## IDENTIFIKASI KOMPOSISI ASAM LEMAK DARI MINYAK BENIH TURI (Sesbania grandiflora (L) Pers)

## Ismiyarto, Siti Anisah Halim dan Pratama Jujur Wibawa
Organic Chemistry Laboratory, Department of Chemistry, Mathematic and Natural Science Faculty of Diponegoro University, Semarang.

## ABSTRAK
Penelitian  untuk  mengetahui  komposisi  asam  lemak  pada  minyak  benih  Turi  (Sesbania grandiflora  (L)  Pers)  telah  dilaksanakan.  Pada  langkah  pertama  adalah  untuk  menggunakannya sebagai zat standar biodiesel. Bubuk kering dari benih Turi diekstraksi secara berkelanjutan dengan soxhlet selama 7 jam pada suhu 60-70 o C dengan pelarut n-heksana. Rendemen produk minyak benih Turi adalah 9,79% w/w dari berat benih Turi. Asam lemak trigliserida dianalisis dengan GC-MS yang dioperasikan pada 150-290 o C dengan kenaikan suhu 10 o C/5 menit, fasa mobil adalah gas helium yang dijalankan pada 10 Kpa, keperluan Fasa stasioner adalah CP-SIL 5 CB panjangnya 25 m dan detektor pada GC-MS adalah FID. Berdasarkan pada puncak GC-MS yang dicocokkan dengan masing-masing database  fragmentasi  puncak  dapat  disimpulkan  bahwa  asam  lemak  dari  trigliserida  adalah  asam palmitik (14,25%), asam linoleat (39,13%), asam elaidat (39.13%), asam stearat (13.97%) dan asam aracidat (39.13%) dengan berat molekular trigliserida pada minyak benih Turi adalah 872,769 g/mol dan berwujud cairan pada suhu-kamar dan berwarana hitam-kuning.
Kata kunci: identifikasi, asam lemak, minyak benih Turi, Sesbania grandiflora (L) Pers.

## IDENTIFICATION OF FATTY ACID COMPOTITION IN TURI SEED
OIL (Sesbania grandiflora (L) Pers)

## ABSTRACT
The research to identify the fatty acids composition in  Turi seed oil (Sesbania grandiflora (L) Pers) has been done. On the first step to make use it as standard substance of biodiesel. The dry powder of Turi seeds was continually extracted by the soxhlet set for about 7 hours on 60-70 o C with n-hexane solvent. The randement product of Turi seed oil was 9.79% w/w from weight of Turi seed. The fatty Acid of  triglycerides  was  analyzed  with  GC-MS  that  operated  on  150-290 o C  with  increasing  temperature 10 o C/5 minutes, mobile phase was helium gas that run on 10 Kpa, Stationary phase was CP-SiL 5 CB 25 m in length and detector that used in GC-MS was FID. Based on the GC-MS peaks fitted with each peak fragmentation data base could be concluded that the fatty acid of the triglycerides were palmitic acid (14.25%), linoleic acid (39.13%), elaidic acid (39.13%), stearic acid (13.97%) and arachidic acid (39.13%) with the molecular weight of triglycerides in Turi seed oil was 872.769 w/mol and showed as liquid on the room temperature and black to yellow color.
Keyword : Identification, fatty acid, Turi seed oil, Sesbania grandiflora (L) Pers.

## PENDAHULUAN
Tanaman  turi  ( Sesbania  grandiflora (L)  Pers), merupakan  salah  satu  jenis  tanaman  yang keberadaannya melimpah di Indonesia. Minyak bijinya  mengandung  sekitar  12,3%  asam palmitat;  5,2%  asam  stearat;  26,2%  asam  oleat dan  5,3%  asam  linoleat  (Duke,  1983).  Biji  turi
dengan kandungan minyak nabati serta komposisi  asam  lemak  yang  khas  merupakan bahan  alam  yang  cukup  potensial  untuk  diolah lebih  lanjut  menjadi  bahan  kimia  yang  lebih bermanfaat yaitu alkil ester. Alkil ester diketahui merupakan  bahan  kimia  yang  cukup  penting untuk  sintesis  alkohol  asam  lemak,  biodiesel,
Ismiyarto dkk: Identifikasi Komposisi Asam Lemak dari Minyak Benih Turi (Sesbania grandiflora (L) Pers)
alkanolamida  maupun  poliester  karbohidrat (Schuchardt et.al., 1998).
Upaya  isolasi  dan  identifikasi  asam  lemak minyak dari biji turi ini merupakan satu langkah untuk  melakukan  sintesis  alkohol  asam  lemak, biodiesel,  alkanolamida  maupun  poliester karbohidrat sehingga menghasilkan produk yang lebih  berkualitas.  Hal  ini  berkaitan  bahwa minyak  dari  sumber  nabati  yang  berbeda mempunyai  sifat  fisika  maupun  kimia  yang berbeda,  misalnya  indeks  bias,  berat  jenis maupun komposisi asam lemaknya.
Isolasi  minyak  biji  Turi  ini  dilakukan  dengan ekstraksi berkesinambungan menggunakan soklet  dengan  pelarut  n-heksana,  karena sokletasi merupakan metode ekstraksi menggunakan  pelarut  yang  selalu  baru  dengan alat  khusus  sehingga  terjadi  ekstraksi  secara kontinu  dengan  jumlah  pelarut  yang  relatif konstan.
Minyak  kasar  dari  biji  turi  yang  diperoleh  dari hasil  soklet  masih  mempunyai  bilangan  asam yang  relatif  masih  tinggi,  sehingga  harus diturunkan  bilangan  asamnya  (FFA: free  fatty acid ) hingga kurang dari 1(Ma and Hanna, 1998) menggunakan  metode  ekstraksi  pelarut  dengan etanol  96%.  Sebagai  salah  satu  syarat  untuk sintesis  senyawa    lain  yang  lebih  bermanfaat minyak yang akan digunakan harus berkualitas. Dalam  hal  ini  bilangan  asamnya  harus  rendah sehingga kemungkinan terjadinya reaksi samping dapat diperkecil.
Pada  penelitian  sebelumnya  untuk  menurunkan bilangan  asamnya  telah  digunakan  NaOH, namun trigliseridanya ikut tersabunkan sehingga sulit dilakukan pemisahan antara fase trigliserida
dengan  fase  asam  lemak  bebas.  Berdasarkan kesulitan  tersebut  kemudian  digunakan  pelarut etanol  96%  (Prasetya,  2004).  Metode  ini berdasarkan kelarutan trigliserida sangat rendah dalam  etanol,  sedangkan  kelarutan  asam  lemak bebas  cukup  baik  dalam  etanol  maka  metode ekstraksi  pelarut  digunakan  untuk  menurunkan bilangan  asam  dengan  pertimbangan  dapat menghindari kehilangan trigliserida.
Minyak  biji  turi  dengan  bilangan  asam  yang rendah  ditentukan  komposisi  asam  lemak penyusun trigliseridanya dengan GC-MS berdasarkan  kromatogram  dan  spektranya. Penentuan  asam  lemak  penyusun  trigliserida minyak biji turi ini selanjutnya dapat digunakan untuk  menentukan  berat  molekul  minyak  biji turi.  Salah  satu  syarat  suatu  senyawa  dapat dianalisis  dengan  GC-MS  adalah  senyawa tersebut harus bersifat mudah menguap (volatil), sehingga  dalam  hal  ini  minyak  diubah  terlebih dahulu  menjadi  bentuk  metil  esternya  melalui reaksi  transesterifikasi  menggunakan  katalis asam BF 3 .

## BAHAN DAN METODE
Penelitian  ini  menggunakan  beberapa  tahap yaitu  penapisan  fitokimia,  isolasi,  pengurangan FFA dan analisis minyak biji Turi. Bahan yang digunakan  adalah  minyak  yang  diekstraksi sendiri dari biji Turi sebagai bahan dasar sintesis metil ester. Pelarut n-heksana untuk mengekstraksi minyak, etanol pa untuk pemisahan  FFA,  fenolftalein  (PP)  untuk indikator dalam titrasi penentuan bilangan asam dan Na 2 SO 4 anhidrat sebagai bahan pengering.
Minyak diisolasi dengan metode ekstraksi soklet menggunakan  pelarut  n-heksana.  Kemudian
minyak  yang  diperoleh  dipisahkan  dari  asam- asam  lemak  bebasnya  menggunakan  metode ekstraksi  cair  dengan  etanol  96%.  Analisis komponen  penyusun  trigliserida  minyak  biji Turi dilakukan dengan metode GC-MS.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  dalam  identifikasi  komposisi  asam lemak  penyusun  minyak  biji  Turi  ( Sesbania gran-diflora (L)  Pers)  ini  meliputi  beberapa tahap yaitu penapisan fitokimia, isolasi minyak dan pengurangan kandungan asam lemak bebas.
Penapisan  fitokimia  dilakukan  untuk  menge- tahui kandungan golongan senyawa kimia dalam minyak  biji  turi    dan  juga  yang  terdapat  dalam fasa  minyak.  Hal  ini  berkaitan  dengan  metode isolasi  minyak  yang  akan  digunakan,  sehingga diharapkan  pada  minyak  yang  disolasi  tidak terdapat  komponen  lain.  Selanjutnya  dengan tidak  adanya  komponen  lain,  maka  proses analisis  akan  lebih  mudah  dan  seandainya minyak  tersebut  digunakan  sebagai  bahan awal untuk sintesis senyawa lain yang lebih berguna kemungkinan terbentuk produk samping menjadi lebih tertutup. Hasil analisis penapisan fitokimia terhadap biji turi disajikan dalam tabel 1.

## Tabel 1. Hasil penapisan fitokimia biji Turi

## Golongan  Hasil
Alkaloid + Flavonoid + Tanin - Steroid + Saponin - Kuinon +
Sedangkan  dalam  fasa  minyak  yang  diisolasi mengandung  senyawa  steroid.  Hal  ini  karena senyawa  alkaloid,  flavonoid  dan  kuinon  telah
terpisah  dan  terdapat  dalam  ampas  pada  saat ekstraksi  soklet,  karena  sifat  dari  alkaloid, flavonoid dan kuinon relatif polar sehingga tidak larut  dalam  n-heksana.  Adanya  steroid  dalam minyak  biji  Turi  ini  ditunjukkan  dengan terbentuknya  warna  biru  dengan  penambahan reagen anhidrida asetat dan asam sulfat pekat.
Minyak  yang  diperoleh  dari  isolasi  berwujud cair  pada  suhu  kamar,  berwarna  kuning kehitaman dengan bilangan asam 8,47 dan berat jenis 0,928 g/ml. Untuk setiap 100 gram serbuk biji  Turi  dapat  dihasilkan  minyak  rata-rata sebanyak 9,79% w/w dan volume rata-rata 11,86 ml.  Minyak  ini  masih  merupakan  campuran antara asam lemak bebas dengan trigliserida.
Di  dalam  reaksi  transesterifikasi  adanya  kadar FFA  yang  tinggi  sangat  mempengaruhi  hasil reaksi,  karena  asam  lemak  dapat  mudah mengalami reaksi oksidasi spontan oleh adanya oksigen yang menyebabkan kerusakan trigliserida  (Li,  2002),  Sehingga  pemisahan antara trigliserida dengan FFA harus dilakukan.
Penurunan bilangan asam ini dilakukan dengan metode  ekstraksi  pelarut  menggunakan  etanol 96%, karena kelarutan asam lemak bebas cukup baik. Asam lemak yang pada mulanya berada di dalam  fasa  minyak  bersama  dengan trigliserida akan  terdistribusi  ke  fasa  etanol,  karena  asam lemak  mempunyai  gugus  karboksilat  yang bersifat polar. Sehingga berdasarkan perbedaan kelarutan  ini  maka  antara  trigliserida  dengan asam  lemak  bebas  dalam  etanol  dapat dipisahkan.  Proses  pemisahan  fasa  etanol dengan  fasa  minyak  dapat  dilakukan  dengan metode  ekstraksi  pelarut.  Minyak  diperoleh dengan bilangan asam sebesar 0,99 dengan berat jenis 0,965 g/ml yang masih tetap berwujud cair
pada  suhu  kamar  dan  berwarna  kuning kehitaman.

## 1. Analisis minyak biji Turi
Analisis  senyawa  yang  terdapat  dalam  minyak biji  Turi  dengan  kadar  FFA  0,99  ditentukan dengan metode GC-MS. Karena metode GC-MS merupakan salah satu metode yang efektif untuk penentuan struktur senyawa, karena memerlukan waktu analisis yang cepat, daya pisah baik, dapat melakukan analisis kualitatif maupun kuantitatif, kepekatan tinggi dan sederhana.
Salah  satu  syarat  untuk  suatu  senyawa  supaya dapat  dianalisis  menggunakan  GC-MS  adalah senyawa  tersebut  bersifat  mudah  menguap (volatil).  Suatu  asam  lemak  rantai  panjang mempunyai  titik  didih  yang  tinggi  karena mempunyai gugus karboksilat yang menyebabkan terjadinya ikatan hidrogen, selain itu juga semakin bertambahnya rantai hidrokarbon  maka  titik  didihnya  meningkat (Fessenden dan Fessenden, 1999).
Supaya titik didih senyawa yang akan dianalisis menjadi  rendah  maka  dilakukan  transformasi terhadap gugus karboksilat menjadi gugus ester dengan  katalis  Boron  Trifluorida  (BF3) menggunakan  metanol  menghasilkan  senyawa metil  ester  asam  lemak  yang  dapat  dianalisis dengan GC-MS (Shanta dan Napotilano, 1992).
Alat  GC-MS  dioperasikan  pada  150-290 o C dengan  kenaikan  temperatur  10 o C/5  menit,  gas pembawa helium bertekanan 10 Kpa, fase diam CP-Sil  5  CB  dengan  panjang  25  m  dan menggunakan detektor FID bersuhu 300 o C.
Gambar 1. Kromatogram minyak biji Turi
Dari spektra GC-MS tersebut dapat terlihat ada- nya 5 puncak dengan waktu retensi, kelimpahan, dan luas puncak yang berbeda, sehingga terdapat 5 senyawa metil ester yang berbeda. Data yang lebih  lengkap  mengenai  data-data  tersebut ditampilkan pada tabel 2.
Tabel 2. Analisis asam lemak trigliserida minyak biji Turi dengan GC-MS Peak t R A (%) M + ME 1 10,529 14,25 270  Palmitat 2 12,388 39,13 294  Linoleat 3 12,485 31,09 296  Oleat 4 12,778 13,97 298  Stearat 5 14,705 1,55 326  Arakhidar
Keterangan: t R :Waktu retensi, M + : Masa molekul (g/mol), A: Luas puncak, ME: Metil ester asam lemak.
Analisis  data  MS  dari  masing-masing  puncak dari  tiap  senyawa  tersebut  dapat  dilakukan dengan  mengamati  harga  M + serta  dari  pola fragmentasi    berdasarkan  harga  m/e.  Puncak khas  dari  suatu  metil  ester  rantai  panjang  tak bercabang adalah pada m/e : 74 akibat penataan ulang  Mc  Laferty  yang  menghasilkan  kation [H 3 CCOOCH 3 ] + ,  pola  pemecahan  khas  metil ester  yang  lain  adalah  M-32  terjadi  akibat pelepasan  molekul  CH 3 OH,  pola  pecahan  m/e sebesar  28,  42  dan  56  memberikan  informasi kemungkinan  pelepasan  alkena,  M-31  adalah
Ismiyarto dkk: Identifikasi Komposisi Asam Lemak dari Minyak Benih Turi (Sesbania grandiflora (L) Pers)
CH 3 O.  serta terdapat pemecahan  berkandungan oksigen M-59  yaitu H 2 C-O-CH=O (Silverstein, dkk., 1981).
Gambar 2. Penyusunan ulang Mc Laferty
Berdasarkan  tabel  2  maka  senyawa  penyusun trigliserida  minyak  biji  Turi  dari  pola kromatogram  GC-MS  diketahui  yaitu  asam palmitat  (16:0)  14,25%;  asam  linoleat  (18:2) 39,13%;  asam  elaidat  (18:1)  31,09%;  asam stearat (18:0) 13,97% dan asam arakhidat (20:0) 1,55%  serta  berat  molekul  tri-gliserida  minyak biji  Turi  kasar  adalah  872,769  g/mol  yang berwujud  cair  pada  suhu  kamar  dan  berwarna kuning kehitaman.
Dengan demikian kandungan asam lemak utama penyusun  trigliserida  adalah  asam  lemak  jenuh (asam palmitat, asam stearat dan asam arakhidat) sebesar 70,22% dan asam lemak tak jenuh (asam linoleat  dan  asam  elaidat)  sebesar  29,77%. Karena  jumlah  dari  asam  lemak  jenuh  lebih besar maka minyak biji Turi berwujud cair pada temperatur  kamar.  Hal  ini  karena  asam  lemak jenuh strukturnya rapat dan mampat sedangkan asam  lemak  tak  jenuh  berkonfigurasi cis , sehingga  tidak  bisa  rapi  dan  mampat,  sehingga mengakibatkan  minyak  biji  Turi  cenderung
berfasa  cair  pada  suhu  kamar  (Fessenden  dan Fessenden, 1999)

## KESIMPULAN
Berdasarkan  kromatogram  dan  spektra  GC-MS dapat diketahui asam lemak penyusun trigliserida  biji  Turi  yaitu  asam  palmitat  (16:0) 14,25%;  asam  linoleat  (18:2)  39,13%;  asam elaidat  (18:1)  31,09%;  asam  stearat  (18:0) 13,97%  dan  asam  arakhidat  (20:0)  1,55%  serta berat molekul trigliserida minyak biji Turi kasar adalah 872,769 g/mol yang berwujud cair pada suhu kamar dan berwarna kuning kehitaman.

## DAFTAR PUSTAKA
Duke,  J.A.,  1983, “Sesbania  grandiflora  (L) Pers” , Handbook of Energy Crops.
Fessenden,  R.  J.  and  Fessenden,  J.  S.,  1999, “Kimia  Organik”, a.b.:  Pudjaatmaka,  A. H.,  Jilid  2,  Edisi  ketiga,  Erlangga, Jakarta., 409-410.
Li,  H.,  2002, “Ultrasound  and  Microwave Assisted  Extraction  of  Soibean  Oil”, Presented  for  the  Master  of  Science Degree, University of Tennesse,
Knoxville., 1-7.
Ma, F.L.D., and Hanna, M.A., 1998, “The Effect of Catalust, Free Fatty Acid and Water on Transesterification  of  Beef  Tallow”, J.
Am. Soc. of Agricultural Engineer., 1261- 1264.
Prasetya, N.B.A., 2004, “Optimasi Rasio Berat NaOH  terhadap  Minyak  Biji  Karet (Hevea braciliensis) dalam Proses Pembentukan  Produk  Transesterifikasi Menggunakan Metanol”, Jurusan  Kimia,
F. MIPA, UNDIP, Semarang., 14-20.
Shanta,  N.,  and  Napotilano,  G.  E.,  1992. “Review:  Gas  Chromatography  of  Fatty Acid”. J. Chromatography., 37-51.
Silverstein, R.M., Bassler, G. C., and Morril, T.
C.,  1981, “Penyidikan  Spektrometrik Senyawa Organik” , a.b.: Hartomo, A. J.:
Purba,  A.  V.,  Edisi  keempat,  Erlangga, Jakarta.,28-30.
O C C H 2 CH 2 O CH H 2 C C H 2 R H H 3 C CH 3 O C CH 2 OH -CH 2 =CH(CH 2 ) 2 R