Proses Pembuatan Mono-Digliserida (MDG) dari Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) Secara Gliserolisis Enzimatis
ABSTRACT
ZAKWAN. The Catalyzed Enzymatic Glycerolysis Process of Refined Bleached
Deodorized Palm Oil for the Mono-diglyceride Synthesis. Supervised Elisa
Julianti and Zulkifli Lubis.
Indonesia is one of the largest palm oil producing countries in the world and the
production is still increasing; therefore, product diversifications should be done to
obtain higher added value to Indonesia. One of the potential products is palm
based emulsifier. Mono-diglyceride (MDG) is the mostly used emulsifier in food
industry. Enzymatic synthesis of MDG by lipase catalyst has received much
attention in recent year owing to the lower energy requirements, selectivity of the
catalyst and higher product purity and quality. The aim of this research was to
know the effect of time and temperature on glycerolysis process and the
physicochemical properties of MDG. Esterification of glycerol and RBDPO
using lipase as catalyst was used to synthesize MDG. Eight batch reactions
consisting of refined bleached deodorized palm oil (RBDPO), glycerol, and
commercially lipase were carried out, with two factors : reaction time and
temperature. One-way Analysis of Variance (ANOVA) was applied to analyze
the effect of reaction time or temperature on parameter that run using Minitab
14 program. Production yield, glyceride (MG, DG and TG) composition, Free
Fatty Acid (FFA), peroxide value, iodine value, melting point, HLB value and fatty
acid composition were used as parameters. MG, DG and TG composition in the
product were analyzed using thin layer chromatography (TLC) and TLC
Scanner. The composition of fatty acid were analyzed using gas
chromatography (GC). The best conditions identified for reaction time of 24
hour and temperature of 60°C. Under this condition production yield was 78,7%
with MG, DG, TG was 40,16%, 49,92%, 10% respectively. The Analysis of
physicochemical properties showed that the average of Free Fatty Acid (FFA);
peroxide value; iodine value; melting point; HLB value were 0,16%; 5,33 Meq/kg;
46,33; 59,83oC; 8,97 respectively. The product melting point was higher and the
iodine value was lower than RBDPO i.e. respectively 53,5
˚C, 53,99, free fatty
acid content was 0,14%. The comparison of Fatty Acid Composition (FAC) of
RBDPO and MDG showed that the enzymatic glycerolysis process of RBDPO
did not considerably alter the FAC of MDG product.
The results of ANOVA showed that the reaction time and temperature had
significant effect on production yield, glyceride composition, iodine value,
melting point, hydrophilic lypophilic balance (HLB) value and had no significant
effect on peroxide value and FFA.
Key words : RBDPO, MDG, enzymatic, glycerolysis, TG
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
ZAKWAN. Proses Pembuatan Mono-Digliserida (MDG) dari Refined
Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) Secara Gliserolisis Enzimatis.
Dibimbing Oleh Elisa Julianti dan Zulkifli Lubis.
Indonesia adalah salah satu produsen minyak sawit terbesar di dunia dan produksi
tersebut masih terus meningkat. Diversifikasi produk perlu dilakukan untuk
meningkatkan nilai tambah bagi Indonesia. Salah satu produk yang potensial
adalah emulsifier dari minyak sawit. Monodigliserida adalah emulsifier yang
banyak digunakan dalam industri makanan. Sekarang ini, pembuatan MDG secara
enzimatis dengan katalis lipase telah menarik perhatian karena penggunaan energi
yang rendah, selektivitas katalis, kualitas dan kemurnian yang lebih tinggi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh waktu dan suhu
terhadap proses gliserolisis dan sifat fisikokimia dari MDG. Esterifikasi gliserol
dan RBDPO dengan katalis lipase digunakan untuk pembuatan MDG. Dilakukan
delapan reaksi batch yang terdiri dari refined bleached deodorized palm oil
(RBDPO), gliserol dan enzim komersil, dengan dua faktor : waktu dan suhu
reaksi. Untuk menganalisis pengaruh waktu dan suhu reaksi terhadap parameter
digunakan One-way Analysis of Variance (ANOVA) dalam program Minitab
14. Parameter yang digunakan adalah rendemen produk, komposisi gliserida
(MG, DG dan TG), kadar asam lemak bebas (ALB), bilangan peroksida, bilangan
iod, titik leleh, nilai hydrophilic lypophilic balance (HLB) dan komposisi asam
lemak. Komposisi MG, DG dan TG dalam produk dianalisis menggunakan thin
layer chromatography (TLC) dan TLC Scanner. Komposisi asam lemak
dianalisis menggunakan gas chromatography (GC). Kondisi terbaik
diidentifikasi pada waktu reaksi 24 jam dan suhu reaksi 60oC. Pada kondisi ini
diperkirakan rendemen produk 78,7% dengan komposisi MG, DG, TG masingmasing 40,16%, 49,92%, 10%. Analisis sifat fisikokimia menunjukkan bahwa
rata-rata asam lemak bebas (ALB); bilangan peroksida; bilangan iod; titik leleh;
nilai HLB berturut-turut 0,16%; 5,33 Meq/kg; 46,33; 59,83oC; 8,97. Titik leleh
produk lebih tinggi dan bilangan iod lebih rendah dari RBDPO yaitu titik leleh
53,5˚C, bilangan iod 53,99, kadar asam lemak bebas 0,14%. Perbandingan
komposisi asam lemak dari RBDPO dan MDG menunjukkan bahwa proses
gliserolisis secara enzimatis dari RBDPO tidak terlalu merubah komposisi asam
lemak produk MDG.
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa waktu dan suhu berpengaruh signifikan
terhadap rendemen produk, komposisi gliserida, bilangan iod, titik leleh dan nilai
HLB, tidak berpengaruh signifikan terhadap bilangan peroksida dan ALB.
Kata kunci : RBDPO, MDG, enzimatis, gliserolisis, TG
Universitas Sumatera Utara
ZAKWAN. The Catalyzed Enzymatic Glycerolysis Process of Refined Bleached
Deodorized Palm Oil for the Mono-diglyceride Synthesis. Supervised Elisa
Julianti and Zulkifli Lubis.
Indonesia is one of the largest palm oil producing countries in the world and the
production is still increasing; therefore, product diversifications should be done to
obtain higher added value to Indonesia. One of the potential products is palm
based emulsifier. Mono-diglyceride (MDG) is the mostly used emulsifier in food
industry. Enzymatic synthesis of MDG by lipase catalyst has received much
attention in recent year owing to the lower energy requirements, selectivity of the
catalyst and higher product purity and quality. The aim of this research was to
know the effect of time and temperature on glycerolysis process and the
physicochemical properties of MDG. Esterification of glycerol and RBDPO
using lipase as catalyst was used to synthesize MDG. Eight batch reactions
consisting of refined bleached deodorized palm oil (RBDPO), glycerol, and
commercially lipase were carried out, with two factors : reaction time and
temperature. One-way Analysis of Variance (ANOVA) was applied to analyze
the effect of reaction time or temperature on parameter that run using Minitab
14 program. Production yield, glyceride (MG, DG and TG) composition, Free
Fatty Acid (FFA), peroxide value, iodine value, melting point, HLB value and fatty
acid composition were used as parameters. MG, DG and TG composition in the
product were analyzed using thin layer chromatography (TLC) and TLC
Scanner. The composition of fatty acid were analyzed using gas
chromatography (GC). The best conditions identified for reaction time of 24
hour and temperature of 60°C. Under this condition production yield was 78,7%
with MG, DG, TG was 40,16%, 49,92%, 10% respectively. The Analysis of
physicochemical properties showed that the average of Free Fatty Acid (FFA);
peroxide value; iodine value; melting point; HLB value were 0,16%; 5,33 Meq/kg;
46,33; 59,83oC; 8,97 respectively. The product melting point was higher and the
iodine value was lower than RBDPO i.e. respectively 53,5
˚C, 53,99, free fatty
acid content was 0,14%. The comparison of Fatty Acid Composition (FAC) of
RBDPO and MDG showed that the enzymatic glycerolysis process of RBDPO
did not considerably alter the FAC of MDG product.
The results of ANOVA showed that the reaction time and temperature had
significant effect on production yield, glyceride composition, iodine value,
melting point, hydrophilic lypophilic balance (HLB) value and had no significant
effect on peroxide value and FFA.
Key words : RBDPO, MDG, enzymatic, glycerolysis, TG
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
ZAKWAN. Proses Pembuatan Mono-Digliserida (MDG) dari Refined
Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) Secara Gliserolisis Enzimatis.
Dibimbing Oleh Elisa Julianti dan Zulkifli Lubis.
Indonesia adalah salah satu produsen minyak sawit terbesar di dunia dan produksi
tersebut masih terus meningkat. Diversifikasi produk perlu dilakukan untuk
meningkatkan nilai tambah bagi Indonesia. Salah satu produk yang potensial
adalah emulsifier dari minyak sawit. Monodigliserida adalah emulsifier yang
banyak digunakan dalam industri makanan. Sekarang ini, pembuatan MDG secara
enzimatis dengan katalis lipase telah menarik perhatian karena penggunaan energi
yang rendah, selektivitas katalis, kualitas dan kemurnian yang lebih tinggi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh waktu dan suhu
terhadap proses gliserolisis dan sifat fisikokimia dari MDG. Esterifikasi gliserol
dan RBDPO dengan katalis lipase digunakan untuk pembuatan MDG. Dilakukan
delapan reaksi batch yang terdiri dari refined bleached deodorized palm oil
(RBDPO), gliserol dan enzim komersil, dengan dua faktor : waktu dan suhu
reaksi. Untuk menganalisis pengaruh waktu dan suhu reaksi terhadap parameter
digunakan One-way Analysis of Variance (ANOVA) dalam program Minitab
14. Parameter yang digunakan adalah rendemen produk, komposisi gliserida
(MG, DG dan TG), kadar asam lemak bebas (ALB), bilangan peroksida, bilangan
iod, titik leleh, nilai hydrophilic lypophilic balance (HLB) dan komposisi asam
lemak. Komposisi MG, DG dan TG dalam produk dianalisis menggunakan thin
layer chromatography (TLC) dan TLC Scanner. Komposisi asam lemak
dianalisis menggunakan gas chromatography (GC). Kondisi terbaik
diidentifikasi pada waktu reaksi 24 jam dan suhu reaksi 60oC. Pada kondisi ini
diperkirakan rendemen produk 78,7% dengan komposisi MG, DG, TG masingmasing 40,16%, 49,92%, 10%. Analisis sifat fisikokimia menunjukkan bahwa
rata-rata asam lemak bebas (ALB); bilangan peroksida; bilangan iod; titik leleh;
nilai HLB berturut-turut 0,16%; 5,33 Meq/kg; 46,33; 59,83oC; 8,97. Titik leleh
produk lebih tinggi dan bilangan iod lebih rendah dari RBDPO yaitu titik leleh
53,5˚C, bilangan iod 53,99, kadar asam lemak bebas 0,14%. Perbandingan
komposisi asam lemak dari RBDPO dan MDG menunjukkan bahwa proses
gliserolisis secara enzimatis dari RBDPO tidak terlalu merubah komposisi asam
lemak produk MDG.
Hasil ANOVA menunjukkan bahwa waktu dan suhu berpengaruh signifikan
terhadap rendemen produk, komposisi gliserida, bilangan iod, titik leleh dan nilai
HLB, tidak berpengaruh signifikan terhadap bilangan peroksida dan ALB.
Kata kunci : RBDPO, MDG, enzimatis, gliserolisis, TG
Universitas Sumatera Utara