Potensi Minyak Mentah Dedak Padi sebagai Bahan Baku

Potensi Minyak Mentah Dedak Padi sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel
Orchidea Rachmaniah* , Yi-Hsu Ju**, dan Shaik Ramjan Vali**
*Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus
Sukolilo, Surabaya–60111, INDONESIA. Telp. 031-5947118, Fax. 031-5999282.
Email: [email protected]
**Chemical Engineering Department, National Taiwan University of Science and Technology, 43 Sec.4
Keelung Rd., Taipei 106-107, TAIWAN.
Abstrak
Biodiesel adalah bahan bakar tak beracun, renewable, dan biodegradable. Tingginya harga bahan baku
minyakmenjadi masalah utama dalam pengembangan biodiesel. Minyak edible (minyak kedelai dan
minyak kanola) sebagai komoditas pangan berharga tinggi menjadi hambatan dalam proses produksi
biodiesel dan mempengaruhi 60-70% harga biodiesel. Nonedible, inexpensive, low-grade oils dapat
digunakan sebagai bahan baku alternatif dan diyakini dapat menurunkan biaya produksi. Penggunaan
minyak dedak padi sebagai bahan baku disertai recovery dan pemurnian senyawa-senyawa bioaktif
sebagai produk samping dapat memberikan nilai tambah sehingga diharapkan akan menurunkan biaya
produksi. Lipase dalam dedak padi mengakibatkan tingginya kandungan fatty acid minyak dedak padi
dibandingkan minyak mentah lain. Metode transesterifikasi berkatalis asam sesuai untuk memproduksi
biodiesel dari minyak dedak padi berkandungan asam lemak tinggi.
Kata kunci: biodiesel; dedak padi; esterifikasi; komponen bioaktif; minyak mentah dedak padi;
transesterifikasi.
Abstract
Biodiesel is a nontoxic fuel, renewable, and biodegradable. The high value of raw oil is the main hurdle to
the commercialization of biodiesel. Use of edible oils as biodiesel feedstock such as soybean oil and
canola oil, can account for 60-70% of biodiesel cost. Nonedible, inexpensive, low-grade oils could be use
as an alternative raw material. Using rice bran oil as a raw material followed by recovery and purification
of bioactive compounds from biodiesel by-product are primary options to be considered to lower the cost
of biodiesel. Due to presence of active lipase in the bran will be increased free fatty acid content in rice
bran oil, thus content is higher compared to the other crude oils. Acid catalyzed-transesterification method
is suitable to applied on rice bran oil high free fatty acid for biodiesel production.
Keywords:
biodiesel; rice bran;
transesterification.
esterification;
PENDAHULUAN
Biodiesel dari minyak-lemak nabati
maupun hewani menjadi salah satu topik
utama penelitian renewable energy sources
dalam beberapa dekade akhir. Biodiesel
didefinisikan sebagai monoalkyl ester asam
lemak minyak nabati dan minyak hewani.
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif
menjanjikan yang diperoleh melalui proses
transesterifikasi
minyak-lemak
dengan
alkohol. Biodiesel diyakini lebih ramah
lingkungan dibandingkan conventional fossil-
bioactive
compounds;
crude
rice
bran
oil;
fuel.
Bahan baku pembuatan biodiesel
umumnya diambil dari bahan mentah minyak
nabati hasil pertanian di wilayah tersebut.
Jerman, Perancis dan Austria menggunakan
biodiesel berbahan baku minyak-lemak
tanaman kanola/rapeseed oil yang tumbuh
baik di daerah subtropis. Amerika Serikat
menggunakan minyak kedelai/soybean oil
sebagai bahan baku, Spanyol dengan
minyak zaitun/olive oil, Italia dengan minyak
bunga matahari/sunflower oil.
Mali dan
Afrika Selatan menggunakan minyak jarak
pagar, sedangkan Filiphina dengan minyak
kelapa dan Malaysia dengan minyak
sawit/palm oil. Minyak jelantah/used frying oil
juga telah banyak digunakan sebagai bahan
baku di beberapa kota besar di negara maju.
Sekitar 60-70% harga biodiesel dipengaruhi
oleh harga bahan bakunya (Fukuda, dkk.,
2001). Penggunaan
minyak mentah
nonedible
berharga
murah
disertai
pemanfaatan by-products diharapkan dapat
menekan biaya produksi sehingga dihasilkan
biodiesel berharga murah.
Transesterifikasi merupakan cara
umum yang digunakan untuk memproduksi
biodiesel. Reaksi ini melibatkan katalis
antara alkohol dengan minyak nabati
maupun hewani untuk menghasilkan fatty
acid alkyl ester atau biodiesel (Zhang, dkk.,
2003). Triacylglyserida (triglyserida) sebagai
komponen utama dalam minyak nabati
memiliki tiga rantai panjang asam lemak
pada gugus glyserolnya yang akan
teresterifikasi. Ketika triglyserida bereaksi
dengan alkohol, ketiga rantai asam lemak
akan terlepas dan bergabung dengan gugus
alkohol membentuk fatty acid alkyl ester
(fatty acid methyl ester atau FAME) dan
Glyserol sebagai by-product (Solomon, dan
T.W. Graham, 1990). Methanol, ethanol,
propanol, butanol dan amyl alkohol banyak
digunakan dalam reaksi ini. Namun
methanol lebih banyak digunakan karena
berharga lebih murah dibandingkan alkohol
lain, senyawa polar dengan rantai karbon
terpendek sehingga bereaksi lebih cepat
dengan triglyserida, dan melarutkan semua
jenis katalis, baik basa maupun asam
(Zhang, dkk., 2003).
Transesterifikasi
berkatalis
basa
umum digunakan pada proses produksi
biodiesel secara komersial. Metode ini dapat
mencapai 90% konversi dengan waktu
reaksi 12 jam pada suhu ruang. Sedangkan
metode transesterifikasi berkatalis asam
berlangsung pada suhu di atas 100oC
dengan waktu reaksi 348 jam kecuali jika
reaksi dilakukan pada suhu dan tekanan
tinggi. Bahan baku minyak anhydrous
diperlukan pada metode berkatalis basa. Ma,
dkk., (1998). Freedman dkk., (1984),
menyarankan kandungan asam lemak
minyak <0,5%-b, dan kandungan moisture
minyak <0,06%-b. Penurunan yield ester
akan terjadi jika kedua persyaratan tersebut
tidak dipenuhi oleh reaktan yang digunakan.
Adanya sedikit kandungan asam lemak dan
moisture dalam reaktan menyebabkan
terbentuknya sabun, menurunkan yield ester
dan mempersulit pemisahan ester dan
glyserol. Kehadiran asam lemak dalam
minyak dapat mengkonsumsi katalis basa
sehingga efisiensi katalis menurun.
Indonesia memanfaatkan padi sebagai
sumber bahan makanan pokok. Proses
penggilingan padi menghasilkan dedak padi
yang cukup melimpah,
hingga saat ini
dedak padi belum banyak dimanfaatkan dan
masih terbatas untuk campuran pakan
ternak dan bahan bakar reboiler. Oleh sebab
itu, perlu dilakukan usaha peningkatan nilai
ekonomi dedak padi (rice bran) sebagai by
product usaha penggilingan padi.
Penelitian biodiesel yang umum
dilakukan
berbahan
baku
minyak
jarak/castor oil dan
minyak kelapa
sawit/palm oil. Pada penelitian ini digunakan
alternatif bahan baku lain berkualitas rendah
yang diharapkan akan menekan biaya
produksi pembuatan biodiesel dengan
maksimal. Penelitian ditekankan pada
eksplorasi potensi minyak mentah dedak
padi sebagai bahan baku biodiesel, baik
pada recovery senyawa-senyawa bioaktif
maupun senyawa antioxidan, waxes, gum
serta by-product lain yang berdaya jual
tinggi. Penelitian yang dilakukan yaitu
mengekstrak minyak dedak padi dengan
berbagai
kandungan
asam
lemak;
melakukan analisa komponen-komponen
minyak dedak padi dan dedak terekstrak
untuk mengetahui nutrisi yang ada; dan
melakukan reaksi transesterifikasi berkatalis
asam.
MATERI DAN METODE
Sampel dedak padi diperoleh dari
penggilingan padi yang berlokasi di sekitar
kota Taipei-Taiwan. Lempeng aluminum
berukuran 20 x 20 cm dan tebal 250 m
untuk Thin-layer chromatography
(TLC)
diperoleh dari Machery-Nagel (Schweiz,
Germany). Semua jenis pelarut dan reagen
kimia (methanol, asam klorida, hexane, ethyl
asetat, asam asetat, dan alcohol) adalah
HPLC-grade atau AR-grade diperoleh dari
perusahaan kimia komersial.
Dedak padi (50 g) di letakkan dalam
extraction thimble dan meletakkannya dalam
soxhlet. Selanjutnya dilakukan proses
ekstraksi menggunakan 250 mL hexane
teknis sebagai pelarut. Proses dilakukan 12 jam hingga semua minyak terekstrak.
Minyak mentah dedak padi dipisahkan dari
pelarutnya/hexane menggunakan rotary
evaporator.
Transesterifikasi
berkatalis
asam
minyak dedak padi/substrat dilakukan
dengan 1:20 molar ratio, minyak dedak padi
terhadap methanol (MeOH) dan 10%HCl
sebagai katalis (%-berat). Reaksi berskala
laboratorium dengan three-bottom flask
dilengkapi reflux kondenser dan termometer.
Campuran reaksi direflux pada suhu konstan
70C menggunakan magnetik stirrer dalam
oil bath. Setiap interval waktu tertentu,
diambil 100 L campuran reaksi untuk
keperluan analisa.
Campuran reaksi (100 L) diambil
setiap interval waktu tertentu dimasukkan
dalam botol sampel berisi 2 mL air-distillate
dan 2 mL hexane p.a. Selanjutnya larutan
dikocok hingga homogen hingga terbentuk
dua lapisan. Lapisan atas, fase organik,
mengandung FAME, TG, DG dan MG
sedangkan fase aqueous-nya mengandung
sisa MeOH, glyserol dan katalis. Jalannya
reaksi
dipantau
secara
kuantitatif
menggunakan Thin Layer Chromatography
(TLC). 1 L sampel hasil reaksi (fase
hexane) di teteskan pada lempeng TLC
untuk dielusikan dalam sistem solvent nhexane/ethyl-asetate/asam asetat (90:10:1,
v/v/v).
Komposisi asam lemak dianalisa
menggunakan gas khromatografi setelah
terlebih dahulu dikonversikan menjadi FAME
yang bersesuaian dengan penambahan 20%
BF3/methanol
pada
60oC.
Model
khromatografi yang digunakan adalah China
8700F (Taipei, Taiwan) dilengkapi FID.
Kolom yang digunakan SP-2330 (30 x 0.25
mm i.d; Supelco, Bellefonte, PA). Suhu
injektor dan detektor di set pada 250 dan
260oC. Suhu kolom dijaga pada 160oC
selama 2 menit selanjutnya dinaikkan hingga
235oC dengan laju konstan 15oC /menit,
selama 8 menit. Menggunakan 1:50 sebagai
split ratio.
Komposisi produk hasil reaksi berupa
senyawa bioaktif, FAME, TG, FA, DG dan
MG dianalisa dengan gas kromatografi tipe
Shimadzu GC-17A (Kyoto, Japan) yang
dilengkapi FID.
Kolom yang digunakan
adalah
DB-5HT
(5-Phenyl)methylpolysiloxane nonpolar (15 meters 
0.32 mm i.d.; Agilent Tech. Palo Alto,
California). Suhu injektor dan detektor diset
pada 365 dan 370oC. Suhu kolom dijaga
pada 80C selama 0 menit, meningkat
hingga 370C dengan laju 15C /menit dan
dijaga pada 370C selama 10 menit.
Digunakan 1:50 split ratio pada tekanan 60
kPa dengan nitrogen sebagai gas pembawa.
Analisa wax dan gums memerlukan 20
mg wax minyak mentah dedak padi yang
telah dilarutkan dalam 1 mL khloroform.
Sampel 1L diinjeksikan pada HT-GC.
Kondisi dan jenis kolom yang digunakan
sama dengan kondisi dan kolom untuk
keperluan
analisa
produk
reaksi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Indonesia dikenal sebagai negara
dengan keanekaragaman hayati darat
terbesar di dunia memiliki banyak tumbuhan
potensial penghasil minyak-lemak nabati
selain minyak kelapa sawit. Dedak padi yang
selama ini hanya digunakan sebagai bahan
campuran pakan ternak dan bahan bakar
reboiler ternyata memiliki kandungan nutrisi
yang cukup tinggi. Minyak mentah dedak
padi mengandung fatty acids, senyawasenyawa biologis aktif serta senyawasenyawa antioxidant (-oryzanol, tocopherol,
tocotrienol, phytosterol, polyphenol dan
squalene) (Rukmini,C., 1988) yang hingga
saat ini belum banyak dimanfaatkan.
Mengingat kandungannya bermanfaat dan
berdaya jual tinggi, minyak mentah dedak
padi diteliti sebagai bahan baku pembuatan
biodiesel. Pemanfaatan nonedible, lowgrade oils seperti minyak dedak padi yang
berharga murah sebagai bahan baku,
disertai recovery dan pemurnian senyawasenyawa tersebut di atas sebagai produk
samping diharapkan dapat menghasilkan
biodiesel berharga murah yang bersaing
dengan petrofuel. Hasil penelitian ini juga
diharapkan
memaksimalkan
pengakomodasian aneka minyak-lemak
hayati lokal sebagai komoditi bernilai jual.
Terlebih dahulu dilakukan analisa GC
untuk mengetahui komponen-komponen
minyak mentahdedak padi guna menentukan
tahap penelitian berikutnya. Gambar 1
menunjukkan khromatogram minyak mentah
dedak padi. Terlihat kandungan asam lemak
yang tinggi dan senyawa antioxidant.
2)6.235
450
400
FA
Asam Stearat C18:0
Asam Oleat C18:1
Asam Linoleat C18:2
Asam Linolenat C18:3
Asam Arachidat C20:0
1.7112
45.7510
33.4208
0.3645
1.2063
Kromatogram kandungan wax dalam minyak
mentah dedak padi ditunjukkan Gambar 2.
Wax tersebut direcovery menggunakan
centrifuge 3000-4000 rpm selama 15 menit
dengan menambahkan air mendidih. Wax
banyak diperlukan di industri kosmetik, cat,
vernish, lem dll.
350
TG
Vit E +
tocopherol
100
50
5
10
8)19.463
MG
150
Oryzanol,
waxes
5)18.057
DG
3)14.422
4)15.015
200
1)5.035
mv
250
mV
6)18.532
7)18.978
300
15
Retentiontime(min)
Gambar 1. Khromatogram minyak mentah
dedak padi menggunakan HT-GC
Hasil analisa kuantitatif komposisi minyak
mentah dedak padi di tampilkan pada Tabel
1 dan kandungan asam lemak minyak dedak
padi ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 1. Komposisi minyak mentah dedak
padi high free fatty acid
Komponen
Triglyserida
Diglyserida
Monoglyserida
Asam lemak
γ-oryzanol
Vitamin E dan tocopherol
Komposisi
(%-berat)
18,90
6,69
0,19
69,54
3,77
0,91
Tabel 2. Komposisi asam lemak pada
minyak mentah dedak padi
Jenis asam lemak
Asam Miristat C14:0
Asam Palmitat C16:0
Komposisi
(%-berat)
0.3366
17.2096
5
10
15
minute
20
25
30
Gambar 2. Khromatogram wax minyak
mentah dedak padi menggunakan HT-GC
Keunggulan lain dari dedak padi
adalah tingginya kandungan protein (1215%). Dedak padi mengandung lysine
dengan ratio efisiensi protein tinggi yang
mudah dicerna (< 90%). Sembilan asam
amino essensial (threonine, valine, leucine,
isoleucine, lysine, tryptophan, phenylalanine,
methionine, dan histidine) diidentifikasi
terkandung dalam dedak. Kesembilan asam
amino tersebut diperlukan bagi pertumbuhan
dan perkembangan balita (Rukmini, C.,
1988). Gambar 3 menampilkan kromatogram
asam-asam amino dalam dedak padi.
reaksi transesterifikasi minyak kedelai
(~99%-berat TG) dan minyak dedak padi
(~60%-berat FA) dengan katalis asam, HCl.
Tabel 3. Hasil analisa asam amino
Dedak padi juga diyakini mengandung
komponen-komponen yang diperlukan untuk
menyusun makanan balita. Penambahan
komponen-komponen
tersebut
dapat
digunakan sebagai makanan diet bagi anakanak penderita alergi makanan tertentu.
Selain sebagai sumber vitamin dan mineral,
dedak padi adalah sumber serat/dietary
fiber. Kandungan seratnya berkisar 12%.
Serat-diet terlarut/dietary soluble fiber pada
dedak padi digunakan untuk treatment
hyperlipidemia. Dedak beserta kandungan
serat di dalamnya bermanfaat pada
perawatan penyakit jantung koroner-arteri
(Rukmini,
C.,
1988).
Dedak
padi
terekstrak/defatted rice bran memiliki
berbagai kegunaan selain pemanfaatannya
sebagai bahan pakan ternak mengingat
kandungan proteinnya hanya berkurang
sedikit akibat proses ekstraksi. Tabel 3
menampilkan data asam-asam amino dalam
dedak padi dan defatted rice bran hasil
analisa kromatografi pertukaran ion.
Penggunaan katalis basa lebih
direkomendasikan
pada
reaksi
transesterifikasi daripada katalis asam
(Fukuda, dkk., 2001). Hanya minyak dan
lemak anhydrous bebas asam lemak yang
dapat digunakan dalam transesterifikasi
berkatalis basa (Ma, dkk., 1998). Kandungan
asam lemak dan air dalam minyak harus
dihindari karena menyebabkan penyabunan
trigliserida sehingga menurunkan yield
methyl ester dan mempersulit proses
pemisahan antara methyl ester dengan
glycerol (Sridharan, R., dan I.M., Mathai,
1974). Tingginya kandungan asam lemak
bebas
pada
minyak
dedak
padi
menyebabkan katalis basa tidak dapat
digunakan dalam proses transesterifikasi.
Gambar 4 dan Gambar 5 menunjukkan hasil
Jenis asam amino
Aspartate (Asp)
Threonine (Thr)
Serine (Ser)
Glutamate (Glu)
Glycine (Gly)
Alanine (Ala)
Cysteine (Cys)
Valine (Val)
Methionine (Met)
Isoleucine (Ile)
Leucine (Leu)
Tyrosine (Tyr)
Phenylalanine (Phe)
Lysine (Lys)
NH3
Histidine (His)
Arginine (Arg)
Proline (Pro)
TOTAL
Komposisi (%-berat)
Dedak padi
defatted
rice bran
1,104
0,944
0,551
0,432
0,634
0,533
2,192
1,930
0,616
0,559
0,767
0,676
0,213
0,221
0,748
0,649
0,249
0,202
0,639
0,481
1,130
0,924
0,602
0,436
0,663
0,566
0,491
0,454
0,254
0,258
0,282
0,270
0,927
0,864
0,586
0,511
12,649
10,919
100
FAME
FA
TG
MG/ DG
90
80
70
60
(%-b)
Gambar 3. Kromatogram IEC asam amino
menggunakan kromatografi pertukaran ion
(High Speed Amino Acid Analyzer-Hitachi
Model 835, Ninhydrin postcolumn-reaction
detection)
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
waktu reaksi (jam)
Gambar 4. Methanolisis minyak kedelai
(1:20 minyak/methanol, 10%HCl, 70oC).
Transesterifikasi berkatalis asam minyak
kedelai murni (~99%-berat TG) hanya
mencapai <65% konversi FAME setelah 45
jam reaksi. Sedangkan pada transesterifikasi
minyak dedak padi (60%-berat FA) tercapai
konversi FAME yang cukup tinggi >90%
dengan waktu reaksi 6 jam (Gambar 5).
100
90
80
70
50
FAME
FA
TG
MG/DG
40
30
20
70
10
0
0
1
2
3
4
5
A
60
6
w aktu reaksi (jam)
Gambar 5. Methanolisis minyak dedak padi
(60%FA) (1:20 minyak/methanol, 10%HCl,
70oC).
kandungan FA (%-berat)
(%-b)
60
dan 6.8% dan kondisi penyimpanan suhu
kamar 25-32C dalam wadah. Sedangkan
Gambar 7 menunjukkan pengaruh waktu
penyimpanan dan kandungan moisture
terhadap kandungan FA dalam minyak
dedak padi. Penelitian menggunakan 500 g
dedak padi berkandungan moisture dan FA
awal
8,6% dan 5,5% dengan kondisi
penyimpanan suhu kamar 25-32C dalam
wadah tertutup.
50
40
30
20
10
Dedak padi memiliki beberapa enzym,
salah satu diantaranya adalah enzym lipase
yang berperan dalam hidrolisa triglyserida
menjadi asam lemak dan partial glyserida
lainnya (MG dan DG). Peningkatan
kandungan asam lemak dalam minyak
menyebabkan minyak tengik. Saat padi
tumbuh, lipase dan minyak terisolasi dalam
sel yang berbeda. Seiring dengan proses
penggilingan sesaat setelah padi dipanen,
sel-sel tersebut rusak sehingga lipase dan
minyak akan bertemu. Enzym lipase hanya
memerlukan beberapa jam untuk membuat
minyak menjadi tengik akibat hidrolisa
triglyserida (Orthoefer, F.T., 1996). Laju
hidrolisa triglyserida oleh lipase dipengaruhi
beberapa kondisi: waktu penyimpanan,
suhu, dan kandungan moisture.
Gambar 6 menunjukkan pengaruh
waktu penyimpanan terhadap kandungan FA
dalam minyak dedak padi. Penelitian
menggunakan
500
g
dedak
padi
berkandungan moisture dan FA awal 10.2%
0
0
50
100
waktu penyimpanan (hari)
Gambar 6. Pengaruh waktu penyimpanan
terhadap kandungan FA dalam minyak
dedak padi.
35
B
30
kandungan FA (%-berat)
Kedua hasil tersebut menunjukkan, katalis
asam sesuai untuk low grade high fatty acid
oils seperti minyak dedak padi. Pada tahap
awal reaksi, minyak dedak padi terkonversi
dengan cepat menjadi FAME >85% untuk 1
jam reaksi. Peningkatan waktu reaksi lebih
lanjut, tidak dapat meningkatan konversi
FAME.
25
20
15
10
no addition water
5%wt water
8%wt water
15%wt water
5
0
0
2
4
6
8
10
waktu penyimpanan (hari)
Gambar 7. Pengaruh waktu penyimpanan
dan
kandungan
moisture
terhadap
kandungan FA dalam minyak dedak padi.
Jenis asam lemak dalam minyak
sangat berpengaruh terhadap karakteristik
fisik dan kimia biodiesel dikarenakan asam
lemak inilah yang akan membentuk ester
atau biodiesel. Freedman dan Bagby (1990),
melalui serangkaian pengujian analisis
regresi terhadap data hasil pengukuran ,
mendapatkan korelasi antara angka setane
metil ester asam-asam lemak jenuh berantai
lurus dengan beberapa sifat fisiknya. Tabel 4
menyajikan
korelasi-korelasi
tersebut.
Sementara Tabel 5 menampilkan nilai-nilai
hasil pengukuran sifat-sifat fisik penting
beberapa ester metal asam-asam lemak
yang paling umum (Knothe, dkk., 1997).
diantaranya: tak berlakunya korelasi bagi
ester metal asam lemak tak jenuh; koefisien
persamaan
diperoleh
secara
empirik
sehingga masih diperlukan eksperimeneksperimen untuk melengkapi keperluan
data; perlu diperoleh korelasi yang dapat
mencakup pengaruh antara metal ester yang
ada (baik sesama jenuh maupun jenuh-tak
jenuh). Walaupun korelasi-korelasi tersebut
belum tersedia, setidaknya dapat dijadikan
basis perhitungan taksiran awal akan
kualitas biodiesel yang akan dihasilkan.
Tabel 4. Persamaan regresi hubungan
angka setan (Y) ester metil asam lemak dan
sifat fisiknya (X)
KESIMPULAN
Sifat Fisik
Titik didih (oC)
Viskositas (cSt)
Panas penguapan
(kal/gr)
Nilai kalor netto
(kkal/mol)
Banyak atom C asam
Teg. Permukaan
(dyne/cm)
Titik leleh (oC)
Indeks bias
Densitas (gr/cm3)
Persamaan
Y = (41.3) + 0.2785X + 0.001209X2 + 3E-06X3
Y = (-23.48) + 61.6828X + (-12.7738X2) + 0.8769X3
Y = (-1054.9) + 32.324X + (-0.23097X2)
Y = (-62.96) + 0.097X + (-1.69E-05X2)
Y = (-57.26) + 14.892X + (-0.4149X2)
Y = (-1500.58) + 104.656X + (-1.733X2)
Y = 58.22 + 0.556X
Y = (-2107.38) + 1522.21X
Y = 7216.14 + (-8648.96X)
Tabel 5. Sifat-sifat fisik terukur beberapa
metil ester
Metil ester
Metil laurat
Metil miristat
Metil palmitat
Metil stearat
Metil oleat
Metil linoleat
Metil linolenat
Angka
setan
60,8
73,5
74,3
75,6
55
33
13*)
Titik
didih
[oC]
224
262
323
330
356
218.5
215
Viskositas
Nilai kalor
netto
40oC[cSt]
1.69
2.28
3.23
4.32
5.79
4.47
3.68
[kkal/mol]
1940
2254
2550
2859
2828
2794
2750
Titik
leleh
[oC]
5
18.4
28
39
-20
-35
-57
Data komposisi asam lemak dari
suatu
minyak
nabati,
seperti
yang
dicantumkan pada Tabel 2, sangat berguna
dalam analisis awal suatu biodiesel.
Korelasi-korelasi yang tertera dalam Tabel 4
tersebut masih belum memadai untuk
mendapatkan angka hasil perhitungan
seluruh sifat-sifat penting biodiesel dengan
tepat. Beberapa kekurangan tersebut
Pengembangan biodiesel sebagai bahan
bakar terbarukan berbasis minyak nabati
merupakan suatu prakarsa yang urgen dan
strategis, karena situasi produksi-konsumsi
minyak mentah dan solar (terutama sektor
transportasi)
telah
mencapai
taraf
mengkhawatirkan,
sementara
potensi
keanekaragaman
sumberdaya
hayati
domestik sangat melimpah.
Minyak
mentah
dedak
padi
berkandungan senyawa bioaktif serta
senyawa antioxidant tinggi, wax dan gum
yang dapat direcovery dengan baik dan
bernilai jual tinggi sebagai by-product.
Kondisi penyimpanan dan kandungan
moisture dedak padi sangat mempengaruhi
kandungan asam lemaknya. Tingginya
kandungan asam lemak dalam minyak
memperbesar prosen konversi FAME yang
dicapai dan berdasarkan kandungan asam
lemaknya, biodiesel dari minyak mentah
dedak padi dapat memenuhi karakteristik
biodiesel yang ditetapkan. Transesterifikasi
minyak mentah dedak padi high fatty acid
(60%FA)
berkondisi
reaksi:
1:20
minyak/methanol, 10%HCl, dan 70oC
memberikan 85% konversi FAME untuk satu
jam reaksi. Oleh sebab itu, pemanfaatan
minyak dedak padi sebagai nonedible,
inexpensive, low-grade oils sebagai bahan
baku alternatif pembuatan biodiesel diyakini
dapat menurunkan biaya produksi. Akan
tetapi, diperlukan penelitian lebih lanjut
mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi
reaksi transefterifikasi minyak mentah dedak
padi menjadi biodiesel.
DAFTAR NOTASI
DG
= diglyserida/diacylglyserida
FA
= fatty acid/asam lemak
FAME = fatty acid methyl ester
GC
= gas kromatografi
IEC
= ion exchange chromatography
HT-GC = high temperature gas
chromatography
MeOH = methanol
MG
= monoglyserida/monoacylglyserida
TG
= triglyserida/triacylglyserida
TLC = thin layer chromatography
DAFTAR RUJUKAN
Abhaysah, B. K. D. Agrawal and L.S. Shukla,
(1983), “A New Approach in Dewaxing and
Refining Rice Bran Oil”, J. Am. Oil Chem.
Soc.,60, hal. 466.
Freedman,B., E.H. Pryde and T.L. Mounts.,
(1984), “Variables Affecting the Yields of
Fatty Esters from Transesterified Vegetable
Oils”, J. Am. Oil Chem. Soc.,61, hal. 16381643.
Freedman,B., and M. O. Bagby., (1990),
“Predicting Cetane Numbers of n-Alcohols
and Methyl Esters from their Physical
Properties”, J. Am. Oil Chem. Soc.,67, hal.
565-571.
Fukuda, H., A. Kondo, and H. Noda, (2001),
“Biodiesel
Fuel
Production
by
Transesterification of Oils”, J. Biosci.
Bioeng., 92, hal. 405-416.
Goffman, F.D., S. Pinson, and C. Bergman.,
(2003), “Genetic diversity for Lipid Content
and Fatty Acid Profile in Rice Bran”, J. Am.
Oil Chem. Soc., 80, hal. 485-490.
Klopfenstein, W.E., and Walker, H.S.,
(1983), “Efficiencies of Various Esters of
Fatty Acids as Diesel Fuels”. J. Am. Oil
Chem. Soc., 60, hal. 8.
Knothe, Gerhard, Robert O. Dunn, Marvin O.
Bagby, (1997), “Biodiesel : The use of
vegetable oils and their derivates as
alternative diesel fuels”, Research Report of
Oil Chemical Research, National Center for
agricultural utilization research. Peoria. USA.
Ma, F. and M.A. Hanna, (1999), “Biodiesel
Production: A Review”, Bioresour. Technol.,
70, hal. 1-15.
Orthoefer, F.T., (1996), “Rice Bran Oil in
Bailey’s Industrial Oils and Fat Products”,
Vol.2, Y.H.Hui (eds.), A Wiley-Interscience,
hal. 393-410.
Rukmini, C., (1988), “Chemical, Nutritional,
and Toxicological Studies of Rice Bran Oil’,
Food Chemistry, 30, hal. 257-268.
Solomon,
T.W.
Graham,
(1990),
“Fundamentals of organic chemistry”, edisi 3,
John Wiley & Sons. Canada.
Sridharan, R., and I.M., Mathai, (1974),
“Transesterification Reactions”, J. Scient.
Ind. Res., 33, hal. 178-187.
Zhang, Y., Dube, M.A., McLean, D.D., Kates,
M., (2003), “Review paper : Biodiesel
production from waste cooking oil : 1.
Process
design
and
technological
assessment”, Bioresour Technol., 89, hal. 116.