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
