4.3 Esterifikasi
Sebelum esterifikasi, dilakukan saponifikasi dengan alkali NaOH untuk membentuk free fatty acids. Setelah itu esterifikasi dilakukan dengan mereaksikan
trigliserida dengan BF3 methanol menghasilkan fatty acids methyl esters biodiesel dengan BF3 sebagai katalis. Katalis digunakan untuk meningkatkan laju reaksi dan
rendemen. Proses ini berlangsung pada suhu 60 C dengan pengadukan
menggunakan vortek, untuk meningkatkan frekuensi tumbukan reaktan Christie, 1993. Proses ini merupakan reaksi dua arah, dimana trigliserida secara bertahap
diubah menjadi digliserida, dan kemudian metil esters Gambar 5.
Sumber : Christie, 1993 Gambar 5. Reaksi esterifikasi trigliserida dengan BF3 metanol
4.4 Identifikasi Fatty Acids Methyl Esters FAME Mikroalga
Identifikasi fatty acids methyl esters mikroalga dilakukan dengan melihat kromatogram senyawa metil ester asam lemak yang telah direkam selama 30 menit.
Karakteristik metil esters asam lemak yang muncul pada spectra massa dicirikan dengan mass to charge ratio mz 74. Selain itu juga dilihat berdasarkan molecular
peak yang menunjukan nilai bobot molekul senyawa metil esters asam lemak untuk menentukan nomor karbon pada senyawa metil esters asam lemak.
Beberapa metil esters asam lemak yang paling dominan terdeteksi pada diatom adalah metil palmitic C
16:0
, metil myristic C
14:0
, dan metil palmitoleic C
16:1
. Karakteristik metil palmitic C
16:0
pada diatom dideteksi berdasarkan base peak mz 270 Gambar 6, selanjutnya diidentifikasi spectra massanya. Berbeda
dengan spectrum metil esters asam lemak jenuh, pada metil palmitoleic C
16:1
dideteksi berdasarkan base peak mz 268 Gambar 7. Terjadi pengurangan bobot molekul dari 270 pada metil palmitic C
16:0
menjadi 268 pada metil palmitoleic C
16:1
. Hal ini menandakan adanya penambahan 1 ikatan rangkap, setiap penambahan 1 ikatan rangkap terjadi pengurangan bobot molekul sebanyak 2 atom
dari bobot ikatan asam lemak jenuh sebelumnya Christie, 2012. Perbedaan juga terjadi pada ion molekul yang mendominasi pada spektra massa, pada asam lemak
jenuh puncak dasar dicirikan dengan mass to charge ratio mz 74 sedangkan asam lemak tak jenuh dengan satu ikatan rangkap memiliki puncak dasar dengan mass to
charge ratio mz 55 Christie, 2012.
Gambar 6. Spektra massa senyawa metil palmitic C
16:0
pada diatom.
Gambar 7. Spektra massa senyawa metil palmitoleic C
16:1
pada diatom.
4.4.1 Fatty Acids Methyl Esters FAME Mikroalga Chaetoceros gracilis
Karakteristik metil esters asam lemak dari mikroalga Chaetoceros gracilis yang diekstrak dengan menggunakan pelarut klorofom terdeteksi berkisar antara C
14
sampai C
24
Gambar 8. Metil esters ini terdiri atas 3 golongan asam lemak, yaitu SAFA Saturated fatty acids 63.05 , MUFA Monounsaturated fatty acids 34.01
, dan PUFA Polyunsaturated fatty acids 2.94. Kandungan metil esters asam lemak SAFA terdiri atas metil myristic C
14
20.66 , metil pentadecanoic C
15
1.61 , metil palmitic C
16
33.29 , metil stearic C
18
4.64 , metil arachidic C
20
0.30 , metil behenic C
22
0.43 , dan metil lignoceric C
24
0.69 ,
100 200
300 400
500 600
0.0 25.0
50.0 75.0
100.0 74
87 55
75 143
8397 227
270 171
53
100 200
300 400
500 600
0.0 25.0
50.0 75.0
100.0 55
69 74
81 54
110 152
236 75
194 268
55
[M]
+
[M]
+
74
mz
mz
dengan demikian kandungan SAFA terbesar adalah C
16
dan C
14
. Kandungan metil ester asam lemak MUFA terdiri atas metil palmitoleic C
16:1
31.00 , dan metil oleic C
18:1
2.63 . Karakteristik metil esters asam lemak dari mikroalga Chaetoceros gracilis
yang diekstrak dengan menggunakan pelarut heksan terdeteksi berkisar antara C
13
sampai C
24
Gambar 9. Metil esters ini terdiri atas 2 golongan asam lemak, yaitu SAFA 44.44 , dan MUFA 56.42 . Kandungan metil esters asam lemak SAFA
terdiri atas metil tridecylic C
13
0.32 , metil myristic C
14
10.39 , metil pentadecylic C
15
3.57 , metil palmitic C
16
15.44 , metil margaric C
17
0.71 , metil stearic C
18
9.09 , metil arachidic C
20
0.69 , metil behenic C
22
1.83 , dan metil lignoceric C
24
1.52 , dengan demikian kandungan SAFA terbesar adalah C
16
dan C
14
. Kandungan metil ester asam lemak MUFA terdiri atas metil palmitoleic C
16:1
49.42 , dan metil oleic C
18:1
6.14 . Berdasarkan penelitian Renaud et al. 2002 in Hu et al. 2008 kandungan
asam lemak Chaetoceros sp. terdiri atas asam myristic C
14
23.60 , asam palmitic C
16
9.20 , asam palmitoleic C
16:1
36.50 , asam hexadecadienoic C
16:2
6.9 , asam hexadecatrienoic C
16:3
2.60 , asam margaric C
17
2 , dan asam oleic C
18:1
3 . Kandungan asam lemak paling dominan pada Chaetoceros gracilis yang dipanen pada fase stasioner adalah asam palmitic C
16
32.83 , asam myristic C
14
20.32 , dan asam oleic C
18:1
31.05 Pratiwi et al., 2009. Mikroalga yang diekstrak dengan pelarut heksan menunjukan perbedaan
dengan mikroalga yang diekstrak dengan menggunakan pelarut klorofom, dimana
pada pelarut heksan terdeteksi metil tridecyclic dan metil margaric sedangkan pada pelarut klorofom tidak terdeteksi kedua metil asam lemak tersebut. Perbedaan juga
terjadi pada kadar SAFA dan MUFA mikroalga Chaetoceros gracilis, pada pelarut klorofom kadar SAFA dan MUFA berturut-turut 63.05 dan 34.01 , sedangkan
pada pelarut heksan kadar SAFA dan MUFA adalah sebesar 44.44 dan 56.42 .
4.4.2 Fatty Acids Methyl Esters FAME Mikroalga Skeletonema costatum
Karakteristik metil esters asam lemak dari mikroalga Skeletonema costatum yang diekstrak dengan menggunakan pelarut klorofom terdeteksi berkisar antara C
13
sampai C
24
Gambar 10. Metil esters ini terdiri atas 3 golongan asam lemak, yaitu SAFA 68.31 , MUFA 29.59 , dan PUFA 2.10 . Kandungan metil esters asam
lemak SAFA terdiri atas metil tridecylic C
13
0.52 , metil myristic C
14
41.46 , metil pentadecylic C
15
2.27 , metil palmitic C
16
22.36 , metil margaric C
17
0.28 , metil stearic C
18
0.88 , metil behenic C
22
0.16 , dan metil lignoceric C
24
0.38 , dengan demikian kandungan SAFA terbesar adalah C
14
dan C
16
. Kandungan metil ester asam lemak MUFA terdiri atas metil palmitoleic C
16:1
26.68 , dan metil oleic C
18:1
2.91 . Kandungan metil ester asam lemak PUFA terdiri atas metil hexadecadienoic C
16:2
2.10 . Karakteristik metil esters asam lemak dari mikroalga Skeletonema costatum
yang diekstrak dengan menggunakan pelarut heksan terdeteksi berkisar antara C
10
sampai C
25
Gambar 11. Metil esters ini terdiri atas 2 golongan asam lemak, yaitu
29
5.0 7.5
10.0 12.5
15.0 17.5
20.0 22.5
25.0 27.5
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0 2.5
3.0 3.5
x10,000,000 TIC
Gambar 8. Total ionic current metil esters asam lemak diatom Chaetoceros gracilis dengan pelarut klorofom
C
24
C
22
C
18
C
18:1
C
16
C
16:1
C
15
C
14
30
5.0 7.5
10.0 12.5
15.0 17.5
20.0 22.5
25.0 27.5
0.0 1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
6.0 7.0
x10,000,000 TIC
Gambar 9. Total ionic current metil esters asam lemak diatom Chaetoceros gracilis dengan pelarut heksan
C
24
C
22
C
20
C
18
C
16
C
16:1
C
14
C
15
C
13
SAFA 63.40 , dan MUFA 36.60 . Kandungan metil esters asam lemak SAFA terdiri atas metil capric C
10
0.40 , metil lauric C
12
1.97 , metil tridecylic C
13
4.20 , metil myristic C
14
14.37 , metil pentadecylic C
15
11.38 , metil palmitic C
16
12.83 , metil margaric C
17
1.65 , metil stearic C
18
6.63 , metil arachidic C
20
0.92 , metil behenic C
22
2.17 , metil tricocylic C
23
0.38 , metil lignoceric C
24
6.01 , dan metil pentacocylic C
25
0.49 , dengan demikian kandungan SAFA terbesar adalah C
14
dan C
16
. Kandungan metil ester asam lemak MUFA terdiri atas metil palmitoleic C
16:1
31.15 , metil oleic C
18:1
4.73 , dan metil nervonic C
24:1
0.72 , Servel et al. 1993 dalam Winaryo 2009 menyatakan bahwa kandungan
asam lemak paling dominan dari spesies Skeletonema costatum terdiri atas asam palmitic C
16
16.50 , asam myristic C
14
16.50 , dan asam arachidic C
20:5
40.70 . Selain itu juga berdasarkan penelitian Berge 1995 kandungan utama PUFA diatom Skeletonema costatum terdiri atas C
16:1
, C
16:2
, C
16:3
, dan C
20:5
. Mikroalga yang diekstrak dengan pelarut heksan menunjukan perbedaan
dengan mikroalga yang diekstrak dengan menggunakan pelarut klorofom, dimana pada pelarut heksan terdeteksi metil capric, lauric, arachidic, tricocylic, dan
pentacocylic, sedangkan pada pelarut klorofom tidak terdeteksi metil asam lemak tersebut. Perbedaan juga terjadi pada kadar SAFA, MUFA, dan PUFA mikroalga
Skeletonema costatum, pada pelarut klorofom kadar SAFA, MUFA, dan PUFA berturut-turut 68.31 , 29.59 , dan 2.10 , sedangkan pada pelarut heksan kadar
SAFA dan MUFA adalah sebesar 63.40 dan 36.60 , dan untuk kadar PUFA tidak terdeteksi.
4.4.3 Fatty Acids Methyl Esters FAME Mikroalga Thalassiosira sp.
Karakteristik metil esters asam lemak dari mikroalga Thalassiosira sp. yang diekstrak dengan menggunakan pelarut klorofom terdeteksi berkisar antara C
14
sampai C
24
Gambar 12. Metil esters ini terdiri atas 3 golongan asam lemak, yaitu SAFA Saturated fatty acids 67.22 , MUFA 31.89 , dan PUFA 0.89 .
Kandungan metil esters asam lemak SAFA terdiri atas metil myristic C
14
20.93 , metil pentadecylic C
15
9.13 , metil palmitic C
16
34.17 , metil margaric C
17
0.96 , metil stearic C
18
0.80 , dan metil lignoceric C
24
1.23 , dengan demikian kandungan SAFA terbesar adalah C
14
dan C
16
. Kandungan metil ester asam lemak MUFA adalah metil palmitoleic C
16:1
31.89 . Kandungan metil ester asam lemak PUFA terdiri atas metil hexadecadienoic C
18:2
0.89 . Karakteristik metil esters asam lemak dari mikroalga Thalassiosira sp. yang
diekstrak dengan menggunakan pelarut heksan terdeteksi berkisar antara C
12
sampai C
25
Gambar 13. Metil esters ini terdiri atas 3 golongan asam lemak, yaitu SAFA 50.43 , MUFA 48.38 , dan PUFA 1.19 .
33
5.0 7.5
10.0 12.5
15.0 17.5
20.0 22.5
25.0 27.5
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0 x10,000,000
TIC
Gambar 10. Total ionic current metil esters asam lemak diatom Skeletonema costatum dengan pelarut klorofom
C
24
C
22
C
18
C
18:1
C
17
C
16
C
16:1
C
15
C
14
C
13
34
5.0 7.5
10.0 12.5
15.0 17.5
20.0 22.5
25.0 27.5
0.0 1.0
2.0 3.0
4.0 x10,000,000
TIC
Gambar 11. Total ionic current metil esters asam lemak diatom Skeletonema costatum dengan pelarut heksan
C
25
C
24
C
23
C
22
C
21
C
20
C
18
C
18:1
C
17
C
16
C
16:1
C
15
C
14
C
13
C
12
C
10
Kandungan metil esters asam lemak SAFA terdiri atas metil lauric C
12
0.36 , metil tridecylic C
13
0.52 , metil myristic C
14
11.15 , metil pentadecylic C
15
13.96 , metil palmitic C
16
16.64 , metil margaric C
17
2.00 , metil stearic C
18
1.88 , metil behenic C
22
0.49 , metil lignoceric C
24
3.26 , dan metil pentacocylic C
25
0.17 , dengan demikian kandungan SAFA terbesar adalah C
15
dan C
16
. Kandungan metil ester asam lemak MUFA terdiri atas metil myristoleic C
14:1
0.38 , metil pentadecenoic C
15:1
0.62 , metil palmitoleic C
16:1
44.72 , dan metil oleic C
18:1
2.66 . Berdasarkan penelitian Pratoomyot et al. 2005 kandungan asam lemak paling dominan pada Thalassiosira sp. yang dipanen pada
fase stasioner adalah asam palmitic C
16
20.67 , asam myristic C
14
6.37 , dan asam palmitoleic C
16:1
42.02 . Thalassiosira sp. yang diekstrak dengan pelarut heksan menunjukan
perbedaan dengan mikroalga yang diekstrak dengan menggunakan pelarut klorofom, dimana pada pelarut heksan terdeteksi metil lauric, tridecylic, behenic, dan
pentacocylic, sedangkan pada pelarut klorofom tidak terdeteksi metil asam lemak tersebut. Perbedaan juga terjadi pada kadar SAFA Saturated fatty acids, MUFA
Monounsaturated fatty acids, dan PUFA Polyunsaturated fatty acids mikroalga Thalassiosira sp., pada pelarut klorofom kadar SAFA, MUFA, dan PUFA berturut-
turut 67.22 , 31.89 , dan 0.89 , sedangkan pada pelarut heksan kadar SAFA, MUFA dan PUFA berturut-turut sebesar 50.43 , 48.38 , dan 1.19 .
36
5.0 7.5
10.0 12.5
15.0 17.5
20.0 22.5
25.0 27.5
0.00 0.25
0.50 0.75
1.00 x10,000,000
TIC
Gambar 12. Total ionic current metil esters asam lemak diatom Thalassiosira sp. dengan pelarut klorofom
C
18
C
17
C
16
C
16:1
C
15
C
14
C
24
37
5.0 7.5
10.0 12.5
15.0 17.5
20.0 22.5
25.0 27.5
0.0 1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
6.0 x10,000,000
TIC
Gambar 13. Total ionic current metil esters asam lemak diatom Thalassiosira sp. dengan pelarut heksan
C
25
C
24
C
22
C
18
C
18:1
C
18:2
C
17
C
16
C
16:1
C
15
C
14
C
14:1
C
13
C
12
4.5 Kandungan SAFA, MUFA, dan PUFA pada Ketiga Spesies Diatom
Kandungan SAFA pada spesies Skeletonema costatum berkisar antara 63.40 sampai 68.31 , kandungan MUFA berkisar antara 29.59 sampai 36.60 , dan
kandungan PUFA berkisar antara 0 sampai 2.1 . Kandungan SAFA pada spesies Chaetoceros gracilis berkisar antara 44.44 sampai 63.05 , kandungan
MUFA berkisar antara 34.01 sampai 52.92 , dan kandungan PUFA berkisar antara 2.64 sampai 2.94 . Kandungan SAFA pada spesies Thalassiosira sp.
berkisar antara 50.43 sampai 67.22 , kandungan MUFA berkisar antara 31.89 sampai 48.38 , dan kandungan PUFA berkisar antara 0.89 sampai 1.19 .
Secara umum SAFA adalah kandungan paling dominan pada ketiga jenis diatom, hal ini serupa dengan penelitian Tonon et al. 2002 dalam Pratiwi et al.
2009 dimana SAFA adalah asam lemak paling dominan dibandingkan MUFA dan PUFA. Kandungan total SAFA, MUFA, dan PUFA dalam mikroalga dapat diubah
dengan mengubah kondisi lingkungan dan media kultur Mansour et al., 2003; Rousch et al., 2003. Suhu lingkungan yang rendah dapat meningkatkan sintesis
asam lemak tak jenuh, karena pada suhu rendah ketersediaan oksigen di dalam sel meningkat, dengan meningkatnya ketersediaan oksigen dapat membantu
mempercepat proses enzim pada reaksi desaturasi Chen dan Jiang, 2000.
4.6 Perbandingan Fatty Acids Methyl Esters FAME pada Ketiga Spesies
Kategori