SINTESIS METIL ESTER DARI LIPID Bacillus

SINTESIS METIL ESTER DARI LIPID Bacillus stearothermophilus
DENGAN METODE TRANSESTERIFIKASI MENGGUNAKAN BF3
Dessy Dian Carolina
NRP 1406 100 024
Dosen Pembimbing:
Prof. Dr. Surya Rosa Putra, MS
Latar Belakang
Keterbatasan
bahan bakar
Bahan bakar
alternatif yang
renewable
Lemak hewan
/ lipid
transesterifikasi
lipid
Metil ester
Biodiesel
Minyak
nabati
Permasalahan
Transesterifikasi
Dari minyak
nabati
Dari lipid
bakteri
Metil ester
Metil ester
Pola asam lemak
?
?
Tujuan
1. Mensintesis metil ester dari lipid bakteri melalui
metode transesterifikasi dengan menggunakan
katalis BF3-metanol 14%
2. Memperoleh pola asam lemak yang terdapat pada
bakteri B.stearothermophilus
Metodologi
•
•
Alat
Alat-alat yang digunakan antara lain labu leher tiga, kondensor refluk, termometer,
pengaduk magnetik, hot plate, neraca analitik (Mettler AE 200), autoclave (High
Pressure Steam Sterilizer ES-315), laminary flow ( Hotpack, Philadelphia), freeze
dryer ( Snijders type 2040, Holland), sentrifugasi (Ogawa Seiki Co., Ltd), vortex
(Thermolyne type 16700 Mixer) untuk mengaduk campuran, spektrofotometer
(Spectronic Genesys-20), Kromatografi Gas Spektroskopi Massa (KG-SM) untuk
identifikasi metil ester, serta peralatan gelas dan peralatan tambahan lainnya
yang lazim digunakan dalam kimia.
Bahan
Bahan cuplikan yang digunakan adalah isolat bakteri Bacillus stearothermophilus
yang diperoleh dari laboratorium mikrobiologi Universitas Airlangga, Surabaya.
Bahan-bahan kimia yang dibutuhkan Nutrien Agar (NA) dan Nutrien Broth (NB)
digunakan sebagai media biakan padat dan cair untuk bakteri, campuran dari
kloroform/methanol (2:1 v/v) digunakan untuk mengekstrak lipid total dari sel
kering, natrium sulfat anhidrat untuk menyerap kandungan air dalam fasa organik.
BF3-metanol 14%, toluena, dan aquades untuk pembuatan metil ester.
Metodologi
Isolat B. stearothermophilus
-Diuji kemurnian
B. stearothermophilus murni
-Diregenerasi
-Ditentukan kurva pertumbuhan
B. stearothermophilus pada fase log
-Diinokulasikan pada 10 mL media cair steril
-Diinkubasi 10 jam dengan digoyang menggunakan shaker 120 rpm pada T=45oC
-Ditambahkan ke dalam media cair sebanyak 490 mL
-Diinkubasi 10 jam dengan digoyang dengan kecepatan 120 rpm pada T=45oC
-Disentrifuse pada 2000 rpm selama 40 menit
Sel basah B. stearothermophilus
Sel basah B. stearothermophilus
-Diliofilisasi
Sel kering B. stearothermophilus
Ekstraksi Lipid Total
0,2 gr sel kering
- diekstrak 2 kali dengan 50 mL kloroform/metanol (2:1 v/v)
- disaring
filtrat
- dievaporasi
lipid total
kloroform/metanol
Transesterifikasi dengan BF3-Metanol 14%
lipid
- dimasukkan ke dalam labu leher tiga
- ditambah 10 mL toluena
- ditambah 5 mL BF3-metanol 14%
- direfluks pada suhu 60oC sambil diaduk dengan pengaduk
magnet 300 rpm selama 30 menit
- disetimbangkan sampai larutan memisah
- dipisahkan
gliserol
metil ester
metil ester
- dicuci dengan aquades hingga lapisan air memiliki pH 7
- ditimbang
- di analisa KLT dan KG-MS
hasil
Hasil dan Pembahasan
Uji Kemurnian Bakteri
• Hasil uji kemurnian bakteri menunjukkan bahwa bentuk
koloni bakteri antara yang satu dengan yang lain sama,
yaitu sama-sama berbentuk agak oval. Keseragaman
bentuk ini menunjukkan bahwa isolat bakteri tersebut
steril.
Hasil dan Pembahasan
Kurva Pertumbuhan B. stearothermophilus
• Fase lag B. Stearothermophilus terjadi
pada jam ke 0-2
• Fase log pada jam ke-2 sampai jam ke10
• Fase stasioner berlangsung dari jam ke10 hingga jam ke-12
• Fase kematian terjadi pada jaam ke-12
Produksi Biomassa dan Ekstraksi Lipid Total
• Produksi biomassa menghasilkan sel kering sebanyak
0,2366 g/L
• Berat total lipid yang diperoleh dari sel kering adalah
0,113 g/g sel kering atau 11,3% terhadap sel kering
Reaksi Umum Transesterifikasi
CH2OCOR'''
CH2OCOR''
+
3ROH
CH2OCOR'
trigliserida
R'''COOR
CH2OH
alkohol
katalis
CH2OH
+
R''COOR
CH2OH'
R'COOR
gliserol
metil ester
Transesterifikasi Menggunakan BF3-Metanol 14%
R'COO
CH2
R''COO
CH
H2C
BF3
O
O
R'COO
CH2
R''COO
CH
trigliserida
R'COO
CH2
R''COO
CH
H2C
O
C
R'''
I
BF3
H3COH
O
O
O
H2C
CR'''
BF3
R'COO
CH2
BF3
R''COO
CH
O
H2C
C
R'''
O
C
H
O
R'''
CH3
II
R'COO
CH2
BF3
R''COO
CH
O
H2C
O
C
H
O
-BF3
R'''
CH3
R', R'' dan R'" = rantai karbon asam lemak
R'COO
CH2
R''COO
+
CH
H2C
digliserida
OH
O
R'''
C
OCH3
metil ester
Kromatogram Metil Ester
Spektra Massa Metil Palmitat pada Puncak ke-5 (tR= 14,38)
185
143
CH3
87
115
O
227
171
129
101
74
O
Reaksi Pemutusan Metil Palmitat
H
a.
CH3
O
HOH3C
CH2
C12H25
CH2
m/z 270
b.
CH3CH3CH2 CH2(CH2)11COOCH3
m/z 270
OH
+
HOH3C
CH2
C
C12H25
CH2
m/z 74
CH3CH3CH2
+
CH2(CH2)11COOCH3
m/z 227
• Metil palmitat yang terkandung dalam metil ester
adalah sebesar 4,47% atau sebanyak 0,9208
mg/gram metil ester total.
Keberadaan asam lemak metil ester pada B. stearothermophilus
membuktikan adanya kedekatan taksonomi antara bakteri tersebut
dengan Bacillus yang lain yaitu B. Pumilus. Hal ini berdasarkan
penelitian sebelumnya, yaitu penelitian Ika Fitriani Juli Palupi
pada tahun 2007 yang berjudul “Analisis Kandungan Hopanoid
dan asam Lemak dalam Bacillus Pumilus”. Hasil dari penelitian
tersebut menyatakan bahwa B. pumilus menghasilkan asam
pentadekanoat, asam heksadekanoat dan asam heptadekanoat.
Kesimpulan
• Berdasarkan hasil pada penentuan kurva pertumbuhannya, Bacillus
stearothermophilus yang digunakan dalam penelitian ini memiliki fase log pada
jam ke-2 sampai dengan jam ke-10. Pemanenan bakteri dilakukan pada jumlah
produksi sel maksimum yaitu pada jam ke-10
• Produksi biomassa menghasilkan sel kering sebanyak 0,2366 g/L
• Berat total lipid yang diperoleh dari sel kering sebesar 0,113 g/g sel kering, atau
11,3% terhadap sel kering
• Metil ester yang dihasilkan dari proses transesterifikasi lipid sebesar 0,0206 g/g
lipid total (91,15%)
• Metil ester yang diperoleh terkandung metil palmitat 4,47% atau sebesar 0,9208
mg/gram metil ester total