Dari pengamatan respon permukaan dan respon kontur untuk pengaruh rasio mol substrat, konsentrasi Novozym dan temperatur terhadap persen konsersi asam oleat
didapati bahwa nilai pusat center point yang digunakan pada sintesis oleoil- dietanolamida justru menghasilkan persen konversi yang minimum manakala pada
sintesis lauroil-dietanolamida bernilai maksimum. Hal ini menunjukkan bahwa variabel dan level untuk desain eksperimen lauroil-dietanolamida tidak dapat langsung
digunakan sebagai variabel dan level untuk desain eksperimen oleoil- dietanolamida. Dengan kata lain, untuk setiap sintesis suatu alkanolamida harus terlebih dahulu
dilakukan penelitian pendahuluan untuk mencari nilai perkiraan optimum untuk setiap variabel.
Dari kedua jenis substrat asam lemak yang digunakan, asam laurat kelihatan lebih efisien jika digunakan sebagai donor asil, walaupun asam oleat juga memberikan
hasil yang cukup baik. Ini disebabkan karena kecenderungan Novozym untuk lebih memilih asam lemak rantai pendek dan sedang, sementara Lipozyme lebih memilih
asam lemak rantai panjang Soledad, dkk. 2000. Maugard, dkk. 1998 melakukan reaksi amidasi metil ester asam lemak dengan
N-metil glukamina secara enzimatik dan memperoleh surfaktan alkanolamida dengan komposisi 80 amida, 15 amida ester dan 5 N-metil-glukamina. Pada komposisi
ini, untuk bahan baku industri, tidak diperlukan pemisahan campuran dan dapat langsung digunakan untuk formulasi kosmetika.
4.3.4 Pembesaran skala menggunakan bioreaktor
Beberapa peneliti telah mengamati bahwa bioreaktor multi-tahap dapat digunakan pada sintesis yang memerlukan waktu tinggal dan keseragaman yang tinggi
serta pengadukan yang tidak boleh merusak sel, seperti pada reaksi enzimatik Mohd Sobri Takriff, dkk. 1998 dan Xu 1996. Selain itu, pada bioreaktor berpengaduk, pH
reaksi dapat lebih mudah dikontrol dibandingkan dengan bioreaktor packed-bed dimana kontrol pH merupakan faktor yang berpengaruh pada reaksi enzimatik Senthuran, dkk.
1999. Untuk itu dicoba diamati pengaruh variabel operasi reaktor terhadap perolehan persen konversi asam lemak pada sintesis asam laurat dengan dietanolamina dan N-
metil glukamina, maupun asam oleat dengan dietanolamina. Pengamatan pembesaran skala menggunakan bioreaktor diamati pada ketiga
sintesis yang dilakukan yaitu sintesis lauroil-dietanolamida AL+DEA, lauroil-N-metil glukamida AL+MGL dan oleoil-dietanolamida AO+DEA. Sintesis lauroil-
dietanolamida dan oleoil-dietanolamida pada bioreaktor multi-tahap dilakukan selama
48 jam dengan pembesaran skala lima kali lebih besar dari skala penelitian optimasi, rasio mol substrat dietanolamina:asam lemak 3:1, konsentrasi Novozym 10 b:b asam
lemak, temperatur 55
o
C dan menggunakan pelarut n-heksan. Sintesis lauroil-N-metil glukamida dilakukan selama 48 jam dengan pembesaran skala lima kali, rasio mol
substrat MGL:AL 1:1, konsentrasi Novozym 8 b:b asam laurat dan menggunakan pelarut tert-amil alkohol.
a Pengaruh jenis pengaduk
Hasil pengamatan pengaruh jenis pengaduk diamati pada Gambar 4.34 dan 4.35, masing-masing pada putaran motor pengaduk 150 dan 250 rpm. Untuk ketiga sintesis
yang diamati, pada putaran motor 150 rpm, pengaduk jenis B turbin lengkung 45
o
memberikan nilai persen konversi asam lemak yang lebih besar. Peningkatan konversi yang nyata dijumpai pada sintesis lauroil-N-metil glukamida, dimana pengaduk jenis B
mampu meningkatkan konversi asam laurat hingga 15 dibandingkan penggunaan pengaduk jenis A.
Pada putaran motor 250 rpm, dijumpai pengamatan yang sedikit berbeda, dimana secara keseluruhan pengaduk jenis A dan B memberikan perolehan persen
konversi yang hampir sama. Dari hasil pengamatan pada Gambar 4.34 dan 4.35 diperoleh bahwa secara keseluruhan pengaduk jenis B memberikan perolehan persen
konversi yang lebih besar, hanya saja efek tersebut tidak begitu nyata jika putaran motor pengaduk juga besar 250 rpm, sehingga pengaduk jenis A turbin lurus juga dapat
digunakan pada pembesaran skala ini jika bekerja pada putaran motor 250 rpm. Dari pemaparan di atas diperoleh bahwa kedua jenis pengaduk mempunyai
kinerja yang hampir setanding, meskipun pengaduk jenis B memberikan persen konversi yang lebih baik. Hal ini kelihatannya disebabkan karena pada pengaduk jenis
B yaitu turbin lengkung 45
o
, fluida mendapat kesempatan untuk bergerak secara aksial dan radial dengan sama kuatnya sehingga pencampuran lebih baik dan perpindahan
masa juga terjadi secara aksial di dalam kolom.
b Pengaruh putaran motor pengaduk
Hasil pengamatan pengaruh putaran motor pengaduk terhadap persen konversi asam lemak ditunjukkan pada Gambar 4.36 dan 4.37. Pengamatan pengaruh putaran
motor dilakukan pada dua jenis putaran motor yaitu 150 rpm dan 250 rpm. Pengamatan menggunakan pengaduk jenis A pada Gambar 4.36 menunjukkan bahwa
secara keseluruhan putaran motor 150 rpm justru memberikan persen konversi yang lebih tinggi dibandingkan putaran motor 250 rpm.
Gambar 4.34 Pengaruh Jenis Pengaduk, padaPutaran Motor 150 rpm
Gambar 4.35 Pengaruh Jenis Pengaduk, pada Putaran Motor 250 rpm
Gambar 4.36 Pengaruh Putaran Motor Pengaduk, pada Pengaduk Jenis
A turbin lurus Gambar 4.37 Pengaruh Putaran
Motor Pengaduk, pada Pengaduk Jenis B turbin lengkung 45
Hasil yang berlawanan hanya dijumpai pada reaksi AL+MGL. Pengamatan pada Gambar 4.37 yaitu menggunakan pengaduk jenis B juga menunjukkan hasil yang sama
dimana peningkatan nilai putaran motor pengaduk dari 150 rpm menjadi 250 rpm justru menurunkan konversi asam lemak dari ketiga reaksi yang diamati. Dari kedua gambar
tersebut diamati bahwa peningkatan kecepatan pengadukan justru menurunkan persen konversi asam lemak dan disimpulkan bahwa kecepatan pengadukan yang lebih tinggi
45 50
55 60
65 70
75 80
85
A B
Jenis Pengaduk K
o n
ver s
i
AL+DEA, 150 rpm AL+MGL, 150 rpm
AO+DEA, 150 rpm
45 50
55 60
65 70
75 80
85
A B
Jenis Pengaduk K
o n
ver s
i
AL+DEA, 250 rpm AL+MGL, 250 rpm
AO+DEA, 250 rpm
45 50
55 60
65 70
75 80
85
150 250
Putaran Motor rpm K
onv e
rs i
AL+DEA, jenis A AL+MGL, jenis A
AO+DEA, jenis A
45 50
55 60
65 70
75 80
85
150 250
Putaran Motor rpm K
o n
ver si
AL+DEA, jenis B AL+MGL, jenis B
AO+DEA, jenis B
dari 150 rpm kelihatannya mengganggu reaksi enzimatik dan menurunkan konversi asam lemak pada sintesis alkanolamida.
Secara keseluruhan, kinerja bioreaktor multi-tahap sudah cukup baik. Dari ketiga sintesis yang diamati, perolehan persen konversi asam lemak ketiga sintesis di dalam
bioreaktor mempunyai nilai yang sebanding dengan hasil optimasi konversi asam lemak ketiga sintesis di dalam labu reaksi menggunakan pengaduk magnetik. Untuk sintesis
lauroil-dietanolamida persen konversi asam lemak yang diperoleh adalah 72,65 di bandingkan dengan persen konversi pada tahap optimasi yaitu 73,05 . Untuk sintesis
lauroil-N-metil glukamida persen konversi asam lemak yang diperoleh adalah 66,06 di bandingkan dengan persen konversi optimasi yaitu 64,88 . Untuk sintesis oleoil-
dietanolamida persen konversi asam oleat jika menggunakan bioreaktor adalah 67,91 di bandingkan dengan persen konversi pada tahap optimasi reaksi yaitu 43,86 .
4.3.5 Recoveri enzim
