Regulasi Tipe Impeler dan Laju Pengadukan Hidrolisis Enzimatik pada Minyak Ikan untuk Produksi Monoasilgliserol Omega 3

REGULASI TIPE IMPELER DAN LAJU PENGADUKAN
HIDROLISIS ENZIMATIK PADA MINYAK IKAN UNTUK
PRODUKSI MONOASILGLISEROL OMEGA 3

DENY FANCIUS

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Regulasi Tipe Impeler
dan Laju Pengadukan Hidrolisis Enzimatik pada Minyak Ikan untuk Produksi
Monoasilgliserol Omega 3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014

Deny Fancius
NIM F34090138

ABSTRAK
DENY FANCIUS. Regulasi tipe impeler dan laju pengadukan hidrolisis enzimatik
pada minyak ikan untuk produksi monoasilgliserol omega 3. Dibimbing oleh
SAPTA RAHARJA dan PRAYOGA SURYADARMA.
Hidrolisis enzimatik minyak ikan dalam pembentukan monoasilgliserol
omega 3 menggunakan tangki berpengaduk dipengaruhi oleh tipe impeler dan laju
pengadukan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan tipe impeler dan kecepatan
pengadukan yang dapat menghasilkan laju hidrolisis tertinggi dan berpengaruh
pada produksi omega 3 yang dihasilkan. Pengamatan laju reaksi hidrolisis pada
tangki berpengaduk dilakukan pada kondisi anaerob dengan impeler yang
diletakkan di tengah tangki. Hasil reaksi menunjukkan pada pengadukan
menggunakan impeler tipe radial, laju reaksi hidrolisis meningkat seiring
peningkatan laju pengadukan. Penggunaan pengaduk tipe aksial memiliki hasil laju

reaksi lebih tinggi dibandingkan pengaduk tipe radial. Namun, pada kecepatan yang
sangat tinggi terjadi penurunan laju reaksi akibat adanya kerusakan enzim. Tingkat
hidrolisis tertinggi pada tipe impeler aksial mencapai 64.32% pada kecepatan
pengadukan 500 rpm dengan laju reaksi sebesar 7.58 % hidrolisis per jam.
Sedangkan pada tipe impeler radial, tingkat hidrolisis tertinggi mencapai 63.81%
pada kecepatan 700 rpm dengan laju reaksi sebesar 5.78 % hidrolisis per jam.
Konsentrasi total asam lemak omega 3 pada hasil hidrolisis menggunakan impeler
tipe radial sebesar 3.20% sedangkan pada tipe impeler aksial sebesar 2.70%. total
omega 3 yang kesemuanya adalah asam eikosapentanoat (EPA).
Kata kunci: hidrolisis, lipase, omega 3, tangki berpengaduk.

ABSTRACT
DENY FANCIUS. Regulation of impeller-type and stirring rate in enzymatic
hydrolyzed on fish oil for monoacilglicerol omega 3 production. Supervised by
SAPTA RAHARJA and PRAYOGA SURYADARMA.
Enzymatic Hydrolyse of fish oil in omega-3 monoaxylglycerol estabilishment
using stirred tank affected by impeller type and stirring speed. This study aims to
determine the type of impeller and stirring speed to produce the highest rate of
hydrolysis which affects on the production of omega 3. This research was objected
to determine impeller type and stirring rate which were able to generate highest

hydrolysis level in anaerobe stirred tank reactor. The other purpose was to explain
relationship between hydrolysis level and omega–3 total yield. The reaction
performance was applied in anaerobe condition with tank impeller put in center
position. The result showed that using radial impeller would increase the hydrolyse
reaction when the stirring speed increased. Use of axial impeller had hydrolyse
reaction result higher than radial impeller but higher speed of axial impeller
stirring would decreased the hydrolyse reaction because of damaged enzyme. The
data showed that axial impeller gave the highest hydrolysis level in low stirring
rate compared to radial impeller. The highest hydrolysis level was obtained in axial
type was 64.32% in stirring rate of 500 rpm with reaction rate of 7.58 %, while in

radial type was 63.81 % in stirring rate of 700 rpm reaction rate of 5.78 %. The
Omega–3 fatty acid concentration in media brought reached was 3.20% by radial
impeller, whereas by axial impeller was 2.70 %. Whole omega–3 total in media was
eicosapentaenoic acid (EPA). Justified by GC-MS.
Keywords: hydrolysis, lipase, omega–3, stirred tank.

REGULASI TIPE IMPELER DAN LAJU PENGADUKAN
HIDROLISIS ENZIMATIK PADA MINYAK IKAN UNTUK
PRODUKSI MONOASILGLISEROL OMEGA 3

DENY FANCIUS

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi : Regulasi Tipe Impeler dan Laju Pengadukan Hidrolisis Enzimatik
pada Minyak Ikan untuk Produksi Monoasilgliserol Omega 3
Nama
: Deny Fancius
NIM

: F34090138

Disetujui oleh

Dr Ir Sapta Raharja, DEA
Pembimbing I

Dr Prayoga Suryadarma, STP. MT
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof. Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala
karunia dan berkat-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah
bioteknologi, dengan judul Regulasi Tipe Impeler dan Laju Pengadukan Hidrolisis
Enzimatik Pada Minyak Ikan untuk Produksi Monoasilgliserol Omega 3.
Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihakpihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yaitu :
1. Bapak Dr Ir Sapta Raharja, DEA dan Bapak Dr Prayoga Suryadarma, STP. MT
selaku Pembimbing Akademik atas perhatian dan bimbingannya selama
penelitian dan penyelesaian skripsi serta Bapak Ir. Ade Iskandar, MSi. yang telah
banyak memberikan saran dalam skripsi ini.
2. Bapak Marudut Panjaitan, Ibu Mada Lumban raja, dan adik Dony Fancius serta
keluarga lainnya atas doa dan dukungan tanpa henti kepada penulis.
3. Seluruh Laboran Departemen TIN-IPB, terkhusus kepada Ibu Diah dan Ibu Rini.
4. Teman satu bimbingan (Dwi, Ade, Inez, dan Ani), teman karib dan seperjuangan
(Ka Derbie, Bora, Berto, dan Sulayman), serta seluruh teman – teman TIN 46
dan 45.
5. Semua pihak yang telah ikut berdoa dan memberikan motivasi dalam penulisan
skripsi ini yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi nyata terhadap
pengembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang industri pengolahan ikan.
Bogor,

Februari 2014

Deny Fancius

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

3

Manfaat Penelitian

3

Ruang Lingkup Penelitian

3

METODE

4

Bahan

4

Alat

4

Tahapan Penelitian

4

Prosedur Penelitan

5

HASIL DAN PEMBAHASAN

6

Karakterisasi Minyak Ikan

6

Pengaruh Tipe Impeler dan Laju Pengadukan pada Reaksi Hidrolisis

7

Hubungan Total Kandungan omega 3

11

SIMPULAN DAN SARAN

13

Simpulan

13

Saran

13

DAFTAR PUSTAKA

13

LAMPIRAN

15

RIWAYAT HIDUP

22

DAFTAR TABEL
1 Karakterisasi minyak ikan
2 Hubungan laju pengadukan terhadap laju reaksi, waktu maksimum
dan hidrolisis masksimum
3 Perbandingan luas area (%) komponen asam lemak omega 3
minyak ikan lemuru sebelum dan setelah hidrolisis

7
9
12

DAFTAR GAMBAR
1 Tahapan penelitan
5
2 Laju reaksi hidrolisis minyak ikan pada setiap laju pengadukan
dengan dua jenis impeler selama 48 jam
8
3 Hasil emulsi produk minyak hasil hidrolisis (a) tipe radial 300 rpm,
tipe radial 700 rpm, dan (b) tipe aksial 500 rpm pada perbesaran
1000 kali
10

DAFTAR LAMPIRAN
1 Gambar dan geometri bioreaktor berpengaduk skala 2 liter
2 Metode pengujian Karakteristik minyak
3 Tabel hasil pemilihan model persamaan terbaik dan gambar
penentuan gradien, waktu dan tingkat hidrolisis optimum
4 Kandungan total omega 3 pada produk minyak

15
16
18
20

23

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Industri pengolahan ikan di Indonesia memliki potensi yang sangat besar
untuk dikembangkan, baik itu produk utama maupun hasil sampingnya.
Berdasarkan hasil data statistik hasil tangkap perikanan Indonesia oleh BPS (2012)
mencapai 6.4 juta ton per tahunnya. Salah satu jenis ikan yang banyak
dikembangkan yaitu jenis ikan lemuru. Produk hasil pengolahan dari jenis ikan
terebut yaitu pengalengan ikan dan tepung ikan. Pengolahan ikan tersebut memiliki
hasil samping berupa minyak ikan. Minyak ikan merupakan kandungan lemak atau
minyak yang terdapat pada tubuh ikan. Pada minyak ikan terdapat kandungan asam
lemak tidak jenuh khususnya asam lemak omega 3 yang mempunyai rantai karbon
panjang dan merupakan bagian dari asam lemak essensial (Winarno 2002). Asamasam lemak alami yang umum terdapat dalam asam lemak omega 3 adalah asam
linolenat, asam eikosapentanoat (EPA), dan asam dekosaheksanoat (DHA).
Menurut Simopoulos (1996), EPA merupakan prekursor prostaglandin, tromboksan
dan leukotrien, yang merupakan zat anti-aggregatory efektif sedangkan DHA
merupakan komponen membran fosfolipid sel otak dan retina dimana keduanya
sangat penting untuk kesehatan manusia. Untuk mendapatkan konsentrasi omega 3
diperlukan suatu reaksi permunian asam lemak omega 3 dari minyak ikan.
Berbagai metode pemurnian omega 3 pada minyak ikan, baik itu secara
kimia, fisik, maupun biologis telah dilakukan. Menurut Fereidoon dan Udaya
(1998), terdapat berbagai metode pemurnian minyak, yaitu pemisahan
kromatografi, distilasi fraksional, pemisahan enzimatik, kristalisasi suhu rendah,
superkritis ekstraksi cairan, dan urea kompleksasi. Setiap metode memiliki
kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Namun, umumnya dari semua
metode tersebut omega 3 yang dihasilkan masih dalam bentuk asam lemak bebas
dan alkil ester. Omega 3 dalam bentuk asilgliserol lebih baik dibandingkan dengan
bentuk etil ester dan asam lemak bebas. Hal tersebut dikarenakan pada manusia
asam lemak bebas meskipun daya serapnya dalam pencernaan tinggi (Nettleton
1995), tetapi masih tidak stabil dan mudah teroksidasi. Bentuk metil ester asam
lemak mempunyai stabilitas yang lebih baik dari bentuk asam lemak bebas (Cho et
al. 1987), tetapi daya serapnya sangat rendah (Nettleton 1995). Salah satu tahapan
proses yang umum digunakan untuk membentuk omega 3 dalam bentuk asilgliserol
yaitu reaksi hidrolisis.
Dari berbagai metode pemurrnian omega 3 pada minyak ikan yang telah
dilakukan, tahapan reaksi hidrolisis sangat penting untuk dilakukan pengkajian
karena reaksi ini pada prinsipnya akan memecah ikatan ester pada triasilgliserol
minyak ikan menjadi asam lemak dan gliserol. Hidrolisis minyak dapat dilakukan
dengan tiga cara, cara pertama menggunakan proses splitting dengan menggunakan
uap dengan suhu tinggi sekitar 250°C dan tekanan 50 atm. Cara lainnya ialah
hidrolisis menggunakan alkali dan hidrolisis enzimatik (Herawan 1993). Dalam
memproduksi omega 3, penggunaan enzim untuk hidrolisis minyak dinilai lebih
efektif dan efisien dibandingkan dengan cara lain. Disamping itu penggunaan enzim
dalam metode hidrolisis enzimatik memiliki selektifitas tinggi dalam memproduksi
asam lemak omega 3 yang akan berpengaruh pada proses pemisahan ataupun

2
pengaturan total EPA dan DHA (Fereidoon dan Udaya 1998). Enzim lipase
merupakan biokatalis yang mampu menghidrolisis lemak atau minyak menjadi
gliserol dan asam lemak serta memliki spesifisitas posisi yang berbeda dalam
mengkatalis ikatan trigliserida. Enzim lipase dari kapang Aspergillus niger
memiliki spesifikasi spesifik 1dan 3 yaitu kemampuan untuk menghidrolisis ikatan
ester pada triasilgliserol posisi primer (sn-1 dan atau sn-3). Kelebihan dari hidrolisis
enzimatik yaitu, mampu menghidrolisis ikatan minyak sesuai dengan produk yang
diinginkan seperti dalam produksi asam lemak omega 3 dari minyak ikan. Menurut
Fereidoon dan (Udaya (1998), mayoritas EPA dan DHA dari fosfolipid ikan berada
istimewa di posisi sn-2. Hal tersebut, dikuatkan dengan pernyataan Carvalho et al.
(2009) yang menyatakan bahwa lipase spesifik memutus ikatan posisi
stereochemical numbering (sn) 1 dan 3 pada triasilgliserol, sehingga saat reaksi
hidrolisis berlangsung, asam lemak jenuh omega 3 yang umumnya terletak pada sn
2 dapat terjaga.
Penelitian hidrolisis minyak ikan untuk mendapatkan omega 3 murni telah
banyak dilakukan dan pada umumnya penelitian tersebut dilakukan dalam skala
laboratorium. Oleh sebab itu diperlukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan
skala produksi dengan menjaga proses reaksi agar tetap optimum. Peningkatan
skala hidrolisis dilakukan dengan menggunakan tangki berpengaduk. Faktor utama
yang digunakan dalam proses hidrolisis menggunakan tangki berpengaduk yaitu
tipe impeler dan laju pengadukan.
Penggunaan variasi tipe pengaduk dan laju pengadukan berpengaruh terhadap
proses hidrolisis minyak. Berdasarkan hasil penelitian Keng (2008), dalam
mensintesis minyak kelapa menggunakan enzim lipase, kecepatan pengadukan dan
tipe impeler yang digunakan sangat berpengaruh nyata terhadap hasil reaksi.
Apabila kecepatan ditingkatkan maka reaksi hidrolisis semakin tinggi. Namun,
pada kecepatan tertentu produk yang dihasilkan mengalami penurunan. Hal tersebut
juga terjadi pada penggunaan tipe impeler yang mana setiap tipe impeler yang
digunakan menghasilkan hasil dan laju reaksi yang berbeda.
Laju pengadukan akan membantu terjadinya proses pendispersian air ke
dalam minyak sehingga terbentuk emulsi water on oil (W/O). Peningkatan laju
pengadukan pada saat reaksi akan meningkatkan reaksi pendispersian air ke dalam
minyak serta membantu pembentukan emulsi yang semakin kecil. Hal tersebut akan
berpengaruh terhadap keberhasilan reaksi hidrolisis pada minyak ikan sehinggga
didapat produk monoasilgliserol omega 3 yang optimum. Menurut Purwanto
(2008), lamanya pengadukan berbanding lurus dengan efek pengadukan yang
diharapkan. Namun untuk skala industri komersial, semakin lama proses
pengadukan dilakukan akan menyebabkan biaya operasional semakin tinggi karena
energi pengadukan akan semakin banyak dibutuhkan. Oleh karena itu diperlukan
penentuan laju pengadukan optimal dimana tingkat keberhasilannya tinggi namun
dari sisi biaya operasional tidak besar.
Perumusan Masalah
Penentuan tipe impeler dan laju pengadukan dalam dalam reaksi
pencampuran pada tangki berpengaduk sangat penting. Hal tersebut dikarenakan
variasi tipe impeler dan laju pengadukan yang digunakan akan menghasilkan laju
reaksi dan kondisi pencampuran yang berbeda. Menurut Keng et al. (2008),

3
penggunaan desain tipe impeler yang berbeda akan mempengaruhi shear stress
yang terbentuk sehingga bepengaruh terhadap stabilitas enzim pada saat reaksi
Shear stress merupakan gaya yang diperlukan suatu fluida agar dapat bergerak.
Dalam reaksi hidrolisis peningkatan laju pengadukan akan meningkatkan
proses pendispersian minyak ke dalam air sehinggga terbentuk emulsi antara
minyak dan air yang cepat. Peningkatan laju tersebut juga akan membentuk
pendistribusian emulsi yang membuat ukuran emulsi semakin kecil sehingga luas
permukaan antara minyak dan air semakin besar. Hal ini akan berpengaruh terhadap
peningkatan laju reaksi hidrolisis karena adanya kontak antara minyak dan air yang
semakin tinggi yang berpengaruh terhadap reaksi hidrolisis antara minyak dan air.
Namun, pada peningkatan laju pengadukan yang sangat tinggi akan mengakibatkan
terjadinya peningkatan shear stress yang dapat mengakibatkan kerusakan enzim
pada saat reaksi sehingga menurunkan laju reaksi hidrolisis yang berlangsung.
Penggunaan tipe impeler pada reaksi hidrolisis berpengaruh pada pemilihan tipe
pengaduk yang sesuai dengan jenis bahan yang digunakan dalam reaksi hidrolisis.
Hal tersebut berpengaruh terhadap nilai shear stress yang akan terbentuk pada saat
reaksi berlangsung.
Tipe impeler aksial dan radial memiliki kelebihan dan fungsi masingmasing dalam setiap proses reaksi hidrolisis pada tangki berpengaduk. Perbedaan
tipe impeler akan mempengaruhi aliran yang terbentuk saat reaksi berlangsung.
Menurut Purwanto (2008), Berdasarkan tipenya, impeler radial menyebabkan fluida
mengalir ke samping dan membentur dinding kemudian sebagian belok keatas dan
sebagian belok ke bawah lalu kembali ke tengah dan begitu seterusnya. Dengan
model aliran tersebut, efek pengadukan akan lebih besar dimana terjadi benturan
pada dinding samping. Pada impeler aksial, selain terjadi benturan pada dinding,
juga terjadi pembelokan ke arah atas sesuai dengan sudut kemiringan plat sehingga
gejolak terjadi pada bahan semakin tinggi. Hal ini menyebabkan emulsi dapat
terbentuk lebih banyak ketika digunakan impeler aksial.
Dalam mendapatkan laju reaksi hidrolisis yang optimum maka dilakukan
pemilihan laju pengadukan yang optimum dan tipe pengadukan yang sesuai.
Pemilihan tersebut didasarkan pada hasil percobaan dengan menggunkan variasi
laju pengadukan dan tipe impeler yang digunakan dengan menilai laju pengadukan
setiap percobaan.
Tujuan Penelitian
1.
2.
3.

Tujuan penelitian ini yaitu:
Menentukan tipe impeler terbaik dan laju pengadukan yang optimum pada
reaksi hidrolisis enzimatik menggunakan tangki reaktor berpengaduk.
Menentukan laju reaksi hidrolisis enzimatik optimum pada tangki reaktor
berpengaduk.
Mengetahui hubungan tingkat hidrolisis dengan total kandungan asam lemak
omega 3.

4
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi pengembangan teknologi dalam
memanfaatkan hasil samping berupa minyak ikan untuk menghasikan produk baru
yang memiliki nilai tambah tinggi yaitu konsentrat omega 3. Selain itu juga
bermanfaat untuk memperoleh kondisi hidrolisis terbaik pada tangki reaktor
berpengaduk.
Ruang Lingkup Penelitian
1.
2.

3.
4.

Ruang lingkup penelitian ini meliputi:
Karakterisasi minyak ikan untuk mengetahui kualitas bahan baku yang akan
digunakan dalam penelitian.
Reaksi hidrolisis enzimatik pada minyak ikan menggunakan variable laju
pengadukan dan tipe impeler untuk menentukan titik optimum dari kedua
variabel tersebut.
Penentuan laju reaksi hidrolisis enzimatik minyak ikan.
Penentuan total kandungan omega 3 untuk melihat asam-lemak omega 3 yang
terbentuk.pada minyak ikan.

METODE
Bahan
Bahan yang digunakan pada reaksi hidrolisis enzimatik yaitu minyak ikan
lemuru (Sardinella sp.) yang telah dirafinasi dan berasal dari indsutri pengalengan
ikan, daerah Muncar, Banyuwangi. Bahan katalis yang digunakan yaitu enzim
lipase dari Aspergillus niger dengan aktifitas enzim 12000 unit/gr yang diperoleh
Amano Pharmaceutical Manufacturing Co. Bahan lain yang digunakan yaitu air
destilasi, buffer pospat dengan pH 5 dan pelarut heksana murni serta gas nitrogen
Ultra High Purity (UHT). Adapun bahan yang digunakan pada proses analisis
meliputi monosodium difosfat (NaH2PO4), disodium fosfat (Na2HPO4), gas
nitrogen, etanol 95%, kalium hidroksida (KOH), akuades, HCl 35-37%, indikator
fenolftalein, dan metanol.
Alat
Peralatan yang digunakan pada tahap reaksi hidrolisis ialah tangki reaktor
berpengaduk kaca kapasitas 2 L dengan 4 baffle. Selain itu alat yang digunakan
yaitu hot plate tipe 2200 dari Singapura, motor pengaduk merk Heidolph tipe R2R
2021 dari Germany, membrane filter 0.2 µm dan flow meter gas. Adapun peralatan
yang digunakan pada tahap analisis meliputi mikroskop cahaya merk Zeiss tipe
450905, Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) dari Puslabfor Mabes
Polri, neraca analitik model SA80 REV-B dari USA, dan pH meter merk Beckman.

5
Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian menjelaskan langkah-langkah yang dilakukan dalam
mencapai tujuan penelitian. Tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
Mulai

Karakterisasi Minyak ikan
Reaksi Hidrolisis pada Tangki Bioreaktor 2 L
or optimum pada reaksi hidrolisis enzimatik
Penentuan Laju Reaksi Hidrolisis Enzimatik
minyak ikan
Penentuan Total Kandungan Omega 3

Selesai

Gambar 1 Tahapan Penelitian
Prosedur Penelitian
Karakterisasi minyak ikan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak ikan
lemuru. Karakterisasi minyak ikan dilakukan dengan menganalisa fisikokimia
minyak ikan melalui uji bilangan asam, kadar asam lemak bebas, dan bilangan
penyabunan. Hasil dari karakterisasi tersebut bertujuan untuk mengetahui apakah
minyak ikan yang digunakan sesuai dengan standar baku yang diperlukan. Metode
uji fisikokimia dapat dilihat pada lampiran 2.
Reaksi hidrolisis pada reaktor tangki berpengaduk 2 L
Proses reaksi hidrolisis enzimatik dilakukan menggunakan tangki
bioreaktor 2 L berpengaduk dalam waterbath. Proses reaksi hidrolisis dilakukan
dengan menggunakan variabel kecepatan pengadukan pada nilai 300, 500 dan 700
rpm serta perbedaan tipe impeler yaitu tipe aksial dan tipe radial. Proses pengujian
diawali dengan menyemprotkan gas nitrogen ke dalam tangki selama 30 detik untuk
membuang kandungan gas lain yang ada di dalam tanki. Selanjutnya dilakukan
proses pemanasan mengunakan waterbath, hingga suhu didalam tangki mencapai
45oC. Setelah itu, minyak ikan sebanyak 500 mL dimasukkan ke dalam tangki
reaktor, kemudian ditambahkan buffer posfat pH 5 yang telah dicampurkan enzim

6
lipase pada suhu 45oC. setelah itu, sebanyak 200 ml heksan dimasukkan ke dalam
tangki untuk digunakan sebagai pelarut selama reaksi. Pengujian proses hidrolisis
dilakukan pada tekanan 1 atm, suhu 45o C dengan kondisi anaerob selama 48 jam.
Hasil reaksi hidrolisis diukur untuk setiap percobaan dan dibandingkan untuk
melihat tingkat hidrolisis yang dihasilkan.
Penentuan laju reaksi hidrolisis enzimatik
Penentuan laju reaksi hidrolisis dilakukan dengan melakukan pengambilan
sampel sebanyak 20 mL selama proses reaksi. Sampel diambil dengan
menggunakan prinsip sistem bulb pada pipa yang dimasukkan pada tangki reaktor.
Sampel yang telah diambil sebanyak 17 sampel dilakukan pengujian bilangan asam
untuk mengetahui tingkat hidrolisisnya. Hasil dari penentuan tingkat hidrolisis ini
dijadikan sebagai kenetika laju reaksi hidrolisis minyak ikan selama 48 jam. Hasil
dari nilai tersebut kemudian dimasukkan dalam program Curve Expert untuk
melihat model persamaan yang sesuai. Setelah itu bentuk model kurva yang didapat
dihitung nilai gradien yang terbentuk pada fase eksponensial untuk mengetahui laju
reaksinya. Pada tahap berikutnya, ditarik garis lurus yang sejajar antara garis x dan
garis y terhadap garis gradien sehingga didapat titik waktu hidrolisis optimum dan
titik hidrolisis maksimum.
Penentuan total kandungan omega 3
Minyak ikan hasil hidrolisis enzimatik yang memiliki nilai laju hidrolisis
tertinggi diambil dan dilakukan analisis kandungan komponen asam lemak yang
terkandung menggunakan Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS).
Penentuan total kandungan omega 3 dihitung secara kuantitatif berdasarkan gambar
grafik dengan melihat persentase luas peak yang terbentuk. Pengujian ini dilakukan
untk mengetahui kandungan asam lemak omega 3 khususnya DHA dan EPA. Hasil
nilai tersebut kemudian dibandingkan dengan data pengujian minyak ikan sebelum
dihidrolisis untuk mengetahui pengaruh reaksi hidrolisis enzimatik terhadap
kandungan asam lemak omega 3.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Minyak Ikan
Karakterisasi minyak ikan dilakukan untuk mengetahui kondisi awal bahan
baku yang akan digunakan. Hasil karakterisasi tersebut akan menunjukkan kualitas
bahan baku minyak apakah sesuai dengan standar atau tidak. Karakterisasi yang
dilakukan meliputi pengujian sifat fisikokimia minyak, yaitu bilangan asam, kadar
asam lemak bebas, dan bilangan penyabunan. Karakterisasi sifat fisikokimia
minyak ikan disajikan pada Tabel 1.

7
Tabel 1 Karakteristik minyak ikan
Karakteristik
Bilangan asam [mg KOH/g]
Kadar asam lemak bebas [%]
Bilangan penyabunan [mg KOH/g]

Data

Celik 2002

3.29
1.66
204.8

10.15
4.6
187.4

Nilai bilangan asam menunjukkan jumlah asam lemak bebas yang
terkandung dalam minyak dan dinyatakan dalam jumlah KOH 0.1 N yang
digunakan untuk menetralkan asam lemak bebas pada 1 gram minyak (Ketaren
1986). Semakin tinggi nilai bilangan asam maka semakin rendah kualitas minyak.
Berdasarkan hasil pengujian pada Tabel 1, nilai bilangan asam minyak sebesar 3.29
mg KOH/g, nilai ini lebih rendah dibandingkan dengan nilai rujukan yaitu 10.15
mg KOH/g. Kadar asam lemak bebas pada pengujian juga memiliki nilai yang juga
rendah yaitu 1.66% dibandingkan dengan nilai rujukan yaitu sebesar 4.6%. Menurut
Ketaren (1986), kualitas minyak semakin baik apabila nilai kandungan asam lemak
bebas semakin rendah, yaitu maksimal sebesar 2%. Hal tersebut menunjukkan
bahwa pada bilangan asam dan kadar asam lemak bebas minyak ikan yang akan
digunakan masih sesuai dengan standar.
Pengujian selanjutnya yaitu bilangan penyabunan, nilai bilangan
penyabunan yang didapatkan yaitu sebesar 204.8 mg KOH/g. Nilai tersebut lebih
tinggi dibandingkan dengan nilai bilangan penyabunan pada rujukan yaitu sebesar
187.4 mg KOH/g. Hal ini menunjukkan bahwa minyak ikan yang digunakan mulai
mengalami oksidasi. Hasil dari reaksi oksidasi pada minyak berupa senyawa alkana
keton dan aldehid terbaca sebagai asam lemak pada saat reaksi penyabunan
sehingga total asam lemak tersabunkan meningkat dan nilai bilangan penyabunan
menjadi tinggi. Berdasarkan hasil pengujian dari ketiga parameter tersebut terdapat
satu parameter yang tidak sesuai dengan rujukan yaitu bilangan penyabunan.
Namun, ditinjau dari bilangan asam dan kadar asam lemak bebas, minyak ikan
tersebut masih dalam batas standar sehingga masih dapat dikategorikan memiliki
kualitas yang baik dan layak untuk digunakan.
Pengaruh Tipe Impeler dan Laju Pengadukan pada Reaksi Hidrolisis
Selama proses reaksi hidrolisis terdapat perbedaaan laju reaksi setiap rentang
waktu. Data perubahan tingkat hidrolisis tiap selang waktu diolah untuk mendapat
model persamaan kinetika yang terbaik. Berdasarkan hasil pengujian, model
persamaan kinetika terbaik didapat pada model kinetika eksponential association 2.
Hasil tersebut dilihat berdasarkan nilai koefisien korelasi yang tertinggi dan bentuk
model persamaan yang memiliki titik asimtotik, yaitu suatu keadaan dimana tidak
terjadi perubahan nilai baik berupa peningkatan maupun penurunan dan biasa
disebut titik kesetimbangan Secara umum data yang dihasilkan memiliki validitas
yang tinggi (nilai r > 0.95). Bentuk persamaan yang digunakan dalam model
kinetika tersebut yaitu,
y = a (1-e-bx )

(1)

8
Data perubahan tingkat hidrolisis tiap selang waktu pada setiap percobaan
dimasukkan dalam model persamaan 1 dengan meniadakan beberapa data yang
cenderung menyimpang (outliers). Hasil data tersebut kemudian akan membentuk
grafik model persamaan yang disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2 Laju reaksi hidrolisis minyak ikan pada setiap laju pengadukan
dengan dua jenis impeler selama 48 jam
Grafik pada Gambar 2 menunjukkan bahwa setiap sampel mengalami
peningkatan laju reaksi yang signifikan pada saat awal reaksi. Namun, pada waktu
tertentu laju reaksi tidak mengalami perubahan bahkan bersifat statis. Menurut Aziz
(2007), Peningkatan laju di awal reaksi disebabkan karena pada awal reaksi
konsentrasi reaktan sangat besar, sehingga tumbukan antar molekul reaktan juga
semakin banyak. Seiring berjalannya waktu, reaktan yang tersisa semakin
berkurang sehingga tumbukannya juga berkurang dan akan berdampak pada hasil
hidrolisis yang dihasilkan. Hal ini terbukti pada awal reaksi yaitu pada jam ke-0
hingga jam ke-10, tingkat hidrolisis mengalami kenaikan yang signifikan. Ketika
waktu reaksi dinaikkan menjadi 23 jam, tingkat hidrolisis untuk setiap sampel tidak
mengalami perubahan yang signifikan. Hal ini juga terjadi pada waktu hidrolisis 30
dan 48 jam saat tingkat hidrolisis yang dihasilkan relatif stabil. Hal tersebut
menunjukkan bahwa reaksi hidrolisis pada minyak ikan sudah mencapai titik
kesetimbangan reaksi. Jadi, penambahan waktu reaksi tidak dapat meningkatkan
tingkat hidrolisis minyak pada saat mencapai titik kesetimbangan reaksi. Hasil
tersebut sesuai dengan pernyataan Aziz et al. (2013) yang menyatakan bahwa reaksi
hidrolisis minyak merupakan reaksi reversible.
Pada Gambar 2, waktu reaksi memberikan perubahan terhadap tingkat
hidrolisis minyak yang dihasilkan. Pada awal reaksi saat jam ke-0.5, tingkat
hidrolisis yang dihasilkan mencapai 10 %. Namun, ketika dilakukan penambahan
waktu reaksi menjadi 1 jam ternyata tingkat hidrolisis meningkat menjadi 15-20 %.
Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin lama reaksi hidrolisis berlangsung,
semakin tinggi tingkat hidrolisis yang dihasilkan.
Dalam melihat pengaruh tipe impeler dan laju pengadukan terhadap laju
reaksi hidrolisis dilakukan penentuan nilai gradien (kemiringan) dari data grafik

9
percobaan pada saat fase eksponensial dan titik optimum lama waktu hidrolisis serta
tingkat hidrolisis tertinggi. Hubungan laju pengadukan terhadap laju reaksi, waktu
maksimum dan hidrolisis maksimum disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Hubungan laju pengadukan terhadap laju reaksi, waktu maksimum dan
hidrolisis maksimum
Tipe
impeler
Radial

Aksial

Laju
pengadukan
[rpm]
300
500
700
300
500
700

Laju reaksi
[% hidrolisis/
waktu]
3.94
4.22
4.76
6.44
6.39
4.84

Waktu
maksimum
[jam]
4.34
6.8
10.05
3.64
7.75
9.69

Hidrolisis
maksimum
[%]
21.83
38.56
58.07
27.8
58.78
58.07

r
0.91
0.97
0.97
0.9
0.97
0.96

Secara keseluruhan hasil percobaan untuk setiap sampel dari kedua tipe
impeler yang digunakan mengalami peningkatan laju reaksi hidrolisis yang
signifikan untuk setiap kenaikan laju pengadukan. Pada tipe impeler radial, nilai
gradien pada laju pengadukan 300 rpm ke 500 rpm hingga 700 rpm mengalami
peningkatan. Hasil ini menunjukkan pada kecepatan pengadukan 300 rpm, reaksi
fisik yang terjadi dalam hidrolisis minyak ikan masih rendah yaitu 3.94 % hidrolisis/
waktu. Laju pengadukan rendah membuat reaksi tumbukan antar molekul minyak
dan air tidak berjalan sempurna sehingga emulsi yang terbentuk masih berukuran
besar dan tidak bulat sempurna. Ukuran emulsi yang besar menyebabkan luas
kontak antara air dan minyak pada droplet menjadi lebih kecil sehingga reaksi
hidrolisis tidak berjalan maksimal. Hal inilah yang membuat laju reaksi hidrolisis
pada pengadukan 300 rpm masih cukup rendah.
Pada saat laju pengadukan di tingkatkan menjadi 500 dan 700 rpm, nilai dari
laju hidrolisis meningkat dari 3.94 menjadi 4.22 dan 4.76 % hidrolisis/ waktu. Hal
tersebut terjadi karena adanya peningkatan laju pengadukan pada saat reaksi
hidrolisis yang mempengaruhi tumbukan antar molekul bahan. Peningkatan laju
pengadukan mengakibatkan tumbukan antara molekul-molekul minyak di dalam
tangki reaktor semakin tinggi sehingga molekul tersebut banyak terpecah menjadi
ukuran yang lebih kecil dan membuat emulsi yang terbentuk antara minyak dan air
menjadi lebih kecil. Menurut Purwanto (2008), kecepatan pengadukan pada
umumnya akan mempercepat homogenitas campuran bahan pada proses
pencampuran. Perputaran impeler yang cepat mengakibatkan molekul air semakin
cepat berdifusi dengan minyak dan membentuk emulsi, proses ini disebut difusi
internal. Selain itu, akibat adanya pengadukan yang tinggi mengakibatkan molekulmolekul minyak banyak terpecah menjadi ukuran yang lebih kecil sehingga emulsi
antara minyak dan air yang terbentuk akan semakin kecil, proses ini disebut difusi
eksternal. Kedua peristiwa tersebut menyebabkan terjadinya peningkatan laju
reaksi hidrolisis minyak yang kemudian meningkatkan laju reaksi hidrolisis. Hal
inilah yang membuat ukuran droplet pada saat laju pengadukan ditingkatkan akan
terlihat lebih kecil dibandigkan pada laju pengadukan rendah. Hasil ini

10
membuktikan bahwa peningkatan laju pengadukan akan meningkatkan laju reaksi
hidrolisis minyak ikan.
Ditinjau dari perbandingan nilai hidrolisis maksimum dan waktu maksimum
dari ketiga percobaan pada Tabel 2, tampak bahwa pada laju pengadukan 700 rpm
memiliki nilai yang paling tinggi yaitu sebesar 5.78 % /jam. Hasil ini didukung
dengan nilai koefisien relatif yang tinggi sebesar 0.97 sehingga datanya dapat
dikatakan valid. Hasil ini menunjukkan pada penggunaan tipe radial pemilihan laju
pengadukan yang terbaik yaitu pada laju pengadukan sebesar 700 rpm.
Pada tipe impeler aksial dengan laju pengadukan 300 dan 500 rpm, nilai
gradien keduanya cukup tinggi dan cenderung sama yaitu 6.44 dan 6.39 %
hidrolisis/ waktu sedangkan pada laju pengadukan 700 rpm memiliki nilai lebih
rendah yaitu sebesar 4.84 % hidrolisis/ waktu. Hasil ini menunjukkan kecepatan
pengadukan 500 rpm merupakan titik maksimum laju reaksi pada reaksi hidrolisis.
Pengadukan pada pengaduk tipe aksial dengan kecepatan sebesar 300 dan 500 rpm
memiliki nilai laju reaksi hidrolisis yang lebih tinggi dibandingkan dengan
pengadukan menggunakan pengaduk tipe radial pada kecepatan sebesar 700 rpm.
Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan tipe pengaduk yang berbeda pada laju
pengadukan yang sama akan mempengaruhi proses reaksi hidrolisis minyak dan
menyebabkan laju reaksi hidrolisis berbeda. Menurut Purwanto (2008), penggunaan
pengaduk tipe aksial pada aliran fluida, selain menyebabkan terjadinya benturan
pada dinding, juga terjadi pembelokan ke arah atas sesuai dengan sudut kemiringan
plat sehingga gejolak yang terjadi pada bahan semakin tinggi dibandingakan
penggunaan pengaduk tipe radial. Tingginya tumbukan yang terjadi pada
pengadukan tipe aksial menyebabkan pembentukan emulsi yang semakin kecil
sehingga laju reaksi hidrolisis meningkat secara signifikan pada laju pengadukan
yang rendah. Selain itu, proses difusi eksternal dan difusi internal yang terjadi pada
saat pengadukan berlangsung dengan optium. Kedua hal tersebut menyebabkan
nilai laju reaksi hidrolisis menggunakan pengaduk tipe aksial lebih tinggi
dibandingkan dengan nilai laju reaksi hidrolisis menggunakan pengaduk tipe radial
pada laju pengadukan rendah.
Pada saat laju pengadukan ditingkatkan menjadi sebesar 700 rpm, terjadi
penurunan laju reaksi hidrolisis yang signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa pada
penggunaan tipe aksial, laju pengadukan sebesar 700 rpm merupakan titik
penurunan reaksi hidrolisis. Proses pengadukan yang tinggi akan menyebabkan
pembentukan emulsi menjadi jauh lebih kecil sehingga meningkatkan laju reaksi
hidrolisis. Namun, peningkatan laju pengadukan yang besar akan menyebabkan
tingginya shear stress yang terbentuk pada saat reaksi hidrolisis berlangsung. Shear
stress yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan pada enzim sehingga berdampak
pada penurunan aktivitas enzim dalam menghidrolisis minyak ikan. Besarnya nilai
laju geser pada proses pengadukan tergantung pada kecepatan impeler (Hoffman
1995) dan tergantung pada sifat reologi dari cairan yang digunakan (Wichterle
2003). Selain itu, menurut Keng et al. (2008), dalam mensintensis minyak
menggunakan lipase pada tangki berpengaduk, pengadukan yang sangat tinggi
menyebabkan enzim akan terdorong menuju dinding tangki dengan cepat dan akan
terjadi benturan yang kemudian memaksa terjadinya kerusakan pada enzim.
Kerusakan enzim tersebut mempengaruhi stabilitas dan kemampuan enzim dalam
menghidrolisis minyak sehingga reaksi hidrolisis pada minyak ikan akan menurun.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa penggunaan tipe aksial dalam reaksi hidrolisis

11
enzimatik minyak ikan lebih baik dibandingkan penggunaan pengaduk tipe radial.
Namun, pada tipe aksial laju pengadukan optimum hanya dperoleh pada kecepatan
pengadukan sebesar 500 rpm.
Ditinjau dari perbandingan nilai hidrolisis maksimum dan waktu maksimum
pada ketiga percobaan reaksi hidrolisis menggunakan pengaduk tipe aksial, tampak
bahwa pada laju pengadukan 500 rpm memiliki nilai perbandingan yang paling
tinggi yaitu sebesar 7.58 %/jam. Hasil tersebut didukung dengan nilai koefisien
relatif yang tinggi yaitu sebesar 0.97. Hasil ini juga menunjukkan pada penggunaan
tipe aksial pemilihan laju pengadukan yang terbaik yaitu pada laju pengadukan
sebesar 500 rpm.
Minyak ikan hasil hidrolisis dari kedua tipe impeler diuji secara
mikroskopik. Pengujian ini dilakukan untuk melihat bentuk emulsi setelah reaksi
hidrolisis minyak ikan. Hasil data uji mikroskopik produk minyak disajikan pada
Gambar 3.

a
b
c
Gambar 3 Hasil emulsi produk minyak hasil hidrolisis (a) tipe radial 300 rpm, tipe
radial 700 rpm, dan (b) tipe aksial 500 rpm pada perbesaran 1000 kali.
Pada Gambar 6 tampak bahwa emulsi yang terbentuk pada setiap sampel
memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda. Pada sampel dengan pengaduk tipe
radial dan laju pengadukan sebesar 300 rpm memiliki ukuran droplet yang cukup
besar yaitu 104.1 µm. Emulsi yang terbentuk masih tidak berbentuk bulat sempurna
dan tidak seragam. Bentuk droplet yang tidak beraturan berukuran besar
menunjukkan bahwa emulsi tersebut bersifat tidak stabil dan tidak sempurna. Hal
inilah yang membuat reaksi hidrolisis dengan tipe radial pada laju pengadukan
rendah memiliki tingkat hidolisis yang rendah. Pada saat laju pengadukan
ditingkatkan menjadi sebesar 700 rpm, emusli yang terbentuk memiliki ukuran
yang lebih kecil yaitu sebesar 66.4 µm. Hal tersebut terjadi karena adanya
peningkatan difusi eksternal dan difusi internal selama proses pengadukan sehingga
emulsi yang dihasilkan memiliki ukuran yang lebih kecil dan berbentuk bulat. Hal
inilah yang membuat laju reaksi hidrolisis mengalami peningkatan.
Pengujian mikroskop minyak hasil hidrolisis menggunakan pengaduk tipe
aksial dengan laju pengadukan sebesar 500 rpm menunjukkan ukuran emulsi yang
sangat kecil yaitu sebesar 5.4 µm dan berbentuk bulat sempurna. Hal ini
menunjukkan bahwa proses pengadukan pada reaksi hidrolisis minyak berlangsung
dengan baik. Menurut Suryani et al. (2000), semakin kecil ukuran partikel fasa
terdispersi maka konfigurasi partikel fasa terdispersi dalam medium pendispersi
akan semakin teratur sehingga reaksi hidrolisis akan berjalan dengan baik.
Penggunaan pengaduk tipe aksial pada reaksi hidrolisis minyak ikan memberikan
efek pencampuran yang lebih sempurna sehingga peristiwa fisik pada saat reaksi

12
hidrolisis berjalan maksimal dan emulsi yang terbentuk akan semakin kecil dan
bulat. Hal inilah yang menyebabkan laju reaksi hidrolisis pada pengadukan
menggunakan tipe aksial meningkat secara signifikan.
Hubungan Total Kandungan Omega 3
Pengujian kandungan asam lemak yang terkandung dalam hasil hidrolisis
dilakukan menggunakan analisa GC-MS. Prinsip kerja GCMS adalah sampel
diinjeksikan kedalam injector, aliran gas dari gas pengangkut akan membawa
sampel yang telah teruapkan masuk kedalam kolom. Kolom akan memisahkan
komponen-komponen dari sampel yang terelusi sesuai dengan urutan semakin
membesarnya. Spektrometri massa (SM) adalah suatu instrumen yang dapat
menyeleksi molekul-molekul gas bermuatan berdasarkan massanya. Spektrum
massa diperoleh dengan mengubah senyawa sampel menjadi ion-ion yang bergerak
cepat dan dipisahkan berdasarkan perbandingan massa terhadap muatan (m/e)
(Fessenden 1992).
Sampel yang digunakan dalam uji diambil dari hasil hidrolisis minyak yang
memiliki tingkat hidrolisis tertinggi yaitu pada minyak yang dihasilkan dengan
penggunaan pengaduk tipe aksial kecepatan 500 rpm dan pada minyak dengan
penggunaan pengaduk tipe radial kecepatan 500 rpm. Pada saat pembacaan data,
hanya ada 2 jenis asam lemak yang dinilai yaitu asam eikosapentanoat (EPA) dan
asam dokosaheksanoat (DHA). Kedua asam ini merupakan jenis asam lemak omega
3 dominan yang terdapat pada ikan lemuru. Hasil perbandingan luas area (%)
komponen asam lemak omega 3 minyak ikan lemuru sebelum dan setelah hidrolisis
disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Perbandingan luas area (%) komponen asam lemak omega 3 minyak ikan
lemuru sebelum dan setelah hidrolisis
Luas Area
Total
EPA
DHA
a
Ida (2010)

Minyak sebelum
hidrolisis [%]a
1.81
1.81
Tidak terdeteksi

Minyak setelah hidrolisis [%]
Radial 700 rpm
3.2
3.2
Tidak terdektesi

Aksial 500 rpm
2.76
2.76
Tidak terdeteksi

Berdasarkan hasil pengamatan, kandungan asam lemak omega 3 pada
minyak setelah dihidrolisis mengalami peningkatan. Hal tersebut membuktikan
bahwa reaksi hidrolisis enzimatik meningkatkan kandungan asam lemak omega
pada minyak. Pada kedua hasil sampel minyak tersebut, asam lemak omega 3 yang
terkandung hanya terdiri dari EPA saja tanpa adanya kandungan DHA. Tingginya
kandungan EPA pada sampel hasil hidrolisis minyak ikan dikarenakan jenis ikan
yang digunakan merupakan ikan lemuru. Menurut Halldorsson et al. (2003),
minyak ikan lemuru (Sardinella sp.) mempunyai kandungan EPA lebih banyak
daripada DHAnya.

13

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Reaksi hidrolisis pada reaktor tangki berpengaduk dengan volume 2 L yang
dilengkapi 4 baffle menggunakan tipe pengadukan aksial berlangsung optimum
dengan laju pengadukan sebesar 500 rpm. Pada pengadukan menggunakan tipe
radial, laju reaksi hidrolisis meningkat apabila laju pengadukan ditingkatkan.
Penggunaan pengaduk tipe aksial memiliki hasil laju reaksi leih tinggi
dibandingkan pengaduk tipe radial. Namun, pada kecepatan yang sangat tinggi
terjadi penurunan laju reaksi akibat kerusakan enzim. Hasil tingkat laju reaksi
hidrolisis tertinggi pada penggunaan tipe pengaduk aksial yaitu 6.39 % hidrolisis
per waktu dengan total omega 3 yang dihasilkan sebanyak 2.70 % kandunganga
EPA tanpa adanya kandungan DHA sedangkan, hasil reaksi hidrolisis tertinggi pada
penggunaan tipe pengaduk radial terjadi pada laju pengadukan 700 rpm. Hasil
tingkat laju reaksi hidrolisis tertinggi yaitu 4.76 % hidrolisis per waktu dengan total
omega 3 yang dihasilkan sebanyak 3.20% kandungan EPA tanpa adanya kandungan
DHA.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terkait dengan pengaruh shear stress
pada reaksi hidrolisis enzimatik minyak ikan dan hubungannya dengan penggunaan
laju pengadukan serta tipe impeler yang berbeda pada reaksi hidrolisis enzimatik
minyak ikan dalam tangki berpengaduk.

DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. 2012. Potensi Perikanan Tangkap di Perairan Indonesia.
Banyuwangi. BPS.
Carvalho PO, Paula RBC, Maximiliano DN, Patrícia BLF, dan V.F.Leonardo. 2009.
Enzymatic Hydrolysis of Salmon Oil by Native Lipases: Optimization of
Process Parameters. J. Braz. Chem. Soc. Vol. 20(1): 117-124.
Cho SY, Miyashita K, Miyazama T, Fujimoto K, and Kaneda T. 1987.
Autooxidation of Ethyl Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic. JAOCS
64(6): 876-879.
Didik Purwanto. 2008. Pengaruh Desain Impeller, Baffel, dan Kecepatan Putar
Pada Proses Isolasi Minyak Kelapa Murni Dengan Metode Pengadukan.
Seminar Nasional Aplikasi Sains dan Teknologi. Yogyakarta:AKPRIND.
Fessenden F, 1992. Kimia Organik. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga.
Haraldson GG, Kristinsson B, Sigurdardottir R, Gudmundsson GG, Breivik H.
1997. The preparation of concentrates of eicosapentaenoi acid and
docosahexaenoic acid by enzim lipase-catalized transesterification of fish oil
with ethanol. J Am Oil Chem 74: 1419-1424.

14
Herawan T. 1993. Pembuatan Produk-Produk Oleokimia dari Minyak Sawit
Menggunakan Proses Enzimatik.[Skripsi]. Bogor.(ID): Fateta-IPB.
Ida R. 2013. Optimalisasi Hidrolisis Enzimatik Minnnyyyak Ikan unuk Produksi
Omega 3 Optimum dengan Response Surface Method (RSM)[Skripsi].
Bogor(ID): Fateta-IPB.
Isalmi Aziz., 2007, Kinetika Reaksi Transesterifikasi Minyak Goreng Bekas, Jurnal
Valensi (1) 1. Jakarta: Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.
Isalmi Aziz, Siti Nurbayti, Juwita Suwandari. 2013. Pembuatan Gliserol Dengan
Reaksi Hidrolisis Minyak Goreng Bekas. Jurnal Valensi (2) 1. Jakarta:
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.
J.Hoffmann, K Buescher, DC Hempel. 1995. Determination of maximum shear–
stress in stirred vessels, German. Chemie Ingenieur Technik 67 210–214.
Keng PS, Basri M, Ariff AB, Abdul Rahman MB, Abdul Rahman RNZ, Salleh AB.
2008. Scale-up synthesis of lipase-catalyzed palm esters in stirred-tank
reactor. Bioresource Technology 99 6097–6104Celik, H. 2002. Commercial
Fish Oil.ISSN 1302 647X. B serisi Cilt 3(1) : 1-6.
Sapta Raharja, Prayoga Suryadarma, Teni Oktavia. 2010. Hidrolisis Enzimatik
Minyak Ikan Untuk Produksi Asam Lemak Omega 3 Menggunakan Lipase
Dari Aspergillus niger. Teknologi Industri dan Pangan ke 64 volume XXII no
1.
Simopoulos AP. (1996) `Omega 3 Fatty Acids in Health and Disease and Growth
and Development, A Review' in Am. J. Clin. Nutr. 54, 438±463.
Suryani A, Illah Sailah, dan Erliza Hambali. 2000. Teknologi Emulsi. Bogor
TIN.FATETA IPB.
Velikonja J, dan Kosaric N. 1993. Biosurfactants in Food Application. Di Dalam
N. Kosaric (Ed.) Biosurfactants, Production, Properties, Application. Marcel
Dekker, Inc. New York.
Wanasundara UN dan Shahidi F. 1998. Lipase Assisted Concentration of n-3
Polyunsaturated Fatty Acids in Acylglycerol from Marine Oil. J. Am. Oil
Chem. Vol.75: 945-951.Nettleton, J.A. 1995. Omega 3 Fatty Acid and
Health.Chapmann and Hall inc. NewYork.
Wichterle Kelly, B. Gigas. 2003. Using CFD to predict the behavior of power law
fluids near axial-flow impellers operation gin the transitional flow regime,
Chem. Eng. Sci. 58 2141–2152.
Winarno, FG. 2004. Kimia Pangan dan Gizi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

15
Lampiran 1 Gambar dan geometri bioreaktor berpengaduk skala 2 L.
Tabel Geometri Bioreaktor
No

Komponen

Nilai

Satuan

22

Cm

13.8

Cm

1

Tinggi tangki

2

Diameter tangki

3

Jumlah baffle

4

Buah

4

Panjang baffle

14

Cm

5

Lebar baffle

1

Cm

6
7

Jarak dasar tangki dgn baffle
Diameter impeller

4
8.4

Cm
Cm

Bioreaktor berpengaduk skala 2 L

Keterangan
1. Klem dan statip
2. Motor pengaduk
3. Termometer dan pipa gas
4. Pipa output
5. Panci
6. Tangki pengaduk
7. Baffle
8. Impeler
9. Pemanas

Gambar Bioreaktor berpengaduk skala 2 L

16
Lampiran 2 Metode pengujian karakteristik minyak.
1.

Bilangan Asam (SNI 01-3555-1998)

Pengujian bilangan asam didasarkan pada SNI 01-3555-1998 dan mengacu
pada Standard Methods for the Analysis of Oils, Fat and Derivates oleh Pergamon
(1979). Bilangan asam pada prinsipnya merupakan kelarutan lemak/ minyak dalam
pelarut organik tertentu (alkohol 96% netral) dilanjutkan dengan penitaran dengan
basa KOH. Penentuan bobot sampel yang digunakan dalam pengujian ditentukan
dengan perkiraan bilangan asam minyak/ lemak tersebut. Berikut penentuan bobot
sampel berdasarkan perkiraan bilangan asam sampel:
Tabel Bobot sampel berdasarkan perkiraan bilangan asam sampel
Perkiraan bilangan
keasaman

Bobot penimbangan (g)

Ketelitian penimbangan (g)

1
1–4
4 – 15
15 – 75
> 75

20
10
2.5
0.5
0.1

0.50
0.20
0.01
0.001
0.0002

Sampel sebanyak 2 – 5 gam ditimbang dan dimasukkan dalam erlenmeyer
250 ml. Etanol 95% netral sebanyak 50 ml ditambahkan, lalu diberi 3 – 5 tetes
indikator fenolftalein dan dititrasi dengan larutan standar KOH 0,1 N hingga warna
merah muda yang tidak berubah selama 15 detik. Penetapan bilangan asam
dilakukan secara duplo. Bilangan asam dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
 Bilangan Asam (mg KOH/ g) = V x T x 56.1
m
Keterangan:
V = volume KOH yang diperlukan dalam titrasi (ml)
T = normalitas KOH
m = bobot sampel (gam)
2.

Bilangan Penyabunan (SNI 01-3555-1998)

Pengujian bilangan penyabunan didasarkan pada SNI 01-3555-1998 dan
mengacu pada Standard Methods for the Analysis of Oils, Fat and Derivates oleh
Pergamon (1979). Sebanyak 2 gam sampel ditimbang dan dimasukkan ke dalam

17
labu erlenmeyer 250 ml. Kemudian ditambahkan 25 ml KOH beralkohol 0.5N
dengan menggunakan pipet dan beberapa butir batu didih. Erlenmeyer dihubungkan
dengan pendingin tegak dan dididihkan di atas penangas air atau pemanas listrik
selama satu jam, lalu dibiarkan dingin. Sebanyak 0.5 ml hingga 1ml fenolftalein
ditambahkan ke dalam larutan tersebut dan didtrasi dengan HCl 0.5N hingga warna
indikator berubah menjadi tidak berwarna. Pengujian dilakukan secara duplo serta
dilakukan penetapan blanko. Bilangan penyabunan dalam contoh dihitung dengan
rumus berikut:
Bilangan penyabunan (mg KOH/g) = 56.1 x T x (Vo – V1)
m
Keterangan :
Vo = volume HCl 0.5 N yang diperlukan pada titrasi blanko (ml)
V1 = volume HCl 0.5 N yang diperlukan pada titrasi sampel (ml)
T = normalitas HCl 0.5 N
m = bobot sampel

3.

Kadar FFA (SNI 01-3555-1998)

Pengujian kadar FFA didasarkan pada SNI 01-3555-1998 dan mengacu pada
Standard Methods for the Analysis of Oils, Fat and Derivates oleh Pergamon
(1979)Setelah mengetahui nilai bilangan asam sampel, dapat ditentukan kadar asam
lemak bebas pada sampel. Asam lemak bebas dinyatakan sebagai persen asam
lemak, dihitung dua desimal dengan menggunakan rumus:
 Asam lemak bebas (%) = M x V x T
10 m
Keterangan:
M = bobot molekul asam lemak dominan (asam oleat = 282 g/mol)

18
Lampiran 3. Tabel hasil pemilihan model persamaan terbaik dan gambar
penentuan gradien, waktu dan tingkat hidrolisis optimum.
Tabel Model persamaan kinetika reaksi hidrolisis terpilih.
Jenis
Aksial

Radial

Laju [rpm]
300
500
700
300
500
700

Model persamaan
Eksponential association 2
Eksponential association 2
Eksponential association 2
Eksponential association 2
Eksponential association 2
Eksponential association 2

R
0.90
0.97
0.96
0.91
0.97
0.97

Gambar Penentuan gradien, waktu dan tingkat hidrolisis optimum pada
pengadukan tipe aksial dengan laju (a) 300, (b) 500, dan (c) 700 rpm

X = 3.64
Y = 27.80
m = 6.44

a

X = 7.75
Y = 58.78
m = 6.39

b

X = 9.69
Y =58.07
m = 4.84

c

19

Gambar penentuan gradien, waktu dan tingkat hidrolisis optimum pada pengadukan
tipe radial dengan laju (a) 300, (b) 500, dan (c) 700 rpm

X = 4.34
Y = 21.83
m = 3.94

a

X = 5.57
Y = 38.56
m = 5.51

b

X = 10.05
Y = 58.07
m = 4.76

c

20
Lampiran 4 Kandungan total omega 3 pada produk minyak
Tabel Kandungan total omega 3 pada minyak ikan yang telah dihidrolisis
Kandungan [%]
Radial
Aksial
700 rpm
500 rpm

Nama Umum

Rumus

Nama Kimia

α-Linolenic acid
(ALA)
Eicosatetraenoic
acid (ETA)
Eicosapentaenoic
acid (EPA)

18:3
(n−3)
20:4
(n−3)
20:5
(n−3)

all-cis-9,12,15octadecatrienoicacid
all-cis-8,11,14,17eicosatetraenoicacid
all-cis-5,8,11,14,17eicosapentaenoic acid

Tetracosahexaenoic
acid(Nisinic acid)

24:6
(n−3)

all-cis-6,9,12,15,18,21tetracosenoic acid

1.61

0.28

1.05

0.74

3.20

2.76

0.24

0.11

A b u n d a n c e

T IC : R 7 0 0 .D \ d a ta .m s
1 5 .2 0 8
1 3 .8 7 8

2 .6 e + 0 7

2 .4 e + 0 7

2 .2 e + 0 7

2 e + 0 7

1 .8 e + 0 7

1 .6 e + 0 7

1 .4 e + 0 7

1 3 .7 4 3
1 2 .4 2 4
1 5 .3 1 4

1 .2 e