduk multi-tahap. Pengamatan ini sebagai langkah awal untuk memproduksi surfaktan lauroil- dietanolamida, lauroil-N-metil-glukamida dan oleoil-dietanolamida pada skala yang lebih besar, dimana diharapkan hasil yang diperoleh dapat dikembangkan pada industri hilir oleokimia. 5 Penggunaan enzim berulang atau recoveri enzim. Enzim lipase komersial Novozym dipilih untuk digunakan karena sesuai untuk sintesis alkanolamida, mudah dipisahkan dari campuran produk serta yang utama, dapat digunakan kembali secara berulang. Penggunaan berulang ini akan menghemat biaya penggunaan enzim, mengingat bahwa biokatalisator enzim, baik yang disintesis sendiri maupun yang komersial, memerlukan biaya yang tinggi untuk memperolehnya.

4.3 Penelitian Pengembangan Proses