## PENGARUH VARIASI VARIABEL REAKSI PADA PROSES EKSTRAKSI REAKTIF MESOKARP SAWIT UNTUK MENGHASILKAN BIODIESEL
Pascalis Novalina 1 , Arya Josua S 1 , Taslim 1 , Tjahjono Herawan 2
1 Departmen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Sumatera Utara Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155, Indonesia
2 Pusat Penelitian Kelapa Sawit, Medan 20158, Indonesia
E-mail :pascalisnovalina@rocketmail.com

## Abstrak
Metode konvensional untuk produksi biodiesel memerlukan minyak yang diekstrak dari biomassa sebelum dapat  ditransesterifikasikan  menjadiasam  lemak  metil  ester  (FAME).  Ekstraksi  reaktif  dapat  digunakan untuk  menghasilkan  biodiesel  denganperolehan yield tinggi,  biaya  produksi  yang  rendah,  mengurangi waktu  reaksi  dan  penggunaan  reagen  serta  co-pelarut,  sehingga  mempermudah  untuk  menghasilkan biodiesel.  Dalam  penelitian  ini,  ekstraksi  reaktif  diterapkan  untuk  menghasilkan  biodiesel  dari  CPO  hasil ekstraksi  mesokarp  buah  sawitmenggunakan  dimetil  karbonat  sebagai  pelarut  dan  reagen,  dan  novozym ® 435  sebagai  katalis.  Metanol  digantikan  oleh  dialkil  karbonat,  terutama dimetilkarbonat.  Dimetil  karbonat dapat  digunakan  sebagai  pelarut  dan  sebagai  reagen,  sehingga  ekstraksi  reaktif  sangat  mudah  untuk diaplikasikan. Parameter  yang  dipelajari  meliputi  suhu  reaksi  (50, 60,  dan 70  °C),  waktu reaksi  (8,  16, 24 jam),  rasio  molar  reaktan  DMC/mesokarp  sawit  (50:1,  60:1,70:1n/n),  jumlah  konsentrasi  novozym ® 435 (5%, 10%, 15% wt). Dan yield biodiesel tertinggi diperoleh pada kondisi suhu reaksi 60 °C, waktu reaksi 24 jam, rasio molar reaktan DMC/mesokarp sawit 60:1 (n/n), dan konsentrasi novozym ® 435 sebesar 10% b/b. Penelitian  menunjukkan  bahwa  sintesis  biodiesel  melalui  ekstraksi  reaktif  menggunakan  mesokarp  buah sawit sebagai bahan bakumemerlukan biaya produksi yang rendah.
Kata kunci: biodiesel, dimetil karbonat, ekstraksi reaktif,  mesokarp sawit, novozym ® 435

## Abstract
The  conventional  method  for the production  of  biodiesel needed  the  oil  that  is  extracted from the  biomass before  it  can  be  transesterified  into  fatty  acid  methyl  esters  (FAME).  Reactive  extraction  can  be  used  to produce  biodiesel  with high-yield, low  production costs, reduce  the  reaction time  and the  use  of reagents and co-solvents, making it easier to produce biodiesel. In this study, reactive extraction applied to produce biodiesel  from  palm  fruit  mesocarp  extracted  using  dimethyl  carbonate  as  a  solvent  and  reagents,  and novozym®435 as a catalyst. Methanol was replaced by dialkyl carbonates, particularly dimethyl carbonate. Dimethyl carbonate can be used as a solvent and as a reagent, so reactive extraction is very easy to apply. The parameters will be study are reaction temperature (50, 60, and 70 °C), reaction time (8, 16, 24 hours), the molar ratio of reactants (50: 1, 60: 1, 70: 1 n/n ), the  concentration of novozym ® 435 (5%, 10%, 15% wt).The results showed that the highest biodiesel yield can  be achivied at conditions temperature of 60 °C, reaction  time  24  hours,  molar  ratio  of  reactants  palm  mesocarp  to  DMC  1:60,  and  novozym ® 435 concentration  of  10wt%.  The  results  showed  that  the  synthesis  of  biodiesel  via  reactive  extraction  using palm mesocarp as raw material requires a low production cost.
Keywords: biodiesel, dimethyl carbonate, reactive extraction, oil palm mesocarp, Novozym ® 435

## Pendahuluan
Saat  ini,  bahan  bakar  fosil  adalah  sumber utama  energi  global.  Namun, diperkirakan  bahwa  era bahan  bakar  murah  dan  mudah  diakses  akan  segera berakhir  [16].  Masalah  lingkungan  muncul  seperti peningkatan  pemanasan  global  yang  disebabkan  oleh pembakaran  bahan  bakar  fosil  [11].  Oleh  karena  itu, untuk  mengatasi  masalah  ini  harus  ada  diversifikasi energi dengan mencari energi terbarukan alternatif.
Salah  satu  energi  alternatif  yang  berasal  dari sumber  daya  terbarukan  dari  makanan  dan  non- makanan  adalah  biodiesel  [32].  Biodiesel  merupakan bahan bakar terbarukan, biodegradable, tidak beracun, dan ramah lingkungan. Biodiesel menghasilkan  emisi yang  lebih  rendah,  memiliki  titik  nyala  yang  tinggi,
pelumas  daya  yang  lebih  baik,  dan cetane  number tinggi.  Penggunaan  biodiesel  memiliki  potensi  untuk mengurangi  tingkat  polusi  dan  mungkin  karsinogen [18].
Bahan  baku  yang  digunakan  untuk  produksi biodiesel bervariasi tergantung pada wilayah geografis dan  kondisi  budidaya  dan  ketersediaan  [9].  Indonesia merupakan salah satu produsen minyak sawit terbesar di  dunia.  Total  luas  perkebunan  di  Indonesia  adalah sekitar  8  juta  hektar  dan  diperkirakan  mencapai  13 juta hektar  pada  tahun  2020.  Indonesia  menghasilkan lebih  dari  23  juta  ton  minyak  sawit  pada  tahun  2012 [3].  Daya  tarik  buah  kelapa  terletak  pada  kandungan minyak yang tinggi, jauh melebihi dari minyak nabati lainnya,  dan  biaya  produksi  yang  lebih  rendah  [22].
Oleh  karena  itu,  penggunaan  buah  sawit  sebagai bahan  baku  biodiesel  selain  murah,  berlimpah ketersediaannya  langkah  penting  menuju  proses produksi biodiesel dan berkelanjutan
Dalam  proses  produksi  biodiesel,  proses  kimia transesterifikasi  banyak  digunakan.  Namun  ia memiliki  beberapa  kelemahan  seperti  pemulihan katalis dan pemurnian gliserol sulit dan membutuhkan banyak  air  cuci.  Penggunaan  katalis  enzim  dapat mengatasi  kelemahan  tersebut.  Proses  enzimatik mampu  bereaksi  pada  kondisi  suhu  moderat, pemulihan produk  lebih  mudah,  dan konversi produk yang tinggi [2].
Enzim  lipase  adalah  salah  satu  yang  cocok sebagai  katalis  untuk  transesterifikasi  dari  berbagai bahan  baku,  bahan  baku  bahkan  dengan  nilai  asam tinggi, yang dianggap sebagai bahan baku berkualitas rendah.  Jenis immobilized  lipase (IL)  yang  paling umum  adalah  Novozym ® 435,  Candida  antarctica lipase  B  [9,10,34].  Metode  konvensional  untuk produksi  biodiesel  membutuhkan  minyak  yang diekstrak dari biomassa sebelum dapat ditransesterifikasikan  menjadi  ester.  Ini adalah  proses yang panjang [3]. Ekstraksi dan transesterifikasi dapat terjadi  dalam satu langkah, dimana alkohol bertindak sebagai  pelarut  ekstraksi  dan  reagen  transesterifikasi [26].
Namun,  dalam  transesterifikasi  enzim-katalis, metanol  menunjukkan  efek  negatif  pada  aktivitas enzim  sehingga  menurunkan hasil produksi  [1].  Oleh karena  itu,  untuk  meningkatkan  aktivitas  enzim  dan konversi  biodiesel  digunakan dimethylcarbonate (DMC)  sebagai  substitusi  dari  metanol.  DMC  dapat digunakan  sebagai  pelarut  dan  sebagai  reagen.  DMC marupakan  pelarut  yang  ramah  lingkungan,  tidak berbau, non-korosif, dan tidak beracun [8].
Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari teknologi pembuatan biodiesel dari mesokarp  buah  sawit  dengan  metode  teknologi ekstraksi reaktif., mengamati pengaruh variabel waktu reaksi,  rasio  mol  mesokarp  terhadap  DMC,  dan jumlah  katalis Novozym 435  dalam  proses  sintesis biodiesel  dan  menganalisis  sifat  fisik  biodiesel  yang dihasilkan.

## Teori Ekstraksi Reaktif
Ekstraksi reaktif merupakan proses langsung di  mana  semua  padat,  pelarut  dan  katalis  dicampur dalam  satu  fase  untuk  mendapatkan  ester  metil  lebih tinggi.  Dengan  kata  lain,  dalam  proses  ini,  alkohol bertindak  baik  sebagai  ekstraksi  pelarut  dan  pereaksi transesterifikasi  selama  proses  ekstraksi  reaktif  [12]. Ekstraksi  reaktif  dapat  digunakan  untuk  mencapai yield biodisel tinggi dan membantu untuk mengurangi biaya  produksi  serta  menyederhanakan  proses  itu sendiri.  Hal  ini  juga  dapat  mengurangi  waktu  reaksi dan  penggunaan  reagen  dan  co-pelarut  [27]. Berdasarkan  katalis  yang  digunakan  dalam  proses ekstraksi  reaktif,  metode  produksi  biodiesel  dapat
secara  luas  diklasifikasikan  ke  dalam  dua  kategori: berbasis  transesterifikasi  kimia  dan  enzimatik  [13]. Ekstraksi reaktif menggunakan katalis padat memiliki biaya operasi yang lebih rendah dan lebih kompatibel lingkungan [31]. Produksi biodiesel dengan teknologi ekstraksi  reaktif  dipengaruhi  oleh  enam  parameter yaitu:  ukuran  partikel,  kecepatan  pengadukan,  suhu reaksi,  waktu  reaksi,  konsentrasi  katalis  dan  rasio molar alkohol minyak [14].
Dalam  penelitian  ini,  ekstraksi  reaktif dilakukan  dalam  erlenmeyer  dilengkapi  dengan pengaduk  dan  pemanas.  Mesokarp  kelapa  sawit dimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer  berukuran  50  ml, dan  Novozym ® 435  digunakan  sebagai  katalis transesterifikasi.  Variabel  yang  diteliti  adalah  reaksi konsentrasi  enzim  (5%,  10%,  15%  wt),  waktu  reaksi (8, 16, 24 jam), suhu reaksi (50-70 ° C), dan rasio mol reaktan  (50:  1,  60:  1,  70:  1).  Campuran  dipanaskan sampai suhu reaksi yang diinginkan dengan kecepatan pengadukan  300  rpm.  Setelah  tercapai  waktu  reaksi, campuran didinginkan dan kemudian disaring melalui kertas  saring.  Residu  padat  dicuci  berulang  kali dengan  DMC,  dan  kelebihan  DMC  dalam  filtrat  di dipulihkan  menggunakan  rotary  evaporator.  Setelah penguapan,  campuran  metil  ester  ditimbang  dan dicatat.

## Dimetil Karbonat (DMC)
Dimetil  karbonat  (DMC)  dihasilkan  dari metanol,  karbon  monoksida  dan  oksigen.  DMC merupakan  senyawa  serbaguna  yang  memiliki reaktivitas  kimia,  sifat  fisik  yang  lebih  baik dibandingkan  dengan  metanol  dan  metil  asetat  [20]. Dimetil  karbonat  dapat  digunakan  sebagai  pelarut, resin  fungsional,  dan  intermediet  kimia  polar  untuk berbagai  jenis  senyawa  organik  [20].  Su et  al. [24] telah  melaporkan  produksi  biodiesel  menggunakan dimetil  karbonat  (DMC)  sebagai  akseptor  asil  dapat menghilangkan  resiko  penonaktifan  lipase  yang disebabkan  oleh  alkohol  rantai  pendek.  Selain  itu, reaksi  antara  minyak  dan  DMC  tidak  bisa  kembali, dan  karenanya  meningkatkan  kecepatan  reaksi  dan meningkatkan  hasil  biodiesel  [24,25].  Dimetil karbonat  (DMC)  merupakan  sebuah  alternatif pengganti  metanol  sebagai  akseptor  asil  dan  bahan kimia  ramah  lingkungan  karena  sifat  netral,  tidak berbau, non-korosif  dan  tidak  beracun  [8].  Selain  itu, tidak  ada  gliserol  yang  dihasilkan  selama  proses transesterifikasi  minyak  dan  DMC  dalam  pembuatan biodiesel [33].
Novozym ® 435 Novozym ® 435  dapat  digunakan  untuk mengkatalisis  transesterifikasi  dan  hidrolisis  reaksi untuk  produksi  biodiesel.  Novozym ® 435  memiliki struktur berpori dan lebih sensitif terhadap perubahan dalam  rasio  mol  dan  dapat  mencapai  konversi  yang tinggi dengan rasio mol, suhu dan jumlah katalis lebih rendah [10].
70 80 90 100 50:1 60:1 70:1 Y ie ld (% ) Rasio Molar Reaktan (n/n) 5% katalis 10% Katalis

## Metodologi Penelitian Bahan Baku dan Pereaksi
Mesokarp  sawit  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  disediakan  oleh Pusat  Penelitian  Kelapa Sawit , Medan, Indonesia. Dimetil karbonat (kemurnian>  99,0%)  dibeli  dari  Merck,  Jerman. Senyawa Novozym ® 435 dibeli dari standar Bagsværd, Denmark.

## Persiapan Mesokarp Sawit
Sebagai langkah pertama, mesokarp dipisahkan dari  inti  sawit  (kernel).  Untuk  penentuan  kadar  asam lemak total, sebanyak 5 gram sampel mesokarp segar dikeringkan  di  dalam  oven  pada  suhu  105  ºC. Mesokarp  kering  ditempatkan  di  erlmeneyer  tertutup untuk  ekstraksi  soxhlet  selama  24  jam  menggunakan heksana sebagai pelarut ekstraksi. Heksana di uapkan menggunakan  rotary  evaporator  dan  minyak  hasil ekstraksi  ditimbang.  Kandungan  minyak  total  yang kuantitatif  ditentukan  secara  gravimetri.  Kandungan minyak  dihitung  dari  rasio  jumlah  minyak  yang diekstraksi  oleh  sampel  berat.  Nilai  ini  digunakan sebagai  berat  total  minyak  dalam  sampel  dalam perhitungan produk reaksi.

## Prosedur Ekstraktif Reaksi
Ekstraksi  reaktif  dilakukan  dalam  erlenmeyer berukuran  50  ml  sebagai  reaktor.  Sebanyak  2  gram mesokarp  sawit  dimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer, Novozym ® 435 dibungkus menggunakan kertas saring membentuk  segi  empat  dan  dimasukkan  kedalam reaktor  sebagai  katalis  reaksi.  DMC  dimasukkan kedalam campuran tersebut, reaktor ditutup kemudian dipanaskan  sampai  suhu  reaksi  yang  diinginkan  dan diaduk  menggunakan  magnetic  stirrer dengan kecepatan  pengadukan  300  rpm.  Setelah  reaksi berjalan  selama  24  jam,  campuran  didinginkan  dan kemudian disaring melalui kertas saring. Residu padat dicuci  berulang  kali  dengan  DMC,  dan  kelebihan DMC dalam filtrat di pulihkan menggunkaan vacuum rotary  evaporator .  Setelah  penguapan,  campuran metil ester ditimbang beratnya lalu dicatat.

## Analisis Kimia

## Kompoisisi Bahan Baku dan Kemurnian Biodiesel
Komposisi  bahan  baku  mesokarp  buah  sawit dan kemurnian biodiesel akan dianalisis menggunakan instrumen Gas Chromatography  - Mass Spectrometry (GCMS)  di  Pusat  Penelitian  Kelapa  Sawit  Medan, Sumatera Utara.

## Analisis Viskositas dan Densitas Biodiesel
Untuk Analisis viskositas dan densitas menggunakan  instrumen  Stabinger  Viscosimeter spesifikasi  SVM  3000  di  Pusat  Penelitian  Kelapa Sawit Medan, Sumatera Utara.

## Hasil dan Pembahasan Hasil Analisis Bahan Baku Mesokarp Buah Sawit
Kandungan  minyak  yang  diperoleh  dalam mesokarp buah sawit adalah 83,324%.
Tabel 1. Komposisi Asam Lemak dari CPO ( Crude Palm Oil)
KomponenPenyusun Komposisi % (b/b) Asam Miristat (C 14:0 ) 1,0843 Asam Palmitat (C 16:0 ) 47,5118 Asam Palmitoleat (C 16:1 ) 0,1965 Asam Stearat (C 18:0 ) 3,5314 Asam Oleat (C 18:1 ) 38,3876 Asam Linoleat (C 18:2 ) 8,4687 Asam Linolenat (C 18:3 ) 0,3086 Asam Arakidat (C 20:0 ) 0,3649 Asam Eikosenoat (C 20:1 ) 0,1461
Berdasarkan  data  komposisi  asam  lemak  dari CPO  maka  dapat  ditentukan  bahwa  berat  molekul CPO  (dalam  bentuk  trigliserida)  adalah  857,1361 gr/mol  sedangkan  berat  molekul  FFA  CPO  adalah 273,0454 gr/mol.
Minyak  dan  lemak  nabati,  asam  lemak  jenuh umumnya  terdapat  pada  posisi  luar  sn-1  dan  sn-3 sedangkan  asam  lemak  tak  jenuh  pada  bagian  dalam sn-2  [21].  Umumnya,  lipase  dibagi  menjadi  tiga  tipe diantaranya  ialah  lipase  1,3-spesifik  (menghidrolisis ikatan ester pada posisi R 1 atau R 3 trigliserida), lipase 2-spesifik  (menghidrolisis ikatan  ester  pada posisi  R 2 trigliserida) dan lipase non-spesifik (tidak membedakan  antara  posisi  ikatan  ester)  [29]. Komposisi asam lemak jenuh sebesar  52,4925 % dan Asam  Lemak  tak  Jenuh  47,5075  %/.  Berdasarkan komposisi  asam  lemak  jenuh  dan  tidak  jenuh  dalam CPO  dimana  asam  lemak  yang  lebih  dominan adalah asam  lemak    jenuh  yaitu  sekitar  52,4925%  dengan posisi sn-2 maka penggunaan enzim yang non spesifik seperti Novozym ® 435 memungkinkan akan memberikan hasil yang baik.
Pengaruh Rasio Molar Reaktan terhadap
Perolehan Yield Metil Ester Hubungan  rasio  molar  reaktan  terhadap yield metil ester diperlihatkan pada gambar 1.
Gambar  1.  Hubungan  antara  Rasio  Molar Reaktan  terhadap  Perolehan Yield Metil  Ester, Pada  Waktu  Reaksi  24  Jam,  Suhu  Reaksi  60 o C, Kecepatan Pengadukan 300 rpm.
50 60 70 80 90 100 5 10 15 Y ie ld (% ) Konsentrasi Katalis (%) 8 jam 16 jam 24 jam
Dari  gambar  1  dapat  dilihat  hubungan  antara rasio  molar  reaktan  terhadap  perolehan yield metil ester  dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  katalis novozym ® 435,  grafik  tersebut  menunjukkan  bahwa pada konsentrasi katalis 5% semakin besar rasio molar reaktan  yang  digunakan  maka yield yang  dihasilkan akan  semakin  kecil  atau  mengalami  penurunan, sedangkan  pada  konsentrasi  katalis  10%  dan  15% persen,  diperoleh  kondisi  perbandingan  reaktan terbaik  pada  rasio  reaktan  60:1.  Gambar  2 menunjukan reaksi trigliserida dengan dimetilkarbonat.
Gambar 2. Reaksi Transesterifikasi Enzimatis dari Trigliserida  Menjadi  Metil  Ester  Menggunakan Pelarut Dimetil Karbonat (Seong et al ., 2011)
Berdasarkan stokiometri reaksi transesterifikasi minyak mesokarp sawit dengan menggunakan pelarut DMC  dibutuhkan  1,5  mol  DMC  untuk  setiap pembentukan 3 mol biodiesel. Proses reaktif ekstraksi meliputi proses ekstraksi minyak dari mesokarp sawit dan  proses  transesterifikasi  ester  yang  terjadi  dalam satu  tahap  tunggal  dimana  alkohol  berfungsi  sebagai pelarut dan reagen pereaksi sekaligus. Sehingga dalam proses  ini  dibutuhkan  jumlah  pelarut  yang  lebih banyak [12].
Pada gambar 1 terlihat peningkatan lebih lanjut hingga  rasio  reaktan  70:1.  Semakin  bertambahnya jumlah  dimetil  karbonat  yang  digunakan  pada penelitian,  perolehan yield metil  ester  semakin  kecil atau  semakin  menurun.  Rasio  reaktan  yang  terlalu tinggi  menyebabkan  kelebihan  DMC  yang  dapat mengakibatkan  konsentrasi  minyak  dalam  sistem menjadi  lebih  encer,  sehingga  frekuensi  tumbukan antar partikel minyak dan lipase berkurang [6,15].
Selain  itu,  perolehan metil  ester  yang  semakin menurun  ini  disebabkan  oleh  menurunnya  kinerja novozym ® 435dalam proses reaktif ekstraksi. Penggunaan  dimetil  karbonat  sebagai  reaktan  dalam proses  produksi  biodiesel  secara  enzimatis  dapat menghilangkan resiko deaktivasi lipase yang disebabkan  oleh  alkohol rantai  pendek.  Su  et  al.  [24] membuktikan bahwa DMC memberikan konversi dua sampai  tiga  kali  lebih  tinggi  dibandingkan  asil akseptor  konvensional  seperti  metanol  dan  metil asetat.Kinerja  novozym ® 435  yang  semakin menurun kemungkinan disebabkan oleh inhibitor pada sisi aktif pori-pori  novozym ® 435  yaitu  terakumulasinya minyak  sawit  yang  belum  sepenuhnya  terkonversi menjadi metil  ester.  Minyak  sawit  yang terakumulasi pada  novozym ® 435  berupa  asam  oleat  [4].  Asam oleat  yang  terkandung  dalam  CPO  yang  dipakai sebagai  bahan  baku  cukup  tinggi  yaitu  sebesar 38,3876%.
Pengaruh  Konsentrasi  Katalis  Novozym ® 435 terhadap Perolehan Yield Metil Ester
Pengaruh  konsentrasi  katalis  novozym ® 435 terhadap yield metil  ester  yang  diperoleh  pada penelitian ini diperlihatkan pada gambar 3.
Gambar 3. Pengaruh Konsentrasi Katalis Novozym ® 435  terhadap  Perolehan Yield Metil Ester,  Pada  Rasio  Reaktan  60:1,  Suhu  Reaksi  60 o C, Kecepatan Pengadukan 300 rpm
Hubungan antara konsentrasi katalis novozym ® 435 terhadap yield metil ester dengan berbagai variasi waktu reaksi  pada rasio  molar reaktan tetap  60:1 dan suhu  reaksi  tetap  60 o C  dapat  dilihat  pada  gambar4. Dari gambar 3dapat dilihat bahwa pada waktu reaksi 8 jam,  16  jam,  dan  24  jam  terjadi  peningkatan yield metil  ester dari konsentrasi katalis 5%  -  10%, namun pada penggunaan katalis  15%  mengalami  penurunan. Pada  penggunaan  katalis  5%  -  15%  mengalami peningkatan yield metil  ester  mulai  waktu  reaksi  8 jam - 24 jam, hingga didapatkan perolehan yield metil ester  tertinggi  pada  penggunaan  katalis  10%  dengan waktu  reaksi  24  jam.  Penggunaan  katalis  membantu untuk  mempercepat  proses  transesterifikasi  minyak menjadi  metil  ester  dan  secara  tidak  langsung  juga meningkatkan  jumlah  produk  yang  dihasilkan  dari proses reaktif ekstraksi dibandingkan proses ekstraksi tunggal.  Perbedaan  efisiensi  ekstraksi  dan  fasa dikarenakan  produk  metil  ester  bertindak  sebagai co- solvent [12].
Perolehan yield metil ester mengalami penurunan  pada  konsentrasi  katalis  15%.  Hal  ini mengindikasikan  bahwa  konsentrasi  katalis  10% sudah  cukup  untuk  mengubah  minyak  sawit  menjadi metil  ester  melalui  proses  transesterifikasi.  Jumlah katalis  yang  terlalu  banyak  menyebabkan  campuran reaktan menjadi terlalu kental, sehingga memperlambat  kecepatan  pengadukan  [33],  dan konsentrasi  substrat  yang  tinggi  dapat  menyebabkan substrat  inhibitor.  Jumlah  novozym ® 435yang  lebih banyak,  terkait  pada active  site yang  lebih  banyak pula. Active  site dari  novozym ® 435berperan  penting dalam  pembentukan  biodiesel  khususnya  pada pertukaran ikatan asam lemak [30].
CH 2 -OCOR O | O
CH-OCOR + 1,5    O  3R-COOCH 3 +       O      O
| O CH 2 -OCOR HO
Trigliserida  Dimetil karbonat    Metil Ester     Gliserol Karbonat
70 80 90 100 8 16 24 Y ie ld (% ) Waktu (jam) 50:1 60:1 70:1

## Pengaruh Waktu Reaksi terhadap Perolehan Yield Metil Ester
Pengaruh  waktu  reaksi  terhadap  perolehan yield metil  ester  yang  diperoleh  pada  penelitian  ini diperlihatkan pada gambar 4.
Gambar  4.  Pengaruh  Waktu  Reaksi  terhadap Perolehan Yield Metil  Ester,  Pada  Konsentrasi Katalis  Novozym®  435  10%,  Suhu  Reaksi  60 o C, Kecepatan Pengadukan 300 rpm
Dari  gambar  4  dapat  dilihat  bahwa  pada  rasio molar  reaktan  60:1  dan  70:1  mengalami  peningkatan yield metil  ester  mulai  waktu  reaksi  8  jam  -  24  jam, sedangkan  pada  rasio  reaktan  50:1  mengalami penurunan pada waktu reaksi 16 jam.
Pada  penelitian  ini,  saat  waktu  8  jam  pertama diperoleh yield metil  ester  pada  rasio  50:1  sebesar 80,58%,  pada  rasio  60:1  sebesar  80,25%,  dan  pada rasio  70:1  sebesar  78,26%.  Namun,  setelah  8  jam reaksi peningkatan yield tidak terlalu signifikan. Pada waktu reaksi 24 jam diperoleh yield metil ester untuk rasio  50:1  sebesar  94,61%,  untuk  rasio  60:1  sebesar 97,49%,  untuk  rasio  70:1  sebesar  90,03%.  Hal  ini disebabkan  karena  adanya  akumulasi  produk  saat reaksi berlangsung sehingga mengurangi  luas permukaan reaksi enzimatisnya [6].
Peningkatan yield metil  ester  dapat  disebabkan oleh  bertambahnya  waktu  reaksi.  Pertama-tama, reaksi  berjalan  lambat  sesuai  dengan  kecepatan pengadukan  dan  pendispersian  alkohol  serta  minyak. Setelah itu, reaksi tersebut akan berjalan sangat cepat sampai  mencapai  konversi  ester  maksimum  [5]. Setelah mencapai waktu reaksi optimum. Penambahan waktu  reaksi  tidak  mempengaruhi  penambahan yield metil  ester.  Selain  itu,  waktu  reaksi  juga  menjadi faktor penting untuk mengurangi biaya produksi. Pada dasarnya,  reaksi  transesterifikasi  enzimatis  dilakukan dengan waktu reaksi diantara 7 jam – 48 jam [7].
Pada  waktu  reaksi  24  jam  sudah  banyak terbentuk  lapisan  metil  ester  dan  sedikit  lapisan gliserol.  Ini  berarti  bahwa  pada  waktu  reaksi  24  jam sudah  dapat  membentuk  metil  ester.  Kondisi  terbaik yang  didapatkan  adalah  pada  waktu  reaksi  24  jam, perbandingan  rasio  molar  reaktan  60:1,  konsentrasi katalis  novozym®  43510%,  suhu  reaksi  60 o C,  dan kecepatan  pengadukan  300  rpm  yang  memberikan yield metil ester sebesar 97,49 %.

## Sifat Fisik Dari Biodiesel Analisis Densitas Biodiesel
Semakin tinggi rasio molar reaktan maka akan semakin  rendah  densitas  biodisel  yang  dihasilkan. Setyopratomo,dkk.  [20]  memaparkan  bahwa  hal  ini dapat disebabkan oleh meningkatnya tingkat konversi akibat  meningkatnya  laju  reaksi  dan  bergesernya kesetimbangan reaksi. Semakin meningkatnya tingkat konversi  trigliserida  menjadi  metil  ester,  maka densitas  biodisel  akan  semakin  menurun  karena densitas  metil  ester  lebih  rendah  daripada  densitas trigliserida.  Densitas  metil  ester  ini  merupakan besaran intensif yang berkaitan dengan nilai kalor dan daya  yang  di  hasilkan  oleh  mesin  diesel  persatuan volume  bahan  bakar.  Menurut  Standar  Nasional Indonesia  biodiesel  [23],  densitas  metil  ester  pada suhu  40 o C  adalah  850  –  890  kg/m 3 .  Dari  hasil penelitian, densitas metil ester yang diperoleh sebesar 880,60kg/m 3 .
Dengan  demikian,  metil  ester  yang  dihasilkan memenuhi  standar  biodiesel.  Jika  metil  ester mempunyai  massa  jenis  melebihi  ketentuan  maka akan terjadi reaksi yang tidak sempurna pada konversi minyak  nabati.  Biodiesel  dengan  mutu  seperti  ini tidak  dapat  di  gunakan  untuk  mesin  diesel  karena akan  meningkatkan  keausan  mesin,  emisi  dan menyebabkan kerusakan pada mesin [17].

## Analisis Viskositas Biodiesel
Viskositas  adalah  sifat  fisik  yang  paling penting  dari  biodiesel  karena  dapat  mempengaruhi pengoperasian  injeksi  pada  peralatan  bahan  bakar, khususnya  pada  suhu  rendah  ketika  peningkatan viskositas  mempengaruhi  fluiditas  bahan  bakar. Viskositas  terbagi  menjadi  dua  yaitu  viskositas dinamik dan viskositas kinematik. Viskositas dinamik diperoleh secara langsung dengan analisis menggunakan  alat  viskosimeter  dan  untuk  viskositas kinematik  merupakan  perbandingan  antara  viskositas dinamik terhadap densitasnya. Berdasarkan penelitian yang  telah  dilakukan,  viskositas  yang  dihasilkan sebesar  4,7279  (kg/m.s)  pada  suhu  40 o C.  Viskositas biodiesel  yang  diperoleh  selanjutnya  dibandingkan terhadap  densitasnya  untuk  mendapatkan  nilai viskositas kinematik. Adapun viskositas kinematiknya sebesar  5,3686  cSt,  dimana  Viskositas  Kinematik Standar Biodiesel (SNI) sebesar 2,3 – 6,0 cSt.
Viskositas  yang  tinggi  menyebabkan  sulitnya atomisasi pada penyemprotan bahan bakar dan operasi kurang  akurat  akibat    injeksi  bahan  bakar.  Hal  ini menyebabkan  terjadinya  proses  pembakaran  yang tidak  sempurna,  akan  tetapi  jika  viskositas  bahan terlalu  rendah  dapat  menyebabkan  kebocoran  pada pompa  injeksi  bahan  bakar  [28]  sehingga  harus menggunakan pelumas dengan viskositas cukup tinggi untuk  melumasi  bagian-bagian  yang  bergerak  pada sistem  bahan  bakar  dan  membantu  perapat  ( seal ) bagian-bagian  yang  bergerak  untuk  mencegah kebocoran [17].

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  analisis  GC,  Kandungan minyak  yang  diperoleh  dalam  mesokarp  buah  sawit adalah  83,324%.    Komponen  asam  lemak  yang dominan  pada  sampel  CPO  hasil  ekstraski  mesokarp sawit  adalah  asam  palmitat  sebesar  47,5118%  (b/b) dan  asam  oleat  sebesar  38,3876%  (b/b).  Kandungan asam lemak jenuh CPO hasil ekstraksi mesokarp sawit sebesar  47,5075% dan asam  lemak tak  jenuh  sebesar 52,4925%.  Kondisi  terbaik  yang  didapatkan  adalah pada  waktu  reaksi  24  jam,  perbandingan  rasio  molar reaktan 60:1, konsentrasi katalis novozym® 435 10%, suhu  reaksi  60 o C,  dan  kecepatan  pengadukan  300 rpm  yang  memberikan yield metil  ester  sebesar 97,49  %.  Dari  hasil    diperoleh  densitas  sebesar 867,055 kg/m 3 , viskositas kinematik sebesar 3,882 cSt.

## Daftar Pustaka
[1] Baadhe,  Rama  Raju.,  RavichandraPotumarthi, Vijai  K.  Gupta,  “Lipase-Catalyzed  Biodiesel Production:  Techinal  Challenges”, Bioenergy Research: Advances and Applications , http://dx.doi.org/10.1016/B978-0444-59561- 4.00008-5, 2014.
[2] Diego,  Teresa  De,  Arturo  Manjon,  Pedro Lozano,  da  Jose  L.  Iborra,  “A  Recylable Enzymatic  Biodiesel  Production  Process  In Ionic  Liquids”, Biosource  Technology 102, Hal : 6336 - 6339, 2011.
[3] Febriansyah, Herawan, Ahmad Agus Setiawan, Kutut  Suryopratomo,  dan  Agus  Setiawan, “Gama Stove: Biomass Stove For Palm Kernel Shells  In  Indonesia”, Energy  Procedia 47, Hal : 123 - 132, 2014.
[4] Forresti, M.L. & Ferreira, M.L., “Computational  Approach  to  Solvent-Free  of Ethyl  Oleate  Using  Candida  Rugosa  and Candida  Antartica  B  Lipases,  Interfacial Activation and Substrate (Ethanol, Oleic Acid) Adsorption. Biomacromolecules . Vol. 5, No. 6, Hal: 2366-2375, 2004.
[5] Gashaw,  Alemaychu  dan  Teshita,  Abile, “Production of Biodiesel from Waste Cooking Oil  and  Factors  Affectng  Its  Formation:  A Review”, International  Journal  of  Renewable and  Sustainable  Energy, 3  (5),  Hal:  92  -  98, doi: 10.11648/j.ijrse.20140305.12, 2014.
[6] Gharat,  Nikhil  dan  Rahod,  Virendra  K., “Ultrasound  Assisted  Enzyme  Catalyzed Transesterification  of  Waste  Cooking  Oil  with Dimethyl
Carbonate”, Ultrasonics
Sanochemistry, 2012.
[7] Gnanaprakasam,  A.,  V.M  Sivakumar,  A. Surendhar,  M.  Thirumarimurugan,  dan  T Kannadasan,  “Recent  Strategy  of  Biodiesel Production  from  Waste  Cooking  Oil  and Process  Influencing  Parameters:  A  Review”, Hindawi  Publishing  Corporation  Journal  of Energy , Article ID 926392,
http://dx.doi.org/10.1155/2013/926392, 2013.
[8] Go,  A-Ra,  Youngrak  Lee,  Young  Hwan  Kim, Sehkyu Park, Joongso Choi, Jinwon Lee, Sung Ok  Han,  Seung  Wook  Kim,  Chulhwan  Park., “Enzymatic  Coproduction  of  Biodiesel  and Glycerol  Carbonate  from  Soybean  Oil  in Solvent-Free  System”, Enzyme  and  Microbial
Technology , Volume 53, doi:10.1016/j.enzmictec.2013.02.016,  pp.  154- 158. 2013.
[9] Guldhe,  Abhishek,  Bhaskar  Singh,  Taurai Mutanda, Kugen Permaul, Faizal Bux, “Advances  In  Synthesis  of  Biodiesel  Via Enzyme  Catalysis:  Novel  and  Sustainable Approaches”, Renewable  and  Sustainable Energy Reviews , 41, Hal : 1447 - 1464, 2015.
[10] Haigh,  K.  F.,  S.  Z.  Abidin,  G.  T. Vladisavljevic,  B.  Saha.  “Comparison  of Novozyme  435  and  Purolite  D5081  as Heterogeneous Catalyst for the Pretreatment of Used  Cooking  Oil  for  Biodiesel  Production”.
Fuel , Volume 111, doi:10.1016/j.fuel.2013.04.056,  pp.  186-193.
2013.
[11] Hosseini,  Seyed  Ehsan  dan  Mazlan  Abdul Wahid, “Utilization of Palm Soild Residu As A Source  Renewable  And  Sustainable  Energy  In Malaysia”, Renewable and Sustainable Energy Reviews , 40, Hal : 621 - 632, 2014.
[12] Jairurob, Ponsak, Chantaraporn Phalakornkule, Anamai Na-udom, Anurak Petiraksakul, “Reactive  Extraction  of  After-Stripping Sterilized  Palm  Fruit  to  Biodiesel”, Fuel 107, Hal: 282 - 289, 2013.
[13] Jiang,  Yanjun,  Dan  Li,  Yang  Li,  Jing  Gao, Liya  Zhou,  Ying  He.,  “In  Situ  Self-Catalyzed Reactive  Extraction  of  Germinated  Oilseed with  Short-Chained  Dialkyl  Carbonates  for Biodiesel  Production”, Biosource  Technology, Vol. 150, pp. 50-54, 2013.
[14] Kasim,  Farizul  dan  Adam  P.  Harvey, “Influence of Varoius Parameters On Reactive Extraction Of Jatropha curcas L. For Biodiesel Production”, Chemical  Engineering  Journal , 171, Hal : 1373 - 1378, 2011.
[15] Koh,  M.Y.,  Ghazi,  T.I.M.,  “A  Riview  of Biodiesel  Production  from Jatropha  curcas L. Oil,” Renewable Sustainable Energy Rev. 15, Hal: 2240 - 2251, 2011.
[16] Luna,  Carlos,  Cristobal  Verdugo,  Enrique  D Sancho,  Diego  Luna,  Juan  Calero,  Alejandro Posadillo,  Felipa  M  Baustita,  Antonio  A Romero.,  “Production  of  A  Biodiesel-Like Biofuel  Without  Glycerol  Generation,  by Using  Novozym®  435,  An  Immobilized Candida Antarctica Lipase”, Bioresources  and Bioprocessing, 1:11, 2014.
[17] Miskah, S., Moeksin, R., Reno. dan Sridawati., Pemanfaatan  Minyak  Goreng  Bekas  Sebagai Bahan  Baku  Metil  Ester ,  Jurnal  Rekayasa  17
(3), Hal: 15 - 22, 2008.
[18] Nazir,  Novizar.,  Nazaruddin  Ramli,  Djumali
Mangunwidjaja, Erliza Hambali, Dwi Setyaningsih,  Sri  Yuliani,  Mohd.  Ambar Yarmo, Jumat Salimon., “Extraction, Transesterification  and  Process  Control  In Biodiesel  Production  from Jatropha  Curcas”, Review  Article  Eur.  J.  Lipid  Sci.Technol ,  111, Hal : 1185-1200, 2009.
[19] Seong,  Pil-Je,  Byoung  Wook  Jeon,  Myunggu Lee,  Dae  Haeng  Cho,  Duk-Ki  Kim,  Kwang  S. Jung,  Seung  Wook  Kim,  Sung  Ok  Han,  Yong Hwan  Kim,  Chulhwan  Park.,  “Enzymatic Coproduction  of  Biodiesel  and  Glycerol Carbonate  from  Soybean  Oil  and  Dimethyl Carbonate”,
Enzyme and Microbial
Technology, Vol. 48, pp. 505-509, 2011.
[20] Setyopratomo, Puguh., Purwanto, Edy., Hartanto,  Rudy.,  &  J.  Kristianto.,  “Pengaruh Suhu Reaksi dan Rasio CPO/Metanol terhadap Karakteristik Produk pada Pembuatan Biodisel dengan  C o-solvent Dietil  Eter”, Jurnal  Ilmu Dasar , Vol. 9 No. 1, Hal: 72-77, 2008
[21] Silalahi,  J.,  &  Nurbaya,  S.,  “Komposisi, Distribusi, dan Sifat Arterogenik Asam Lemak dalam  MinyakKelapa  dan  Minyak  Sawit”, Indon  Med  Assoc ,  Vol.  61,  No.  11,  Hal:  453- 457.
[22] Silalertruksa, Thapat, Sebastien Bonnet, Shabbir  H.  Gheewala.,  “Life  Cycle  Costing and  Externalities  of  Palm  Oil  Biodiesel  in Thailand”, Journal  of  Cleaner  Production 28, Hal : 225 - 232, 2012.
[23] SNI, Biodiesel. SNI 04-7182-2006, 2006.
[24] Su E Z, Zhang M J, Zhang J G, Gao J F, Wei D Z. “Lipase-Catalyzed Irreversible
Transesterification  of  Vegetable  Oils  for  Fatty Acid  Methyl  Ester  Production  with  Dimethyl
Carbonate as The Acyl Acceptor”. Biochemical  Engineering  Journal 2007;  36: 167-173.
[25] Su E, You P, Wei D, “In Situ Lipase-Catalyzed Reactive  Extraction  of  Oilseeds  with  Short- Chained  Dialkyl  Carbonates  for  Biodiesel Production”, Bioresource  Technology  Journal 2009; 100: 5813-7.
[26] Suganya,  T.,  Kasirajan,  R.,  Renganathan,  S., “Ultrasound-Enchanced Rapid In Situ Transesterification  Of  Marine  Macroalgae Enteromorpha compressa For Biodiesel Production”, Biosource  Technology Vol.156,
Hal: 183 – 290, 2014.
[27] Sulaiman, Sarina., A.R. Abdul Aziz, Mohamed Kheireddine  Aroua.,  “Reactive  Extraction  of Solid  Coconut  Waste  to  Produce  Biodiesel”, Journal  of  The  Taiwan  Institute  of  Chemical Engineers 44, Hal : 233 - 238, 2013.
[28] Sundaryono,  Agus., Karakteristik  Biodiesel Dan Blending Biodiesel Dari  Oil Losses   Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit , J. Tek. Ind. Pert. Vol. 21 (1), Hal: 34-40, 2005.
[29] Taher, Hanifa., Sulaiman Al-Zuhair, Ali H. Al- Marzouqi,  Yousef  Haik,  dan  Mohammed  M.
Farid,
“A Riview of Enzimatic Tranesterification  of  Microalgal  Oil-Based Biodiesel  Using  Supercritical  Technology”, Enzyme Research , Article ID 468292, doi:10.4061/2011/468292, 2011.
[30] Watanabe,  Y.,  Shimada,  Y.,  Sugihara,  A., Tominaga,  T.,  “Conversion  of  Degummed Soybean Oil to Biodiesel Fuel with
Immobilized Candida Antartica Lipase, J.Mol.Catal.B  Enzyme ,  Vol.  17,  No.  1,  Hal: 151-155, 2002.
[31] Wu,  Haitang,  Yanping  Liu,  Junhua  Zhang, Guanglu  Li,  “In  Situ  Reactive  Extraction  Of Cottonseeds With Methyl Acetate For Biodiesel  Production  Using  Magnetic  Solid Acid  Ctalysts”, Biosource  Technology 10, Hal : 026, 2014.
[32] Zakaria, Rabitah dan Adam P. Harvey, “Direct Production  Of  Biodiesel  From  Rapeseed  By
Reactive Extraction/In Situ Transesterification”, Fuel Processing Technology , 102, Hal : 53 - 60, 2012.
[33] Zhang,  Liping.,  Shuzhen  Sun,  Zhong  Xin, Boyang  Sheng,  Qun  Liu.,  “Synthesis  and Component  Confirmation  of  Biodiesel  from Palm  Oil  and  Dimethyl  Carbonate  Catalyzed by Immobilized-Lipase in Solvent-Free
System”, Fuel 89, Hal : 3960 - 3965, 2010.
[34] Zhao,  Xuebing,  Feng  Qi,  Chongli  Yuan,  Wei Du, Dehua Liu, “Lipase-Catalyzed Process For Biodiesel Production: Enzyme Immobilization, Process Simulation  and Optimization”, Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews, 44, Hal : 182  - 197, 2015. Energy Reviews, 44, Hal : 182 - 197, 2015.