18 Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Penelitian Pemakaian Ulang Enzim
Run E
R mol
T t
jam Jumlah
Pelarut
1 E
1
R
1
T
1
t
1
C
1
2 E
1
R
1
T
1
t
1
C
1
3 E
2
R
2
T
2
t
2
C
2
4 E
2
R
2
T
2
t
2
C
2
5 E
R T
t -
6 E
R T
t -
3.4 PROSEDUR PENELITIAN
3.4.1 Prosedur Utama
1. Refined Bleached Deodorized Palm Oil RBDPO, etanol dengan rasio
mol 1 : 6 terhadap minyak dan jumlah pelarut 0,5 dari berat total RBDPO dan etanol dimasukkan ke dalam erlenmeyer.
2. Novozym
®
435 sebanyak 30 dari berat total RBDPO dimasukkan ke dalam campuran.
3. Campuran dipanaskan dengan heater hingga mencapai suhu reaksi 40
o
C, kemudian dihomogenkan campuran menggunakan shaker dengan kecepatan 150 rpm selama waktu tertentu.
4. Heater dimatikan kemudian campuran reaksi dikeluarkan dari
erlenmeyer setelah tercapai waktu reaksi kemudian campuran disaring dan enzim disimpan pada suhu 20
o
C. 5.
Campuran reaksi dimasukkan ke dalam corong pemisah dan dibiarkan hingga terbentuk 2 lapisan.
6. Lapisan bawah yang merupakan campuran gliserol, air, biokatalis, ionic
liquid dan etanol dipisahkan dari lapisan atas. 7.
Air panas kemudian ditambahkan ke dalam corong pemisah yang berisi lapisan atas dan dikocok untuk mengekstrak pengotor yang masih
terdapat dalam lapisan ini, sehingga terbentuk kembali 2 lapisan. Lapisan bawah dibuang dan perlakuan ini diulang beberapa kali hingga
air cucian berwarna bening. 8.
Lapisan atas yang merupakan etil ester dikeringkan. Keterangan :
E
1
= enzim dengan yield terbanyak pada R
1
, T
1
, t
1
dengan pelarut E
2
= enzim dengan yield terbanyak pada R
2
, T
2
, t
2
dengan pelarut E
= enzim dengan yield terbanyak pada R,
T, t tanpa pelarut
Universitas Sumatera Utara
19 9.
Etil ester yang telah kering kemudian ditimbang dan dianalisis. 10.
Percobaan diulangi untuk beberapa variasi rasio mol substrat, jumlah pelarut dan waktu reaksi.
3.4.2 Sketsa Percobaan
Gambar 3.1 Rangkaian Peralatan Proses Transesterifikasi Minyak Sawit Menggunakan Novozym
®
435 dalam Sistem Pelarut ChCl untuk Menghasilkan Biodiesel
Keterangan Gambar : 1.
Shaker 2.
Heater
3.4.3 Prosedur Analisis 3.4.3.1 Analisis Aktivitas Enzim Lipase dengan Metode Hidrolisis
Analisis aktivitas enzim lipase dengan metode hidrolisis dengan prosedur sebagai berikut [44] :
1. 5 ml RBDPO dan 15 ml aquadest ditambahkan ke dalam erlenmeyer.
2. PVA teknis Poly Vinil Alcohol sebanyak 0,3 gram dimasukkan ke dalam
campuran. 3.
Novozym
®
435 dimasukkan ke dalam campuran dengan konsentrasi 10 dari berat total RBDPO 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. 1
2 3
4
3.
Erlenmeyer
4.
Termometer
Universitas Sumatera Utara
20 6.
Kemudian nilai FFA yang terbentuk dari hasil reaksi hidrolisis dihitung untuk menyatakan aktivitas lipase dengan persamaan :
Dimana: T = normalitas larutan NaOH V = volum larutan NaOH terpakai
M = berat molekul FFA
3.4.3.2 Analisis Kadar Free Fatty Acid FFA Bahan Baku RBDPO dengan
Metode Tes AOCS Official Method Ca 5a-40
Untuk analisis kadar FFA bahan baku RBDPO sesuai dengan AOCS Official Method Ca 5a-40 dengan prosedur sebagai berikut.
1. Bahan baku RBDPO 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.
Dimana: T = normalitas larutan NaOH V = volum larutan NaOH terpakai
M = berat molekul FFA
3.4.3.3 Analisis Komponen Asam Lemak dalam Trigliserida Bahan Baku RBDPO dan Biodiesel yang Dihasilkan Menggunakan GCMS
Komposisi bahan baku RBDPO 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.
Universitas Sumatera Utara
21
3.4.3.4 Analisis Viskositas Biodiesel yang Dihasilkan dengan Metode Tes ASTM D445
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 cm
2
per detik Stokes. Satuan SI untuk viskositas m
2
per detik 104 St. Lebih sering digunakan centistokes cSt 1cSt =10
-2
St = 1 mm
2
s. Untuk Analisis viskositas menggunakan metode tes ASTM D445 [45]. Untuk pengukuran viskositas ini
menggunakan peralatan utama yaitu viskosimeter Ostwald tube tipe kapiler, viscosimeter holder dan bath pemanas pada 37,8
o
C. Termometer yang digunakan memiliki ketelitian 0,02
o
C dan menggunakan stopwatch dengan ketelitian 0,2 detik.
3.4.3.5 Analisis 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 20
o
C.
Universitas Sumatera Utara
22
3.5 FLOWCHART PENELITIAN 3.5.1 Sintesis Biodiesel dengan Reaksi Transesterifikasi
Gambar 3.2 Flowchart Sintesis Biodiesel dengan Reaksi Transesterifikasi Mulai
RBDPO, etanol dan ChCl dimasukkan dengan rasio mol tertentu ke dalam erlenmeyer
Campuran dihomogenkan menggunakan shaker dengan kecepatan 150 rpm dengan variasi waktu tertentu
Novozym
®
435 dengan jumlah tertentu dari berat total RBDPO dimasukkan ke dalam campuran
Campuran dipanaskan dengan heater hingga mencapai suhu reaksi 40
C
Heater dimatikan Campuran dikeluarkan dari erlenmeyer disaring, setelah itu
dimasukkan ke dalam corong pemisah sehingga enzim dan campuran terpisah
Enzim disimpan pada suhu 20
o
C Campuran dibiarkan hingga terbentuk 2
lapisan
Lapisan atas dibiarkan dalam corong pemisah
A Lapisan bawah dikeluarkan
dari corong pemisah
Universitas Sumatera Utara
23 Gambar 3.2 Flowchart Sintesis Biodiesel dengan Reaksi Transesterifikasi
Lapisan atas dicuci dengan air panas dan ionic liquid sehingga terbentuk 3 lapisan
A
Apakah lapisan bawah berwarna
bening? Dikocok
Lapisan ketiga dikeluarkan dari corong pemisah
Ya Tidak
Selesai Lapisan atas etil ester dikeringkan
Etil ester yang telah kering ditimbang Etil ester dianalisis
Lapisan kedua disimpan pada suhu di bawah 20
o
C
Universitas Sumatera Utara
24
3.5.2 Analisis Aktivitas Enzim Lipase dengan Metode Hidrolisis
Gambar 3.3 Flowchart Analisis Aktivitas Enzim Lipase dengan Metode Hidrolisis Mulai
5 ml RBDPO dan 15 ml aquadest ditambahkan ke dalam erlenmeyer.
PVA teknis sebanyak 0,3 gram dimasukkan ke dalam campuran.
Novozym
®
435 dimasukkan ke dalam campuran dengan konsentrasi 10 dari berat total RBDPO
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
Universitas Sumatera Utara
25
3.5.3 Analisis Kadar FFA Bahan Baku RBDPO dengan Metode Tes AOCS Official Method Ca 5a-40
