Penentuan jenis enzim Penelitian Pendahuluan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Sintesis alkanolamida dengan cara amidasi dua jenis amina yaitu dietanolamina dan N-metil glukamina dengan asam laurat dilakukan secara enzimatik. Substrat amina dan asam laurat merupakan molekul dengan polaritas dan kelarutan yang berbeda. Asam laurat larut dalam pelarut hidrofobik, sedangkan alkanolamina sedikit larut dalam beberapa pelarut. Beberapa jenis pelarut dipilih untuk digunakan pada sintesis ini yaitu n-heksan, isopropanol, tert-butanol dan tert-amil alkohol, sedangkan enzim yang digunakan adalah enzim komersial Novozym 435 ® lipase dari C. Antarctica dan Lypozym TL IM ® berbentuk pelet. Enzim imobilisasi ini stabil dalam media alkali dan mudah direcoveri. Asam oleat juga dipilih sebagai pembanding yang mewakili asam lemak rantai panjang dan rangkap untuk direaksikan dengan dietanolamina. Hasil penelitian yang diperoleh dipaparkan mulai dari hasil penelitian pendahuluan, hasil penelitian optimasi dan hasil penelitian pengembangan proses. Pengembangan proses yang diamati adalah penambahan amina bertahap, sintesis tanpa pelarut, penggunaan asam oleat, pembesaran skala dan recoveri enzim.

4.1 Penelitian Pendahuluan

Pada penelitian pendahuluan dilakukan sintesis dua jenis amida yaitu lauroil- dietanolamida dari asam laurat AL dengan dietanolamina DEA dan lauroil-N-metil glukamina dari asam laurat AL dengan N-metil glukamina MGL. Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menentukan nilai terbaik dari masing-masing variabel proses. Variabel proses yang diamati adalah jenis dan konsentrasi enzim, jenis dan rasi pelarut, rasio molar substrat, waktu dan temperatur reaksi.

4.1.1 Penentuan jenis enzim

Sintesis alkanolamida dilakukan di dalam pelarut organik, dimana aktivitas enzim di dalam pelarut organik lebih rendah dibandingkan di dalam air Schmitke, dkk. 1995. Beberapa cara telah dilakukan untuk meningkatkan aktivitas enzim di dalam pelarut organik diantaranya mengikat enzim pada suatu media yang berpori. Person, dkk. 2002 mengamati bahwa pengikatan enzim atau imobilisasi enzim mampu meningkatkan penyebaran enzim ke dalam media reaksi dan mencegah partikel enzim teragregasi. Pemilihan enzim yang imobil yang sesuai dilakukan pada dua jenis enzim lipase komersial yaitu adalah Novozym 435 ® dan Lypozym TL IM ® . Penelitian dilakukan pada rasio mol amina terhadap asam laurat 2:1, konsentrasi enzim 10 b:b asam laurat dan temperatur 30 o C Maugard, dkk. 1997; Kurniasih 2008. Reaksi berlangsung selama 24 jam, aliquot dilakukan setiap 4 jam sekali dan dilakukan analisa bilangan asam. a Sintesis lauroil-dietanolamida Penentuan jenis enzim pada sintesis lauroil-dietanolamida ditunjukkan pada Gambar 4.1. Diperoleh bahwa penurunan bilangan asam terbesar terdapat pada lipase jenis Novozym. Konversi produk dietanolamina yang diperoleh berkisar 52, sedangkan untuk Lipozym adalah 26. Berdasarkan hasil yang diperoleh ditetapkan penggunaan Novozym sebagai biokatalisator untuk sintesis asam laurat dengan dietanolamina pada tahap selanjutnya. Gambar 4.1 Penentuan Jenis Enzim dan Waktu Reaksi pada Sintesis Lauroil- dietanolamida dari AL+DEA Rasio DEA:AL 2:1, Pelarut n-heksan, Konsentrasi Enzim 10 b:b AL, T=30 o C b Sintesis lauroil-N-metil glukamida Hasil penentuan jenis enzim pada sintesis lauroil-N-metil glukamida ditunjukkan pada Gambar 4.2. Diperoleh bahwa penurunan bilangan asam terbesar atau persen konversi asam lemak terbesar terdapat pada lipase jenis Novozym. Konversi produk N- metil glukamida menggunakan Novozym berkisar 40, sedangkan untuk Lipozym diperoleh 23. Berdasarkan hasil yang diperoleh ditetapkan penggunaan Novozym 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 Waktu Reaksi Jam Kon ver si Novozym Lypozim sebagai biokatalisator untuk penelitian optimasi sintesis lauroil N-metil glukamida selanjutnya. Sintesis alkanolamida dari asam laurat dengan kedua jenis amina yaitu dietanolamina dan N-metil glukamina menunjukkan bahwa penggunaan Novozym menghasilkan persen konversi yang lebih tinggi. Hasil yang sejalan diamati oleh De Zoete, dkk. 1999, dimana hal ini disebabkan karena kekhususan ruang dan geometri lipase dari C.antarctica sesuai dengan molekul substrat yang digunakan. Sehingga bagian aktif enzim tersebut dapat berikatan dengan molekul substrat melalui suatu mekanisme yang khas dan selektif. Enzim Lipozym kelihatannya mempunyai kekhususan yang kurang dengan substrat yang digunakan. Gambar 4.2 Penentuan Jenis Enzim dan Waktu Reaksi pada Sintesis Lauroil- N-metil glukamida dari AL+MGL Rasio MGL:AL 2:1, Pelarut n-heksan, Konsentrasi Enzim 10 b:b AL, T=30 o C

4.1.2 Penentuan waktu reaksi