Reaksi Transesterifikasi Degummed Palm Oil (DPO) untuk Menghasilkan Biodiesel Sawit Menggunakan Lipozyme TL IM sebagai Biokatalis

51

LAMPIRAN 1

DATA BAHAN BAKU

L1.1 KOMPOSISI ASAM LEMAK BAHAN BAKU CPO HASIL ANALISIS GCMS

Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak CPO

Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO sebesar 272,30 gr/mol

L1.2 KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU CPO Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida CPO

Dari perhitungan, maka diperoleh berat molekul rata-rata FFA CPO sebesar 855,04 gr/mol

52 L1.3 KADAR FREE FATTY ACID (FFA) CPO

Tabel L1.3 Kadar Free Fatty Acid (FFA) CPO Kadar FFA (%)

Sebelum Degumming Setelah Degumming

4,92 3,18

% Penurunan FFA = Sebelum Degumming - Setelah Degumming Sebelum Degumming

= 4,92-3,18 4,92

53

LAMPIRAN 2

DATA PENELITIAN

L2. 1 DATA DENSITAS BIODIESEL

Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel Jumlah Biokatalis

(b/b)

Rasio Molar Reaktan

Suhu (oC)

Densitas Biodiesel (g/ml)

30 % 1 : 3 45 0,87766

L2.2 DATA VISKOSITAS KINEMATIKA BIODIESEL Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Biodiesel Jumlah Biokatalis (b/b) Rasio Molar Reaktan Suhu (oC)

Waktu Alir (detik) trata-rata

Biodiesel (detik)

Viskositas Kinematik

(cSt)

t1 t2 t3

30 % 1 : 3 45 434,53 455,05 429,27 439,07 3,559 L2.3 DATA YIELD METIL ESTER

Tabel L2.3 Hasil Yield Metil Ester No Suhu Reaksi

(X1)

Jumlah Biokatalis

(X2) Yield

1 -1 -1 15,869

2 1 -1 14,876

3 -1 1 79,482

4 1 1 62,300

5 -1,414 0 21,392

6 1,414 0 30,432

7 0 -1,414 8,147

8 0 1,414 58,660

9 0 0 48,109

10 0 0 26,227

11 0 0 37,869

12 0 0 34,867

13 0 0 76,303

L2.4 DATA PENURUNAN YIELD

Tabel L2.4 Data Penurunan Yield

Pemakaian Yield (%) Penurunan Yield (%)

1 79,482 -

2 45,081 34,401

3 35,035 10,046

4 11,467 33,568

54

LAMPIRAN 3

CONTOH PERHITUNGAN

L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA CPO

Kadar FFA = N x V x M 10 x Berat sampel %

Keterangan: N = Normalitas larutan NaOH V = Volume larutan NaOH terpakai

M = Berat molekul FFA (BM FFA CPO = 272,30 gr/mol) L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA CPO Sebelum Degumming

Normalitas NaOH = 0,25 N

Volume larutan NaOH yang terpakai = 5,1 ml BM FFA = 272,298078gr/mol

Berat CPO = 7,05 gram

Kadar FFA =

sampel massa x 10 NxVxM % = 05 , 7 10 272,298078 1 , 5 25 , 0 x x x % = 4,92 %

L3.1.2 Perhitungan Kadar FFA CPO Setelah Degumming Normalitas NaOH = 0,25 N

Volume larutan NaOH yang terpakai = 3,3 ml BM FFA = 272,298078gr/mol

Berat CPO = 7,05 gram

Kadar FFA =

sampel massa x 10 NxVxM % = 05 , 7 10 272,298078 3 , 3 25 , 0 x x x % = 3,18 %

55 ml ml gr gr m 795 , 2 / 791 , 0 211 , 2 = = = _ρ

L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN METANOL

Massa CPO = 20 gr

Metanol : CPO = 3 : 1 (mol/mol)

% katalis = 30 % (b/b)

BM Trigliserida = 855,04 gr/mol Mol CPO =

da Trigliseri BM Massa = mol gr gr / 04 , 855 20 = 0,023 mol Mol Metanol = 3

1 x 0,023 = 0,069 mol

Maka, massa metanol = mol metanol x BM metanol = 0,069 mol x 32,04 gr/mol = 2,211 gram

Volume metanol

Untuk kebutuhan metanol yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.

56

L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL Volume piknometer = berat air

densitas air = 5,64 ml Densitas sampel = berat sampel

volume piknometer

Berat piknometer kosong = 15,42 gr = 0,01542 kg Berat piknometer + biodiesel = 20,37 gr = 0,02037 kg Berat biodiesel = 4,95 gr = 0,00495 kg

Densitas minyak biodiesel = 0,00495 kg

0,00000564 m3 = 877,66 kg/m

3

Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas. L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL

sg = densitas sampel densitas air

viskositas sampel = k x sg x t Dimana t = waktu alir Kalibrasi air:

ρair (40oC) = 992,25 kg/m3 = 0,99225 g/m3 [55]

Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s [55] t air = 81,54 detik

sgair = 1

Viskositas air = k x sg x t

0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 81,54 s k = 8,045x 10-6 kg/m.s2 Viskositas Biodiesel

t rata-rata biodiesel = 439,07 detik

sg biodiesel =

877,66 kg/m3

992,25 kg/m3 = 0,885 Viskositas biodiesel = k x sg x t

= 8,045 x 10-6 x 0,885 x 439,07 = 0,00312 kg/m.s

Viskositas kinematik = 0,00312kg/m.s

877,66kg/m3 = 3,559 x 10

-6

m2/s

= 3,559 mm2/s = 3,559 cSt Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas.

57 L3.5 PERHITUNGAN YIELD BIODIESEL

[56]

Untuk data lainnya mengikuti contoh perhitungan di atas L3.6 PERHITUNGAN PERSEN HIDROLISIS CPO

BM Trigliserida CPO = 855,03 gr/mol = 855,03 mg/mmol Berat 2 ml CPO = 1,85 gram = 1850 mg

Volume NaOH terpakai = 1,55 ml Molaritas NaOH = 0,05 M

Mol Trigliserida dalam 2 ml CPO = Berat 2 ml CPO BM Trigliserida CPO

= 1850 855,03 = 2,16 mmol

Mol FFA (teoritis) = 3 x mol Trigliserida CPO = 3 x 2,16 mmol

= 6,48 mmol Mol FFA (praktek) = mol NaOH

= Molaritas NaOH x Volume NaOH terpakai = 0,05 x 1,55

= 0,0775 mmol

Persen Hidrolisa = Mol FFA (Praktek)

Mol FFA (Teoritis) ×100 % [2] = 0,0775

6,48 ×100 %

= 1,19 %

Untuk data yang lainnya sama dengan perhitungan di atas. % 482 , 79 Yield % 100 gr 20 0,8314 gr x 19,12 Yield % 100 baku bahan massa kemurnian praktik x biodiesel massa Yield = = = x x

58

LAMPIRAN 4

DOKUMENTASI PENELITIAN

L4.1 FOTO PROSES DEGUMMING CPO

Gambar L4.1 Foto Proses Degumming CPO

L4.2 FOTO PROSES TRANSESTERIFIKASI

Gambar L4.2 Foto Proses Transesterifikasi L4.3 FOTO HASIL TRANSESTERIFIKASI

59

Gambar L4.3 Foto Hasil Transesterifikasi L4.4 FOTO PENYARINGAN ENZIM

Gambar L4.4 Foto Penyaringan Enzim L4.5 FOTO PRODUK AKHIR BIODIESEL

60

Gambar L4.5 Foto Produk Akhir Biodiesel L4.6 FOTO ANALISIS DENSITAS

Gambar L4.6 Foto Analisis Densitas L4.7 FOTO ANALISIS VISKOSITAS

61

62

LAMPIRAN 5

HASIL ANALISIS BAHAN BAKU CPO DAN BIODIESEL

L5.1 HASIL ANALISIS KOMPOSISI ASAM LEMAK CPO

63

Gambar L5.2 Hasil Analisis Kromatogram GC-MS Asam Lemak CPO (Crude Palm

Oil)

L5.2 HASIL ANALISIS BIODIESEL

64

Gambar L5.4 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 1

65

Gambar L5.6 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 3

66

Gambar L5.8 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 5

67

Gambar L5.10 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 7

68

Gambar L5.12 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 9

69

Gambar L5.14 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 11

70

Gambar L5.16 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 13

71

Gambar L5.18 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 3 Pengulangan III

72

LAMPIRAN 6

ANALISIS STATISTIK DENGAN MINITAB

L6.1 DATA RANCANGAN PERCOBAAN

Gambar L6.1 Data Rancangan Percobaan L6.2 HASIL PENGOLAHAN DATA DENGAN MINITAB

45

DAFTAR PUSTAKA

[1] Florensia Indah Stepani, “Produksi Metil Ester dengan Menggunakan Lipase Amobil dari Burkholderia cepacia pada Membran Polyesthersulfone”, Prodram Studi Teknologi Bioproses, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, Skripsi, 2012.

[2] Wulan, Praswasti PDK, Muhammad Titis Rejoso, Heri Hermansyah, “Reaksi Hidrolisis Minyak Zaitun Menggunakan Lipase Rhizopus oryzae yang Diammobilisasi Melalui Metode Adsorpsi”, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, Laporan Penelitian, 2011. [3] Siswa Setyahadi, Achmadin Luthfi Machsum, Renny S Mokondangan. “Kitin

sebagai Penopang untuk Amobilisasi Lipase pada Proses Transesterifikasi Trigliserida”, Kedeputian Teknologi Agroindustri dan Bioteknologi, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Jakarta, 2011.

[4] Belafibako K, Kova’cs F, Gubicza L, Hancso’ K J., “Enzymatic Biodiesel Production From Sunflower Oil by Candida antartica Lipase In A Solvent-Free System”, Biocatal Biotransform Vol. 20 (6) No. 437-439, 2002.

[5] Soumanou MM, Bornscheuer UT., “Improvement In Lipase Catalyzed Synthesis Of Fatty Acid Mthyl Esters From Sunflower Oil”, Enzyme Microb Technol, Vol 33 (1) No. 97-103, 2003.

[6] Ghaly, A.E, D. Dave, M.S. Brooks, S. Budge, “Production of Biodiesel by Enzymatic Transesterification: Review”. American Journal of Biochemistry and Biotechnology, Vol. 6, No. 54-76, 2010.

[7] Kumari V, Shah S, Gupta MN. “Preparation Of Biodiesel By Lipasecatalyzed Transesterification Of High Free Fatty Acid Containing Oil From Madhuca indica”. Energy Fuels Vol. 21 (1) No. 368-372, 2007.

[8] Shah, S., M. N. Gupta,“ Lipase Catalyzed Preparation of Biodiesel from Jatropha Oil In A Solvent Free System”, Process Biochem, 42: 409-414, 2007.

[9] Heri Hermansyah, Septhian Marno, Rita Arbianti, Tania Surya Utami, Anondho Wijanarko, “Interesterifikasi Minyak Kelapa Sawit dengan Metil Asetat untuk Sintesis Biodiesel Menggunakan Candida rugosa Lipase Terimobilisasi”, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Depok, Vol 8 No. 24-32, 2009.

[10] Ahmad Hafiidz Mohammad Fauzi, Nor Aishah Saidina Amin, “An Overview of Ionic Liquids as Solvents in Biodiesel Synthesis”, Faculty of Chamical Engineering, University of Teknologi Malaysia, Malaysia, Vol 16 No. 5770-5786, 2012.

46

[11] Kumari, A., P. Mahapatra, V. K. Garlapati, R. Banerjee, “Enzymatic Transesterification of Jatropha oil”, Biotechnol, Biofuels, 2: 1-7. DOI: 10.1186/1754- 6834-2-1, 2009

[12] Watanabe, Y., Y. Shimada, A. Sugihara, H. Noda, H. Fukuda, and Y. Tominaga, “Continuous Production of Biodiesel Fuel fromVegetable Oil Using Immobilized Candida Antarctica Lipase”, JAOCS 77(4): 355 – 360, 2000.

[13] Irma Rita, “Proses Emulsifikasi dan Analisis Biaya Produksi Minuman Emulsi Minyak Sawit Merah”, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Thesis, 2012.

[14] Prima Luna, “Optimasi Sintesis Monolaurin Menggunakan Katalis Enzim Lipase Imobil Pada Circulated Packed Bed Reaktor”, Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor, Thesis, 2011.

[15] Suherwin, “Analisis Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Harga Crude Palm Oil (CPO) Dunia”, Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara, Medan, Thesis, 2012.

[16] Wahyu Aryawan, Ir. Setijoprajudo M.SE., “Model Pengangkutan Crude Palm Oil (CPO) Untuk Domestik”, Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2011.

[17] Yuni Maya Sari. “Potensi Minyak Kelapa Sawit (CPO) sebagai Biodiesel Alternatif Pengganti Minyak Solar di Provinsi Riau”, Jurnal Penelitian, 2013. [18] Yuli Ristianingsih, Sutijan, Arief Budiman, “Studi Kinetika Proses Kimia

Dan Fisika Penghilangan Getah Crude Palm Oil (CPO) Dengan Asam

Fosfat”, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gajah Mada,

Jurnal Penelitian, Vol 13 No. 4 : 242-247, 2011.

[19] Deny Sumarna, “Keuntungan Proses Wet Degumming Dibanding Dry Degumming pada Pemurnian Minyak Sawit Kasar”, Program Studi Teknologi Pertanian. Universitas Mulawarman, Samarinda, Jurnal Teknologi Pertanian, ISSN 1858-2419 Vol 3 No. 1, 2007.

[20] Republik Daudi Parthu, “Sintesis Biodiesel”, Program Studi Teknologi Bioproses, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, 2012.

[21] Gumus, Rhoda Harbor, Iwekumo Wauton, dan I Emmanuel Okekogene Efeonah, “Simulation Model for Biodiesel Production using Non-isothermal (CSTR) Mode : Membrane Reactor”, 2013.

47

[23] Seno Darmanto, “Analisa Untuk Kerja Biodiesel Kapuk Randu”, Jurnal Penelitian, Universitas Muhammadiyah Semarang, Semarang, Vol. 10 No 2, 2010.

[24] Mirza Akbar Maulana, “Pemanfaatan Whole Cell Candida rugosa sebagai Biokatalis untuk Sintesis Biodiesel Melalui Rute Non-Alkohol”, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, Skripsi, 2012. [25] Riza A Putranto, Djoko Santoso, Tri Panji, Suharyanto, dan Asmini Budiani,

“Karakterisasi Gen Penyandi Lipase dari Kapang Rhizopus oryzae dan

Absidia corymbifera”, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia,

Bogor, 2006.

[26] OmniChem, “Lipozyme”, OmniChem Technical Data Sheet, 2014.

[27] N. Albayrak, S.T. Yang, “Immobilized of Aspergillus oryzae ß- galactosidase on Tosylated Cotton Cloth”, Enzyme Microb, Technol, vol. 31, No. 371-383, 2002.

[28] L. Deng, X.B. Xu, G.G. Haraldsson, T.W. Tan, F. Wang, “Enzymatic Production Of Alkyl Esters Through Alcoholysis: A Critical Evaluation Of Lipases and Alcohols”, J Am Oil Chem Soc. vol. 82, No. 341-347, 2008. [29] M.M. Soumanou, U.T. Bornscheuer, “Improvement In Lipase-Catalyzed

Synthesis Of Fatty Acid Methyl Esters From Sunflower Oil”, Enzyme Microb. Technol. vol. 33, No. 97-103. 2003.

[30] Sim, Jia Huey, Guat Kheng Khor, Azlina Harun Kamruddin, dan Subhash Bhatia, “Thermodynamic Studies on Activity and Stability of Immobilized

Thermomyces lanuginosus in Producing Fatty Acid Methyl Ester (FAME)”.

Department of Chemical Engineering, Universitas Tunku Abdul Rahman, Setapak, Kuala Lumpur. Vol. 3 No. 4, 2013.

[31] Al-Zuhair, Sulaiman, Fan Wei Ling, Lim Song Jun, “Proposed Kinetic Mechanism of The Production of Biodiesel from Palm Oil Using Lipase”, Chemical an Petroleum Engineering Department. United Arab Emirates University, United Arab Emirates, Process Biochemistry, Vol 42: 951-960, 2007.

[32] Rebecca Hobden, “Effectiveness Of Ultrafiltration On The Recovery and Reuse Of Liquid Enzymes In The Production Of Biodiesel”, Department of Technology and Environmental Design. Appalachian State University, Thesis, 2013.

48

[34] Nuryanti dan Djati H Salimy. “Metode Permukaan Respon dan Aplikasinya pada Optimasi Eksperimen Kimia”, Risalah Lokakarya Komputasi dalam

Sains dan Teknologi Nuklir: 6-7 Agustus 2008 (373-391)

[35] Satriana dan Muhammad D. Supardan, “Kinetic Study of Esterification of Free Acid in Low Grade Crude Palm Oil Using Sulfuric Acid”, AJChe, 8(1), 2008: hal. 1-8.

[36] Gumpon P., Allen, M.L., Leevijit, T. dan Thaveesinsopha, K., “Methyl Ester Production from High Free Fatty Acid Mixed Crude Palm Oil”, Songklanakarin J. Sci. Technol., 29(6), 2007: hal 1551-1561.

[37] Alkabbashi, A.N., Alam, Md. Z., Mirghani, M.E.S., Al-Fusaiel, A.M.A., “Biodiesel Production from Crude Palm Oil by Transesterification Process”, Journal of Applied Science 9 (17), 2009: hal 3166-3170.

[38] Minovska, Vilma, Eleonora Winkelhausen, Slobodanka Kuzmanova., “Lipase Immobilized By Different Techniques On Various Support Materials Applied In Oil Hydrolysis”. Journal Of Serbian Chemical Society. Vol 70 (4) Hal. 609-624, 2005.

[39] Renita Manurung, Ricky Afrianto, & Melina Widyawati., “Synthesis Biodiesel From Palm Oil Through Interesterification Using Immobilized Lipase Enzim As Catalyst: The Effect of Amount of Biocatalyst, Mol Ratio of Reactant, Temperature to Yield”, Proceeding of International Journal of Science and Engineering, 2014.

[40] G. Knothe, “Dependence of Biodiesel Fuel Properties on the Structure of Fatty Acid Alkyl Esters”, Journal of Fuel Process Technol, 86:1059 -1070, 2005

[41] Haryono, Muhammad Ali, Wahyuni., “Proses Pemucatan Minyak Sawit Mentah dengan Arang Aktif”, Berkala Ilmiah Teknik Kimia, Vol 1, No. 1, 2012

[42] Muhammad Yusuf Ritonga, “Optimasi Pembuatan Asam Stearat Berbasis Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS) yang Stabil Sesuai Standar Mutu”, Program Doktor Ilmu Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan, 2010

[43] Bendikiene, Vida, Dovile Sinkuniene, & Simas Kazlauskas., “Enzymatic Phenethyl Octanoate Synthesis: Lipaseselection and Reaction Optimization By Response Surface Methodology”, Journal CHEMIJA, Vol 25, No. 3: 185-194, 2014.

[44] M. S. Antczak, A. Kubiak, T. Antczak, S. Bielecki., “Enzymatic Biodiesel Synthesis-Key Factors Affecting Efficiency of The Process Renewable Energy”, 34: 1185-1194, 2009.

49

[45] G. T. Jeong, D. H. Park., “Lipase-Catalyzed Transesterification of Rapeseed Oil For Biodiesel Production with Tert-Butanol”, Applied Biochemistry and Biotechnology, 14: 8131-8139, 2008

[46] G. Chen, M. Ying, W. Li., “Enzymatic Conversion of Waste Cooking Oils Into Alternative Fuel- Biodiesel”. Applied Biochemistry and Biotechnology, 129: 911-921, 2006.

[47] Dizge L., Keskinler, “Relationships Derived From Physical Properties Of Vegetable Oil and Biodiesel Fuels”. Fuel, 87: 1743-1748. 2008.

[48] Lee, K., T. Foglia, K. S. Chang., “Production Of Alkyl Ester As Biodiesel From Fractionated Lard and Restaurant Grease”, Journal of the American oil Chemists Society, 79: 191-195, 2002

[49] Santosh Kumar, “Enzymatic Transesterification of Waste Animal Fats For Production Of Biodiesel”, Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia, Thesis, 2013.

[50] Raharja, Septa, Prayoga Suryadarma, dan Teni Oktavia., “Hidrolisis Enzimatik Minyak Ikan Untuk Produksi Asam Lemak Omega-3 Menggunakan Lipase dari Aspergillus niger”, Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor, Laporan Hasil Penelitian, 2011.

[49] Souza, S.L., Aguieiras, E.C.G & Langone, M.A.P., “Study of The Commercial Immobilized Lipases Reuse in Biodiesel Synthesis via Transesterification Reactions of Soybean Oil”, 11th European Congress on Catalysis, Lyon, France, September 1st-6th, 2012.

[50] Forresti, M.L. & Ferreira, M.L., “Computational Approach to Solvent-Free of Ethyl Oleate Using Candida Rugosa and Candida Antartica B Lipases, Interfacial Activation and Substrate (Ethanol, Oleic Acid) Adsorption”.

Biomacromolecules. Vol. 5, No. 6, Hal: 2366-2375, 2004.

[51] Sari, Ariza Budi Tunjung., “Proses Pembuatan Biodiesel Minyak Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.) Dengan Transesterifikasi Satu Dan Dua Tahap”, Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor, Skripsi, 2007.

[52] Sukarno, “Aplikasi Adsorben Dalam Proses Pemurnianbiodiesel Jarak Pagar (Jatropha

Curcas L.)Menggunakan Metode Kolom”, Departemen Teknologi Industri

Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor, Skripsi, 2012.

[53] Dube’, MA, Tremblay A.Y., Cao P, “A Novel Membrane Reactor for The Continuous Production of Biodiesel”, Department of Chemical Engineering University of Ottawa, Canada, 2006.

50

[54] Tate, R.E. Du, D. Liu, J. Zeng, “A Novel Enzymatic Route For Biodiesel Production From Renewable Oils In A Solvent-Free Medium”, Biotechnology Letters, 25: 1239-1241, 2006.

[55] Demirbas, Ayhan., “Recent Progress in Biorenewable Feedstocks”, Journal

Energy Edu Sci Technol, 22:69–95, 2008.

[56] Maya Kurnia Puspita Ayu, “Produksi Biofuel Dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Katalis Padat Cao/ɤ-Al2O3 Dan Como/ ɤ -Al2O3”, Institut Teknologi

19

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan serta Laboratorium Penelitian, Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini dilakukan selama lebih kurang 6 bulan.

3.2 BAHAN DAN PERALATAN 3.2.1 Bahan Penelitian

Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain: 1. Degummed Palm Oil (DPO)

2. Metanol (CH3OH)

3. Lipozyme TL IM

4. Aquadest (H2O)

5. Natrium Hidroksida (NaOH) 6. Etanol (C2H5OH)

7. Phenolftalein (C20H14O4)

8. Poly Vinil Alcohol Teknis

3.2.2Peralatan Penelitian

Pada penelitian ini peralatan yang digunakan antara lain:

1. Erlenmeyer

2. Shaker

3. Hot Plate 4. Beaker Glass

5. Gelas Ukur 6. Neraca Digital 7. Batang Pengaduk 8. Termometer 9. Corong Gelas

20 10.Labu Leher Tiga

11.Refluks Kondensor 12.Pipet Tetes

13.Statif dan Klem 14.Stopwatch

15.Piknometer

16.Viskosimeter Ostwald 17.Karet Penghisap 18.Buret

19.Kertas Saring 20.Gabus

3.3 RANCANGAN PERCOBAAN

Penelitian ini dilakukan dengan variabel bebas yaitu jumlah biokatalis dan temperatur pada reaksi transesterifikasi dengan menggunakan metode permukaan respon (response surface methodology).

Level-level eksperimen pada masing-masing variabel independen dikodekan sedemikian hingga level rendah berhubungan dengan -1 dan level tinggi berhubungan dengan 1 untuk mempermudah perhitungan. Desain Central Composite

Design (CCD) pada eksperimen yang menggunakan dua variabel independen nilai

rotatabilitasnya = (22)1/4 = 1,4141 ≈ 1,414. Oleh karena itu nilai ± 1,414 termasuk nilai yang digunakan untuk pengkodean [34].

Adapun level terkode percobaan dapat dilihat pada tabel 3.1 dan 3.2. Tabel 3.1 Perlakuan Terkode untuk Reaksi Transesterifikasi

Perlakuan Perlakuan Terkode

-1,414 -1 0 1 1,414

Suhu Reaksi (oC) 38 40 45 50 52

21

Tabel 3.2 Central Composite Design (CCD) untuk 2 Variabel No Suhu Reaksi

(X1)

Jumlah Biokatalis (X2)

1 -1 -1

2 1 -1

3 -1 1

4 1 1

5 -1,414 0

6 1,414 0

7 0 -1,414

8 0 1,414

9 0 0

10 0 0

11 0 0

12 0 0

13 0 0

3.4 PROSEDUR PENELITIAN 3.4.1 Prosedur Degumming CPO

Proses degumming CPO ini dilakukan dengan mengadopsi prosedur

yang dilakukan oleh Satriana dan Muhammad [35], Gumpon dkk [36]

dan Alkabbashi dkk [37] yaitu:

1.

CPO sebanyak 300 gram dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan

dipanaskan di hot plate dimana temperatur air dan minyak dijaga

konstan pada 60

o

C.

2.

Gum (getah) dalam minyak seperti phospholipids dihilangkan

dengan penambahan 0,6 % (b/b) CPO untuk H3PO4 85%.

3.

Diaduk homogen pada kecepatan 400 rpm selama 15 menit hingga

kandungan CPO itu terlihat semi-transparan, cokelat gelap.

22 3.4.2 Prosedur Utama

Adapun prosedur utama pada reaksi transesterifikasi yaitu:

1. Degummed Palm Oil (DPO) dan metanol dengan rasio mol tertentu dimasukkan

ke dalam erlenmeyer.

2. Lipozyme sebanyak jumlah tertentu dari berat total DPO dan metanol dimasukkan

ke dalam campuran.

3. Campuran dipanaskan dengan pemanas hingga mencapai suhu reaksi tertentu kemudian dihomogenkan campuran menggunakan shaker dengan kecepatan 200 rpm selama 15 jam.

4. Pemanas dan shaker dimatikan kemudian campuran reaksi dikeluarkan dari

erlenmeyer setelah tercapai waktu reaksi kemudian campuran disaring pada erlenmeyer lain dan Lipozyme disimpan pada suhu 20 oC.

5. Campuran yang telah disaring kemudian dimasukkan ke dalam botol penyimpanan untuk dianalisis.

3.4.3 Prosedur Analisis

3.4.3.1Analisis Aktivitas Enzim Lipase dengan Metode Hidrolisis

Analisa aktivitas enzim lipase dengan metode hidrolisis diadopsi dari Minovska, et al [38] dengan prosedur sebagai berikut:

1. 2 ml Degummed Palm Oil (DPO) dan 15 ml aquadest ditambahkan ke dalam

erlenmeyer.

2. PVA teknis (Poly Vinil Alcohol) sebanyak 0,3 gram dimasukkan ke dalam campuran.

3. Lipozyme dimasukkan ke dalam campuran dengan konsentrasi 10% dari berat

total DPO dan aquadest.

4. Reaksi hidrolisis ini dilangsungkan selama 1 jam

5. Setelah tercapai waktu reaksi, sampel sebanyak 2 ml diambil untuk dititrasi menggunakan NaOH 0,05 M.

6. Kemudian nilai FFA yang terbentuk dari hasil reaksi hidrolisis dihitung untuk menyatakan aktivitas lipase

23

3.4.3.2Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku CPO dengan Metode Tes AOCS Official Method Ca 5a-40

Untuk Analisis kadar FFA bahan baku CPO sesuai dengan AOCS Official

Method Ca 5a-40 dengan prosedur sebagai berikut:

1. Bahan baku CPO sebanyak 7,05 ± 0,05 gram dimasukkan ke dalam erlenmeyer. 2. Ditambahkan etanol 95% sebanyak 75 ml.

3. Campuran dikocok kuat dan dilakukan titrasi dengan NaOH 0,25 N dengan indikator fenolftalein 3-5 tetes. Titik akhir tercapai jika warna larutan berwarna merah rosa dan warna ini bertahan selama 10 detik.

Kadar FFA= T x V x BM berat sampel x 10 Dimana: T = normalitas larutan NaOH

V = volum larutan NaOH terpakai M = berat molekul FFA

3.4.3.3Analisis Komponen Asam Lemak Dalam Bahan Baku CPO dan Biodiesel yang dihasilkan menggunakan GCMS

Komposisi bahan baku CPO serta biodiesel yang dihasilkan akan dianalisis menggunakan instrumen GCMS pada Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) untuk mengetahui komponen asam lemak dalam trigliserida seperti asam oleat, asam palmitat, dan asam stearat.

3.4.3.4Analisis Viskositas Biodiesel yang dihasilkan dengan Metode Tes ASTM D 445

Viskositas adalah ukuran hambatan cairan untuk mengalir secara gravitasi, untuk aliran gravitasi dibawah tekanan hidrostatis, tekanan cairan sebanding dengan kerapatan cairan. Satuan viskositas dalam cgs adalah cm2 per detik (Stokes). Satuan SI untuk viskositas m2 per detik (104 St). Lebih sering digunakan centistokes (cSt) (1cSt =10-2 St = 1 mm2/s). Untuk Analisis viskositas menggunakan metode tes ASTM D-445. Untuk pengukuran viskositas ini menggunakan peralatan utama yaitu viskosimeter Ostwald tube tipe kapiler, viscosimeter holder dan bath pemanas pada 37,8oC. Termometer yang digunakan dengan ketelitian 0,02oC dan menggunakan stop watch dengan ketelitian 0,2 detik.

24

3.4.3.5Analisis Densitas Biodiesel yang dihasilkan dengan Metode Tes OECD 109

Untuk analisis densitas menggunakan metode tes OECD 109. Untuk pengukuran densitas ini menggunakan peralatan utama yaitu piknometer. Perbedaan berat antara piknometer kosong dan penuh dihitung pada suhu 20oC.

25 3.5 FLOWCHART PENELITIAN

3.5.1 Flowchart Prosedur Degumming CPO

Gambar 3.1 Flowchart Prosedur Degumming pada CPO 3.5.2 Sintesis Biodiesel dengan Reaksi Transesterifikasi

Mulai

Degummed Palm Oil (DPO) dan metanol dimasukkan

dengan rasio mol tertentu ke dalam erlenmeyer

Lipozyme dengan jumlah tertentu dari berat total DPO

dan metanol dimasukkan ke dalam campuran Campuran dipanaskan dengan pemanas hingga mencapai

suhu reaksi tertentu A

300 gram CPO dimasukkan ke dalam erlenmeyer lalu ditambah

asam fosfat (H3PO4) 0,6 % b/b dari berat CPO

Dipanaskan di hot plate pada temperatur konstan 60 oC

Selesai Mulai

Diaduk dan dihomogenkan pada kecepatan 400 rpm selama 15 menit hingga terlihat semi-tansparan atau cokelat gelap lalu disaring

Diambil hasil minyak yang telah disaring sebagai bahan baku biodiesel

26

Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Utama A

Campuran dihomogenkan menggunakan shaker dengan kecepatan 200 rpm selama 15 jam

Shaker dimatikan

Campuran dikeluarkan dari erlenmeyer disaring, setelah itu dimasukkan ke dalam erlenmeyer lain sehingga Lipozyme dan

campuran terpisah

Biodiesel dimasukkan ke dalam botol penyimpanan

Lipozyme disimpan

pada suhu 20 oC

Dianalisis biodiesel yang dihasilkan

27

3.5.3 Flowchart Analisis Aktivitas Enzim Lipase dengan Metode Hidrolisis

Gambar 3.3 Flowchart Analisis Aktivitas Enzim Lipase dengan Metode Hidrolisis 2 ml Degummed Palm Oil (DPO) dan 15 ml

aquadest ditambahkan ke dalam erlenmeyer.

PVA teknis (Poly Vinil Alcohol) sebanyak 0,3 gram dimasukkan ke dalam campuran

Lipozyme dimasukkan ke dalam campuran dengan

konsentrasi 10% dari berat total DPO dan aquadest Reaksi hidrolisis ini dilangsungkan selama 1 jam

Sampel sebanyak 2 ml diambil untuk dititrasi menggunakan NaOH 0,05 M

Nilai FFA kemudian dihitung Selesai

28

3.5.4 Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku CPO dengan Metode Tes AOCS Official Method Ca 5a-40

Gambar 3.4 Flowchart Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku CPO Selesai

Kadar FFA dihitung Apakah larutan berwarna

merah rosa? Ya

Campuran dititrasi dengan NaOH 0,25 N Campuran dikocok kuat kemudian ditambahkan indikator fenolftalein 3-5 tetes

Ditambahkan etanol 95% sebanyak 75 ml Bahan baku CPO sebanyak 7,05 ± 0,05 gram dimasukkan ke dalam erlenmeyer.

Mulai

29

3.5.5 Analisis Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan dengan Metode Tes ASTM D 445

Gambar 3.5 Flowchart Analisis Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan Mulai

Viskosimeter dikalibrasi dengan air untuk menentukan konstanta viskosimeter Sampel berupa biodiesel dimasukkan sebanyak 5 ml kedalam viskosimeter

Sampel dihisap dengan karet penghisap hingga melewati batas atas viskosimeter

Sampel dibiarkan mengalir ke bawah sampai batas bawah viskosimeter

Waktu alir sampel dicatat dari batas atas hingga batas bawah Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali

Viskositas sampel dihitung Selesai

30

3.5.6 Analisis Densitas Biodiesel yang Dihasilkan dengan Metode Tes OECD 109

Gambar 3.6 Flowchart Analisis Densitas Biodiesel yang Dihasilkan Mulai

Piknometer dikalibrasi dengan air untuk mengetahui volume piknometer Piknometer diisi dengan hasil sintesis biodiesel

Massanya ditimbang

Densitas sampel percobaan dihitung Selesai

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 ANALISIS BAHAN BAKU CRUDE PALM OIL (CPO)

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan bahan baku berupa Crude Palm

Oil (CPO) yang telah di degumming. CPO merupakan minyak sawit kasar yang

dihasilkan dari bagian mesocarp buah sawit yang masih mengandung fraksi non trigliserida baik yang larut dalam minyak seperti fosfat, maupun yang tidak larut dalam minyak seperti suspensi koloid [19].

Degumming adalah proses pemisahan gum, yaitu proses pemisahan getah atau

lendir yang terdiri dari fosfolipid, protein, residu, karbohidrat, air dan resin. Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk proses pemisahan gum antara lain adalah pemanasan, penambahan asam (H3PO4, H2SO4 dan HCl) atau basa (NaOH),

pemisahan gum dengan cara hidrasi dan pemisahan gum dengan menggunakan garam seperti natrium khlorida dan natrium fosfat [19]. Adanya pengotor pada minyak terutama getah (gum) mampu menyumbat pori-pori dan sisi aktif enzim sehingga mengurangi kinerja dari enzim lipase sendiri.

Berikut adalah perbandingan kadar ALB pada CPO sebelum dan setelah proses

degumming seperti yang terlihat pada gambar 4.1

Gambar 4.1 Analisis Kadar ALB Terhadap CPO Sebelum Dan Sesudah Degumming 0 1 2 3 4 5 Sebelum Degumming Setelah Degumming K ad ar ALB (% ) Sebelum Degumming Setelah Degumming

32

Dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa terjadi penurunan ALB dari CPO setelah di degumming sebesar 35,37 %. Penurunan kadar ALB ini berarti juga meningkatkan kinerja enzim karena berkurangnya kadar dan jumlah zat pengotor berupa getah (gum) yang berpotensi menghambat pori-pori dan sisi aktif enzim berkurang [39]. Manurung, dkk., 2014 telah melakukan penelitian menggunakan bahan baku CPO tanpa degumming dan akseptor asilnya berupa metil asetat dan diperoleh yield biodiesel sebesar 16,05 %, dimana perolehan yield ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan bahan baku CPO yang telah di-degumming. Dapat kita ketahui bahwa penggunaan metil asetat sebagai akseptor asil memiliki hasil yang lebih baik daripada penggunaan metanol yang menghasilkan produk samping berupa gliserol yang dapat memblok sisi aktif enzim sehingga tidak diperlukan pengujian ulang terhadap CPO tanpa degumming. Berdasarkan hal tersebut maka proses degumming mutlak harus dilakukan sebagai pretreatment dalam penggunaan CPO sebagai bahan baku biodiesel secara enzimatis.

Berikut adalah gambar hasil analisis dengan menggunakan GC (Gas

Chromatography) untuk mengetahui komposisi asam-asam lemak yang terkandung

di dalamnya.

33

Dari kromatogram pada gambar 4.2, komposisi asam lemak CPO tersebut disajikan pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Komposisi Asam Lemak dari CPO (Crude Palm Oil) No. Puncak Retention Time

(menit) Komponen Penyusun Komposisi % (b/b)

1 13,336 Asam Laurat (C12:0) 0,0490

2 16,301 Asam Miristat (C14:0) 0,5053

3 18,952 Asam Palmitat (C16:0) 35,0279

4 19,255 Asam Palmitoleat (C16:1) 0,2391

5 21,218 Asam Stearat (C18:0) 3,6350

6 21,545 Asam Oleat (C18:1) 50,0330

7 22,043 Asam Linoleat (C18:2) 9,7705

8 22,749 Asam Linolenat (C18:3) 0,3125

9 23,418 Asam Arakidat (C20:0) 0,3181

10 23,783 Asam Eikosenoat (C20:1) 0,1095

Berdasarkan data komposisi asam lemak dari CPO maka dapat ditentukan bahwa berat molekul CPO (dalam bentuk trigliserida) adalah 855,03707 gr/mol sedangkan berat molekul FFA CPO adalah 272,298078 gr/mol. Berdasarkan hasil analisis GC, komponen asam lemak yang dominan pada sampel CPO adalah pada puncak 6 yaitu asam lemak tidak jenuh berupa asam oleat sebesar 50,0330% (b/b) dan pada puncak 3 yaitu asam lemak jenuh berupa asam palmitat sebesar 35,0279% (b/b). Knothe, 2005 menyarankan minyak dengan kandungan asam oleat (C18:1) terbesar adalah minyak yang paling cocok untuk memproduksi biodiesel [40].

Minyak sawit kasar mengandung trigliserida sebagai penyusun utama dan sebagian kecil komponen nontrigliserida [41]. Trigliserida berupa minyak dan lemak merupakan ester 1 mol gliserol dengan 3 mol asam lemak yang mengikat asam lemak yang sama atau berbeda, biasanya memiliki jumlah atom karbon genap [42]. Semakin banyak ikatan rangkap yang terdapat di dalam asam lemak tersebut maka

34

semakin mudah pula terjadi kerusakan pada asam lemak itu sendiri, begitu juga dengan non asam lemak yang terdapat di dalamnya.

Salah satu komponen nontrigliserida adalah pigmen karoten. Pigmen karoten merupakan senyawa hidrokarbon tidak jenuh (memiliki intensitas bilangan iodium tertentu) yang juga bersifat labil atau sensitif terhadap oksidasi oleh oksigen dan dipercepat oleh panas. Bilangan iodium pada asam lemak menandai jumlah ikatan rangkap yang dikandung asam lemak itu sendiri dan bahan pengotor yang mengandung ikatan rangkap di dalamnya. Bilangan iodium ini sangat mempengaruhi warna asam lemak, karena sifatnya yang labil atau sensitif terhadap oksidasi oleh udara dan dipercepat oleh kenaikan suhu atau panas [42].

Komposisi asam lemak jenuh dan tak jenuh pada CPO disajikan pada tabel 4.2 berikut:

Tabel 4.2 Komposisi Asam Lemak Jenuh dan Tak Jenuh pada CPO Komposisi Persentasi (%)

Asam Lemak Jenuh 39,2172 Asam Lemak Tak Jenuh 60,7827

Dalam penelitian ini digunakan enzim lipase terimobilisasi (Lipozyme) sebagai biokatalis. Berdasarkan komposisi asam lemak jenuh dan tidak jenuh dalam CPO maka dimungkinkan paling sedikit 39,2172% asam lemak akan terkonversi menjadi ester dengan menggunakan Lipozyme. Tetapi karena asam lemak pada CPO yang lebih dominan adalah asam lemak tak jenuh yaitu sekitar 60,7827 % maka penggunaan enzim yang non spesifik seperti Novozym 435 memungkinkan akan memberikan hasil yang lebih baik. Sebab lipozyme hanya bekerja pada posisi sn-1 dan sn-3 yang berupa asam lemak jenuh. Tetapi dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh sebesar 79,482%, sedangkan Manurung, dkk (2014) memperoleh 68,14% [39]. Jadi, meskipun lipozyme merupakan enzim spesifik ternyata pada penelitian ini diperoleh yield yang lebih besar dengan variabel waktu 15 jam, suhu 45 oC dan jumlah biokatalis 30%.

4.2 ANALISIS PENGARUH VARIABEL PERCOBAAN

Pengaruh variabel percobaan yang digunakan kemudian diolah secara statistik menggunakan software Minitab dan data yang diperoleh setelah

35

terlaksananya penelitian. Hasil dari data yang telah diperoleh dapat disajikan pada tabel 4.3 berikut:

Tabel 4.3 Perkiraan Parameter Model Persamaan Statistik

Term Coef SE Coef T P

Constant 44,6910 7,882 5,670 0,001

Suhu Reaksi (X1) -0,6738 6,231 -0,108 0,917

Jumlah Biokatalis (X2) 22,8091 6,231 3,660 0,008

X1*X1 -6,0210 6,682 -0,901 0,398

X2*X2 -2,2753 6,682 -0,340 0,743

X1*X2 -4,0473 8,812 -0,459 0,660

Berdasarkan hasil analisis statistik pada tabel 4.3 di atas, dapat dilihat bahwa suhu reaksi memberikan pengaruh negatif sebesar 0,6738 kali terhadap pembentukan produk biodiesel. Diikuti dengan variabel jumlah biokatalis memberikan pengaruh yang signifikan sebesar 22,8091 kali terhadap pembentukan produk biodiesel. Begitu pula interaksi suhu reaksi dan jumlah biokatalis yang memberikan pengaruh negatif. 4.2.1 Pengaruh Interaksi Variabel Suhu Reaksi dengan Jumlah Biokatalis

Pengaruh interaksi variabel jumlah biokatalis dengan suhu reaksi ditunjukkan oleh plot surface dengan menggunakan Software Minitab pada gambar 4.3 berikut:

30 0

20 20

40 60 80 100

40 10

44 48

52

Yield

Jumlah Biok atalis

Suhu Reak si

36

Pada gambar 4.3 menunjukkan bahwa peningkatan jumlah biokatalis lebih berpengaruh pada % yield dengan variabel tetap rasio mol reaktan 1:3 dan dapat kita lihat pada grafik plot surface di atas bahwa pada penambahan jumlah biokatalis terjadi peningkatan yang signifikan. Hal ini disebabkan oleh karakteristik yang dimiliki oleh biokatalis (Lipozyme) yang memiliki pori-pori sebagai sisi aktif enzim sehingga dapat mempercepat reaksi dengan substrat, sehingga semakin bertambahnya jumlah biokatalis akan lebih mempercepat reaksi dalam transesterifikasi sehingga diperoleh yield yang lebih tinggi. Namun pada suhu reaksi tidak terlalu berpengaruh pada % yield yang dihasilkan bahkan memberikan pengaruh yang negatif terhadap yield yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena temperatur reaksi yang lebih tinggi mampu mendeaktivasi enzim lipase dan enzim lipase tidak dapat bertahan jika temperatur yang digunakan terlalu tinggi. Selanjutnya, dapat kita lihat pada gambar 4.4 di bawah ini secara jelas variabel mana yang lebih berpengaruh terhadap yield yang dihasilkan.

Suhu Reaksi Ju m la h B io k a ta lis 50.0 47.5 45.0 42.5 40.0 30 25 20 15 10 > – – – – – < 0

0 20 20 40 40 60 60 80 80 100 100 Yield

Gambar 4.4 Kontur %Yield Biodiesel untuk Suhu Reaksi vs Jumlah Biokatalis Pada gambar 4.4 dapat dilihat bahwa yield yang lebih besar dapat diperoleh dengan menambah jumlah biokatalis pada temperatur yang rendah. Pengaruh suhu reaksi negatif, berarti katalis bekerja dengan baik di suhu yang lebih rendah [43]. Hal

37

ini mungkin diakibatkan oleh terdeaktivasinya enzim lipase pada suhu tinggi sehingga mampu menurunkan % yield biodiesel. Begitu juga pada penambahan biokatalis akan menghasilkan yield yang lebih besar karena semakin banyak jumlah biokatalis maka semakin cepat pula reaksi transesterifikasi terjadi dengan baik. Plot kontur pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa jika suhu reaksi dipertahankan ≤ 45 oC dan jumlah biokatalis dinaikkan dengan jumlah maksimal 30%, maka mampu meningkatkan % yield produk biodiesel. Pada saat suhu reaksi dinaikkan dan jumlah biokatalis dipertahankan tetap, terlihat bahwa hal tersebut tidak mempengaruhi % yield bahkan terjadi penurunan % yield.

Antczak et al. (2009) menyatakan bahwa suhu optimum lipase amobil tergantung pada stabilitas lipase, jenis pelarut dan jenis alkohol [44]. Jeong dan Park (2008) melakukan proses transesterifikasi dengan suhu reaksi antara 25 °C-55 °C dan menemukan suhu reaksi optimum menjadi 40 °C [45].

Chen et al (2006) melaporkan bahwa hasil yield biodiesel meningkat (mencapai maksimum 87%) ketika suhu reaksi meningkat dari 30 sampai 40 °C dan kemudian menurun ketika suhu reaksi telah meningkat 40-70 °C selama yield minyak jelantah menjadi metil ester menggunakan Lipozyme RM IM [46]. Dizge dan Keskinler (2008) melaporkan bahwa hasil yield biodiesel meningkat (mencapai maksimum 85,8%) ketika suhu reaksi meningkat dari 30 sampai 40 °C dan kemudian menurun ketika suhu reaksi telah meningkat 40-70 °C saat mengkonversi minyak canola untuk metil ester menggunakan Lipozyme TL [47]. Untuk bahan baku berupa CPO yang digunakan dalam penelitian ini bila dilihat dari gambar 4.3, temperatur optimum untuk kerja Lipozyme sesungguhnya adalah ≤ 45 oC.

4.3 PEMAKAIAN ULANG (REUSE) LIPOZYME

Metanol yang digunakan sebagai aseptor asil dapat mendenaturasi aktivitas enzim karena metanol yang memiliki gugus OH dapat menyerang hydrogen bone yang terkandung di dalam enzim lipase yang digunakan sebagai biokatalis. Selain itu, dengan menggunakan metanol sebagai aseptor asil akan menghasilkan produk samping berupa gliserol yang dapat memblok sisi aktif enzim sehingga dalam pemakaian ulang enzim akan menghasilkan kualitas produk biodiesel yang semakin menurun. Lee et al. (2002) melaporkan bahwa penambahan metanol secara bertahap

38

mengurangi penghambatan lipase dan mencapai 85% hasil konversi setelah 8 siklus [48]. Berdasarkan penjelasan tersebut dapat dibuktikan pada gambar 4.5 berikut ini:

Gambar 4.5 Hubungan Jumlah Pemakaian Terhadap Perolehan Yield Biodiesel

Pada gambar 4.5 dilihat bahwa yield biodiesel mengalami penurunan dari pemakaian awal enzim pertama hingga pemakaian ulang enzim ke empat. Seperti dilaporkan oleh peneliti lain, penurunan aktivitas enzim mungkin karena interaksi menurun antara lipase dan substrat, sedangkan penggunaan ulang enzim dalam reaksi tanpa menghilangkan gliserol dari sistem dapat menghambat interaksi antara substrat dan lipase [49]. Dalam penelitian ini tidak digunakan treatment terhadap pemakaian ulang enzim dan hanya melakukan pemisahan dengan cara memisahkan enzim menggunakan kertas saring sehingga kemungkinan gliserol masih tersisa di enzim tersebut untuk digunakan kembali.

Souza et al. (2012), menggunakan minyak kedelai sebagai bahan baku dan etanol sebagai aseptor asil dan dengan rasio molar 1:3 pada suhu reaksi 50 oC selama 4 jam dan biokatalis Lipozyme sebanyak 5%, memperoleh yield biodiesel sebesar 29% dan persen penurunan yield sebesar 68,97 % dengan 2 kali penggunaan ulang [50], sedangkan pada penelitian ini yang menggunakan metanol sebagai aseptor asil dan dengan rasio molar 1:3 pada suhu 45 oC selama 15 jam memperoleh yield biodiesel sebesar 79,482 % dalam 4 kali penggunaan ulang dan pada penggunaan

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y ie ld (% ) Pemakaian Ulang Run 1 Run 2 Run 3 Run 4

39

ulang enzim ke IV diperoleh yield sebesar 11,467, persen penurunan yield yang diperoleh lebih kecil yaitu 68,015 %.

4.4 ANALISIS AKTIVITAS ENZIM LIPOZYME

Pada penelitian ini, telah dilakukan analisis aktivitas lipozyme dengan menghitung persen hidrolisa minyak kelapa sawit (CPO) yang merupakan salah satu parameter untuk mengetahui seberapa banyak minyak yang akan terhidrolisis menjadi asam lemak dalam waktu tertentu dapat dilihat pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Diagram Aktivitas Enzim Oleh Lipozyme Sebelum Pemakaian dan Setelah Pemakaian Ulang IV

Gambar 4.6 menunjukkan diagram aktivitas enzim oleh Lipozyme sebelum dan setelah pemakaian IV. Dapat dilihat bahwa aktivitas enzim menurun setelah pemakaian IV menurun sebesar 0,34%. Penurunan tingkat hidrolisis tersebut dikarenakan rusaknya struktur tiga dimensi enzim sebab pada kondisi tersebut gugus OH- dari lingkungan akan berikatan dengan ion H+ dari gugug COO- sisi aktif enzim membentuk H2O. Hal tersebut mengakibatkan rusaknya ikatan antara atom hidrogen

dengan oksigen, Akibatnya enzim kehilangan aktivitas katalitiknya. Penambahan air dibutuhkan untuk mengaktifkan sisi katalitik dari enzim. Jumlah air yang sedikit akan mengurangi kemungkinan kontak fisik antara enzim dengan air, sehingga proses hidrolisis tidak berjalan optimal [51]. Tetapi, jika penambahan air dilakukan

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

P

ers

en

H

id

ro

li

sa

40

secara berlebihan maka dapat mengurangi yield yang dihasilkan sebab enzim lebih larut dalam air dibandingkan dengan minyak.

Selain itu, dapat dijelaskan bahwa aktivitas enzim setelah pemakaian IV jauh menurun dibandingkan sebelum pemakaian dengan persen hidrolisis memperoleh total penurunan yield sebesar 78,015 % dapat dilihat pada Lampiran 2.

Aktivitas enzim mengalami penurunan secara signifikan pada setiap pengulangan enzim hingga pengulangan enzim ke IV. Hal ini disebabkan oleh inhibitor sehingga tertutupnya pori - pori pada Lipozyme yang berperan sebagai sisi aktif enzim. Yang menjadi salah satu inhibitor yaitu berupa terakumulasinya minyak sawit yang tidak terkonversi pada pori-pori Lipozyme. Akumulasi minyak sawit pada lipozyme berupa asam oleat. Hal ini didasari oleh sifat asam oleat yang dapat teradsorp pada pori-pori enzim terimobilisasi [52].

4.5 SIFAT FISIK DARI BIODIESEL

Adapun kualitas biodiesel menurut SNI yang diperoleh dari tabel 2.4 Tabel 4.3 Persyaratan Kualitas Biodiesel [22]

Parameter dan Satuannya Batas Nilai Massa jenis pada 40 °C, kg/m3 850 – 890 Viskositas kinematik pada 40 °C, mm2/s (cSt) 2,3 – 6,0

Gliserol bebas, % berat Maks. 0,02

Gliserol total, % berat Maks. 0,24

Kadar ester alkil, % berat Min. 96,5 4.5.1 Analisis Kemurnian Metil Ester

Hasil kemurnian dari biodiesel yang telah dihasilkan dari penelitian ini dengan kondisi terbaik dan nilai tertinggi dikarakterisasikan untuk membandingkan komposisi biodiesel dan sifat-sifat biodiesel yang sesuai dengan SNI untuk melihat apakah biodiesel yang diproduksi telah sesuai dengan syarat SNI. Berdasarkan hasil analisis GC (Gas Chromatography) yang dilakukan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Jl. Brigjen Katamso 51, Medan, kemurnian metil ester yang terbaik sebesar 83,14 % pada kondisi suhu reaksi 45 C, jumlah biokatalis lipozyme 30 %, waktu reaksi 15 jam dan perbandingan rasio mol

41

metanol dengan minyak 3:1. Hasil analisis GC untuk setiap run ditunjukkan pada Lampiran 5.

Persentase kemurnian metil ester menggambarkan berapa banyak trigliserida yang telah berhasil diubah menjadi metil ester melalui reaksi transesterifikasi. Selain itu, faktor yang menyebabkan rendahnya hasil kemurnian yaitu adanya campuran produk dengan metanol, gliserol bebas dan trigliserida (TG) yang masih banyak sehingga belum terkonversi menjasi metil ester. Gliserol merupakan produk samping yang dihasilkan dari reaksi transesterikasi, sehingga gliserol harus dipisahkan dari metil ester agar kemurnian metil ester yang diperoleh cukup baik. Pada penelitian ini tidak dilakukan purifikasi atau pemisahan terhadap produk, sehingga rendahnya hasil kemurnian kemungkinan dapat dipengaruhi oleh gliserol dan zat pengotor seperti trigliserida (TG), digliserida (DG), monogliserida (MG) dan kehilangan reaktan [53].

4.5.2 Analisis Densitas

Densitas dapat menjadi parameter keberhasilan reaksi transesterifikasi. Biodiesel dengan densitas lebih dari 0,900 g/cm3 pada 60 °F, kemungkinan merupakan hasil dari reaksi yang tidak sempurna. Densitas biodiesel seharusnya berkisar 0.860-0.900 g/cm3 [54].

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, diperoleh densitas biodiesel seperti yang telah disajikan pada tabel 4.4 berikut:

Tabel 4.4 Hasil Analisis Densitas Biodiesel Jumlah Biokatalis (b/b) Rasio Molar Reaktan Suhu Percobaan

(oC)

Densitas Biodiesel (kg/m3)

Standar SNI

(kg/m3) Suhu (

o

C)

30 % 1 : 3 45 866,77 840-890 40

Densitas yang diperoleh dari penelitian telah sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI). Selanjutnya densitas yang diperoleh digunakan untuk perhitungan viskositas kinematik biodiesel.

4.5.3 Analisis Viskositas Kinematik

Viskositas kinematik menjadi parameter utama dalam penentuan mutu metil ester, karena memiliki pengaruh besar terhadap efektifitas metil ester sebagai

42

bahan bakar. Minyak nabati memiliki viskositas jauh di atas viskositas bahan bakar diesel, inilah yang menjadi kendala penggunaan langsung minyak nabati sebagai bahan bakar. Salah satu tujuan utama transesterifikasi adalah menurunkan viskositas minyak nabati sehingga memenuhi standar bahan bakar diesel [55].

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, viskositas yang dihasilkan adalah seperti yang telah disajikan pada tabel 4.5 berikut:

Tabel 4.5 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Biodiesel Jumlah

Biokatalis (b/b)

Rasio Molar Reaktan

Suhu Percobaan

(oC)

Viskositas Kinematik

(cSt)

Standar SNI (cSt)

Suhu (oC)

30 % 1 : 3 45 3,559 2,3-6,0 40

Proses transesterifikasi bertujuan untuk menurunkan viskositas minyak, sehingga mendekati nilai viskositas solar [56].

Tate, R.E. et al, (2006), juga telah melakukan penelitian secara eksperimental tentang pengaruh suhu terhadap viskositas dari tiga bahan bakar biodiesel yaitu biodiesel minyak kanola, biodiesel minyak kedelai, dan biodiesel minyak ikan pada rentang suhu 20 sampai 300°C [57]. Hasil penelitian menunjukkan bahwa viskositas kinematik biodiesel menjadi meningkat seiring dengan penurunan suhu.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh bahwa nilai viskositas kinematik yang dihasilkan telah sesuai dengan standar SNI.

43

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang dapat di ambil dari penelitian yang telah di lakukan adalah:

1. Proses degumming yang dilakukan pada CPO mampu menurunkan kadar FFA sebesar 35,37% yang berarti berkurang pula kadar pengotor yang mampu menghambat aktivitas enzim, sehingga proses degumming sebaiknya dilakukan sebagai pretreatment awal pada CPO.

2. Kandungan asam lemak jenuh CPO sebesar 39,2172% dan asam lemak tak jenuh CPO sebesar 60,7827%.

3. Pada transesterifikasi CPO, variabel yang paling berpengaruh berturut-turut adalah jumlah biokatalis dan suhu reaksi. Untuk temperatur merupakan variabel yang tidak berpengaruh secara signifikan ketika berinteraksi dengan faktor lainnya. Yield tertinggi diperoleh pada kondisi suhu 45 °C dan jumlah biokatalis 30%.

4. Yield biodiesel mengalami penurunan dari pemakaian awal enzim pertama hingga pemakaian ulang enzim ke empat. Penurunan aktivitas enzim mungkin karena interaksi menurun antara lipase dan metanol yang menyerang hydrogen bone pada lipozyme, sedangkan penggunaan ulang enzim dalam reaksi tanpa menghilangkan gliserol dari sistem yang merupakan produk samping dari reaksi dapat menghambat interaksi antara substrat dan lipase.

5. Dalam pengulangan enzim pada pemakaian IV jauh menurun dibandingkan sebelum pemakaian yang pertama dengan persen hidrolisis memperoleh total penurunan yield sebesar 77 %.

44

5.2 SARAN

Adapun saran yang dapat di ambil dari penelitian yang telah di lakukan adalah:

1. Sebaiknya menggunakan enzim non spesifik seperti Novozym 435 sebagai biokatalisator untuk mengkonversi CPO menjadi biodiesel.

2. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya jumlah biokatalis diperbesar di atas 30% hingga batas tertentu sehingga dapat diperoleh yield yang lebih besar.

3. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya jumlah reaktan yang digunakan lebih banyak sehingga produk yang dihasilkan juga lebih banyak untuk diuji dengan tujuan mengetahui apakah memenuhi SNI atau tidak.

4. Sebaiknya perlu diuji kadar air untuk mengetahui seberapa banyak air yang mempengaruhi kinerja enzim sebagai biokatalis.

5. Disarankan dilakukan pemurnian sebelum dilakukan analisis densitas, viskositas, dan kandungan metil ester.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 CRUDE PALM OIL (CPO)

Minyak sawit berasal dari ekstraksi buah tanaman kelapa sawit. Buah kelapa sawit terdiri dari 80% bagian perikarp (epikarp dan mesokarp) dan 20% biji (endokarp dan endosperm). Dari kelapa sawit, dapat diperoleh dua jenis minyak yang berbeda sifatnya, yaitu minyak dari inti (endosperm) sawit disebut dengan minyak inti sawit dan minyak dari sabut (mesokarp) sawit disebut minyak sawit. Perbedaan antara minyak sawit dan minyak inti sawit adalah adanya pigmen karotenoid pada minyak sawit sehingga berwarna kuning merah. Komposisi

karotenoid yang terdeteksi pada minyak sawit terdiri dari α-, β-, γ-, karoten dan

xantofil, sedangkan minyak inti sawit tidak mengandung karotenoid [13]. Tabel 2.1 Standar Mutu Minyak Kelapa Sawit [13]

Karakteristik Persyaratan Mutu

Warna Jingga kemerahan

Kadar air Maksimal 0,5%

Asam lemak bebas (sebagai asam palmitat) Maksimal 5

Kadar β-karoten 500-700 ppm

Kadar tokoferol 700-1000 ppm

Minyak inti sawit mengandung berbagai komponen asam lemak. Komposisi trigliserida yang mendominasi minyak inti sawit adalah trilaurin, yaitu trigliserida dengan tiga asam laurat sebagai ester asam lemaknya. Minyak inti sawit memiliki kandungan asam laurat yang tinggi dan kisaran titik leleh yang sempit, sedangkan minyak sawit mentah hanya memiliki sedikit kandungan asam laurat dan kisaran titik leleh yang luas. Minyak sawit mengandung asam lemak jenuh asam palmitat (C16) sekitar (40-46%), kandungan asam lemak tidak jenuh yaitu asam oleat (C 18:1) sekitar (39-45%) dan asam linoleat (7-11%), sedangkan pada minyak inti sawit didominasi oleh asam laurat (46-52 %), asam miristat (14-17%), dan asam oleat (13-19%) [14]. Kandungan asam lemak dalam kedua jenis minyak tersebut dapat dilihat pada tabel 2.2.

6

Tabel 2.2 Komposisi asam lemak minyak sawit dan minyak inti sawit [14] Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit (5) Minyak Inti Sawit (%)

Asam kaprilat - 3 – 4

Asam kaproat - 3 – 7

Asam laurat - 46 – 52

Asam miristat 1,1 - 2,5 14 – 17

Asam palmitat 40 - 46 6,5 – 9

Asam stearat 3,6 - 4,7 1 - 2,5

Asam oleat 39 - 45 13 – 19

Asam linoleat 7 - 11 0,5 – 2

Crude Palm Oil (CPO) saat ini merupakan komoditi primadona dan menjadi

komoditi andalan ekspor Indonesia, hal ini dapat dilihat dari produksi dan ekspor CPO nasional yang terus meningkat. Tidak hanya di Indonesia, ternyata pada tingkat dunia market share CPO dari tahun ke tahun terus meningkat dan sejak tahun 2004 CPO telah menempati urutan pertama sebagai pemasok utama minyak nabati dunia. Pasokan CPO dunia tersebut didominasi oleh dua negara yaitu Indonesia dan Malaysia.Namun hingga saat ini harga pasar CPO dunia masih dikendalikan di Eropa khususnya pasar Roterdam sebagai tolok ukurnya.Hal ini disebabkan karena harga CPO lebih sensitive terhadap perubahan permintaan dan harga minyak kedelai sebagai pesaing utama [15].

Dalam rangka menjaga ketersediaan CPO (Crude Palm Oil) di Jawa diperlukan suatuperencanaan yang dapat melayani pengangkutan CPO (Crude

Palm Oil) dari daerah penghasilmenuju Jawa. Oleh karena itu maka bagaimana

agar konsumsi CPO (Crude Palm Oil) dalam negeri dapat digunakan dengan Optimal . Mengingat banyaknya alternatif dalam prosespengangkutan CPO

(Crude Palm Oil), maka diperlukan suatu metode atau cara (baik dalam bentuk

analisis maupun perhitungan-perhitungan terkait) dalam penentuan jenis dan moda transportasi serta perencanaan armada dalam pengangkutan CPO (Crude

7

Gambar 2.1 Produksi CPO di Indonesia [16]

Bahan baku pembuatan biodiesel adalah minyak kelapa sawit (CPO). Untuk mengetahui seberapa besar potensi minyak kelapa sawit (CPO) yang dapat digunakan pada tahun yang akan datang, digunakan perhitungan dengan cara memproyeksikan jumlah produksi TBS kelapa sawit sampai tahun 2015 dengan menggunakan rumus proyeksi, yang kemudian akan dicari jumlah minyak kelapa sawit (CPO) dengan mengalikan jumlah produksi TBS dengan persentase sebesar 24 – 25% sesuai dengan data dari Dinas Perkebunan Provinsi Riau [17].

8 2.2 PROSES DEGUMMING PADA CPO

Proses pemurnian minyak nabati pada umumnya terdiri dari 4 tahap, yaitu: a) proses pemisahan gum (degumming),

b) proses pemisahan asam lemak bebas (netralisasi) dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga terbentuk sabun,

c) proses pemucatan (bleaching) yang merupakan proses penghilangan komponen warna coklat seperti karotenoid & tokoferol, dan

d) proses penghilangan bau (deodorisasi) yang merupakan proses penghilangan asam lemak bebas dan komponen penyebab bau tidak sedap seperti peroksida, keton dan senyawa hasil oksidasi lemak lainnya [18].

Degumming adalah proses pemisahan gum, yaitu proses pemisahan getah

atau lendir yang terdiri dari fosfolipid, protein, residu, karbohidrat, air dan resin. Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk proses pemisahan gum antara lain adalah pemanasan, penambahan asam (H3PO4, H2SO4 dan HCl) atau basa

(NaOH), pemisahan gum dengan cara hidrasi dan pemisahan gum dengan menggunakan garam seperti natrium khlorida dan natrium fosfat.

Degumming biasanya dilakukan dengan cara dehidrasi gum agar bahan

nontrigliserida tersebut lebih mudah terpisah dari minyak, kemudian disusul dengan proses pemisahan yang dapat dilakukan dengan cara sentrifusi. Sedangkan fosfatida dipisahkan dengan cara menyalurkan uap panas ke dalam CPO sehingga terpisah dari minyak, sedangkan fosfatida yang tidak larut air dapat dipisahkan dengan penambahan asam fosfat. Asam fosfat ini dapat menginisiasi terbentuknya gumpalan sehingga mempermudah pengendapan kotoran, selain itu penggunaannya dapat menurunkan bilangan peroksida minyak yang telah dipucatkan dan dapat meningkatkan kestabilan warna, akan tetapi semakin tinggi kadar asam fosfat yang digunakan maka bilangan peroksida dari minyak yang telah dipucatkan akan semakin meningkat. Degumming yang menggunakan uap panas disamping asam fosfat disebut sebagai wet degumming, sedangkan bila dilakukan tanpa menggunakan air dinamakan dry degumming [19].

9 2.3 BIODIESEL

2.3.1 Pengertian Biodiesel

Biodiesel merupakan nama yang diberikan untuk bahan bakar yang terdiri dari monoalkil ester yang dapat terbakar dengan bersih. Biodisel sebagai bahan alternatif, mulai diteliti sebagai akibat semakin sadarnya manusia akan pencemaran yang ditimbulkan bahan bakar konvensional (bahan bakar fosil) serta persediaan minyak bumi yang terus menipis. Sebagai bahan bakar yang dapat diperbaharui, biodisel mempunyai keuntungan antara lain karena mudah digunakan (memerlukan hanya sedikit atau bahkan tidak memerlukan samasekali modifikasi dari mesin diesel yang telah ada), dapat diurai alam secara alamiah, dan dapat diproduksi secara domestik dari hasil pertanian.

Dibandingkan dengan minyak solar, biodisel dapat menghasilkan jumlah power, dan torsi yang sama dengan minyak solar dalam jumlah yang sama. Hal ini dikarenakan umumnya biodisel mempunyai nilai setana yang lebih tinggi dari minyak solar. Selain itu, biodiesel juga mempunyai efek pelumasan yang lebih baik daripada minyak solar. Biodiesel juga sesuai dengan komponen mesin disel emisi gas buang yang dihasilkan ternyata juga lebih baik dalam beberapa hal bila dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar fosil [20].

Biodiesel merupakan mono alkil ester dari asam lemak rantai panjang bebas yang telah menjadi semakin menarik di seluruh dunia, karena diperoleh dari sumber daya terbarukan, dikombinasikan dengan kinerja tinggi dan manfaat lingkungan. Dalam beberapa kali, karena kegiatan manusia dan teknologi, dunia telah menghadapi banyak tantangan seperti pemanasan global. Tantangan-tantangan ini telah menyebabkan untuk mencari bahan bakar alternatif yang telah mendapatkan signifikan perhatian dalam beberapa kali.

Biodiesel berasal dari trigliserida minyak nabati dan lemak hewan telah menunjukkan potensi sebagai pengganti bahan bakar diesel berbasis minyak bumi. Bahan bakar biodiesel berasal dari tanaman, memiliki keuntungan lebih dalam emisi pembakaran, seperti rendah emisi CO, partikulat, SOx terbakar hidrokarbon selama proses, dan sifat sebanding dengan bahan bakar berbasis minyak bumi. Biodiesel bersifat terbarukan,

biodegradable dan tidak mengandung sulfur, hidrokarbon aromatik, logam

10

lemak hewan.Emisi siklus hidup keseluruhan CO2 dari 100% biodiesel

adalah 78,45% lebih rendah daripetrodiesel. Biodiesel memiliki titik nyala yang relatif tinggi (sekitar 150oC) yang membuatnya lebih stabil dan aman untuk transportasi dibandingkan minyak solar [21].

Berikut ini merupakan persyaratan kualitas biodiesel menurut SNI tahun 2006 dapat disajikan pada tabel 2.4:

Tabel 2.4 Persyaratan Kualitas Biodiesel [22]

Parameter dan Satuannya Batas Nilai Massa jenis pada 40 °C, kg/m3 850 – 890 Viskositas kinematik pada 40 °C, mm2/s (cSt) 2,3 – 6,0

Angka setana Min. 51

Titik nyala (mangkok tertutup), °C Min. 100

Titik kabut, °C Maks. 18

Kororsi bilah tambaga, (3 jam, 50 °C) Maks. No 3

Residu karbon, % berat Maks. 0,05

- Dalam contoh asli (maks. 0,03)

- Dalam 10% ampas distilasi

Air dan sedimen % volume Maks. 0,05

Temperatur distilasi 90%, °C Maks. 360

Abu tersulfatkan, % berat Maks. 0,02

Belerang, ppm-b (mg/kg) Maks. 100

Fosfor, ppm-b (mg/kg) Maks. 10

Angka asam, mg-KOH/g Maks. 0,8

Gliserol bebas, % berat Maks. 0,02

Gliserol total, % berat Maks. 0,24

Kadar ester alkil, % berat Min. 96,5

Angka iodium, g-12/(100 g) Maks. 115

Uji Halphen Negatif

2.3.2 Proses Pembuatan Biodiesel a. Secara Kimiawi

Transesterifikasi secara kimia menggunakan proses katalis alkali cukup sukses dalam mengkonversi trigleserida ke minyak biodiesel (metil

11

ester). Meskipun reaksi transesterifikasi dengan katalis alkali menghasilkan tingkat konversi yang tinggi dan waktu reaksi yang cepat namun reaksi tersebut mempunyai kekurangan yakni energi besar (intensive), gliserin sulit dipulihkan (recovery), katalis dibuang dan perlu pengolahan, asam lemak bebas dan air bercampur dengan reaksi [23].

Secara umum produksi biodieselyang sekarang ini menggunakan proses transesterifikasi trigliserida. Transesterifikasi disebut juga alkoholis atau metanolis yaitu proses penggantian alkohol ester (gliserol) dengan alkohol lain. Alkoholis lemak umumnya menggunakan alkohol rantai pendek dengan katalis kimia (asam atau basa) atau biokatalis (enzimatik). Penggunaan katalis kimia dalam proses produksi biodiesel memiliki beberapa kelemahan, yaitu (1) memerlukan kemurnian bahan baku yang tinggi (kadar asam lemak bebas kurang dari 2%), (2) dapat menimbulkan limbah cair dan biaya pemurnian produk yang tinggi dan (3) penggunaan katalis kimia dapat mengakibatkan sulitnya dilakukan proses pemisahan katalis setelah proses.

Kelemahan dari katalis kimia ini, dapat diperkecil dengan penggunaan katalis enzim khususnya lipase. Katalis enzim memiliki beberapa kelebihan antara lain : (1) bersifat spesifik sehingga pembuatan produk samping dapat dihindari, (2) temperatur dan tekanan rendah untuk rendah untuk proses reaksi sehingga akan berpengaruh untuk pengurangan biaya produksi terutama utilitas, (3) katalis enzim lebih ramah lingkungan dan (4) proses pemisahan gliserol dapat dilakukan tanpa perlu dilakukan proses pemurnian [1].

b. Secara Enzimatis

Proses transesterifikasi dengan enzim cenderung mempunyai kelebihan dalam peningkatan kuantitas dan kualitas hasil konversi minyak nabati menjadi minyak biofuel/biodiesel. Keuntungan aplikasi katalis enzim lipase dibandingkan dengan katalis alkali dalam peningkatan kuantitas dan kualitas konversi minyak nabati ke biodiesel meliputi temperatur kerja lebih rendah (30 oC – 40 oC), tanpa busa, hasil konversi (metil ester) tinggi, bersifat murni (mudah/tanpa pemurnian), gliserol mudah dipulihkan

12

(recovery) dan tidak terpengaruh kandungan air. Namun proses transesterifikasi secara enzimatik masih terfokus pada kajian ekonomis sehubungan pengadaan enzim lipase yang masih relatif mahal. Produksi enzimlipase secara mandiri/ asli (indigenous) menjadi faktor penting untuk mendukung proses transesterifikasi secara enzimatik. Beberapa enzim lipase indigenous telah dibuat dan diaplikasikan untuk proses hidrolisis, esterifikasi dan tranesterifikasi secara enzimatik meliputi enzim ekstrak kecambah biji wijen, dedak padi, bromelin, protease, ragi tempe [23].

2.4 ENZIM LIPASE SEBAGAI BIOKATALIS 2.4.1 Pengertian Lipase

Lipase merupakan enzim yang dapat diproduksi oleh beberapa mikroorganisme diantaranya yaitu bakteri dan jamur. Meningkatnya ketertarikan terhadap lipase karena enzim ini dapat digunakan sebagai katalis dalam hidrolisis untuk mensintesis ester asam lemak. Aktifasi lipase terjadi di permukaan air-lemak, yang merupakan karakteristik struktural yang unik dari kelas enzim ini. Lipase menjadi unit olgopeptida heliks yang melindungi active site sehingga disebut pada interaksi dengan permukaan hidrofobik seperti droplet lemak, memungkinkan pergerakan seperti dalam jalan untuk membuka active site untuk substrat [24].

Lipase merupakan kelompok enzim yang berfungsi sebagai biokatalis hidrolisis lemak. Lipase banyak digunakan untuk konversi triasilgliserol (TAG) menjadi diasilgliserol (DAG). Penggunaan lipase penting untuk produksi minyak sehat (healthy oil). Indonesia dengan keanekaragaman hayati tinggi berpeluang besar mengembangkan produksi lipase dari mikroba lokal, salah satunya adalah kapang.

Indonesia dengan keanekaragaman hayatinya berpeluang besar untuk mengembangkan produksi lipase dari mikroba lokal. Eksplorasi mikroba lipolitik lokal telah banyak dilakukan, namun hingga saat ini lipase komersial belum terdapat di pasaran. Kondisi kultur optimum untuk mikroba sumber belum ditemukan, sehingga penggunaan isolat alami sebagai sumber lipase memiliki daya hasil yang relatif rendah. Kapang merupakan mikroba yang 80% kebutuhan substratnya dipenuhi oleh

13

makromolekul yang memiliki rantai karbon. Beberapa jenis kapang diketahui tumbuh pada habitat yang mengandung minyak, misalnya tandan kelapa sawit. Beberapa kapang penghasil lipase antara lain adalah

Aspergillus niger, Mucor miehei, Monilia sitophila, Rhizopus delemar, dan R. javanicus [25].

2.4.2 Penggunaan Enzim Lipase sebagai Biokatalis a. Lipase Bebas

Lipase merupakan enzim yang memiliki peran yang penting dalam bioteknologi modern. Banyak industri yang telah mengaplikasikan penggunaan enzim sebagai biokatalis. Lipase terkenal memiliki aktivitas yang tinggi dalam reaksi hidrolisis dan dalam kimia sintesis. Lipase dapat berperan sebagai biokatalis untuk reaksi reaksi hidrolisis, esterifikasi, alkoholisis, asidolisis and aminolisis. Candida dan Rhizopus yang merupakan organisme yang paling sering dipakai sebagai sumber sintesis penghasil lipase [2].

Penggunaan enzim sebagai biokatalis telah memegang peranan yang sangat penting pada industri kimia dan farmasi. Salah satu biokatalis yang potensial digunakan pada berbagai industri detergen, pangan, tekstil, pulp, kertas dan farmasi adalah lipase.Beberapa tahun terakhir ini, lipase banyak digunakan sebagai biokatalis untuk reaksi hidrolisis atau sintesis minyak dan lemak. Alasan utamanya adalah proses yang digunakan lebih efisien dengan selektivitas yang tinggi, kualitas yang dihasilkan lebih baik, serta ramah terhadap lingkungan [3].

b. Amobilisasi Lipase

Sebagai biokatalis enzim lipase hanya dapat dilakukan dalam satu kali reaksi. Salah satu cara untuk mengatasi kelemahan ini adalah dengan dilakukannya teknik immobilisasi pada enzim yang akan digunakan. Immobilisasi enzim bertujuan untuk meningkatkan stabilitas dan produktivitas enzim tersebut sehingga lipase dapat digunakan kembali [3].

Amobilisasi lipase secara luas digunakan untuk aplikasi industri terutama untuk sintesis biodiesel. Banyak studi tentang metode amobilisasi lipase yang telah dilakukan, diantaranya yaitu adsorpsi dalam support padat

14

dan entrapment dalam matriks polimer support. Tetapi metode adsorpsi dan

entrapment memiliki beberapa kekurangan, diantaranya yaitu enzim amobil

mudah dipengaruhi oleh kondisi lingkungan karena interaksi antara enzim dengan support sangat lemah sehingga enzim mudah lepas. Pada metode

entrapment, preparasi yang dilakukan agar enzim menempel pada matriks

polimer sangat sulit dan aktifitas enzimnya cenderung rendah.Sehingga alternatif yang digunakan untuk amobilisasi enzim yaitu dengan menggunakan metode kovalen. Metode ikatan kovalen ini memiliki beberapa keuntungan yaitu ikatan antara enzim dan support stabil sehingga enzim tidak mudah lepas ke dalam larutan dan substrat dapat dengan mudah berinteraksi karena enzim berada pada permukaan support [3].

2.4.3 Lipozyme sebagai Biokatalis

Lipozyme adalah produk yang dihasilkan secara biologis, sangat efisien

pada lemak organik. Hal ini dapat digunakan pada semua permukaan.

Lipozyme adalah produk yang sangat aman bagi pengguna [26].

Reaksi transesterifikasi dikatalisasi oleh lipase amobil di bawah suhu tinggi cenderung mengekspos Lipozyme TL IM dengan risiko perubahan konformasi [27]. Tingkat denaturasi ireversibel untuk Lipozyme TL IM ketika berada di bawah perlakuan panas yang berbeda dipelajari untuk menentukan waktu paruh serta kekuatan tahan panas. Inaktivasi termal Lipozyme TL IM mungkin karena efek interaksi yang bertentangan antara molekul pelarut dengan "membran-lipase" sistem yang reversibel menghasilkan perubahan konformasi pada struktur aktif lipase. Dalam transesterifikasi enzimatik dengan berbagai jenis alkohol asil seperti metanol, 1-propanol, 2-propanol, katalis kegiatan Lipozyme TL IM sebagian besar disebarkan pada 40 ° C [28, 29]. Dengan demikian, Lipozyme TL IM paling mendukung untuk menghasilkan FAME pada 40 ° C terlepas dari sumber minyak dan aseptor asil [30].

15 2.5 MEKANISME KERJA ENZIM

Mekanisme kerja enzim terdiri dari tahap-tahap yang ditunjukkan pada gambar 2.2 :

16

Mekanisme alkoholisis katalis esterase terdiri dari langkah-langkah berikut seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2:

(a) Penambahan nukleofilik untuk membentuk enzim-substrat yang kompleks, di mana Nukleofil adalah oksigen dalam kelompok O-H pada enzim. (b) Proton ditransfer dari asam konjugat dari amina ke atom oksigen alkil

substrat, dan bagian gliserol terbentuk. Jika triasilgliserida yang merupakan substrat awal, maka yang akan terbentuk adalah diasilgliserida, sedangkan jika diasilgliserida adalah substrat, maka akan membentuk monoasilgliserida dan sebagainya.

(c) Atom oksigen dari molekul metanol ditambahkan ke atom karbon dari CO dari asil enzim menengah untuk membentuk enzim-alkohol kompleks yang terasilasi.

(d) Atom oksigen enzim kompleks tersebut tereliminasi dan proton ditransfer dari asam konjugat dari amina, menghasilkan metil ester asam lemak, yaitu, biodiesel. Langkah-langkah ini merupakan mekanisme Ping-Pong Bi Bi, yang sependapat dengan sebagian besar studi kinetik sebelumnya pada reaksi esterifikasi katalis lipase asam lemak rantai panjang [31].

Mekanisme Ping Pong Bi-Bi

Gambaran tentang kinetika enzim sederhana terdiri dari satu langkah reaksi. Namun, sebagian besar reaksi enzimatik lebih rumit, seperti halnya reaksi dalam produksi biodiesel. Reaksi-reaksi ini meliputi pengikatan substrat kedua untuk enzim serta beberapa langkah dalam mekanisme. Hal ini disebut sebagai mekanisme ping pong bi-bi dan digambarkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Mekanisme ping pong bi-bi [32]

Gambar 2.3 menjelaskan reaksi transfer kelompok di mana satu atau lebih produk yang dibebaskan sebelum semua substrat ditambahkan di mana E=enzim,

17

A=substrat pertama, P=produk pertama, F=enzim yang stabil, B=substrat kedua, Q=produk kedua [32].

Dalam jenis reaksi, satu atau lebih produk dibebaskan sebelum semua substrat terikat. Sekelompok fungsional substrat pertama A terikat ke enzim untuk menghasilkan produk pertama P dan enzim kompleks yang stabil terikat erat dengan kelompok fungsional. Pada tahap kedua reaksi, kelompok fungsional dipindahkan dari enzim oleh kedua substrat B untuk menghasilkan produk kedua Q sehingga melepaskan bentuk asli dari enzim [32].

2.6 POTENSI EKONOMI

Indonesia merupakan salah satu produsen CPO terbesar di dunia dengan kapasitas produksi terakhir tahun 2014 sebesar 28 juta ton. Produksi CPO di Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat. CPO memiliki potensi yang cukup besar untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Karena memiliki potensi yang cukup besar, CPO diharapkan dapat menjadi sumber bahan baku utama untuk pembuatan biodiesel guna mencukupi kebutuhan bahan bakar dalam negeri yang semakin tinggi. Adapun peluang untuk mengembangkan potensi biodiesel sendiri di Indonesia cukup besar terutama untuk substitusi minyak solar mengingat saat ini penggunaan minyak solar mencapai sekitar 40% dari total penggunaan BBM untuk sektor transportasi. Sementara penggunaan solar pada industri dan PLTD adalah sebesar 74% dari total penggunaan BBM pada kedua sektor tersebut.

Untuk itu, perlu dilakukan kajian potensi ekonomi biodiesel dari CPO. Namun, dalam tulisan ini hanya akan dikaji potensi ekonomi secara sederhana. Sebelum melakukan kajian tersebut, perlu diketahui harga bahan baku yang digunakan dalam produksi dan harga jual biodiesel. Dalam hal ini, harga biodiesel mengacu pada harga komersial CPO dan biodiesel.

Harga CPO = Rp 7500/ liter [33] Harga Biodiesel = Rp 8400/ liter [33]

Dapat dilihat bahwa, harga jual CPO sebagai bahan baku hampir sama dengan harga jual biodiesel sebagai produk dimana biaya produksi belum termasuk dalam perhitungan. Tentu hal ini tidak membawa nilai ekonomis dalam pembuatan biodiesel dari CPO. Namun, adanya kebijakan dari pemerintah

18

mengenai penggunaan biodiesel sebagai bahan bakar yaitu pemberlakuan Peraturan Menteri ESDM Nomor 25/2013 sejak Agustus 2013 dimana memberikan dampak yang signifikan terhadap konsumsi biodiesel dalam negeri. Kementerian ESDM mengungkapkan bahwa konsumsi biodiesel dalam negeri meningkat hingga 101%. Pada Agustus 2013 lalu, konsumsi nabati (fatty acid

methyl ester/ FAME) yang dicampurkan ke dalam solar sehingga menjadi

biodiesel, masih 57.871 kiloliter. Sementara itu, bulan Oktober 2013 ini konsumsi telah mencapai 116.261 kiloliter.Mulai September 2013, perusahaan di sektor transportasi, industri, komersial, dan pembangkit listrik diwajibkan memakai FAME (fatty acid methyl ester) minimal 10% dalam campuran solar. Hal ini sesuai yang tercantum dalam Peraturan Menteri ESDM Nomor 25/2013 tentang Penyediaan, Pemanfaatan, dan tata Niaga Bahan Bakar Nabati (Biofuel) Sebagai Bahan Bakar Lain. Biodiesel yang digunakan dalam campuran solar juga diwajibkan merupakan produk lokal, bukan produk impor.

Dengan adanya kebijakan pemerintah yang ditetapkan oleh peraturan menteri ESDM, penetapan harga jual biodiesel sendiri bisa fleksibel mengikuti harga bahan baku serta biaya produksi saat ini yang ditutupi dengan subsidi, sehingga produksi biodiesel menggunakan bahan baku CPO dapat tetap menguntungkan dan berpotensi untuk menjadi industri yang berkembang ke depannya menjadikan Indonesia sebagai penghasil terbesar biodiesel dan pelaku ekspor biodiesel di dunia.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG

Transesterifikasi umumnya menggunakan alkohol rantai pendek dengan katalis kimia (asam atau basa) atau biokatalis (enzimatik). Penggunaan katalis kimia dalam proses produksi biodiesel memiliki beberapa kelemahan, yaitu (1) memerlukan kemurnian bahan baku yang tinggi (kadar asam lemak bebas kurang dari 2%), (2) dapat menimbulkan limbah cair dan biaya pemurnian produk yang tinggi dan (3) penggunaan katalis kimia dapat mengakibatkan sulitnya dilakukan proses pemisahan katalis setelah proses [1].

Akhir-akhir ini mulai dikembangkan sintesis biodiesel menggunakan enzim lipase sebagai biokatalis. Lipase sebagai biokatalis mampu mengarahkan reaksi secara spesifik ke arah produk yang diinginkan tanpa terjadinya reaksi samping yang merugikan. Lipase merupakan enzim yang memiliki peran yang penting dalam bioteknologi modern. Banyak industri yang telah mengaplikasikan penggunaan enzim sebagai biokatalis. Lipase terkenal memiliki aktivitas yang tinggi dalam reaksi hidrolisis dan dalam kimia sintesis [2].

Penggunaan enzim sebagai biokatalis telah memegang peranan yang sangat penting pada industri kimia dan farmasi. Salah satu biokatalis yang potensial digunakan pada berbagai industri detergen, pangan, tekstil, pulp, kertas dan farmasi adalah lipase. Beberapa tahun terakhir ini, lipase banyak digunakan sebagai biokatalis untuk reaksi hidrolisis atau sintesis minyak dan lemak. Alasan utamanya adalah proses yang digunakan lebih efisien dengan selektivitas yang tinggi, kualitas yang dihasilkan lebih baik, serta ramah terhadap lingkungan [3].

Dewasa ini percobaan menggunakan enzim dengan proses transesterifikasi telah banyak dilakukan oleh beberapa orang, berikut hasil penelitian dari berbagai enzim, substrat dan yield dengan proses transesterifikasi.

2 Tabel 1.1 State of The Art Synthesis Biodiesel Lipase Minyak Akseptor

Asil

Waktu (jam)

Temperatur

(oC) Yield Referensi

Candida antartica

Minyak bunga matahari

Metanol 12 50 97% [4]

Pseudomonas fluoresces

Minyak Bunga matahari

Metanol 24 40 95% [5]

Pseudomonas cepacia

Minyak

jarak Etanol 8 50 98% [6]

Pseudomonas

cepacia Minyak

mahua Etanol 6 40 96% [7]

Pseudomonas fluoresces

Minyak

kedelai Metanol 90 35 90% [8]

Dari beberapa bahan baku, di Indonesia yang punya prospek untuk diolah menjadi biodiesel adalah kelapa sawit dan jarak pagar, tetapi prospek kelapa sawit lebih besar untuk pengolahan secara besar-besaran. Sebagai tanaman industri kelapa sawit telah tersebar hampir di seluruh wilayah Indonesia, teknologi pengolahannya sudah mapan. Dibandingkan dengan tanaman yang lain seperti kedelai, bunga matahari, tebu, jarak pagar dan lain lain yang masih mempunyai kelemahan antara lain sumbernya sangat terbatas dan masih diimpor [9].

Atas dasar pemikiran yang telah dipaparkan tersebut, maka penulis ingin memanfaatkan minyak dari Crude Palm Oil (CPO) yang telah didegumming sebagai bahan baku sintesis biodiesel dengan lipozyme sebagai biokatalis melalui reaksi transesterifikasi dengan tujuan mendapatkan informasi tentang pengaruh temperatur dan banyaknya jumlah biokatalis terhadap sintesis biodiesel dari Degummed Palm Oil (DPO) sehingga dapat digunakan pada skala industri nantinya.

1.2PERUMUSAN MASALAH

Proses enzimatis dalam produksi biodiesel sawit merupakan proses yang ramah lingkungan jika dibandingkan dengan proses kimia. Tetapi dalam melangsungkan proses enzimatis untuk produksi biodiesel sawit, masih memerlukan kajian terkait dengan keefektifan enzim terhadap pengaruh dari metanol dan variabel yang digunakan.

xii

Gambar L5.2 Hasil Analisis Kromatogram GC-MS Asam Lemak CPO 63 (Crude Palm Oil)

Gambar L5.3 Kromatogram Standar GC Biodiesel (Crude Palm Oil) 63 Gambar L5.4 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 1 64 Gambar L5.5 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 2 64 Gambar L5.6 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 3 65 Gambar L5.7 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 4 65 Gambar L5.8 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 5 66 Gambar L5.9 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 6 66 Gambar L5.10 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 7 67 Gambar L5.11 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 8 67 Gambar L5.12 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 9 68 Gambar L5.13 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 10 68 Gambar L5.14 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 11 69 Gambar L5.15 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 12 69 Gambar L5.16 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 13 70 Gambar L5.17 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 3 70

Pengulangan II

Gambar L5.18 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 3 71 Pengulangan III

Gambar L5.19 Hasil Analisis Kromatogram GC Biodiesel Run 3 71 Pengulangan IV

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.1 State of The Art Synthesis Biodiesel 2 Tabel 2.1 Standar Mutu Minyak Kelapa Sawit 5 Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit dan Minyak Inti Sawit 6 Tabel 2.3 Produksi Minyak Kelapa Sawit (CPO) di Provinsi Riau (ton) 7

Tabel 2.4 Persyaratan Kualitas Biodiesel 10

Tabel 3.1 Perlakuan Terkode untuk Reaksi Transesterifikasi 20

Tabel 3.2 Central Composite Design (CCD) untuk 2 Variabel 21

Tabel 4.1 Komposisi Asam Lemak dari CPO (Crude Palm Oil) 33

Tabel 4.2 Komposisi Asam Lemak Jenuh dan Tak Jenuh 34

Tabel 4.3 Perkiraan Parameter Model Persamaan Statistik 34

Tabel 4.4 Persyaratan Kualitas Biodiesel 40

Tabel 4.5 Hasil Analisis Densitas Biodiesel 41

Tabel 4.6 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Biodiesel 42

Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak CPO 51

Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida CPO 51

Tabel L1.3 Kadar Free Fatty Acid (FFA) CPO 52

Tabel L.2.1 Hasil Analisa Densitas Biodiesel 53 Tabel L.2.2 Hasil Analisa Viskositas Biodiesel 53 Tabel L.2.3 Hasil Yield dan Total Penurunan Yield Biodiesel 53

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 DATA BAHAN BAKU 51

L1.1 KOMPOSISI TRIGLISERIDA ASAM LEMAK 51 BAHAN BAKU CPO HASIL ANALISA GCMS

L1.2 KOMPOSISI TRIGLISERIDA BAHAN BAKU CPO 51 L1.3 KADAR FREE FATTY ACID (FFA) CPO 52

LAMPIRAN 2 DATA PENELITIAN 53

L2.1 DATA DENSITAS BIODIESEL 53

L2.2 DATA VISKOSITAS KINEMATIKA BIODIESEL 53

L2.3 DATA YIELD BIODIESEL 53

L2.4 DATA PENURUNAN YIELD 53

LAMPIRAN 3 CONTOH PERHITUNGAN 54

L3.1 PERHITUNGAN KADAR FFA CPO 54

L3.1.1 Perhitungan Kadar FFA CPO SebelumDegumming 54 L3.1.2 Perhitungan Kadar FFA CPO Setelah Degumming 54 L3.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN METANOL 55 L3.3 PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL 56 L3.4 PERHITUNGAN VISKOSITAS BIODIESEL 56

L3.5 PERHITUNGAN YIELD BIODIESEL 57

L3.6 PERHITUNGAN PERSEN HIDROLISIS CPO 57

LAMPIRAN 4 DOKUMENTASI PENELITIAN 58

L4.1 FOTO PROSES DEGUMMING CPO 58

L4.2 FOTO PROSES TRANSESTERIFIKASI 58 L4.3 FOTO HASIL TRANSESTERIFIKASI 59

L4.4 FOTO PENYARINGAN ENZIM 59

L4.5 FOTO PRODUK AKHIR BIODIESEL 60

L4.6 FOTO ANALISIS DENSITAS 60

L4.7 FOTO ANALISIS VISKOSITAS 61

LAMPIRAN 5 HASIL ANALISIS BAHAN BAKU CPO DAN 62 BIODIESEL

L5.1 HASIL ANALISIS KOMPOSISI ASAM LEMAK CPO 62

xv

xvi

DAFTAR SINGKATAN

ASTM American Society for Testing and Material (ASTM)

OECD Organization for Economic Co-operation and Development ESDM Energi dan Sumber Daya Minyak

BBM Bahan Bakar Minyak BM Berat Molekul dkk dan kawan-kawan et al et alia

CCD Central Composite Design CPO Crude Palm Oil

cSt centistokes

DPO Degummed Palm Oil FFA Free Fatty Acid GC Gas Chromatography

GC-MS Gas Chromatography Mass Spechtrophometry PLTD Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

PKS Pusat Penelitian Kelapa Sawit rpm Rotary per minute

RSM Response Surface Methodology SNI Standar Nasional Indonesia FAME Fatty Acid Methyl Ester

xvii

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

T Suhu ºC

k Konstanta kecepatan

reaksi

N Normalitas N

V Volume larutan NaOH

terpakai

ml

M Berat molekul FFA CPO Gr/mol

m Berat Sampel gram

V Volume awal ml

ρ Massa jenis kg/m3

sg Specific Gravity

t Waktu alir s