PRODUKSI DAG DARI VIRGIN COCONUT OIL (VCO) MELALUI REAKSI TRANS- ESTERIFIKASI MENGGUNAKAN ENZIM LIPASE DEDAK PADI ( Oryza Sativa L. ) SPESIFIK C 18-20 TERIMOBILISASI KARBON AKTIF SEBAGAI BIOKATALIS
DAG Production of Virgin Coconut Oil (VCO) Through The Trans -Esterification Reaction Using The Enzyme Lipase From Rice Bran ( Oryza Sativa L. ) Specific C 18-20 Immobiled of The Activated Carbon As Catalyst
Seniwati Dali 1 , Firdaus 1 Hendra J. Rusman 1*
1 Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Hasanuddin University Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10, Tamalanrea Indah, Makassar, 90245- Indonesia
* Corresponding author, e-mail: hendrarusmanlipase@gmail.com
Received: June 2017 Published: July 2017

## ABSTRACT
This  research  aims  to  produce  DAG  of  the  VCO  through  the  substrate  reaction  of trans -esterification using lipase enzymes specifically C 18-20 from rice bran ( Oryza Sativa L .) immobile of activated carbon as a catalyst. Phases of this research starts with the enzyme lipase do immobile using activated carbon; next enzymes  of  immobile  used  to  produce  DAG  through  the  trans-esterification  reaction  using  a  VCO  as  a substrate and methanol as co-substrate; DAG and methyl ester produced identified using FTIR instrument and GC-MS instruments. The results showed that there were three compounds DAG and three compound methyl  ester  produced  trans-esterification  reaction,  namely  (1)  1-laurin,  3-kaproin  esters  of  glycerol; (2) 2-laurin, 3-kaprilin esters of glycerol; (3) 1-laurin, 3-kaprilin esters of glycerol; (4) methyl ester oleic; (5) methyl ester stearic acids; and (6) methyl ester arachidat.
Keywords: VCO, DAG, rice bran Lipase specifically C 18-20 , trans-esterification

## PENDAHULUAN
Virgin  Coconut  Oil (VCO)  merupakan minyak dengan kadar asam lemak bebas yang rendah  yaitu  0,0002%  dan  didominasi  oleh asam lemak rantai sedang (C 10-16 ) seperti asam laurat,  asam  kaprat,  asam  palmitat,  asam palmitooleat,  asam  kaprilat,    dan    asam kaproat dengan total persentase sekitar 88,7% sedangkan asam lemak rantai panjang (C 18-20 ) seperti asam oleat, asam stearat, asam linoleat, asam  linolenat,  dan  asam  arachidat  hanya sekitar 11,3%. VCO dapat dikonversi menjadi MAG,  DAG,  asam  lemak,  metil  ester  asam lemak, dan gliserol (Prakosa, 2010, Mappriratu dan Irijana, 2010). DAG merupakan  salah  satu  hasil konversi  VCO  yang  dapat  dimetabolisme secara  efisien  oleh  tubuh  sebagai  sumber energi  sehingga  dapat  mencegah  akumulasi lemak tubuh ( body fat ); Selain itu, DAG dapat
menurunkan Low Density Lipoprotein (LDL), triasilgliserol (TAG) dan inhibitor plasminogen;  serta  dapat  dicampur  dengan monoasilgliserol  (MAG)  yang  digunakan sebagai  surfaktan  makanan  dan  anti  mikroba terutama yang mengandung asam lemak rantai sedang (Dwiyuni, 2006).
DAG dapat diproduksi dari VCO dengan cara hidrolisis atau trans -esterifikasi menggunakan metode kimiawi maupun enzimatik. Namun produksi DAG menggunakan  metode  kimiawi  memiliki kelemahan  yaitu  membutuhkan  suhu  dan tekanan yang tinggi (Widodo, 2009, Rahardja dkk.,  2011,  Lestari  dkk.,  2012).  Dengan demikian, metode enzimatik adalah alternaitif yang baik dalam memproduksi DAG. Penggunaan  metode  enzimatik  di  dalam memproduksi  DAG  dari  VCO  umumnya menggunakan  lipase  mikrobial  spesifik  2 imobil akan tetapi, lipase mikrobial umumnya
mempunyai harga yang relatif mahal (Kurnia, 2010).  Kondisi  ini  disebabkan  proses  isolasi yang  relatif  rumit  dan  waktu  yang  diperlukan relatif lama. Dengan demikian maka diperlukan  enzim  lipase  selain  mikrobial  dan salah satu enzim lipase yang berpotensi untuk mengkatalisis  VCO  menjadi  DAG  adalah enzim  lipase  spesifik  C 18-20 dari  dedak  padi ( Oryza  Sativa  L. )  yang  telah  diimobilisasi (Dharsono  dan  Oktari,  2010,  Wahyuningsih dkk., 2011).
Alasan  penggunaan  enzim  ini  adalah  (1) VCO  merupakan  minyak  yang  umumnya tersusun  dari  asam  lemak  rantai  sedang  (C 10- 16 )  (Prakosa,  2009,  edahwati,  2011)  sehingga enzim  lipase  dedak  padi  cenderung  untuk mengkatalisis  reaksi  hidrolisis  dan trans - esterifikasi  pada  asam  lemak  rantai  panjang yang  terikat  pada  TAG,  dengan  demikian maka  produk  yang  dihasilkan  dari  reaksi trans- esterifikasi  umumnya  merupakan  metil ester  asam  lemak  (MEAL)  dan  diasilgliserol (DAG)  (Arvian  dkk ., 2009,    Khadimah  dkk., 2011, Suharyanto dkk ., 2011), (2) biaya yang diperlukan  untuk  produksi  enzim  relatif murah  (Wahyuningsih  et.al ., 2011),  serta  (3) enzim  lipase  imobil  umumnya  menghasilkan produk dengan tingkat kemurnian yang tinggi karena  memiliki  spesifitas  reaksi  dan  mudah dipisahkan dari produk (Seniwati, 2010).

## METODOLOGI

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  yaitu  :  Lipase dedak padi ( Oryza Sativa L ), buffer fosfat pH 6,5; karbon aktif, VCO ( Virgin Coconut Oil ),
Na 2 SO 4 p.a  (merck),  kloroform  p.a  (merck), dan metanol p.a (merck).

## Alat
Alat  yang  digunakan  yaitu,  alat-alat instrumen:  instrumen  FTIR  (Shimadzu  model IR Prestige-21 ), instrumen GC-MS
(Zhimadzu  model  QP-2010  Plus),  neraca analitik  (Acculab),  oven,  blender, hot  plate stirrer (Vella), shaker incubator (BL Barnstead/Lab-line Max Q 4000), seperangkat alat  destilasi,  pipet  volume,  corong  Buchner, mikropipet,  dan  alat-alat  gelas  (pyrex)  yang terdiri  dari  :  Gelas  ukur,  gelas  kimia, erlenmeyer,  tabung  reaksi,  pipet  volume,  dan pipet tetes.

## Prosedur Kerja
15  gram  VCO  ditambahkan  dengan  7,5 mL  metanol  dan  7,5  gram  enzim  imobil kemudian diinkubasi selama 6 jam pada suhu 50 o C;  selanjutnya  dilakukan  ekstraksi  produk menggunakan 25 mL  kloroform, didinginkan, dan disaring; selanjutnya, dilakukan evaporasi pelarut  pada  suhu  65 0 C.  fase  minyak  yang diperoleh dilarutkan kembali di dalam 50 mL n-heksana  kemudian  dicuci  dengan  2  kali  25 mL  aquades  dan  dipisahkan  menggunakan corong pisah; selanjutnya dikeringkan dengan Na 2 SO 4 anhidrat  dan  dilakukan  evaporasi pelarut pada suhu 55 0 C; selanjutnya dilakukan analisis  kualitatif  menggunakan  instrumen FTIR dan GC-MS.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Senyawa Hasil Katalisis Menggunakan Instrumen FTIR
Identifikasi senyawa hasil katalisis menggunakan  instrumen  FTIR  bertujuan untuk  mengetahui  hasil  produksi  DAG melalui  trans-esterifikasi  berdasarkan  gugus fungsi. Pita serapan yang menujukkan adanya senyawa  hasil  katalisis  enzim  lipase  dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Pita serapan senyawa hasil katalisis enzim lipase dedak padi ( Oryza Sativa L. ) Spesifik C 18-20 Berdasarkan hasil identifikasi menggunakan instrumen FTIR, senyawa hasil katalisis reaksi trans- esterifikasi diduga merupakan  metil  ester  asam  lemak  sebagai produk utama dan asil gliserol sebagai produk samping.  Senyawa  metil  ester  asam  lemak teridentifikasi  daerah  bilangan  gelombang 1747,51  cm -1 yang  merupakan  pita  serapan C=O  karbonil  ester  kemudian  diperkuat  di daerah  bilangan  gelombang  1228,66  cm -1 yang  merupakan  pita  serapan  O=C-O;  serta pita  serapan  CH 3 yang  terdapat  di  daerah bilangan  gelombang  1375,25  cm -1 dan 1462,04 cm -1 ; asam lemak jenuh teridentifikasi pada daerah bilangan gelombang  2852,72  cm -1 dan  2924,09  cm -1 yang  merupakan  pita  serapan  C-H sp 3 ; sedangkan asam lemak tak jenuh teridentifikasi pada daerah bilangan gelombang 1625,99 cm -1 yang merupakan pita serapan C=C kemudian diperkuat dengan pita serapan  HC=CH cis yang  terdapat  pada daerah  bilangan  gelombang  723,31  cm -1 dan
pita serapan HC=CH trans yang terdapat pada daerah  bilangan  gelombang  964,41  cm -1 ; senyawa  asil  gliserol  teridentifikasi  pada  pita serapan  ester  dan  asam  lemak  kemudian diperkuat  dengan  adanya  C-O  sekunder  yang terdapat  pada  daerah  bilangan  gelombang 1111,00  cm -1 ;  dan  pita  serapan  OH  bebas yang  terdapat  di  daerah  bilangan  gelombang 3471,87 cm -1 .
Identifikasi Senyawa Hasil Katalisis Menggunakan Instrumen GC-MS
Identifikasi senyawa hasil katalisis menggunakan  instrumen  GC-MS  bertujuan untuk mengetahui senyawa produk hasil trans- esterifikasi berdasarkan fragmen-fragmen senyawa  yang  terdapat  pada  spektrum  MS Hasil  identifikasi  senyawa  menggunakan instrumen GC-MS dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.  Kromatogram sampel hasil katalisis menggunakan substrat Virgin Coconut Oil (VCO)
Berdasarkan  hasil  kromatogram  GC sampel  dapat  diketahui  bahwa  terdapat  23 senyawa  yang  terkandung  di  dalam  substrat VCO,  akan  tetapi,  beberapa  spektrum  MS yang dihasilkan menunjukkan adanya senyawa  DAG  dan  metil  ester  asam  lemak rantai  panjang  (C 18-20 ).  Adanya  senyawa tersebut  diketahui  berdasarkan  fragmentasi yang  dapat  dilihat  pada  beberapa  spektrum MS.
10
15 20
25 30 Waktu Retensi (Menit )
5
Senyawa  yang  terdapat  pada  peak  9 teridentifikasi merupakan senyawa metil ester oleat.  Adanya  senyawa  tersebut  ditandai dengan  munculnya  peak  m/z=74  yang merupakan hasil fragmentasi melalui
mekanisme McLafferty dengan  melepaskan
senyawa  C 16 H 30 dan  peak  m/z=  264  yang merupakan  hasil  pelepasan  senyawa  CH 3 OH. Spektrum  MS  ini  dapat  dilihat  pada  Gamber 3,  dan  mekanisme  fragmentasi  selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 3. Spektrum MS metil ester oleat
Gambar 4. Mekanisme fragmentasi metil ester oleat
Senyawa  yang  terdapat  pada  peak  10 teridentifikasi merupakan senyawa metil ester stearat.  Adanya  senyawa  metil  ester  stearat sebagai  hasil  katalisis  ditandai  dengan munculnya  peak  m/z=74  yang  merupakan hasil fragmentasi melalui mekanisme
McLafferty dengan  melepaskan  senyawa C 16 H 32 dan  peak  m/z=  255  yang  merupakan hasil  pelepasan  senyawa  C 3 H 7 .  Spektrum  MS senyawa  ini dapat dilihat  pada  Gambar 5  dan mekanisme  fragmentasi  selengkapnya  dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 5. Spektrum MS metil ester stearat
Gambar 6. Mekanisme fragmentasi metil ester stearat
Senyawa  yang  terdapat  pada  peak  15 teridentifikasi merupakan metil ester arachidat.  Adanya  senyawa  tersebut  ditandai dengan  munculnya  peak  m/z=  74  yang merupakan hasil fragmentasi melalui
mekanisme McLafferty dengan  melepaskan
C 18 H 36 dan  m/z=  283  yang  merupakan  hasil pelepasan  senyawa  C 3 H 7 .  Spektrum  MS senyawa  ini dapat dilihat  pada  Gambar 7  dan mekanisme  pola  fragmentasi  selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 7. Spektrum MS metil ester arachidat
Gambar 8. Mekanisme fragmentasi metil ester arachidat
Senyawa  yang  terdapat  pada peak 19 teridentifikasi  sebagai  1-laurin,  3-kaproin diasilgliserol.  Adanya  senyawa  ini  ditandai dengan  munculnya  peak  m/z=  173  yang merupakan hasil pelepasan senyawa C 12 H 24 O 2 yang  dilanjutkan  dengan  fragmentasi  hingga
mencapai  m/z=  99  yang  merupakan  hasil pelepasan senyawa C 3 H 6 O 2 dan m/z=183 yang merupakan hasil pelepasan senyawa C 8 H 15 O 4 . Spektrum  MS  senyawa  ini  dapat  dilihat  pada Gambar  9  dan  mekanisme  pola  fragmentasi dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 9. Spektrum MS 1-laurin, 3-kaproin diasilgliserol
Gambar 10. Mekanisme fragmentasi 1-laurin, 3-kaproin diasilgliserol
Senyawa  yang  terdapat  pada peak 21 teridentifikasi  sebagai  2-laurin,  3-kaprilin diasilgliserol.  Adanya  senyawa  ini  ditandai dengan  munculnya  peak  m/z=  201  yang merupakan hasil pelepasan senyawa C 12 H 22 O 2 , m/z=  183  yang  merupakan  hasil  pelepasan
senyawa  C 11 H 21 O 4 ,  dan  m/z=  127  yang merupakan  pelepasan  senyawa  C 15 H 28 O 4 . Spektrum  MS  senyawa  ini  dapat  dilihat  pada Gambar  11  dan  mekanisme  fragmentasi selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 11. Spektrum MS 2-laurin, 3-kaproin diasilgliserol
Gambar 12. Mekanisme fragmentasi 2-laurin, 3-kaproin diasilgliserol
Senyawa  yang  terdapat  pada peak 22 teridentifikasi  sebagai,  1-laurin,  3-kaprilin diasilgliserol.  Adanya  senyawa  ini  ditandai dengan  munculnya  peak  m/z=  201  yang merupakan hasil pelepasan senyawa C 12 H 23 O 2 dilanjutkan  dengan  pelepasan  CH 2 hingga memunculkan peak m/z= 187, m/z= 183 yang
merupakan hasil pelepasan senyawa C 11 H 21 O 4 , dan  m/z=  127  yang  merupakan  pelepasan senyawa C 15 H 28 O 4 . Spektrum MS senyawa ini dapat dilihat pada Gambar 13 dan mekanisme fragmentasi  selengkapnya  dapat  dilihat  pada Gambar 14.
Gambar 13. Spektrum MS 1-laurin, 3-kaprilin diasilgliserol
Gambar 14. Mekanisme fragmentasi 1-laurin, 3-kaprilin diasilgliserol
Tabel 1.  Hasil analisis spektrum MS hasil Produksi DAG melalui reaksi trans- esterifikasi No. Peak Waktu Retensi (tR) Area (%) Fragmentasi (m/z) Senyawa Hasil Identifikasi 9. 21,055 2,27 296 (M+), 281, 264, 239, 222, 208, 207, 179, 165, 157, 151, 143,137, 129, 123, 115,101, 97, 95, 87, 83, 81, 74, 69, 55, 43, 41 Metil ester oleat 10, 21,469 7,53 298 (M+), 255, 241, 227, 213, 188, 185, 181, 171, 157, 153, 143, 129, 125, 115, 101, 97, 87, 83, 69, 55, 43, 41 Metil ester stearat 15. 24,151 1,53 326 (M+), 283, 255, 241, 227, 213, 209, 199, 185, 181, 171, 157, 153, 143, 129, 125, 115, 101, 97, 87, 83, 74, 69, 55, 43, 41 Metil ester arachidat 19. 27,482 1,65 372 (M+), 183, 173, 159, 141, 129, 113, 99, 85, 71, 57, 43 1-laurin, 3-kaproin diasilgliserol 21. 30,650 5,30 400 (M+), 201, 183, 127, 85, 71, 57, 43 2-laurin, 3-kaprilin diasilgliserol 22. 31,157 14,80 400 (M+), 201, 187, 183, 127, 85, 71, 57, 43 1-laurin, 3-kaprilin diasilgliserol Berdasarkan hasil identifikasi menggunakan  instrumen  FTIR  dan  GC-MS menunjukkan  bahwa  penggunaan  enzim lipase  dedak  padi  ( Oryza Sativa  L. )  spesifik C 18-20 sebagai biokatalis di dalam memproduksi  DAG  tidak  menunjukkan adanya  MAG  dan  metil  ester  asam  lemak rantai  pendek  (C 1-8 )  dan  metil  ester  asam
lemak  rantai  sedang  (C 10-16 )  sebagai  produk campuran  sehingga  enzim  ini  sangat  di dalam  penggunaannya  untuk  mengkatalisis substrat  VCO  menjadi  DAG.  DAG  hasil produksi dapat dimanfaatkan sebagai antimikroba  karena  didominasi  oleh  asam laurat. Reaksi katalitik enzim lipase tersebut dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar  15.      Reaksi  enzim  lipase  dedak  padi  ( Oryza  Sativa  L. )  spesifik  C 18-20 di  dalam mengkatalisis substrat VCO menjadi DAG

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis menggunakan  FTIR  dan  GC-MS  dapat diketahui produksi DAG dari VCO menggunakan  enzim  lipase  dedak  padi ( Oryza  Sativa  L. )  spesifik  C 18-20 sebagai biokatalis  menghasilkan  tiga  senyawa  DAG dan tiga senyawa metil ester yang dihasilkan reaksi  trans-esterifikasi  yaitu  (1)  1-laurin, 3-heksanoin  ester  gliserol,  (2)  2-laurin, 3-oktanoin  ester  gliserol,  (3)  1-laurin, 3-heksanoin  ester  gliserol,  (4)  metil  ester oleat,  (5)  metil  ester  stearate,  dan  (6)  metil ester arachidat .

## DAFTAR PUSTAKA
Arvian  F.,  Yulianto  M.E.,  Hari  S.,  Mulikin H.,  Yuariski  O.,  2009,  Pengembangan Proses  Enzimatik  Untuk  Produksi Biodiesel  dari  Minyak  Biji  Karet, Simposium  Nasional  RAPI  VIII  2009, ISSN: 1412-9612 .
Dharsono W., Oktari Y.S., 2010, Pembuatan Biodiesel Dari Dedak Padi dan Metanol Dengan  Esterifikasi  In  Situ, Skripsi , Universitas Diponegoro, Semarang.
Dwiyuni  M.,  2006,  Kajian  Sifat  Fisiko-
Kimia  Ekstraksi  Minyak  Kelapa  Murni (Virgin  Coconut  Oil,  VCO)  dengan Metode  Pembekuan  Krim  Santan,
Skripsi, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Edahwati  L.,  Aplikasi  Penggunaan  Enzim Papain dan Bromelin Terhadap Perolehan  VCO, UPN  Press,  ISBN: 978-602-8915-26-6, 2011 .
Khadimah  N.,  Argo  B.D.,    Susilo  B.,  2014,
Konversi  Minyak  Nyamplung  Menjadi Biodiesel  Menggunakan  Enzim  Lipase Candida  Rugosa, Proceeding  Seminar Nasional, Teknologi Praktisdalam Upaya  Konservasi  Air  dan  Energi, Jurusan Teknik Lingkungan, Universitas Lambung Mangkurat, ISBN 978-602-9092-64-6 .
Kurnia,  2010,  Produksi  Enzim  Lipase  Dari Aspergullus Niger Untuk Menghasilkan Monoasilgliserol, Tesis ,  Universitas
Diponegoro, Semarang. Lestari  S.P.,  Harjono;  Supartono,  2012, Sintesis Askorbil-Laurat Melalui Reaksi  Esterifikasi  dengan  Katalis Enzim  Lipase ,  Idn.J.  Chem  Sci.  1  (2) (2012) . Mappiratu, Ijirana, 2010, Penelitian
Pembuatan  Metil  Ester  Asam  Lemak Rantai  Sedang  Dan  Rantai  Panjang Serta  Pemurnian  Gliserol  dari  Minyak Kelapa  Murni, Jurnal  Penelitian  Hasil Hutan  Vol.  28  No.  4,  Desember  2010: 415-426 . Prakosa  A.H.,  2009, Pembuatan  Minyak Kelapa  Murni  (Virgin  Coconut  Oil)
Menggunakan Fermentasi Ragi Tempe ,
Skripsi, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas  Teknik,  Universitas  Sebelas Maret, Surakarta. Seniwati,  2010,  Studi  Enzim  Lipase  Dari Aspergillus Oryzae Pada Kopra Berjamur  dan  Pemanfaatannya  Dalam Menghidrolisis Minyak Kelapa Menjadi DAG, Disertasi , Universitas Hassanudin, Makassar. Suharyanto, Panji-T, Perwitasari U., Optimasi  Produksi  Diasilgliserol  dari
Crude  Palm  Oil  Menggunakan  Lipase Spesifik  1-3  Gliserida  dari  Rhizopus Oryzae TP-2, Balai Penelitian Bioteknologi.    Perkebunan,  Menara Perkebunan 2011, 79(1), 23-29 . Wahyuningsih;  Pudjiastuti I;  Kusumianti  H, 2011,  Asidolisis  Enzimatik  Minyak Ikan Tuna (Thunnus Thynnus) Menjadi Produk  Asam  Lemak  Kaya  Omega-3 Dengan  Pemanfaatan  Lipase  Getah Pepaya  (Carica  Papaya  Latex), Hasil Penelitian TTG Hibah Bersaing Melalui SK Dekan No 304/SK/UN7.3.3/IV/2011, DIPA Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang .