Sintesis ester glukosa oleat dari glukosa pentaasetat dan metil oleat

SINTESIS ESTER GLUKOSA OLEAT DARI GLUKOSA
PENTAASETAT DAN METIL OLEAT

AGUNG NUGRAHA

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2006

ABSTRAK
AGUNG NUGRAHA. Sintesis Ester Glukosa Oleat dari Glukosa Pentaasetat dan Metil
Oleat. Dibimbing oleh TUN TEDJA IRAWADI dan HENNY PURWANINGSIH.
Dewasa ini, perkembangan industri farmasi, kosmetika, dan detergen meningkat pesat
sehingga kebutuhan bahan aditif seperti surfaktan juga meningkat. Selain minyak bumi,
sumber daya alam yang dapat digunakan sebagai bahan baku surfaktan adalah minyak
nabati (asam lemak) dan karbohidrat (glukosa). Ester asam lemak-glukosa merupakan
surfaktan nonionik yang memperlihatkan sifat mudah terdegradasi dan tidak beracun.
Penelitian ini dilakukan melalui empat tahapan, yaitu sintesis metil oleat, sintesis glukosa
pentaasetat (GPA), sintesis ester glukosa oleat, serta pemisahan ester glukosa oleat.

Rendemen rerata metil oleat yang dihasilkan sebesar 88.36%, sedangkan rendemen rerata
GPA sebesar 48.11% dengan kisaran titik leleh 108-112 oC. Rendemen rerata ester
glukosa oleat yang didapatkan pada nisbah mol GPA: metil oleat 1:1; 1:2; dan 1:3,
masing-masing sebesar 65.55; 57.77; dan 70.64% dengan kisaran titik leleh masingmasing sebesar 98-110; 110-112; dan 84-98 oC. Berdasarkan hasil analisis spektrum infra
merah ester glukosa oleat, terdapat puncak serapan ulur C-H dari gugus alkil rantai
panjang yang kuat pada bilangan gelombang 2800-2900 cm-1, yang tidak dimiliki oleh
GPA. Hal tersebut menunjukkan bahwa telah terjadi reaksi interesterifikasi antara metil
oleat dan GPA menghasilkan ester glukosa oleat.

ABSTRACT
AGUNG NUGRAHA. Synthesis of Glucose Oleate Ester from Glucose Pentaacetate
and Methyl Oleate. Supervised by TUN TEDJA IRAWADI and HENNY PURWANINGSIH.
At this moment, industrial growth of pharmacies, cosmetics, and detergent have
increased rapidly, so that the requirement of additive substance such as surfactant also
high. Beside petroleum, natural resources can be used as a raw material for surfactant, for
example vegetable oil (fatty acid) and carbohydrate (glucose). Ester of fatty acid-glucose
is a nonionic surfactant that shows characteristic of biodegradable and nontoxic. This
research have been done through four steps, i.e. synthesis of methyl oleate, synthesis of
glucose pentaacetate (GPA), synthesis of glucose oleate ester, and separation of glucose
oleate ester. Average yield of methyl oleate was 88.36%, whereas the average yield of

GPA was 48.11% with melting point range of 108-112 oC. Average yield of glucose
oleate ester with GPA : methyl oleate mole ratio of 1:1; 1:2; and 1:3 were 65.55; 57.77;
and 70.64%, with melting points range of 98-110; 110-112; and 84-98 oC, respectively.
Based on the glucose oleate ester infra red spectrum analysis, there is a strong C-H stretch
absorption band from long chain alkyl at 2800-2900 cm-1, which GPA doesn’t have. It
showed that the interesterification reaction between GPA and methyl oleate had occurred
and formed glucose oleate ester.

SINTESIS ESTER GLUKOSA OLEAT ANTARA GLUKOSA
PENTAASETAT DAN METIL OLEAT

AGUNG NUGRAHA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2006

Judul Skripsi
Nama
NIM

: Sintesis Ester Glukosa Oleat dari Glukosa Pentaasetat dan Metil Oleat
: Agung Nugraha
: G44201076

Menyetujui:

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, M.S.
NIP 130536664

Henny Purwaningsih, M.Si.
NIP 132311914

Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, M.S.
NIP 131473999

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat melakukan penelitian dan menyelesaikan penulisan karya
ilmiah ini. Laporan ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang dilaksanakan mulai
bulan Juli 2005 sampai Januari 2006 di Laboratorium Kimia Organik dan Laboratorium
Terpadu, Bogor dengan judul: Sintesis Ester Glukosa Oleat dari Glukosa Pentaasetat
dan Metil Oleat. Skripsi ini ditulis berdasar pada data yang diperoleh selama penelitian
baik melalui pengujian di laboratorium, wawancara, maupun studi pustaka.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS dan
ibu Henny Purwaningsih, M.Si selaku pembimbing atas segala arahan dan perhatian
selama penulisan karya ilmiah ini, Hibah Penelitian A2 atas bantuan dana yang diberikan,
Drs. Komar Sutriah, MS; Drs. Muhammad Farid; Muhammad Khotib, S.Si ; Budi Arifin,
S.Si. atas diskusi-diskusi berharga yang berkaitan dengan penelitian ini. Terima kasih tak
terhingga kepada kedua orang tua tercinta, kakak, dan adik, untuk kebersamaan dan kasih
sayangnya.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan untuk Woro Dina Rachmanti yang telah
memberikan kasih sayang, semangat, dan doa. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
untuk sahabat satu tim (Rini, Sekar, Ika, Megasari, Indra Bayu) atas semua dukungan,
bantuan, dan kesabarannya, serta semua rekan Kimia angkatan 38 atas kebersamaan,
dukungan, dan doanya.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Bogor, April 2006

Agung Nugraha

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 29 November 1982 dari ayah Ir.
Machmud Natasaputra dan ibu Yetti Supiyati. Penulis merupakan putra kedua dari empat
bersaudara.
Tahun 2001 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Bogor dan pada tahun yang sama
lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri. Penulis
memilih Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah berpartisipasi pada Masa Perkenalan
Jurusan tahun 2002-2004. Tahun 2004 Penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT
Capsugel, Cibinong.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................................... ix
PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSTAKA
Glukosa.................................................................................................................... 1
Asam Oleat .............................................................................................................. 2
Surfaktan.................................................................................................................. 2
Ester Asam Lemak-Karbohidrat .............................................................................. 2

Zeolit........................................................................................................................ 3
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat ........................................................................................................ 4
Metode ..................................................................................................................... 4
Sintesis Metil Oleat (FAME) (AOAC 1999)..................................................... 4
Sintesis Glukosa Pentaasetat (GPA) (Furniss et al. 1978)................................. 4
Sintesis Ester Glukosa Oleat (Kuang et al. 2000) ............................................. 4
Pemisahan Ester Glukosa Oleat (Obaje 2005)................................................... 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sintesis Metil Oleat ................................................................................................. 5
Sintesis GPA............................................................................................................ 7
Sintesis dan Pemisahan Ester Glukosa Oleat........................................................... 8
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan................................................................................................................ 10
Saran ...................................................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 10
LAMPIRAN..................................................................................................................... 12

DAFTAR GAMBAR
Halaman

1

Struktur α-D-glukosa ................................................................................................... 1

2

Reaksi sintesis FAME dari asam lemak dan metanol...................................................2

3

Reaksi esterifikasi asam lemak-glukosa ...................................................................... 3

4

Sisi aktif zeolit ............................................................................................................. 4

5

Mekanisme reaksi esterifikasi asam oleat dengan katalis BF3 ..................................... 5

6

Metil oleat hasil sintesis............................................................................................... 6

7

Spektrum FTIR asam oleat (a) dan metil oleat (b) ...................................................... 7

8

GPA hasil sintesis ........................................................................................................ 7

9

Spektrum FTIR glukosa (a) dan GPA (b) .................................................................... 8

10 Reaksi interesterifikasi sintesis ester glukosa oleat ..................................................... 8
11 Ester glukosa oleat hasil sintesis.................................................................................. 9
12 Spektrum FTIR ester glukosa oleat.............................................................................. 9

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Diagram alir penelitian ............................................................................................... 13
2 Diagram alir sintesis metil oleat (AOAC 1999) ......................................................... 14
3 Diagram alir sintesis GPA (Furniss et al.1978) .......................................................... 15
4 Diagram alir pembuatan ester glukosa oleat (modifikasi Kuang et al. 2000)............. 16
5 Perhitungan persentase hasil metil oleat .................................................................... 17
6 Perhitungan densitas metil oleat ................................................................................. 18
7 Penetapan persentase asam lemak bebas (SNI 01-3555-1994)................................... 19
8 Perhitungan persentase hasil dan titik leleh GPA ....................................................... 20
9 Penetapan kadar air dan kadar asetil GPA.................................................................. 21
10 Persentase hasil glukosa oleat..................................................................................... 23
11 Spektrum FTIR asam oleat ......................................................................................... 24
12 Spektrum FTIR metil oleat ......................................................................................... 24
13 Spektrum FTIR glukosa.............................................................................................. 25
14 Spektrum FTIR GPA .................................................................................................. 25
15 Spektrum FTIR ester glukosa oleat (1:1).................................................................... 26
16 Spektrum FTIR ester glukosa oleat (1:2).................................................................... 26
17 Spektrum FTIR ester glukosa oleat (1:3).................................................................... 26

PENDAHULUAN
Dewasa ini, perkembangan industri farmasi, kosmetik, detergen, cat, plastik, dan bahan
makanan semakin meningkat pesat. Meningkatnya kebutuhan produk-produk itu mengakibatkan kebutuhan bahan aditif seperti
surfaktan semakin meningkat pula. Permintaan surfaktan di dunia internasional cukup
besar. Pada tahun 2004, permintaan surfaktan
sebesar 11,82 juta ton per tahun dan pertumbuhan permintaan surfaktan rerata 3% per
tahun (Widodo HS 2005).
Umumnya surfaktan disintesis dari senyawa turunan minyak bumi seperti alkil benzena
sulfonat dan alkohol sulfat. Persediaan minyak bumi yang terbatas dan sifat surfaktan
yang dihasilkan sukar terurai secara biologi
menjadi alasan dikembangkannya penelitian
untuk mencari bahan baku pengganti. Selain
minyak bumi, sumberdaya alam lain yang dapat digunakan sebagai bahan baku surfaktan
adalah minyak nabati. Keunggulan yang dimiliki oleh minyak nabati dibandingkan minyak
bumi adalah surfaktan yang dihasilkan umumnya mudah terurai secara biologi, sehingga
cenderung tidak menimbulkan pencemaran
lingkungan. Selain itu, minyak nabati merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui (renewable), sehingga tidak perlu
dikhawatirkan kesinambungan pengadaannya.
Indonesia merupakan negara terbesar
kedua sebagai penghasil minyak sawit setelah
Malaysia. Minyak sawit dibandingkan dengan
minyak nabati lainnya mempunyai sifat tahan
lebih lama terhadap tekanan dan suhu relatif
tinggi (oksidasi) serta tidak mudah tengik
(Lubis 1992). Minyak sawit mempunyai
potensi sebagai bahan baku surfaktan yang
sama baiknya dengan minyak biji kedelai
karena minyak sawit mengandung asam
palmitat (C16:0) sekitar 42% dan asam oleat
(C18:1) sekitar 38%. Komposisi asam lemak ini
hampir sama dengan lemak sapi yang
mengandung asam palmitat sekitar 37% dan
asam oleat sekitar 50%. Kedua jenis asam
lemak tersebut merupakan asam lemak yang
biasa digunakan sebagai bahan baku surfaktan.
Ester asam lemak-karbohidrat merupakan
surfaktan nonionik berbasis minyak nabati dan
karbohidrat. Surfaktan jenis ini memperlihatkan karakteristik yang baik, yaitu mudah terdegradasi, tidak menimbulkan iritasi, dapat
melarutkan protein membran, dan digunakan
sebagai formula dalam industri detergen,
farmasi, makanan, dan kosmetik (Obaje
2005). Pemanfaatan surfaktan jenis ini memi-

liki keunggulan yang mampu bersaing dengan
surfaktan jenis lain seperti: LAS (Linear Alkil
Sulfonat) dan ABS (Alkil Benzena Sulfonat)
yang berbasis minyak bumi.
Pada umumnya, pembuatan ester asam
lemak-karbohidrat menggunakan pelarut beracun dan dilakukan pada suhu yang tinggi, sehingga tidak ekonomis. Pada penelitian ini, disintesis ester glukosa oleat dengan metode
interesterikasi pada suhu rendah tanpa penggunaan pelarut beracun. Glukosa dan asam
oleat merupakan senyawa alami yang dapat
diperbaharui dan melimpah di alam, sehingga
lebih mudah diperoleh dan lebih ekonomis.
Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan
memisahkan ester glukosa oleat dengan
metode interesterifikasi pada suhu rendah
yang dapat bersifat sebagai surfaktan nonionik.

TINJAUAN PUSTAKA
Glukosa
Glukosa merupakan monosakarida yang
mengandung gugus aldehida dan terdiri dari
enam karbon. Glukosa sering disebut gula
darah karena dijumpai dalam darah. Glukosa
mempunyai suatu gugus aldehida pada karbon
ke-1 dan gugus hidroksil pada karbon ke-4
dan 5. Suatu reaksi umum antara alkohol dan
aldehida adalah pembentukan hemiasetal.
CHO
H

OH
H

HO

H

CH2OH

CH2OH
H

O
H
OH

H

H

OH

H

OH HO

H

OH

H O
H

HO
OH

OH

H

CH2OH

H
H

OH
OH

Gambar 1 Struktur α-D-glukosa (Ophardt
2003).
Dalam larutan air, glukosa dapat bereaksi
intramolekul untuk menghasilkan hemiasetal
siklik. Hemiasetal cincin lima-anggota (digunakan gugus hidroksil pada karbon 4) atau
hemiasetal cincin enam anggota (digunakan
gugus hidroksil pada karbon 5) dapat terbentuk melalui reaksi intramolekul. Glukosa
mengandung 0.02% bentuk rantai lurus dan
berbentuk kursi siklik. Hal ini disebabkan
karbohidrat memiliki gugus fungsi alkohol
dan aldehida atau keton. Struktur rantai lurus
mudah dikonversi menjadi bentuk struktur

2

kursi siklik atau struktur cincin hemiasetal
(Ophardt 2003).
Asam Oleat

mudah dalam penanganan transportasi, serta
mudah didegradasi (Hui 1996).
Surfaktan

Asam oleat (C18H34O2) atau asam cis-9
oktadekanoat merupakan asam lemak tidak
jenuh yang ditemukan pada tumbuhan dan
hewan. Asam lemak ini mempunyai satu
ikatan rangkap di antara karbon, yaitu pada
C9-C10. Asam oleat adalah asam lemak tak
jenuh terbanyak yang terkandung dalam
kelapa sawit. Asam oleat mempunyai sifat
fisik cairan berminyak, berbau lemak, tidak
larut dalam air, serta mempunyai titik leleh
pada suhu 13 oC dan titik didih 360 oC.
Ester metil asam lemak atau fatty acid
methyl esters (FAME) merupakan salah satu
bahan oleokimia dasar yang merupakan
turunan dari minyak dan lemak. Senyawa ini
digunakan secara luas dalam produk makanan,
farmasi, kosmetik, dan industri. FAME disintesis dengan cara mereaksikan turunan asam
karboksilat dari lemak dan minyak alami
dengan metanol. Ester asam lemak dengan
alkohol rantai lurus merupakan penyusun
senyawa lilin alami, sedangkan garam logam
alkali dari asam lemak biasanya digunakan
sebagai sabun (APAG 2005).
FAME komersial disintesis melalui reaksi
esterifikasi trigliserida murni, lemak atau
minyak alami dengan metanol menggunakan
katalis basa. Dalam industri, senyawa ini
digunakan sebagai senyawa antara untuk pembuatan detergen, zat pengemulsi, zat pembasah, zat penstabil, bahan tekstil, lilin, dan
zat tambahan pada makanan termasuk pengeringan anggur dan bahan penambah rasa sintetik (APAG 2005). Reaksi pembuatan ester
metil asam lemak dari asam lemak dapat
dilihat pada Gambar 2.
O

O
H+
+ MeOH

R

OH

asam lemak

+ H2O
OMe

R
metanol

FAME

Gambar 2 Reaksi sintesis FAME dari asam
lemak dan metanol.
Penggunaan FAME mempunyai beberapa
keuntungan, antara lain produk akhir dengan
tingkat kemurnian tinggi, pengaturan kondisi
yang lebih mudah selama sintesis, bahanbahan yang digunakan murah untuk pembuatannya, lebih mudah didestilasi fraksinasi,

Surfaktan atau surface active agent adalah
senyawa aktif yang dapat menurunkan tegangan permukaan dan tegangan antarmuka antara
dua zat cair (Hadyana & Taqdir 1999). Menurut Swern (1982), surfaktan merupakan molekul amfifilik yang mengandung gugus hidrofilik (polar) dan gugus lipofilik (nonpolar)
dalam satu molekul yang sama. Gugus polar
dapat bermuatan negatif, positif, zwitterionik,
atau tidak bermuatan (nonionik), dan memiliki
afinitas yang tinggi terhadap pelarut polar.
Gugus nonpolarnya dapat terdiri atas rantai
hidrokarbon lurus atau bercabang, yang berasal dari petroleum atau oleokimia dan umumnya mengandung lebih dari delapan atom
karbon serta memiliki afinitas yang rendah
terhadap pelarut polar (Gervasio 1996).
Secara umum kegunaan surfaktan adalah
untuk menurunkan tegangan antarmuka, meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi dan mengontrol jenis formasi emulsi,
misalnya minyak dalam air atau air dalam
minyak. Selain itu, surfaktan dapat terjerap ke
dalam permukaan partikel minyak atau air
sebagai penghalang yang akan mengurangi
atau menghambat terjadinya penggabungan
(coalescence) dari partikel yang terdispersi
(Rieger 1985).
Ester Asam Lemak–Karbohidrat
Ester asam lemak-karbohidrat merupakan
surfaktan nonionik yang memiliki kemampuan yang baik dalam mengaktifkan permukaan dan memiliki sifat yang mudah didegradasi. Jenis surfaktan ini dapat digunakan
sebagai zat tambahan untuk produk makanan,
kosmetik, farmasi, bahan pembersih, dan
bahan makanan ternak (Kasori et al. 1999).
Ester asam lemak-karbohidrat telah menjadi
subyek penelitian intensif pada beberapa
dekade terakhir, sejak ester tersebut dapat
disintesis dari senyawa alami yang dapat diperbaharui dan tidak habis terpakai, seperti
gula dan asam lemak. Senyawa tersebut digunakan sebagai bahan tambahan dalam kosmetik, farmasi, bahan makanan, dan agrokimia, contohnya menjaga kesegaran buah
(Desai et al. 1999).
Sintesis konvensional ester asam lemakkarbohidrat sebagai surfaktan nonionik telah
dilaporkan dalam beberapa penelitian. Ester
dari asam lemak-karbohidrat dapat disintesis

3

melalui reaksi interesterifikasi, tetapi seringkali dibutuhkan suhu yang tinggi dan pelarut
yang beracun seperti dimetilasetamida, dimetilformamida, dan dimetilsulfoksida, sehingga
ester yang terbentuk memiliki keterbatasan
sebagai zat aditif pada makanan (Mattson et
al. 1971). Menurut Rizzi dan Taylor (1978),
penggunaan pelarut beracun tersebut digunakan untuk membentuk larutan yang homogen
agar menghasilkan produk dengan rendemen
tinggi.
Rizzi dan Taylor (1978) menggambarkan
rangkaian reaksi dua langkah bebas pelarut
untuk sintesis ester asam lemak-sukrosa tanpa
penggunaan pelarut beracun. Pada langkah
pertama, asam lemak direaksikan dengan sukrosa dengan nisbah mol 3:1 meng-gunakan
katalis sabun natrium untuk membentuk
larutan homogen selama 2 hingga 3.5 jam dan
menghasilkan ester dengan derajat substitusi
yang rendah, yaitu satu hingga tiga. Langkah
kedua yaitu FAME dan NaH berlebih
ditambahkan dan direaksikan selama enam
jam pada suhu 130-150 °C untuk membentuk
ester asam lemak-sukrosa dengan rendemen di
atas 90%. Metode sintesis ini mempunyai
kelemahan, yaitu lamanya waktu reaksi (8-9
jam) dan nisbah mol antara FAME:sukrosa,
yaitu 16:1 yang tidak ekonomis.
Akoh dan Swanson (1990) melaporkan optimalisasi sintesis ester karbohidrat-asam lemak yang memberikan rendemen produk 99.6
hingga 99.8% melalui proses satu langkah
reaksi bebas pelarut dengan cara mereaksikan
metil ester asam lemak, sukrosa oktaasetat,
dan 1-2% katalis logam Na pada suhu 105 °C
selama 2 jam dalam kondisi bebas udara pada
tekanan 0-5 mmHg. Keuntungan dari metode
tersebut dilaporkan oleh Mieth et al. (1983)
yang diacu dalam Akoh dan Swanson (1990),
yaitu gugus asetat pada sukrosa oktaasetat
adalah gugus pergi yang baik dan sekaligus
merupakan gugus proteksi untuk menghindari
proses degradasi dan karamelisasi dari sukrosa
selama sintesis, sehingga produk hasil reaksi
meningkat, serta isolasi dan perolehan kembali ester asam lemak-karbohidrat dapat dilakukan dengan mudah.
Kuang et al. (2000) memodifikasi metode
sintesis yang dilakukan oleh Akoh dan
Swanson (1990) melalui reaksi interesterifikasi antara GPA dengan FAME, menggunakan katalis logam Na pada suhu 80-100 °C
selama 4-6 jam dan menghasilkan ester asam
lemak- mono- dan di- glukosa masing-masing
sebesar 60.5 dan 20.2% (Gambar 3).

NaOH dalam
CH3OH

O
R

C

O
R

OH

C

O

BF3

CH3

FAME

Asam Lemak

AcO
O

O

O C R

OAc
OAc

FAME
AcO

OAc

O
n H3C

O
OAc

OAc
OAc

C
Na

Monoester glukosa asam-lemak

OCH3

O
R

C

+
O

OAc

O

O

GPA

O C R

OAc
OAc
OAc

Diester glukosa asam-lemak

Gambar 3 Reaksi Esterifikasi Asam Lemak
Glukosa (Kuang et.al. 2000).
Obaje (2005) mensintesis ester asam
lemak-karbohidrat menggunakan beberapa katalis asam seperti asam sulfat, asam tosilat,
dan asam alkil sulfonat. Asam lemak dan
glukosa pentaasetat direaksikan dengan nisbah
antara asam lemak dan glukosa pentaasetat
sebesar 3:1 kemudian dipanaskan pada suhu
80-100°C hingga larutan menjadi homogen.
Setelah itu ditambahkan 0.1% b/b asam sulfat
(atau 0.01% b/b asam tosilat atau asam alkil
sulfonat) kemudian divakum pada tekanan 510 torr selama 3-6 jam.
Menurut Obaje (2005), reaksi pembentukan ester asam lemak-karbohidrat dapat
menghasilkan FAME dan GPA yang tidak
bereaksi sehingga perlu pemisahan dan pemurnian produk sintesis. Pemurnian dapat
dilakukan dengan metode ekstraksi dan pendinginan produk. Metode ekstraksi dapat memisahkan asam lemak yang tidak bereaksi dan
pendinginan dapat memisahkan karbohidrat
yang tidak bereaksi sehingga diperoleh produk
sintesis dengan kemurnian yang cukup tinggi.
Zeolit
Zeolit adalah kristalin dari aluminosilikat
alkali dan atau alkali tanah seperti logam K,
Na, Ca, dan Ba terhidrasi yang mempunyai
struktur kerangka tiga dimensi terbuka yang
dibangun oleh tetrahedral-tetrahedral SiO44dan AlO43- dengan atom oksigen sebagai
penghubung antara atom Si dan atom Al
membentuk rongga-rongga intrakristalin dan
saluran-saluran yang teratur (Barrer 1982,
Dixon & Weed 1989).
Berdasarkan sumbernya, zeolit dibedakan
atas dua jenis, yaitu zeolit alam yang
didapatkan dari sedimentasi yang terjadi
karena alterasi (perubahan) dari debu-debu

4

vulkanik oleh air, dan yang kedua adalah
zeolit sintetik (Tsitsishvili et al. 1992).
Menurut Setyawan (2002), kemampuan zeolit
untuk mengkatalisis suatu reaksi kimia
terutama berhubungan dengan sifatnya
sebagai padatan asam karena adanya sisi
asam, baik sisi asam Brønsted maupun Lewis.
H
O

O

O
Si
O

O
Si

Al
O

O

O

O

O

Gambar 4 Sisi aktif zeolit.

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan adalah asam
oleat p.a., α-D-glukosa p.a., heksana teknis,
etanol, metanol, anhidrida asam asetat, asam
sulfat 98%, NaOH, BF3 16% dalam metanol,
NaCl jenuh, ZnCl2 anhidrat, NaHCO3, Na2SO4
anhidrat, zeolit sintetik , Na2CO3, asam oksalat, kertas saring, dan pH universal.
Alat-alat yang digunakan adalah labu
bulat, kondensor, penangas, erlenmeyer,
termometer, oven, pelat pemanas, pengaduk
magnet, batu didih, pompa vakum, neraca
analitik, gelas piala, gelas ukur, corong, pipet
volumetrik, dan spektrofotometer FTIR Bruker jenis Tentor 37.
Metode
Penelitian ini dilakukan melalui empat
tahapan:
(1) Sintesis FAME melalui reaksi esterifikasi
antara asam oleat dengan NaOH dalam
metanol menggunakan katalis BF3.
(2) Sintesis GPA melalui reaksi esterifikasi
antara glukosa dengan anhidrida asam
asetat menggunakan katalis ZnCl2.
(3) Sintesis ester glukosa oleat melalui reaksi
esterifikasi antara GPA dan FAME
dengan nisbah mol 1:1; 1:2; dan 1:3
menggunakan katalis zeolit 10% dari
bobot total reaktan.
(4) Pemisahan ester glukosa oleat.
Diagram alir penelitian dapat dilihat pada
lampiran 1.
Sintesis Metil Oleat (FAME) (AOAC 1999)
Metil oleat disintesis melalui reaksi
esterifikasi antara 10 g asam oleat dan 35.4 ml
larutan NaOH dalam metanol 1 N selama 20

menit di dalam penangas air. Larutan BF3
16% ditambahkan sebanyak 2 kali volume
NaOH dalam metanol dan dipanaskan kembali
selama 20 menit. Pemisahan campuran reaksi
dilakukan dengan penambahan larutan NaCl
jenuh dan heksana. Lapisan heksana dipisahkan dari campuran dan ditambahkan Na2SO4
anhidrat, disaring, lalu diuapkan. Dari hasil
sintesis ditentukan persentase hasil, densitas,
persentase asam lemak bebas, dan pencirian
dengan spektrum FTIR-nya (Lampiran 2).
Sintesis Glukosa Pentaasetat (GPA) (Furniss et al. 1978)
Sebanyak 8 g ZnCl2 anhidrat dan 200 ml
anhidrida asam asetat dimasukkan ke dalam
labu bulat, kemudian direfluks dalam penangas air pada suhu 80-100°C selama 5-10
menit sambil diaduk. Larutan tersebut ditambahkan 40 g glukosa secara perlahan–lahan,
diaduk secara kuat selama penambahan glukosa kemudian dipanaskan selama 1 jam dalam
penangas air mendidih. Setelah itu, larutan
dipindahkan ke dalam air es sambil diaduk,
lalu didiamkan hingga terbentuk endapan
putih yang tidak larut. Campuran disaring dan
dicuci dengan air es hingga netral, lalu direkristalisasi dengan metanol (Lampiran 3).
Sintesis Ester Glukosa Oleat (Kuang et al.
2000)
FAME, GPA dan zeolit dimasukkan ke
dalam labu bulat berleher dua yang dilengkapi
dengan termometer, pendingin, dan pengaduk
magnet, kemudian dipanaskan pada suhu 80100°C dalam penangas air mendidih selama 6
jam.
Pemisahan Ester Glukosa oleat (Obaje
2005)
Campuran homogen yang terbentuk dari
hasil sintesis ditambahkan etanol hangat dan
NaHCO3 1 M hingga pH larutan netral, kemudian disaring dalam kondisi hangat, sehingga
dihasilkan endapan A dan filtrat. Filtrat yang
berisi pelarut etanol diuapkan sehingga
dihasilkan endapan B. Masing-masing endapan A dan B ditambahkan larutan heksana lalu
diuapkan sehingga dihasilkan metil oleat yang
tidak bereaksi. Pada masing-masing endapan
A dan B ditambahkan etanol hangat lalu
didinginkan pada suhu -4-0 °C sehingga
terbentuk endapan. Campuran tersebut disaring, sehingga diperoleh endapan GPA yang
tidak bereaksi, sedangkan filtratnya adalah
ester glukosa oleat. Pelarut etanol pada filtrat
dihilangkan dengan cara diuapkan sampai
terbentuk suatu padatan ester glukosa oleat

5

Sepasang elektron pada gugus karbonil
yang berikatan ganda mengalami delokalisasi,
dan ikatan antara C−O terputus, sehingga
karbon pada gugus karbonil lebih tuna
elektron. Hal tersebut mengakibatkan reaksi
antara gugus nukleofil terhadap atom karbon
gugus karbonil semakin mudah terjadi. Karbon yang bermuatan positif bereaksi dengan
salah satu elektron bebas oksigen dari metanol. Langkah terakhir adalah hilangnya proton
(ion hidrogen), sehingga terbentuk suatu produk utama metil oleat.
Campuran reaksi kemudian ditambahkan
NaCl jenuh untuk menghindari terbentuknya
emulsi, dan dilarutkan dengan heksana. Metil
oleat mempunyai gugus hidrokarbon yang
panjang, sehingga sifat hidrofob dari senyawa
tersebut lebih dominan dibandingkan sifat
hidrofil gugus metoksi. Hal tersebut berakibat
pada larutnya metil oleat dengan heksana
yang bersifat hidrofob. Heksana ditambahkan
pada campuran untuk memisahkan metil oleat
dengan air yang terbentuk sebagai produk
samping reaksi esterifikasi. Hal ini sangat
penting dilakukan, yaitu untuk menggeser
kesetimbangan reaksi esterifikasi ke arah
produk, sehingga perolehan hasil metil oleat
dapat meningkat.

(Lampiran 4). Selanjutnya produk ditentukan
persen hasil, titik leleh, dan pencirian spektrum FTIR.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sintesis Metil Oleat
Sintesis metil oleat merupakan rangkaian
reaksi esterifikasi antara asam karboksilat
dengan alkohol. Esterifikasi suatu asam karboksilat berlangsung melalui serangkaian
tahap protonasi dan deprotonasi. Reaksi tersebut berlangsung dalam dua tahap. Tahap pertama, yaitu reaksi NaOH dengan metanol,
menghasilkan ion metoksida. Kemudian, gugus karbonil asam oleat bereaksi dengan ion
metoksida yang bersifat nukleofilik, yang
mengakibatkan ikatan C-O pada asam lemak
terputus dan menghasilkan metil oleat.
Tahap yang kedua, yaitu asam oleat yang
belum bereaksi pada tahap pertama direaksikan dengan larutan katalis BF3 16% dalam
metanol. Langkah ini dilakukan untuk mendapatkan produk metil oleat dengan rendemen
yang tinggi. Atom boron pada BF3 berikatan
dengan satu pasang elektron bebas pada
oksigen yang berikatan tunggal (−O−H), sehingga atom oksigen terprotonasi.
LANGKAH 1

O

O

R

H

O

O
OH

+

R

R

BF 3

BF 3

BF 3 + OH

LANGKAH 2
O

O
+

R

BF 3 + OH

HO

R

LANGKAH 3

O

CH 3

O

- H+

O
R
CH 3

H

O
R

CH 3

Gambar 5 Mekanisme reaksi esterifikasi asam oleat dengan katalis BF3.

6

Heksana yang ditambahkan menyebabkan
adanya dua lapisan di dalam larutan, dengan
lapisan heksana berada di atas air, karena
bobot jenisnya lebih ringan dibandingkan air.
Lapisan heksana dipisahkan dari larutan,
kemudian ditambahkan Na2SO4 anhidrat untuk mengikat air yang mungkin terambil pada
saat pemisahan, kemudian disaring dan
heksana diuapkan, sehingga dihasilkan produk
metil oleat yang murni (Gambar 6). Rendemen rerata metil oleat yang dihasilkan yaitu
sebesar 88.36% (Lampiran 5) dengan densitas
0.8965 g/cm-3 (Lampiran 6).

Gambar 6 Metil oleat hasil sintesis.
Reaksi esterifikasi bersifat reversibel.
Untuk memperoleh rendemen metil ester yang
tinggi, kesetimbangan harus digeser ke arah
sisi ester. Hal tersebut dilakukan dengan
menggunakan salah satu zat pereaksi secara
berlebih. Pada sintesis metil oleat, pereaksi
yang ditambahkan secara berlebih yaitu
metanol karena senyawa tersebut mudah
disintesis dan lebih ekonomis dibandingkan
asam oleat.

Laju esterifikasi asam oleat bergantung
terutama pada halangan sterik dalam alkohol
dan asam karboksilatnya. Metanol merupakan
alkohol paling reaktif dibandingkan dengan
alkohol rantai lurus lainnya. Hal ini disebabkan oleh halangan sterik pada metanol
yang kecil. Asam oleat merupakan asam
karboksilat yang mempunyai gugus alkil tak
bercabang yang kurang reaktif dibandingkan
dengan gugus alkil bercabang. Namun, terdapat satu buah ikatan ganda pada posisi karbon
ke-9 dengan posisi cis, sehingga bentuk
molekulnya menjadi tekuk dan gaya antarmolekulnya kurang kuat dibandingkan dengan
asam lemak yang jenuh. Hal tersebut mengakibatkan asam oleat lebih reaktif dibandingkan asam lemak jenuh dan reaksi esterifikasi
lebih mudah terjadi.
Asam lemak bebas dalam metil oleat
ditentukan untuk mengetahui derajat asam lemak yang tidak mengalami esterifikasi dengan
metanol. Kadar asam lemak bebas yang diperoleh, yaitu sebesar 2.38% (Lampiran 7). Nilai
tersebut menandakan bahwa asam oleat sebagian besar telah teresterkan, dan asam oleat
yang tidak bereaksi sangat sedikit.
Berdasarkan pencirian spektrum FTIR,
asam karboksilat mempunyai tiga puncak
yang khas, yaitu pada bilangan gelombang
1730-1700 cm-1 untuk ulur C=O, bilangan
gelombang 3400-2400 cm-1 untuk ulur O-H,
serta 1320-1210 cm-1 untuk ulur C-O (Pavia et
al. 1996). Berdasarkan analisis FTIR (Gambar
7), pada spektrum asam oleat terlihat adanya
serapan gugus C=O ulur yang ditunjukkan
pada bilangan gelombang 1712 cm-1.

%T

b
O-H
ulur

a
C-H alifatik
ulur
C=O ulur

C-O ulur

Bilangan gelombang (cm-1)
Gambar 7 Spektrum FTIR asam oleat (a) dan metil oleat (b).

7

Selain itu, terdapat serapan ulur O-H yang
lebar pada bilangan gelombang 3400-2400
cm-1. Pada bilangan gelombang 1289 cm-1,
terdapat puncak spektrum yang tajam yang
menandakan adanya serapan ulur C-O dalam
senyawa itu. Ester suatu senyawa dicirikan
dengan adanya pita C=O yang khas pada
bilangan gelombang 1750-1735 cm-1, serta
pita C-O pada bilangan gelombang 1300-1000
cm-1 (Pavia et al. 1996). Metil ester asam
lemak rantai panjang memiliki spektrum yang
khas pada bilangan gelombang 1250 cm-1,
1205 cm-1, dan serapan paling kuat pada 1175
cm-1 (Silverstein et al. 1981). Spektrum FTIR
metil oleat dicirikan dengan adanya gugus
C=O dari ester alifatik yang dijumpai pada
bilangan gelombang 1744,11 cm-1, serta gugus
C-O pada bilangan gelombang 1245 cm-1.
Perbedaan yang terlihat di antara asam
oleat dan metil oleat yaitu adanya puncak pita
serapan metil oleat akibat uluran C-O yang
kuat pada bilangan gelombang 1245 cm-1,
serta hilangnya pita serapan yang sangat lebar
pada bilangan gelombang 2500-3500 cm-1
yang disebabkan vibrasi ulur O-H yang
berikatan hidrogen pada spektrum asam oleat.
Selain itu terdapat tiga serapan khas metil
ester pada bilangan gelombang 1173 cm-1,
1245 cm-1, dan 1200 cm-1, dengan serapan
paling kuat pada bilangan gelombang 1173
cm-1. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi
esterifikasi telah berlangsung dengan baik.
Sintesis GPA
Langkah pertama dalam sintesis GPA
yaitu anhidrida asam asetat dan ZnCl2 dipanaskan pada suhu 80-100 °C selama 10 menit,
kemudian ditambahkan glukosa. Selama proses pemanasan, larutan mengalami karamelisasi yang menyebabkan warna larutan menjadi
coklat. Anhidrida asam asetat digunakan sebagai pereaksi dalam sintesis ini, karena lebih
reaktif dibandingkan asam karboksilat lain,
sehingga esterifikasi dapat lebih mudah terjadi. Penggunaan ZnCl2 pada sintesis GPA
berfungsi sebagai katalis yang dapat mempercepat laju reaksi.
Reaksi asetalisasi glukosa menjadi GPA
merupakan reaksi eksoterm, sehingga kondisi
suhu dijaga tetap rendah. Sintesis GPA dalam
percobaan dilakukan pada suhu 60-70 °C.
Serbuk yang dihasilkan berwarna putih (Gambar 8), dengan persentase hasil rerata sebesar
48.11% dan kisaran titik leleh 108-112oC
(Lampiran 8).

Gambar 8 GPA hasil sintesis.
Titik leleh α-D-glukosa (146 OC) berbeda
nyata dengan GPA hasil sintesis. Hal tersebut
disebabkan oleh tergantikannya gugus hidroksil pada glukosa dengan suatu gugus asetil,
sehingga pada GPA tidak terjadi ikatan hidrogen antarmolekulnya, yang mengakibatkan
titik leleh GPA lebih rendah bila dibandingkan dengan glukosa. Kisaran titik leleh GPA
yang lebar disebabkan oleh adanya pengotor
berupa asam asetat bebas yang belum terpisah
dari produk, akibat pencucian yang tidak sempurna.
Kadar air GPA hasil sintesis menunjukkan
persentase hasil sebesar 9.45% (Lampiran 9).
Nilai ini menunjukkan bahwa kandungan air
pada GPA yang terbentuk relatif sedikit.
Kadar air yang tinggi dapat mempengaruhi
reaksi esterifikasi dengan metil oleat. Hal ini
disebabkan reaksi esterifikasi seharusnya
dilakukan dalam kondisi bebas air. Kadar
asetil GPA yang diperoleh sebesar 94.42%
(Lampiran 9), sementara kadar asetil maksimal untuk GPA adalah sebesar 55.14%. Nilai
kadar asetil yang tinggi ini disebabkan oleh
masih adanya asam asetat bebas yang belum
ikut terpisah dan masih terikat dengan GPA
pada saat pencucian dengan akuades dingin.
Spektrum FTIR glukosa murni dan GPA
hasil sintesis dapat dilihat pada Gambar 9.
Hasil analisis FTIR menunjukkan perbedaan
spektrum glukosa dengan GPA. Pada glukosa,
terdapat serapan yang lebar dan kuat pada
bilangan gelombang 3200-3600 cm-1 yang
menandakan adanya gugus hidroksil. Pada
spektrum GPA, pita serapan gugus hidroksil
yang lebar tersebut menjadi lemah. Hal
tersebut terjadi karena adanya substitusi gugus
hidroksil pada glukosa dengan gugus asil dari
anhidrida asam asetat. Selain itu, pada spektrum FTIR GPA terlihat adanya serapan kuat
C=O pada bilangan gelombang 1700-1800
cm-1 dan puncak tajam serapan C-O ulur pada
1110-1300 cm-1. Kedua puncak serapan terse-

8

%T

b

a

C=O
ulur

O-H
ulur

C-O
ulur

Bilangan gelombang (cm-1)
Gambar 9 Spektrum FTIR glukosa (a) dan GPA (b).
but tidak tampak pada glukosa. Perbedaan
kedua spektrum tersebut menandakan bahwa
glukosa telah mengalami reaksi asetilasi pada
kelima gugus hidroksilnya.
Sintesis dan Pemisahan Ester Glukosa
Oleat
Sintesis ester glukosa oleat dilakukan
melalui reaksi interesterifikasi antara GPA
dengan metil oleat. Lima gugus asetil pada
GPA dapat disubstitusi dengan gugus asam
oleat. Pada sintesis ini, tiga gugus asetil primer GPA dapat disubstitusi untuk menghasilkan ester glukosa mono-, di-, dan trioleat.
Reaksi yang terjadi pada sintesis ester
glukosa oleat adalah sebagai berikut:
CH2OAc
O

O
5C17H31-C-O-CH3 +
R
metil oleat

CH2OR
O
OAc

OAc
OAc

O
OR + 5 CH3C-O-CH3

OR
OR

OAc
glukosa pentaasetat

OR
ester glukosa oleat

metil asetat

Gambar 10 Reaksi interesterifikasi sintesis
ester glukosa oleat.
Mekanisme reaksi interesterifikasi antara
GPA dan metil oleat, yaitu terjadi pertukaran
gugus asetil pada molekul GPA dengan gugus
asil dari metil oleat. Reaksi ini melibatkan
langkah adisi-eliminasi dalam substitusi asil
nukleofilik. Atom karbon pada gugus karbonil
GPA yang telah diprotonasi oleh katalis bere-

aksi dengan gugus nukleofilik (atom oksigen
gugus karbonil dari gugus metil oleat), kemudian melepas metil asetat sebagai gugus pergi
yang baik dan membentuk ester glukosa oleat
sebagai produk utama.
Pemisahan ester dilakukan berdasarkan
perbedaan sifat kelarutan antara produk dan
hasil samping reaksi esterifikasi, yaitu dengan
ekstraksi menggunakan pelarut etanol dan
heksana. Metil oleat dilarutkan dalam heksana, sedangkan GPA yang tidak bereaksi
dilarutkan dalam etanol hangat, kemudian didinginkan, sehingga GPA yang tidak bereaksi
terbentuk menjadi endapan dan produk tetap
larut dalam etanol (Lampiran 4).
Sintesis ester glukosa oleat tidak menggunakan pelarut, disebabkan oleh beberapa
kerugian yang ditimbulkan apabila digunakan
pelarut. Ester gula asam lemak dapat disintesis
dengan bantuan pelarut dimetilformamida
(DMF) atau dimetilsulfoksida (DMSO) yang
bersifat racun, sedangkan pelarut yang dipilih
adalah pelarut polar aprotik, yang dapat melarutkan glukosa dan asam lemak yang tak dapat
bercampur dikarenakan perbedaan kepolaran.
Namun, penggunaan pelarut tersebut berdampak pada sulitnya produk ester tersebut untuk
terpisah dengan pelarut, sehingga tidak dapat
digunakan sebagai bahan tambahan dalam makanan.
Katalis yang digunakan dalam sintesis
adalah zeolit dengan bobot 10% dari total
pereaksi. Parker et al. (1976) menyatakan
bahwa penambahan konsentrasi katalis yang
berlebihan tidak akan menguntungkan, dan
konsentrasi katalis diatas 20% tidak diper-

9

kenankan untuk digunakan. Zeolit tidak hanya
berperan sebagai katalis yang dapat mempercepat reaksi, tetapi dapat pula meratakan
panas, sehingga pereaksi dapat menjadi homogen. Katalis berfungsi untuk menurunkan
energi aktivasi pada suatu reaksi kimia. Energi
aktivasi yang semakin menurun dapat meningkatkan tumbukan-tumbukan antarpereaksi sehingga dapat mempercepat reaksi tersebut.
Proses katalitik zeolit terjadi di ruang kosong
dalam kristalnya, sehingga molekul-molekul
reaktan dapat berdifusi secara intrakristalin di
antara celah dari sistem saluran dalam zeolit.

babkan oleh meningkatnya peluang substitusi
gugus-gugus asetil primer GPA. Selain itu,
struktur rantai asam oleat yang tekuk karena
adanya ikatan ganda pada karbon ke-9
mengakibatkan gugus metil oleat lebih reaktif
dalam reaksi esterifikasi.
Tabel 1. Persentase hasil dan kisaran titik
leleh ester glukosa oleat
Mol
Kisaran
Persentase hasil
Titik
Metil
(%)*
GPA
oleat
Leleh
1
1
1

1
2
3

65.55
57.77
70.64

98-110
110-112
84-98

Keterangan: *rerata dari dua ulangan
1:1

2:1

3:1

Gambar 11 Ester glukosa oleat hasil sintesis.
Pada penelitian ini, dilakukan sintesis ester
dengan tiga nisbah mol FAME:GPA yang berbeda (Gambar 11). Pada Tabel 1, terlihat
bahwa rendemen tertinggi diperoleh oleh ester
dengan nisbah mol 3:1, yaitu sebesar 70.64%.
Hal ini memperkuat beberapa penelitian sebelumnya, yang menunjukkan bahwa semakin
bertambahnya rasio mol FAME:GPA dapat
meningkatkan perolehan produk mono- dan
diester glukosa (Akoh & Swanson 1990;
Mattson et al. 1971). Hal tersebut terjadi dise-

Berdasarkan Spektrum FTIR ester glukosa
oleat (Gambar 12), terdapat perbedaan antara
ester glukosa oleat dengan metil oleat dan
GPA. Pada spektrum ester glukosa oleat,
terdapat puncak serapan yang kuat pada
bilangan gelombang 2800-2900 cm-1, sedangkan pada spektrum GPA, tidak terlihat adanya
puncak serapan yang kuat pada bilangan
gelombang tersebut. Hal ini menandakan bahwa gugus alkil panjang dari metil oleat telah
tersubstitusi dengan gugus asetat pada GPA.
Pada bilangan gelombang 1173 dan 1245
cm-1, pada spektrum FTIR ester glukosa oleat
tidak terdapat puncak serapan khas yang
dimiliki metil oleat. Selain itu terdapat pita
serapan C=O ulur yang kuat pada bilangan
gelombang 1744 cm-1 dan munculnya pita
yang kuat pada bilangan gelombang 11101300 cm-1 yang disebabkan oleh serapan
uluran C-O khas ester dalam daerah sidik jari.

Gambar 12 Spektrum FTIR ester glukosa oleat (−) dan GPA (−).

10

DAFTAR PUSTAKA
Prihanjani (2006) telah melakukan sintesis
ester glukosa miristat dengan katalis zeolit
dan menghasilkan produk dengan per-sentase
hasil terbanyak pada nisbah mol GPA dan
metil miristat 1:1 sebesar 87.27% dengan
kisaran titik leleh 115-122 oC. Selain itu, ester
glukosa stearat telah disintesis oleh Sari
(2006), dan menghasilkan persentase hasil
terbanyak pada produk dengan nisbah mol 1:1
sebesar 63.32% dengan kisaran titik leleh 96112 oC. Perbedaan antara kedua jenis produk
tersebut dengan ester glukosa oleat adalah
pada gugus alkil yang berikatan dengan GPA.
Asam miristat dan stearat merupakan asam
lemak jenuh yang mempunyai rantai karbon
lurus, sehingga terjadi gaya antarmolekul
yang kuat, dan mengakibatkan adanya kompetisi di antara asam lemak tersebut untuk bereaksi dengan GPA. Oleh sebab itu, peningkatan
jumlah mol FAME terhadap GPA tidak diikuti
dengan meningkatnya persentase hasil.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Ester glukosa oleat dapat disintesis melalui
reaksi interesterifikasi antara metil oleat dan
glukosa pentaasetat dengan metode bebas
pelarut pada suhu 80-100 oC. Rendemen rerata
metil oleat yang dihasilkan yaitu 88.36%, dan
rendemen rerata GPA sebesar 48.11% dengan
kisaran titik leleh 108-112 oC. Persentase hasil
ester glukosa oleat yang didapatkan, yaitu
pada nisbah mol GPA : metil oleat 1:1; 1:2;
dan 1:3 masing-masing sebesar 65.55%;
57.77%, dan 70.64% dengan kisaran titik leleh
98-110; 110-112; dan 84-98 OC. Berdasarkan
hasil analisis spektrum FTIR ester glukosa
oleat, terdapat puncak serapan ulur C-H gugus
alkil rantai panjang yang kuat pada bilangan
gelombang 2800-2900 cm-1, yang tidak
dimiliki oleh GPA. Hal tersebut menunjukkan
bahwa telah terjadi reaksi interesterifikasi
antara metil oleat dan GPA menghasilkan
ester glukosa oleat.
Saran
Metode sintesis bebas pelarut yang lebih
baik perlu dilakukan, seperti pengaturan suhu
dan tekanan yang rendah untuk menghasilkan
produk dengan rendemen tinggi. Selain itu,
perlu dilakukan karakterisasi ester glukosa
oleat, sehingga dapat diketahui sifat produk
hasil sintesis sebagai surfaktan.

Akoh CC, Swanson BG. 1990. Carbohydrate
Fatty Acid Esters. New York: Marcell
Dekker.
Barrer RM. 1982. Hydrothermal Chemistry of
Zeolites. New York: Academic Press.
Cunnif P, editor. 1999. Official Methods of
Analysis of AOAC International. Ed ke–5.
Volume ke–2. Maryland: AOAC International.
Dixon JB, Weed SB, editor. 1989. Minerals in
Soil Environments. Ed ke–2. Madison:
Soil Science Soc. of America.
Gervasio GC. 1996. Detergency. Di dalam:
Bailey’s Industrial Oil and Fat Products.
New York: J Wiley.
Hadyana A, Taqdir M. 1999. Kamus Kimia.
Jakarta: Balai Pustaka.
Hui YH. 1996. Bailey’s Industrial Oil and Fat
Products. Vol. 2, Edisi ke-5. New York: J
Wiley.
Kasori Y, Kashiwa K, penemu; Mitsubishi
Chemical Coorporation. 1 Jun 1999.
Method for producing a sucrose fatty acid
ester. US patent 5 908 922.
Kuang D, Obaje OJ, Ali AM. 2000. Synthesis
and characterization of acetylated glucose
fatty esters from palm and palm kernel oil
fatty methyl esters. J Oil Palm Res 12(2):
14–19.
Mattson FH, Healthy M, Volpenhein RA.
1971. Low calorie fat containing food
composition. US patent 3 600 186.
Obaje OJ, penemu; URAH Resources Ltd. 25
Jan 2005. Trans–acidolysis process for the
preparation of carbohydrate fatty-acid
esters. US patent 6 846 916.
Ophardt CE. 2003. Virtual chembook.
[terhubung berkala]. http://www.elmhurst .
edu [24 Mar 2005].
Parker KJ, RA Khan, KS Mufti, penemu.
1976. Process of making sucroses esters.
US patent 3 996 206.

11

Paquot C, Hautfenne A. 1988. Standard
Methods for the Analysis of Oils, Fats and
Derivatives. London: Blackwell Scientific.
Pavia LD, Lampman GM, Kriz GS. 1996.
Introduction to Spectroscopy. Edisi ke-2.
Washington: WB Saunders.
Prihanjani M. 2006. Sintesis Ester Glukosa
Miristat melalui Interesterifikasi antara
Metil Miristat dan Glukosa Pentaasetat.
[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Rieger MM. 1985. Surfactants in Cosmetics.
Di dalam: Surfactant Science Series. New
York: Marcel Dekker.
Rizzi GP, Taylor HM. 1987. A solvent–free
synthesis of sucrose polyesters. Am J Oil
Chem Soc. 55:398.
Sari I. 2006. Sintesis Ester Glukosa Stearat
melalui Reaksi Interesterifikasi dengan
Metode Bebas Pelarut [skripsi]. Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Setyawan D. 2002. Pengaruh perlakuan asam,
hidrotermal dan impregnasi logam kromium pada zeolit alam dalam preparasi
katalis. Jurnal Ilmu Dasar 3(2):15–23.
Schuchardt U, Sercheli R, Vargas GM. 1997.
Transesterification of vegetable oils: a
review. J Braz Chem Soc 9(1):199–210.
Swern D. 1982. Bailey’s Industrial Oil and
Fat Products. Ed ke–4. New York: J
Wiley.
Swern D. 1997. Bailey’s Industrial Oil and
Fat Products. Ed ke–4. New York: J
Wiley.
Tsitsishvili GV, Andronikashvili TG, Kirov
GN, Filizova LD. 1992. Natural Zeolites.
Potashnikov IB, penerjemah; Williams
PA, editor. New York: Ellis Horwood.
Widodo HS. 7 Agustus 2005. Produksi Kelapa
Sawit Indonesia Sebesar 11,08 Juta Ton
Per Tahun. Media Indonesia.

LAMPIRAN

13

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Zeolit

Sintesis FAME
•
•
•

(1:1 ; 2:1 ; 3:1)

Densitas
Persen asam lemak bebas
Analisis FTIR

Sintesis GPA
•
•
•

Sintesis ester glukosa oleat

Pemisahan produk

Analisis FTIR

Kadar air
Kadar asetil
Analisis FTIR

14

Lampiran 2 Diagram alir sintesis metil oleat (AOAC 1999)

10 g asam oleat
+ 35 ml NaOH dalam metanol

Dipanaskan dalam penangas
air selama 20 menit
+ 70 ml BF3

Dipanaskan kembali dalam penangas
air selama 20 menit

Didinginkan
+ NaCl jenuh
+ Heksana

Dikocok

Lapisan heksana dipisahkan

Diuapkan

Metil oleat

15

Lampiran 3 Diagram alir sintesis GPA (Furniss et al. 1978)

8 g ZnCl2 anhidrat
200 ml asam asetat anhidrida

Dimasukkan dalam labu bulat

Dipanaskan dalam penangas air

Direfluks 10 menit
+ 40 g glukosa secara perlahan–lahan sambil

Dipanaskan 1 jam

Pindahkan isi ke air es sambil diaduk
lalu didinginkan

Disaring

Cuci kembali endapan dengan air es hingga
bau dari asam asetat hilang

Keringkan dan rekristalisasi dengan metanol

GPA

16

Lampiran 4 Diagram alir pembuatan ester glukosa oleat (modifikasi Kuang et al. 2000)
Metil oleat
Dimasukkan ke dalam labu bulat
+ GPA
+ Zeolit

Dipanaskan dalam penangas air selama 6 jam
Campuran reaksi
+ etanol hangat

pH larutan diperiksa, jika asam dinetralkan dengan NaHCO3 1 M
Saring hangat

Endapan

Filtrat

Diekstraksi dengan heksana

Diuapkan

Endapan

Lapisan heksana
Diuapkan

Diekstraksi dengan heksana

Lapisan
heksana

+ Etanol
Didinginkan T = –4–0°C

Metil oleat
yang tidak
bereaksi

Endapan

Endapan

Saring

+ Etanol hangat
Diuapkan
Didinginkan T = –4–0°C

Endapan
(zeolit)

Saring

Metil oleat
yang tidak
bereaksi

Filtrat
Diuapkan
Ester glukosa oleat

Endapan
(GPA tidak bereaksi)

Filtrat
Diuapkan
Ester glukosa oleat

17

Lampiran 5 Perhitungan persentase hasil metil oleat
Data rendemen metil oleat
Bobot (g)

Persentase hasil (%)

Asam
Oleat

Metil Oleat

Metil Oleat

Rerata

10.0177
10.0146

8.3976
9.8135

79.7841
93.2364

10.0158

88.36

9.6892

92.0554

Contoh perhitungan persentase hasil metil oleat (ulangan 1):
Mol asam oleat = 10.0177 g / 282.2864 g mol-1 = 0.0355 mol
Densitas metanol = 0.79 g ml-1
BM metanol = 32.0317 g mol-1
Mol metanol =

(35.42 ml + (84% x 70.8 ml) x 0.79 g ml -1
= 2.5725 mol
32.0317 g mol -1

Asam oleat

+

metanol

→

metil oleat

Mol asam oleat
Mol metanol
Mol metil oleat
Mula-mula
0.0355
2.5725
bereaksi
0.0355
0.0355
0.0355
sisa
2.537
0.0355
Bobot teoritis metil oleat: mol x BM
= 0.0355 mol x 296.49 g mol-1 = 10.5254 g
Bobot percobaan metil oleat: 8.3976

bobot prod