Produksi Biodiesel dengan Menggunakan Campuran Enzim Lipase

Biodiesel merupakan salah satu sumber energi alternatif selain minyak bumi yang sangat dibutuhkan dalam menunjang kehidupan masyarakat. Biodiesel adalah campuran alkyl ester turunan asam lemak yang menggunakan minyak dari tumbuhan atau binatang dengan alcohol (Ode et al. 2005). Alkyl ester yang diproduksi umumnya diproduksi dengan mekanisme esterifikasi lewat proses kimia dimana proses kimia yang dilakukan ini akan menimbulkan terjadinya pencemaran lingkungan. Disamping itu, penggunaan proses kimia juga memerlukan biaya operasional yang cukup tinngi.

Produksi biodiesel dengan menggunakan reaksi enzimatis akan menjadi pilihan yang tepat untuk menghindari kekurangan yang ditimbulkan dari produksi biodiesel melalui proses kimia. Proses enzimatis yang dilakukan menggunakan enzim lipase Karena enzim lipase merupakan enzim yang mampu melakukan reaksi hidrolisis, metanolisis dan esterifikasi dari gliserida atau minyak tumbuhan menjadi asam lemak yang selanjutnya bereaksi dengan alcohol membentuk alkyl ester biodiesel. Produksi biodiesel dengan menngunakan campuran enzim lipase akan menghasilkan hasil yang lebih optimal.  Pencampuran enzim lipase akan mengubah lipase menjadi lebih spesifik sehinnga dapat mempercepat proses perubahan minyak menjadi biodiesel.  Penggunaan campuran lipase termostabil yang berasal dari isolat Banyuwedang dan Rhizophus ILS (Isolat Lokal Singaraja) merupakan suatu terobosan baru dalam pembuatan biodiesel dimana dengan menggunakan kedua campuran lipase tersebut  dapat mengoptimalkan dan mengefisiensikan  peranan esterifikasi yang diperankan oleh lipase sehinnga akan lebih efisien untuk menghasilkan biodiesel.

 Enzim merupakan golongan protein yang mempunyai fungsi penting sebagai katalisator dalam reaksi biokimia atau lebih dikenal sebagai biokatalisator. Enzim merupakan biokatalis yang dapat meningkatkan kecepatan reaksi  dalam sistem biologi dan enzim sendiri tidak mengalami perubahan selama terjadinya reaksi. Enzim memiliki sifat yang sangat spesifik terhadap reaksi yang dikalisisnya maupun terhadap reaktan yang diperolehnya atau substrat (Redhana, 2004). Dalam reaksi enzimatik, jarang sekali terjadi reaksi sampingan yang menyebabkan terbentuknya hasil sampingan yang tidak berguna. Berbeda halnya dengan reaksi non-enzimatik dimana tingkat spesifitas terhadap substrat biasanya tinggi.

            Penggunaan enzim dalam bioteknologi modern semakin berkembang cepat. Banyak industri yang telah memanfaatkan cara kerja enzim, diantaranya adalah industri pangan. Salah satu enzim yang digunakan dalam bioteknologi modern adalah enzim lipase. Enzim lipase merupakan enzim yang mampu menghidrolisis lemak menjadi asam lemak dan gliserol dimana rantai panjang trigliserida di hidrolisis membentuk diasilgliserida, monogliserida, gliserida dan asam lemak bebas yang terjadi antara dua permukaan substrat yang tidak larut dalam air.  Secara umum, enzim larut didalam air sehingga banyak enzim menjadi tidak ekonomis dalam penggunaannya karena hanya dapat digunakan sekali. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, berbagai teknik telah ditemukan untuk memperbaiki kerja enzim yaitu dengan cara mengikatkan enzim pada bahan-bahan yang tidak larut dalam air, dimana bahan-bahan tersebut dapat dipisahkan dengan mudah dari produknya. Hal ini akan memungnkinkan penggunaan kembali bahan-bahan tak larut yang mengandung enzim tersebut atau disebut dengan amobilisasi enzim.

            Amobilisasi enzim merupakan suatu proses dimana pergerakan molekul enzim dalam ruang tempat reaksi di tahan sedemikian rupa sehingga terbentuk sistem enzim yang aktif yang tidak larut dalam air (Gumbira, 1995). Amobilisasi dapat mencegah terbukanya lipatan-lipatan pada protein enzim sehingga aktuvitas enzim dapat maksimal. Enzim yang diamobilisasi ini diikat dalam suatu bahan penyangga yang dapat berupa membran untuk mempertahankan kemampuan aktivitas katalisnya. Penggunaan teknik amobilisasi ini didasari pada pertimbangan bahwa amobilisasi memiliki beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan tanpa amobilisasi, yaitu (1). Sistem enzim yang diamobil dapat dipakai secara berulang-ulang, (2). Memungkinkan proses pengoperasian secara kontinyu dan terkontrol, (3). Hasil produksi yang diinginkan dapat lebih mudah dipisahkan, (4). Memudahkan pengendalian kondisi reaksi, (5). Aktivitas enzim dapat ditingkatkan dalam beberapa kasus (Gumbira, 1995).  Amobilisasi enzim disini menggunakan bahan pendukung yang murah dan mudah didapat. Zeolit merupakan salah satu bahan pendukung yang dapat digunakan dalam amobilisasi enzim. Zeolit merrupakan mineral yang terdiri dari kristal alumino silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam struktur tiga dimensi. Zeolit ada dua jenis yaitu zeolit alam dan zeolit sintetis. Zeolit alam dapat digunakan dalam berbagai proses katalisis, pertukaran ion dan proses adsorpsi. Zeolit sebagai bahan pengamobil, secara teoritis dapat terjadi melalui dua cara yaitu adsorpsi  dan absorpsi. Proses adsorpsi enzim lipase dengan zeolit terjadi karena adanya gaya elektrostatis seperti gaya van der waals dan ikatan hidrogen. Absorpsi enzim lipase pada zeolit dapat terjadi karena adanya rongga pada zeolit sehingga enzim akan terabsorpsi didalam rongga pada zeolit.

            Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, zeolit dapat digunakan sebagai padatan pendukung dalam mengamobilisasi enzim

Proposal skripsi by Liska Primayanti