Pemurnian Gliserol Dari Limbah Produksi Biodiesel Dan Pemanfaatannya Sebagai Substrat Pada Sintesis Mono-digliserida

Eka Kurniasih, Rahmi Rahmi, Muhammad Dani Supardan, Darusman Darusman

Abstract

Mono-digliserida (MDAG) disintesis secara enzimatis menggunakan gliserol dan trigliserida, yaitu minyak inti sawit mentah (MISM). Penelitian ini bertujuan untuk (1) memanfaatkan gliserol mentah yang merupakan limbah industri  biodiesel yang telah dimurnikan sebagai substrat untuk sintesis MDAG, serta (2) mendapatkan pengaruh rasio gliserol:MISM terhadap peningkatan bilangan penyabunan produk. Gliserol mentah dimurnikan melalui metode reaksi asidifikasi-netralisasi. Reaksi asidifikasi dilakukan pada temperatur 70oC, selama 1 jam, kecepatan pengadukan 300 rpm dengan penambahan H3PO4 85% (food grade). Reaksi netralisasi dilakukan pada temperatur 60oC, selama 1 jam, kecapatan putaran pengadukan 300 rpm, dengan penambahan NaOH 12,5 M hingga pH 7. Pada tahap netralisasi terbentuk garam posfat yang dipisahkan metode sentrifusi dan dekantasi. Dari hasil pemurnian, diperoleh peningkatan kadar gliserol dari 30,78% menjadi 83,37%. Karakteristik gliserol hasil pemurnian memiliki warna jernih (skala 0,2 kuning), densitas 1,258 g/cm3 dan kadar air 0,563%. Gliserol hasil pemurnian selanjutnya direaksikan dengan MISM pada temperatur 30-33oC, selama 480 menit, kecepatan pengadukan konstan 400 rpm. Reaksi enzimatis berlangsung menggunakan 0,05% (b/b) Novozyme® 435 sebagai biokatalis. Dari hasil penelitian diketahui bahwa gliserol dari proses pemurnian dapat dimanfaatkan sebagai substrat dalam sintesis MDAG. Peningkatan bilangan penyabunan optimal diperoleh pada rasio substrat 4:1 mol (gliserol:MISM) sebesar 285,53 mg KOH/g.

References

S. Miao and D. Lin, Monoglycerides: Categories, structures, properties, preparations, and applications in the food industry. Elsevier, 2018. doi: 10.1016/B978-0-08-100596-5.21595-3.

Y. Fu, R. Zhao, L. Zhang, Y. Bi, H. Zhang, and C. Chen. Influence of acylglycerol emulsifier structure and composition on the function of shortening in layer cake, Food Chemistry., vol. 249, pp. 213–221, 2018, doi: 10.1016/j.foodchem.2017.12.051.

D. Setyaningsih and J. Suraya. 2021. Pengaruh Penambahan Mono-Asilgliserol (MAG) Sebagai Emulsifier Produk Bakery, Jurnal Teknologi Industri Pertanian., vol. 31, no. 2, pp. 198–210, 2021, doi: 10.24961/j.tek.ind.pert.2021.31.2.198.

Kurniasih, E, Rahmi, Darusman, MD Supardan. Transesterifikasi Enzimatis Mono-Digliserida : Efek Peningkatan Rasio Pelarut N-Heksana Terhadap Aktifitas Enzim Lipase Immobile Candida Antarctica Dalam Meningkatkan Konversi Substrat. Seminar Nasional Sains dan Teknologi, 2023, pp. 7–13.

Kurniasih, E and P. Pardi. Estimating the opportunities of ester content improvement through variation of NaOH, KI and KIO3 developed impregnators on activated natural zeolite catalyst for methyl ester synthesis, IOP Conference. Series Material Science Engineering, vol. 725, no. 1, 2020, doi: 10.1088/1757-899X/725/1/012045.

D. F. Muhammad, I. W. Susila. Pengaruh Volume Berat Adsorben Daun Bambu Dalam Proses Adsorpsi Terhadap Kualitas Pemurnian Gliserol Dari Hasil Samping Biodiesel Biji Karet (Hevea Brasiliensis), Jurnal Teknik Mesin, vol. 11, no. 01, pp. 61–70, 2023.

A. Rifa’i, Hanif.Y, Purnamastuti, F.N, Kalembang, E. Pemurnian Gliserin Dengan Menggunakan Metode Adsorpsi Karbon Aktif Lokal. Jurnal Inovasi dan Teknologi Material, vol. 1, no. 2, pp. 1–6, 2020, doi: 10.29122/jitm.v1i2.3578.

S. Nadeak, J. Mentari Hasibuan, L. Widya Naibaho, and M. Suriani Sinaga. Pemanfaatan Limbah Cangkang Telur Ayam Sebagai Adsorben Pada Pemurnian Gliserol Dengan Metode Asidifikasi Dan Adsorpsi. Jurnal Teknik Kimia, USU, vol. 8, no. 1, pp. 25–31, 2019, doi: 10.32734/jtk.v8i1.1872.

Dian Novitasari, Deasy Ratnasari, Setyawardhani, D.A. Pemurnian Gliserol Dari Hasil Samping Pembuatan Biodiesel. Jurnal Ekuilibrium, vol. 11, no. 1, pp. 13–17, 2012, doi: 10.30811/jstr.v4i2.35.

Aziz, I, Las, T, dan D. A. Shabrina. Pemurnian Crude Glycerol Dengan Cara Pengasaman dan Adsorpsi Menggunakan Zeolit Alam Lampung. Chemical Progress, vol. 7, no. 2, pp. 66–73, 2014.

Windi Monica Surbakti, Gerson Rico M.H, and Mersi Suriani Sinaga. Pengaruh Pelarut Kloroform Dalam Pemurnian Gliserol Dengan Proses Asidifikasi Asam Klorida’, J. Tek. Kim. USU, vol. 5, no. 3, pp. 38–43, 2016, doi: 10.32734/jtk.v5i3.1543.

M. Khariati. Pemurnian Gliserol, Jurnal Jejaring Material Dan Sains, vol. 4, no. 2, pp. 35–40, 2022.

Y. W. Mirzayanti. Pemurnian Gliserol Dari Proses Transesterifikasi Minyak Jarak Dengan Katalis Sodium Hidroksida. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan. 2013. Hal 267-273.

Kurniasih, E., Adriana, Zaini, H. Pemurnian gliserol dari unit produksi biodiesel untuk kebutuhan pangan dan farmasi. Seminar Nasional Politeknik Negeri Lhokseumawe. 2020.

D. Setyaningsih, B. Al Bashir, V. H. Silalahi, and N. Muna. Purification of Mono-Diacylglycerol through Saponification and Solvent Extraction. International Journal Environmental Bioenergy, vol. 11, no. 1, pp. 1–11, 2016.

L. Manzocco, S. Calligaris, S. Da Pieve, S. Marzona, and M. C. Nicoli. Effect of monoglyceride-oil-water gels on white bread properties, Food Resources International, vol. 49, no. 2, pp. 778–782, 2012. doi: 10.1016/j.foodres.2012.09.011.

Kristensen, Janni Brogaard., X. Xu, and H. Mu, ‘Diacylglycerol Synthesis by Enzymatic Glycerolysis : Screening of Commercially Available Lipases’, vol. 82, no. 5, 2005.

Balqis, P dan Kurniasih, E. Pemanfaatan Stearin Hasil Samping Teaching Factory Sebagai Bahan Baku Mono-digliserida. Tek. dan Teknol. Baristand, vol. 15, 2020.

Kurniasih, E. Sintesa Mono-Digliserida Melalui Reaksi Gliserolisis. Jurnal Reaksi, vol. 14, no. 1, pp. 25–28, 2014.

M. S. Ardi, M. K. Aroua, and N. A. Hashim, ‘Progress, prospect and challenges in glycerol purification process: A review’, Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 42, pp. 1164–1173, 2015, doi: 10.1016/j.rser.2014.10.091.

F. D. Pitt, A. M. Domingos, and A. A. C. Barros, ‘Purification of residual glycerol recovered from biodiesel production’, South African J. Chem. Eng., vol. 29, no. June, pp. 42–51, 2019, doi: 10.1016/j.sajce.2019.06.001.

British Pharmacopoeia Commision. British Pharmacopoeia. Vol 1., Stationery Office, 2007, p. 1828.

Hadi, M. H. Hasnul Hadi, Ker.P.J, Thiviyathan,V.A, Tang, S.G.H et.al. The Amber-Colored liquid: A review on The Color Standards, Methods of Detection, Issues and Recommendations, Sensors, vol. 21, no. 20, Oct. 2021, doi: 10.3390/s21206866.

Kristiandi, K, Maryam, A. Analisis Kadar Air, Abu, Serat dan Lemak Pada Minuman Sirop Jeruk Siam (Citrus nobilis var. microcarpa). Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem, vol. 9, no. 2, 2021, doi: 10.21776/ub.jkptb.2021.009.02.07.

Sinaga, M dan Sinaga, N.S. Pengaruh Rasio Berat Asidifikasi Dan Persen Berat Adsorben Terhadap Kemurnian Gliserol Dengan Metode Asidikasi Dan Adsorpsi. Jurnal Chemical Process Engineering, Vol. Vol.4, no. 1 (2014), pp. 13-17. e-ISSN 265-2967, 2019.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.