Penentuan Kriteria Substrat dan Produk Interseterifikasi sebagai Parameter dalam Proses Produksi CBE
Apabila mengacu pada definisi CBE menurut CAOBISCO asosiasi
pembuat candy dan biskuit dalam Masyarakat Ekonomi Eropa, maka produk fraksinasi hasil transesterifikasi maupun produk asidolisis pada penelitian ini tidak
seluruhnya dapat disebut sebagai CBE. Syarat pertama dari definisi CBE tersebut, yaitu kandungan TAG StOSt StStM
≥ 65 Minifie, 1999, dapat dipenuhi oleh delapan produk fraksinasi hasil transesterifikasi, yaitu untuk substrat
RBDPOFHSO dan sPMFFHSO rasio berat 1:1, 2:3 dan 1:2 serta substrat Olein SawitFHSO rasio berat 2:3 dan 1:2. Sedangkan produk fraksinasi hasil
asidolisis yang memenuhi syarat pertama dari definisi tersebut ada empat, yaitu substrat RBDPOAsam Stearat, dan sPMFAsam Stearat rasio berat 5:4 dan 5:5.
Sedangkan untuk substrat Olein SawitAsam Stearat, tidak ada yang memenuhi kriteria tersebut.
Produk-produk yang memenuhi definisi CBE tersebut selanjutnya dilakukan evaluasi terhadap komposisi TAG substrat awalnya untuk menentukan
kriteria substrat yang dapat menghasilkan produk CBE yang sesuai dengan definisi tersebut. Kriteria substrat untuk produksi CBE ditentukan berdasarkan
TAG dominan dalam substrat dengan asumsi bahwa sintesis TAG CBE POS dan SOS berasal dari TAG POO dan POP TAG dominan fraksi-fraksi minyak sawit
dengan TAG PSS dan SSS TAG dominan FHSO untuk proses transesterifikasi. Sedangkan untuk proses asidolisis, sintesis TAG CBE POS dan SOS berasal dari
TAG POO dan POP TAG dominan fraksi-fraksi minyak sawit dengan asam stearat.
Selanjutnya yang dijadikan kriteria untuk substrat adalah rasio TAG POO dan POP terhadap TAG PSS dan SSS serta kandungan TAG POP dalam substrat.
Sebagai ilustrasi, pada Tabel 9.2 dapat dilihat hasil perhitungan rasio TAG POO + POP terhadap TAG PSS + SSS untuk substrat sPMFFHSO. Berdasarkan
perhitungan tersebut, maka dapat ditentukan bahwa kriteria substrat untuk produksi CBE secara transesterifikasi harus memenuhi rasio POO + POPPSS +
SSS maksimal 0.85 serta kandungan POP minimal 14.85 area. Perhitungan yang sama juga dilakukan untuk proses asidolisis, sehingga dapat ditentukan
bahwa substrat untuk produksi CBE secara asidolisis harus memenuhi rasio POO + POPAsam Stearat maksimal 1.32 dan kandungan POP minimal 29.67.
Tabel 9.2 Perhitungan Rasio TAG untuk penentuan kriteria substrat dalam proses produksi CBE
Jenis TAG area Rasio sPMFFHSO bb
2:1 3:2
1:1 2:3
1:2 POO
13.92 12.83
10.87 9.04
8.15 POP
26.10 23.21
19.23 15.37
13.29 POS
5.17 4.72
4.03 3.16
2.70 SOS
0.72 0.69
0.58 0.58
0.51 PSS
12.96 14.70
18.38 22.12
25.20 SSS
11.90 13.61
17.17 20.87
22.91 Total POP + POO
40.02 36.04
30.10 24.41
21.44 Total PSS + SSS
24.86 28.31
35.55 42.99
48.11
Rasio POP + POO PSS + SSS
1.61 1.27
0.85 0.57
0.45
Selain untuk substrat awal, evaluasi komposisi TAG juga dilakukan terhadap hasil interesterifikasi, baik untuk proses transesterifikasi maupun
asidolisis. Evaluasi ini juga untuk menentukan kriteria hasil interesterifikasi yang menghasilkan produk CBE yang memenuhi definisi CBE menurut CAOBISCO.
Kriteria hasil interesterifikasi enzimatik dalam proses produksi CBE tetap mengacu pada TAG dominan pada substrat awal yang telah mengalami proses
interesterifikasi serta TAG target POS dan SOS yang dihasilkan. Selanjutnya yang dijadikan kriteria untuk hasil interesterifikasi enzimatik adalah rasio TAG
POO dan POP terhadap TAG PSS dan SSS, rasio TAG POS dan SOS terhadap TAG POO dan POP serta rasio TAG POS dan SOS terhadap TAG PSS dan SSS
dalam hasil interesterifikasi. Sebagai ilustrasi, pada Tabel 9.3 dapat dilihat hasil perhitungan rasio TAG
POO + POP terhadap TAG PSS + SSS, rasio TAG POS + SOS terhadap TAG POO + POP serta rasio TAG POS + SOS terhadap TAG PSS + SSS
untuk substrat sPMFFHSO. Berdasarkan perhitungan tersebut, maka dapat ditentukan bahwa kriteria hasil interesterifikasi dalam proses produksi CBE secara
transesterifikasi harus memenuhi rasio POO + POPPSS + SSS maksimal 0.76,
rasio POS + SOSPOO + POP minimal 1.65 serta rasio POS + SOSPSS + SSS maksimal 1.32. Untuk proses asidolisis, dapat ditentukan bahwa substrat
untuk produksi CBE secara asidolisis harus memenuhi rasio POO + POPPSS + SSS maksimal 0.45, rasio POS + SOSPOO + POP minimal 1.85 serta rasio
POS + SOSPSS + SSS maksimal 0.84. Selanjutnya kriteria-kiriteria tersebut dijadikan parameter untuk proses produksi CBE. Sebagai contoh dapat dilihat
pada Gambar 9.3 untuk proses produksi CBE secara transesterifikasi enzimatik. Pada Gambar tersebut dapat dilihat parameter untuk substrat Paramter 1,
parameter untuk produk transesterifikasi Parameter 2 serta parameter untuk produk CBE sesuai standar CAOBISCO St2O
≥ 65 sebagai Parameter 3. Parameter-parameter tersebut merupakan penjelasan dari Gambar 3.1 pada Bab
Metodologi Penelitian. Tabel 9.3 Perhitungan Rasio TAG untuk penentuan kriteria hasil
interesterifikasi dalam proses produksi CBE
Jenis TAG area Rasio sPMFFHSO bb
2:1 3:2
1:1 2:3
1:2 POO
10.00 6.93
5.74 3.46
2.44 POP
13.55 11.71
8.96 6.66
5.45
POS
16.48 17.00
17.20 16.75
15.64
SOS
5.66 6.62
8.58 10.10
10.60
PSS 7.99
10.77 14.17
18.06 20.93
SSS 2.09
3.24 5.43
8.34 10.81
Total POP + POO 23.55
18.63 14.70
10.12 7.90
Total POS + SOS 22.14
23.62 25.79
26.84 26.25
Total PSS + SSS 10.08
14.02 19.60
26.41 31.75
Rasio POP + POO PSS + SSS
2.34 1.33
0.75 0.38
0.25 Rasio POS + SOS
POO + POP 0.94
1.27
1.75 2.65
3.32 Rasio POS + SOS
PSS + SSS 2.20
1.68
1.32 1.02
0.83
Gambar 9.4 Parameter substrat dan hasil transesterifikasi dalam proses produksi CBE secara transesterifikasi enzimatik
Parameter untuk Substrat: Rasio POO+POPPSS+SSS
≤ 0.85 Konsentrasi POP
≥ 14.85
Tidak
Karakterisasi Bahan Baku
Sesuai? Sintesis Komponen CBE Secara Interesterifikasi Enzimatik:
C. Reaksi Transesterifikasi Gambar 3.2 D. Reaksi Asidolisis Gambar 3.3
Sesuai?
Karakterisasi Produk Interesterifikasi
Fraksinasi Komponen CBE
Sesuai? Karakterisasi Produk
Fraksinasi
Parameter untuk Produk Transesterifikasi:
Rasio POO+POPPSS+SSS
≤ 0.76 Rasio POS+SOSPOO+POP
≥ 1.65 Rasio POS+SOSPSS+SSS
≤ 1.32
Parameter untuk CBE: St2O
≥ 65 Standar CAOBISCO
Ya
Tidak Ya
Tidak Karakterisasi Enzim
Tidak
Ya
Produk CBE
Enzim Lipase spesifik-1,3
Substrat: RBDPO, Olein Sawit, sPMF,
FHSO, Asam Stearat
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1 Penelitian ini telah berhasil memperoleh metode untuk memproduksi CBE skala laboratorium melalui tahapan mulai dari pemilihan bahan baku, proses
reaksi sampai proses pemurnian hasil reaksi untuk menghasilkan produk CBE, baik untuk reaksi transesterifikasi enzimatik maupun asidolisis enzimatik.
Bahan baku yang digunakan untuk reaksi transesterifikasi enzimatik adalah substrat campuran masing-masing fraksi minyak sawit RBDPO, Olein Sawit,
sPMF dengan FHSO, sedangkan untuk reaksi asidolisis enzimatik adalah substrat campuran masing-masing fraksi minyak sawit RBDPO, Olein Sawit,
sPMF dengan asam stearat. 2 Persyaratan-persyaratan penting untuk pemilihan bahan baku, proses reaksi
maupun proses pemurnian hasil reaksi transesterifikasi enzimatik maupun reaksi asidolisis enzimatik telah berhasil diidentifikasi dan dievaluasi agar
dihasilkan produk CBE yang memenuhi standar CBE menurut CAOBISCO St2OStStM
≥ 65. 3 Persyaratan penting untuk pemilihan bahan baku antara lain substrat untuk
reaksi transesterifikasi enzimatik harus memenuhi rasio konsentrasi POO+POPPSS+SSS
≤ 0.85 dan kandungan TAG POP ≥ 14.85, sedangkan substrat untuk reaksi asidolisis harus memenuhi rasio konsentrasi
POO+POPPSS+SSS ≤ 1.32 dan kandungan TAG POP ≥ 29.67.
Persyaratan bahan baku tersebut dapat dipenuhi oleh substrat RBDPOFHSO dan sPMFFHSO dengan rasio berat masing-masing 1:1, 2:3 dan 1:2,
serta substrat Olein SawitFHSO dengan rasio berat 2:3 dan 1:2 untuk reaksi transesterifikasi, sedangkan untuk reaksi asidolisis dipenuhi oleh
substrat RBDPOAsam Stearat dan sPMFAsam Stearat dengan rasio berat masing-masing 5:4 dan 5:5.
4 Proses reaksi untuk reaksi transesterifikasi maupun asidolisis dilakukan pada kondisi reaksi yang sama, yaitu pada suhu reaksi 68-70°C, konsentrasi enzim
6 bb minyak, kecepatan orbital shaker 200 rpm, dengan waktu reaksi 4 jam untuk reaksi transesterifikasi dan 20 jam untuk reaksi asidolisis. Hasil
reaksi transesterifikasi harus memenuhi rasio konsentrasi
POO+POPPSS+SSS ≤ 0.76, rasio konsentrasi POS+SOSPOO+POP ≥
1.65 dan rasio konsentrasi POS+SOSPSS+SSS ≤ 1.32, sedangkan hasil
reaksi asidolisis harus memenuhi rasio konsentrasi POO+POPPSS+SSS ≤
0.45, rasio konsentrasi POS+SOSPOO+POP ≥ 1.85 serta rasio konsentrasi
POS+SOSPSS+SSS ≤ 0.84. Pada kondisi reaksi yang sama, proses
transesterifikasi enzimatik lebih cepat menghasilkan TAG target POS dan SOS dibandingkan dengan reaksi asidolisis enzimatik.
5 Proses pemurnian hasil interesterifikasi transesterifikasi maupun asidolisis dilakukan dengan teknik yang sama, yaitu diawali dengan netralisasi
menggunakan NaOH dalam etanol, dilanjutkan dengan fraksinasi dalam heksana pada suhu 4°C, kemudian fraksinasi dalam aseton pada suhu 4°C.
Produk CBE hasil pemurnian produk transesterifikasi mempunyai kandungan TAG POP lebih rendah dari CB, sedangkan kandungan POS dan SOS-nya
mendekati CB, sedangkan Produk CBE hasil pemurnian produk asidolisis mempunyai kandungan TAG POP dan SOS yang lebih rendah dari CB,
sedangkan TAG POS-nya mendekati CB. Pada proses pemurnian yang sama, proses transesterifikasi enzimatik lebih banyak menghasilkan produk CBE
yang memenuhi standar CAOBISCO dibandingkan dengan proses asidolisis enzimatik.
Saran
1 Pada penelitian ini telah ditemukan metode untuk memproduksi CBE skala laboratorium baik melalui reaksi transesterifikasi enzimatik, maupun reaksi
asidolisis enzimatik. Oleh karena itu, perlu dilakukan penggandaan skala ataupun scale up dalam upaya mendapatkan parameter-parameter proses untuk
aplikasi proses produksi CBE pada skala industri. 2 Pada proses pemurnian yang sama, baik untuk hasil transesterifikasi maupun
hasil asidolisis ternyata diperoleh produk CBE dengan karakteristik yang berbeda, khususnya untuk produk asidolisis yang masih mengandung TAG
yang tidak diinginkan cukup tinggi TAG StU2StMM. Oleh karena itu, perlu
