GLISEROLISIS ASAM LEMAK BEBAS DALAM MINYAK SAWIT MENTAH MENGGUNAKAN GLISEROL MENTAH: OPTIMASI PROSES DENGAN CENTRAL COMPOSITE DESIGN (CCD)

Nanda  Suriaini; Normalina  Arpi; Yanna  Syamsuddin; Muhammad Dani  Supardan

doi:10.54783/jin.v6i3.1135

Nanda Suriaini Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
Normalina Arpi Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
Yanna Syamsuddin Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
Muhammad Dani Supardan Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia

DOI: https://doi.org/10.54783/jin.v6i3.1135

Keywords: Gliselolisis, CPO, ALB, Optimasi, Metode Respon Permukaan.

Abstract

Perkebunan kelapa sawit menghasilkan sumber minyak penting untuk produksi pangan dan energi di Indonesia. Investigasi saat ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh gliserolis menggunakan gliserol mentah terhadap kandungan ALB CPO. Gliserol yang diperoleh sebagai produk sampingan dari transesterifikasi dapat digunakan secara langsung untuk menurunkan ALB melalui reaksi gliserolisis. Metode respon permukaan menggunakan Central Composite Design (CCD) diimplementasikan untuk merancang eksperimen dan menentukan kondisi optimal. Kondisi optimal glisolisis yang menurunkan kandungan ALB CPO dari 6,15 menjadi 0,24% diperoleh dengan suhu reaksi 75,17 °C, kecepatan pengadukan 235,06 rpm, rasio molar gliserol terhadap ALB 3,57:1, dan katalis 0,98 % (b/b) selama 90 menit durasi reaksi. Modelnya signifikan, dengan nilai p < 0,0001 dan R² 0,95. Temuan ini dikonfirmasi keandalan modelnya dengan menjalankan kondisi optimal secara eksperimental, dengan hasil kandungan ALB sebesar 0,27%.

References

Aparamarta, H. W., Gunawan, S., Azhar, B., Aditya, H. T., Widjaja, A., & Ju, Y. H. (2019). Comparative study of batchwise solvent extraction and the microwave assisted extraction method for the purification of triglyceride for biodiesel feedstock from crude Calophyllum inophyllum oil (ccio). Int. J. Technol, 10(4), 551-560. https://doi.org/10.14716/ijtech.v10i3.2920

Berchmans, HJ, Hirata, S., 2008. Produksi biodiesel dari minyak biji Jatropha curcas L. mentah dengan kandungan asam lemak bebas yang tinggi. Bioresour. Teknik. 99, 1716–1721. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.03.051

Binhayeeding, N., Klomklao, S., Sangkharak, K., 2017. Pemanfaatan Limbah Gliserol dari Proses Biodiesel sebagai Substrat untuk Produksi Mono-, Di-, dan Triacylglycerol. Procedia Energi 138, 895–900. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.10.130

Buchori, L., Djaeni, M., Ratnawati, R., Retnowati, DS, Hadiyanto, H., Anggoro, DD, 2020. Glerolisis menggunakan katalis KF/CaO-MgO: Optimasi dan kinetika reaksi. J. Teknol. 82, 109–116. https://doi.org/10.11113/jt.v82.14585

Fadhil, AB, Aziz, AM, Altamer, MH, 2018. Optimalisasi produksi metil ester dari minyak non-nabati menggunakan kalium hidroksida yang didukung karbon aktif sebagai katalis basa padat. Arab J. Aplikasi Dasar Ilmu Pengetahuan 25, 56–65. https://doi.org/10.1080/25765299.2018.1449414

Ferretti, CA, Fuente, S., Ferullo, R., Castellani, N., Apesteguía, CR, Di Cosimo, JI, 2012. Sintesis monogliserida dengan gliselisis metil oleat pada MgO: Studi katalitik dan DFT dari situs aktif. Aplikasi Catal. A Kejadian 413–414, 322–331. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.11.025

Idris, NA, Lau, HLN, Wafti, NSA, Mustaffa, NK, Loh, SK, 2021. Gliserolisis sulingan asam lemak sawit (PFAD) sebagai bahan baku biodiesel menggunakan katalis heterogen. Valorisasi Limbah dan Biomassa 12, 735–744. https://doi.org/10.1007/s12649-020-00995-6

Islam, A., Masoumi, HRF, Teo, SH, Abdollahi, Y., Janaun, J., Taufiq-Yap, YH, 2016. Gliserolisis distilat asam lemak sawit untuk bahan baku biodiesel dalam kondisi reaktor yang berbeda. Bahan bakar 174, 133–139. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.01.088

Kara, K., Ouanji, F., Lotfi, EM, Mahi, M. El, Kacimi, M., Ziyad, M., 2018. Produksi biodiesel dari limbah minyak ikan dengan kandungan asam lemak bebas yang tinggi dari industri pengolahan ikan Maroko. Mesir. J. Petrus 27, 249–255. https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2017.07.010

Karmakar, B., Halder, G., 2019. Kemajuan dan masa depan sintesis biodiesel: Kemajuan dalam teknologi ekstraksi dan konversi minyak. Percakapan Energi. Manag. 182, 307–339. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2018.12.066

Kombe, G.G., Temu, A.K., Rajabu, H.M., Mrema, G.D., Lee, K.T., 2013. Glikerolisis Suhu Rendah sebagai metode pra-perawatan FFA tinggi untuk produksi biodiesel. Adv. Chem. Eng. Sci. 03, 248–254. https://doi.org/10.4236/aces.2013.34032

Komintarachat, C., Chuepeng, S., 2020. Peningkatan katalitik kalsium oksida dari cangkang kerang hijau dengan impregnasi kalium klorida untuk produksi biodiesel berbasis limbah minyak goreng. Bioresour. Laporan 12, 100589. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2020.100589

Miao, S., Lin, D., 2018. Monogliserida: Kategori, struktur, sifat, sediaan, dan aplikasi dalam industri makanan, Ensiklopedia Kimia Pangan. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100596-5.21595-3

Naik, MK, Naik, SN, Mohanty, S., 2014. Glikerolisis enzimatik untuk konversi minyak bunga matahari menjadi pengemulsi berbasis makanan. Catal. Hari ini 237, 145–149. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.11.005

Ong, HC, Mahlia, TMI, Masjuki, HH, Honnery, D., 2012. Analisis biaya siklus hidup dan sensitivitas produksi biodiesel sawit. Bahan bakar 98, 131–139. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.03.031

Patterson, HBW, 2011. Kualitas dan Kontrol, Hidrogenasi Lemak dan Minyak: Teori dan Praktek: Edisi Kedua. AOCS Press. https://doi.org/10.1016/B978-1-893997-93-6.50018-X

Pradhan, S., Madankar, CS, Mohanty, P., Naik, SN, 2012. Optimalisasi ekstraksi reaktif benih jarak untuk menghasilkan biodiesel menggunakan metodologi permukaan respons. Bahan bakar 97, 848–855. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.02.052

Reddy, ER, Sharma, M., Chaudhary, JP, Bosamiya, H., Meena, R., 2014. Sintesis biodiesel satu panci dari asam lemak tinggi minyak Jatropha curcas menggunakan cairan ionik basa berbasis bio sebagai katalis. Curr. Ilmu Pengetahuan 106, 1394–1400. https://doi.org/10.18520/cs/v106/i10/1394-1400

Redha, ZM, 2020. Optimalisasi multi-respons dari proses koagulasi air limbah tekstil asli menggunakan koagulan alami. Arab J. Aplikasi Dasar Ilmu Pengetahuan 27, 406–422. https://doi.org/10.1080/25765299.2020.1833509

Satriana, Arpi, NA, Lubis, YM, Adisalamun, Supardan, MD, Mustapha, WAW, 2016. Produksi minyak yang diperkaya diacylglycerol menggunakan gliserolisis kimia. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 118, 1–11. https://doi.org/10.1002/ejlt.201500489

Schulz, GAS, da Silveira, KC, Libardi, DB, Peralba, M. do CR, Samios, D., 2011. Sintesis dan karakterisasi mono-asilgliserol melalui gliserolisis metil ester yang diperoleh dari minyak biji rami. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 113, 1533–1540. https://doi.org/10.1002/ejlt.201100079

Siri-nguan, N., Ngamcharussrivichai, C., 2016. Mg-Al interkalasi alkoksida berlapis hidroksida ganda sebagai katalis selektif untuk sintesis monogliserida. Bereaksi. Kinet. Mekanik Catal. 119, 273–289. https://doi.org/10.1007/s11144-016-1018-5

Spinelli, D., Jez, S., Pogni, R., Basosi, R., 2013. Analisis lingkungan dan siklus hidup lini produksi biodiesel dari bunga matahari di Provinsi Siena (Italia). Kebijakan Energi 59, 492–506. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.04.009

Stančin, H., Mikulčić, H., Wang, X., Duić, N., 2020. Tinjauan tentang bahan bakar alternatif dalam sistem energi masa depan. Memperbaharui. Mempertahankan. Energi Rev. 128. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.109927

Supardan, MD, Adisalamun, Lubis, YM, Annisa, Y., Satriana, Mustapha, WAW, 2017. Pengaruh penambahan ko-pelarut pada gliserolisis limbah minyak goreng. Pertanika J. Sci. Teknologi. 25, 1203–1210.

Suriaini, N., Raaf, A., Arpi, N., Syamsuddin, Y., Supardan, MD, 2021. Pemodelan Gliserolisis Kinetik Asam Lemak Bebas dalam Minyak Sawit Mentah. IOP Conf. Ser. Mater. Ilmu Pengetahuan Eng. 1053, 012110. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1053/1/012110

Tu, Q., Lu, M., Knothe, G., 2017. Gliseroli dengan gliserin mentah sebagai pretreatment alternatif untuk produksi biodiesel dari limbah perangkap minyak: Studi parametrik dan analisis energi. J. Bersih. Prod. 162, 504–511. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.06.064

Wang, Xiaosan, Wang, Xiaohan, Wang, W., Jin, Q., Wang, Xingguo, 2018. Sintesis diasilgliserol yang diperkaya asam docosapentaenoic dengan glisolisis enzimatik Schizochytrium sp. minyak. Bioresour. Teknologi. 262, 278–283. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.04.061

Zhong, N., Li, L., Xu, X., Cheong, LZ, Xu, Z., Li, B., 2013. Hasil produksi monoasilgliserol yang tinggi melalui gliselolisis kimia dan enzimatik suhu rendah. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 115, 684–690. https://doi.org/10.1002/ejlt.201200377