TRANSESTERIFIKASI IN SITU BIJI KELOR ( Moringa oleifera Lam) MENGGUNAKAN POLIMER BERBAHAN DASAR EUGENOL SEBAGAI PENYANGGA KATALIS H 2 SO 4
[In Situ Transesterification of Moringa ( Moringa oleifera ) Seed Using Polymer Catalyst Based on Eugenol as a Catalyst Support H 2 SO 4 ]
Erwin Abd Rahim 1 , Achmad Rihday 1* , Syaiful Bahri 1 , Dwi Juli Puspitasari 1
1) Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tadulako, Palu Jl. Soekarno Hatta Km.9, Kampus Bumi Tadulako Tondo Palu, Telp. 0451- 422611
*)Coresponding author: achmadrihday050796@gmail.com
Diterima 7 Mei 2019, Disetujui 12 November 2019

## ABSTRACT
A  study  of in  situ transesterification  of  Moringa  ( Moringa  oleifera )  seeds  with  polymer  based  on eugenol  catalyst  support  have  been  carried  out.  The  aim  of  the  study  is  to  determine  the concentration of eugenol-based polymer support catalyst which was used to produce fatty acid methyl esters  with  the  highest  yield,  and  best  time  and  to  determine  the  composition  of  fatty  acid  methyl esters  found  in  transesterification in  situ .  The  results  showed  that  the  catalyst  concentration  of  1% with a reflux time of 150 minutes resulted in a yield of 12.04% methyl ester. The results of analysis of methyl esters using GC-MS contain methyl stearate and methyl-9,12-octadecanoate compounds. The characteristics  of  methyl  ester  are  water  content  of  1.23%,  acid  number  of  11.60  mgKOH/gram,  sa- ponification number of 0 mg NaOH/gram, and pour point of 16˚C.
Keywords : Moringa seed, eugenol as a catalyst support H 2 SO 4 ,  transesterification

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  penelitian  terhadap  transesterifikasi in  situ dari  biji  kelor  ( Moring  oleifera )  dengan polimer  berbahan  dasar  eugenol  penyangga  katalis
.  Tujuan  penelitian  untuk  mengetahui konsentrasi  polimer  berbahan  dasar  eugenol  penyangga  katalis
yang  digunakan  dalam menghasilkan  metil  ester  asam  lemak  dengan  rendemen  tertinggi  dan  waktu  terbaik,  dan  untuk mengetahui  komposisi  metil  ester  asam  lemak  yang  terdapat  pada  transesterifikasi in  situ dari rendemen  biji  kelor  ( Moringa  oleifera ).  Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa  pada  konsentrasi  katalis dengan  rendemen  tertinggi  pada  konsentrasi  1%  dengan  waktu  refluks  150  menit  menghasilkan rendemen metil ester sebesar 12,04%. Hasil analisis metil ester menggunakan GC-MS mengandung senyawa  metil  stearat  dan  metil-9,12-oktadekanoat.  Karakteristik  metil  ester  yaitu  kadar  air  1,23%, bilan gan asam 11,60 mg KOH/gram, bilangan penyabunan 0 mg NaOH/gram dan titik tuang 16˚C
Kata Kunci : Biji kelor, eugenol penyangga katalis H 2 SO 4 , transesterifikasi

## LATAR BELAKANG
Kelor  ( Moringa  oleifera Lam)  memiliki biji  kelor  berwarna  coklat  kehitaman  yang berbentuk  bulat  (Nasir et  al. ,  2010).  Biji kelor  tua  menyimpan  kandungan  minyak sebesar  35%  dengan  kandungan  asam oleat yang tinggi sekitar 72,2%. Minyak dari biji  kelor  megandung  senyawa  sterol tokoferol  dan  flavanoid  kandungan  asam lemak  pada  biji  kelor  sangat  bagus dikonversi  sebagai  metil  ester  (Rashid et al ., 2008).
Pembuatan  metil  ester  biasanya dilakukan  dengan  dua  tahap  yaitu  tahap ekstraksi minyak dari bahan baku dan tahap transesterifikasi minyak menjadi metil ester. Tahap  ekstraksi  minyak  nabati  dilakukan dengan cara mekanik menggunakan hydraulic  press  yang  dilanjutkan  proses ektraksi dengan n-heksana. Tahap transesterifikasi minyak nabati menjadi metil ester dilakukan dengan proses transformasi kimia dengan menggunakan pereaksi metanol  dan  katalisator  asam  atau  basa. Kedua  tahapan  dilakukan  secara  terpisah dan  tidak  berkesinambungan,  sehingga proses  produksi  metil  ester  menjadi kurang efisien,  banyak  memakai  energi  dan membebani  70%  dari  totak  biaya  proses produksi  metil  ester  (Kartika et  al. ,  2009).
Oleh karena itu perlu dikembangkan proses pembuatan  metil  ester  yang  bersifat sederhana,  hemat  energi  dan  berkualitas tinggi.
Transesterifikasi  in  situ  merupakan salah  satu  metode  yang  diterapkan  dalam proses  pembuatan  metil  ester  dengan
melakukan  ektraksi  langsung  pada  sumber bahan baku yang mengandung minyak atau lemak.  Pada  proses  in  situ    bahan  baku yang  digunakan  adalah  bahan  padatan yang  mengandung  minyak  atau  lemak. Esterifikasi  atau  transesterifikasi  in  situ adalah  proses  ektraksi  minyak  dan  reaksi esterifikasi atau transeterifikasi dilangsungkan  secara  simultan  dalam  satu reakstor  (Shiu et  al. ,  2010).  Pada  reaksi transesterifikasi  seringkali  menggunakan katalis  asam.  Katalis  asam  dapat  dimodifi- kasi sehingga penggunaan lebih efisien dan efektif, salah satunya dengan menggunakan  polimer  alam  ataupun  sin- tesis.
Polimer  berbahan  dasar  eugenol penyangga katalis H 2 SO 4 telah berkembang dilingkungan  para  peneliti  sintesis  dalam reaksi homogen dan heterogen. Salah satu polimer berbahan dasar eugenol penyangga  katalis  H 2 SO 4 yaitu  sintesis absolut  asimetri  yang  baru  hasil  dari  reaksi antara  eugenol,  propargilamid  dan  adisi metileugenol dengan campuran asam asetat  dan  H 2 SO 4 yang  hasilnya  dapat diaplikasikan  sebagai  polimer  penyangga katalis  (Rahim,  2016).  Namun,  katalis homogen seperti H 2 SO 4 bisa transesterifikasi  in  situ  tetapi  memiliki kekurangan yaitu susah untuk memisahkan H 2 SO 4 pada produk akhirnya dan juga tidak ramah  lingkungan.  Maka  dari  itu  perlu dilakukannya
penelitian terhadap konsentrasi polimer berbahan dasar eugenol  penyangga  katalis  H 2 SO 4 yang digunakan  dalam  menghasilkan  metil  ester
asam lemak dengan rendemen tertinggi dan waktu  terbaik  dan  komposisi  metil  ester asam lemak yang terdapat pada transesterifikasi in situ dari minyak biji kelor ( Moringa oleifera ).

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan pada penelitian  ini  yaitu  biji  kelor  ( Moringa oleifera ), metanol tekhnis, eugenol, aquades,  asam  sulfat  (pekat),  asam  asetat glasial, n-heksan, Na 2 SO 4 anhidrat, indikator  fenoftalin,  KOH,  NaOH,  HCl, etanol,  kertas  saring,  aluminium  foil  dan tisu.
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian ini  yaitu  blender,  termometer,  hot  plate, lemari  asam,  labu  alas  bulat,  batang magnet  dan  alat  stirer,  neraca  analitik, corong buchner, corong pisah, rotary vacum evaporator, alat refluks, statif dan klem, GC- MS, TLC.

## Prosedur penelitian

## Preparasi sampel
Biji  kelor  dibilas  dengan  air  bersih, untuk  memastikan  biji  kelor  ( Moringa oleifera )  bersih  dari  bahan  pengotor  lain kemudian  biji  kelor  ( Moringa  oleifera ) dikeringkan dengan sinar. Biji kelor ( Moringa oleifera ) kering dihaluskan menggunakan blender hingga ukuran partikel  halus  kemudian  diayak  dengan ayak  60  mesh.  Selanjutnya  serbuk  halus dari biji kelor ( Moringa oleifera ) dimasukkan ke  dalam  oven  untuk  mengurangi  sisa  air.
Biji  kelor  ( Moringa  oleifera )  yang  telah kering  disimpan  dalam  desikator  untuk menjaga bahan baku tetap kering.
Pembuatan  Polimer  Berbahan  Dasar Eugenol  Penyangga  Katalis    H 2 SO 4 (Asriani, 2019)
10  gram  eugenol  dimasukkan  ke dalam  gelas  kimia  250  ml  kemudian ditambahkan 2,5 ml larutan H 2 SO 4 - CH 3 COOH  4%  dengan  perbandingan  4:1 (monomer  :  katalis)  sambil  diaduk  dengan pengaduk  magnetik  stirerr.  Penambahan katalis  dilakukan  dengan  cara  sedikit  demi sedikit.  Polimer  terbentuk  ditandai  dengan munculnya  asap  putih  pekat  dan  adanya polimer  mengental  di  dinding  gelas  kimia. Polimerisasi dihentikan dengan menambahkan 4 tetes metanol.
Pembuatan  Metil  Ester  Asam  Lemak Secara  Transesterifikasi  In  Situ  (Asriani, 2019)
Timbang  25  gr  biji  kelor  ( Moringa oleifera )    yang  telah  halus  kemudian dimasukkan  ke  dalam  labu  alas  bulat  yang dilengkapi  dengan    pengaduk  magnetik. Kemudian  ditambahkan  katalis  dengan variasi  konsentrasi  katalis  yaitu  1%,  2%, 3%,  4%  dan  5%.  Serta  metanol  dengan perbandingan  1:15  (sampel  :  metanol)  w/v. Direfluks dengan suhu 60 0 C dengan variasi waktu 60, 90, 120, 150 dan 180 menit.  Dan disaring  dengan  menggunakan  corong buchner.  Kemudian  filtratnya  dimasukkan ke  dalam  corong  pisah  dan  ditambahkan aquades  30  ml  dan  n-heksan  120  ml selanjutnya  dikocok.  Campuran  didiamkan selama  24  jam  sampai  terbentuk  dua
lapisan. Lapisan atas merupakan ester dan n-heksan  dan  lapisan  bawah  merupakan akuades dan katalisnya. Lapisan atas (ester dan  n-heksan)  dilewatkan  dengan  Na 2 SO 4 anhidros.  Kemudian  memisahkan  ester dengan n-heksan dengan cara dirotary dan diukur  volumenya.  Metil  ester  asam  lemak yang terbentuk dianalisis dengan menggunakan  TLC  dan  instrumentasi  GC- MS.

## Karakterisasi Metil Ester
1.  Kadar Air (Noriko et al., 2012)
Analisis  kadar  air  dilakukan  dengan mengeringkan sampel metil ester  di dalam oven  100 ˚ C nay abC eb d lodeC id aaC mas C adaa uC  a asC  lnls C easC a.a. smaC eb d bs  asC eaoayC lodsC ndoayaC gnC ydsba C easCebebs bs asCeaoayCednb aal C, dy.ebasC ebabyias uC ndoasy.asmaC nC   ayC nay doC ybsma C mas C n.eaeC ebelyl ds asC eaoayC na asC ebabyias uC mdy.ebasC a.a. C na as C ebas  aaC easC na asC id bnbC nay doC ybsma C eaoayC  lsebnbC ad i. aC easC a.a. smaC y. aC b .aCebady aa asCebCeaoayClodsCC aeaCn.e.C 06˚ C ndoayaC 0C yayuC ndadoaeC ba.C na asC ebebs b asC eaoayC C ednb aal C oao.C a.a. C eds asC na asuC tdoasy.asmaC ebabyias C dyiaob
2.  Bilangan Asam (Sanjiwani et al., 2015 )
2  ml  metil  ester  dimasukkan  kedalam erlenmeyer  250  ml  dan  ditambahkan metanol  95%  sebanyak  2  ml.  Larutan ditambahkan  2-3  tetes  indicator  fenoftalin, kemudian  dititrasi  dengan  larutan  standar KOH  0,0766  N  hingga  berwarna  merah muda  konstan  (tidak  terjadi  perubahan
warna  larutan  selama  15  detik).  Jumlah KOH  yang  digunakan  untuk  titrasi  dicatat untuk menghitung bilangan asam.
Perlakuan diulang selama 3 kali.
3.  Bilangan  Penyabunan  (Daryono et al ., 2013)
0,5  gram  sampel  dimasukkan  ke dalam  Erlenmeyer,  kemudian  ditambahkan 5  ml  larutan  (1  gram  NaOH  dalam  25  ml metanol).  Campuran  direfluks  selama  30 menit pada suhu 70˚C sambal diaduk. Hasil refluks didinginkan dan ditambahkan 3 tetes indikator  fenoftalin.  Selanjutnya  dititrasi dengan larutan HCl 0,45 N untuk mengetahui  kelebihan  NaOH  dilakukan titrasi blanko.
4.  Titik Tuang (Syah, 2006)
Sebanyak  5  ml  sampel  dimasukkan ke  dalam  tabung  reaksi  yang  bersih  dan kering,  kemudian  tabung  reaksi  tersebut dimasukkan  ke  dalam  freezer.  Setiap  15 menit sampel diambil dari freezer, kemudian  diukur  suhunya.  Jika  didalam terbentuk  kristal  berarti  telah  mencapai  titik kabut  dan  jika  sampel  mulai  menjadi  gel berarti telah mencapai titik tuang.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen  Metil  Ester  Dari  Biji  Kelor pada  Penggunaan  Variasi  Konsentrasi Katalis
Rendemen metil ester yang dihasilkan dari  proses  transesterifikasi in  situ biji kelor menggunakan  variasi  konsentrasi  polimer berbahan  dasar  eugenol  penyangga katalis 1, 2, 3, 4 dan 5%.
Gambar 1  Pengaruh  konsentrasi  konsentrasi katalis    terhadap  rendemen  metil ester
Rendemen metil ester yang dihasilkan mengalami penurunan seiring bertambahnya
konsentrasi polimer berbahan  dasar  eugenol  penyangga katalis
.  Hasil  rendemen  metil  ester  pada masing-masing  sebesar  6,64;  6,48;  6,12; 4,64  dan  3,86%  (Gambar  1),  sehingga rendemen  metil  ester  tertinggi  terdapat pada  konsentrasi  1%  dengan  rendemen sebesar  6,64%.  Rendemen  metil  ester tertinggi didapatkan pada konsentrasi katalis  1%,  hal  ini  disebabkan  katalis  yang digunakan  bersifat  selektif  dan  terdapat pengaruh konsentrasi katalis, dimana semakin  besar  konsentrasi  katalis  yang digunakan  dapat  menyebabkan  terjadinya reaksi  hidrolisis.  Menurut  Gupta  dan  Paul (2014),  katalis  asam  padat    memiliki  kerja yang  selektif,    dimana  jenis  ini  mempunyai kelebihan  dapat  bekerja  aktif  dalam  sistem homogen  dan  juga  mempunyai  kelebihan sistem  katalis  heterogen  yang  mudah dipisahkan.
Rendemen  Metil  Ester  Dari  Biji  Kelor pada Penggunaan Variasi Waktu Reaksi
Rendemen metil ester yang dihasilkan dari  proses  transesterifikasi in  situ biji kelor menggunakan hasil terbaik pada konsentrasi
1% digunakan pada penggunaan  variasi  waktu  reaksi  60,  90, 120, 150 dan 180 menit.

## Gambar 2  Pengaruh  waktu  reaksi  terhadap rendemen metil ester
Rendemen metil ester yang dihasilkan tiap  waktu  masing-masing  sebesar  4,08; 5,00;  6,64;  12,04  dan  5,40%  (Gambar  2). Dari  data  tersebut  terlihat  rendemen  metil ester  tertinggi  terdapat  pada  waktu  reaksi 150  menit  dengan  rendemen  sebesar 12,04%.  Kemudian  pada  waktu  180  menit rendemen  yang  dihasilkan  mengalami penurunan  yang  disebabkan  karena  metil ester  yang  terbentuk  mengalami  reaksi hidrolisis.
Hasil Analisis
Metil Ester Dari Transesterifikasi  In  Situ  Menggunakan Plat  Thin Layer Chromatography (TLC)
Analisis  awal  menggunakan  plat  TLC yang bertujuan untuk identifikasi metil ester
0 1 2 3 4 5 6 7 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% Rend emen M etil E ster (% ) Konsentrasi katalis. 0 2 4 6 8 10 12 14 60 90 120 150 180 Rend emen met il es ter ( % ) Waktu (menit)
yang  terkandung  pada  rendemen  yang dihasilkan.
Gambar 3  Hasil  TLC  dari  rendemen  biji  kelor ( Moringa oleifera )
Hasil  TLC  pada  tiap-tiap  konsentrasi katalis yang digunakan dalam menghasilkan  rendemen  metil  ester  bahwa konsentrasi  1%  terdapat  bercak  noda  yang
bagus,  sedangkan  pada  konsentrasi  2%, 3%, 4% dan 5% terdapat bercak noda yang kurang  bagus  (Gambar  3).  Hasil  analisis awal pada konsentrasi katalis 1% memungkinkan  terdapat  kandungan  metil ester,  maka  dilanjutkan  analisis  lebih  lanjut dengan GC-MS.
Hasil  Analisis  Metil  Ester  Dari  Biji  Kelor Menggunakan Gas Chromatography
Mass Spectrometry (GC-MS)
Analisis sebelumnya rendemen konsentrasi  1%  merupakan  hasil  terbaik dari  TLC.  Rendemen  konsentrasi  1% dianalisis dengan GC-MS (Gambar 4).
Gambar 4 Hasil GC-MS dari Metil ester pada penggunaan katalis 1%
Tabel 1   Seyawa-senyawa metil ester biji kelor
dari hasil analisis GC-MS Puncak Waktu retensi, tR (menit) Luas puncak (%) Senyawa 14 38 13,55 Metil stearate 18 41,392 1,16 Metil 9,12- oktadekanoat Terdapat  dua  kandungan  senyawa
metil  ester  yaitu  metil  stearat  13,55%  dan 9,12-oktadekanoat 1,16% (Tabel 1).
Komposisi terbesar terdapat  pada senyawa metil  stearat  dengan  SI (Silmilitary  Index ) sebesar 95 dan massa molekul relative 298. Katalis  berbahan  dasar  eugenol  ini  bersifat
selektif karena trigrliserida hanya membentuk ester asam lemak tertentu saja. Sepanjang pengetahuan penulis baru pertama  kali  dilaporkan  bahwa  biji  kelor ( Moringa oleifera)  mengandung  Metil  9,12- oktadekanoat sebesar 1,16%.

## Karakterisasi Rendemen Biji Kelor
Karakterisasi  rendemen  biji  kelor ( Moringa  oleifera )  dilakukan  berdasarkan beberapa  parameter  yaitu  kadar  air, bilangan  asam,  bilangan  penyabunan  dan titik kabut dan tuang.
Tabel 2 Hasil  karakterisasi  rendemen  biji  kelor ( Moringa oleifera ) No Parameter Hasil analisis 1. Kadar air 1,23% 2. Bilangan asam 11,60 mg KOH/gram 3. Bilangan penyabunan 0 mg NaOH/gram 4. Titik kabut dan tuang 16˚C
Hasil  karakterisasi  dari  beberapa parameter  yaitu  kadar  air  1,21%,  bilangan asam  11,60  mg  KOH/gram,  bilangan  asam 0 mg NaOH/gram dan titik kabut dan tuang 16˚C (Tabel 2). Pada hasil penelitian kadar air  dan  bilangan  asam  sangat  tinggi  hal  ini disebabkan  karena  metode  yang  dipake menggunakan transesterifikasi in situ mengakibatkan senyawa pengotor pada biji kelor  ( Moring  oleifera )  ikut  terekstrak.
Menurut  SNI  7182-2015,  syarat  metil  ester sebagai bahan bakar alternative yaitu kadar air maksimal 0,05%, bilangan asam 0,5 mg KOH/gram, dan titik tuang 18˚C.

## KESIMPULAN
Konsentrasi  polimer  berbahan  dasar eugenol  penyangga  katalis  H 2 SO 4 yang digunakan  untuk  menghasilkan  metil  ester asam  lemak  dengan  rendemen  tertinggi 12,04%  dan  waktu  terbaik  120  menit. Komposisi  metil  ester  asam  lemak  yang terdapat  pada  transesterifikasi in  situ dari minyak  biji  kelor  ( Moringa  oleifera )  untuk penggunaan polimer  berbahan  dasar eugenol  penyangga  katalis  H 2 SO 4 yaitu Metil stearat dan Metil 9,12-oktadekanoat.

## DAFTAR PUSTAKA
Asriani,  M.  2019.  Studi  Reaksi  In  Situ Transesterifikasi  Biji  Pala  ( Myristica fragrans Houtt)  Dengan  Katalis  Asam Padat. Skripsi .  Palu:  Jurusan  Kimia FMIPA Untad.
Daryono, E. D. 2013. Biodiesel Dari Minyak Biji  Pepaya  Dengan  Transesterifikasi (Insitu).  Jurnal  Teknik  Kimia, 8(1):  7- 11.
Gupta,  P.,  Paul,  S.,  2014.  Solid  acids:
Green  alternatives  for  acid  catalysis. Catal. Today . 236(B): 153-170.
Kartika,  I.  A.,  Yuliani,  S.,  Ariono,  D.,  dan Sugiarto.  2009.  Rekayasa  Proses Produksi  Biodiesel  Berbasis  Jarak
(Jatropha
curcas)
Melalui Transesterifikasi In  Situ . Prosiding Seminar  Hasil-Hasil  Penelitian  IPB ,
Bogor: IPB. hlm . 129-139.
Kusnandar  F.,  Adawiyah,  D.  R.,  Fitria,  M. 2010.  Pendugaan  Umur  Simpan Produk  Biskuit    dengan  Metode Akselerasi  Berdasarkan  Pendekatan Kadar  Air  Kritis. J.Teknol  dan  Industri Pangan, 21(2): 117-122.
Nasir,  S.,  Delfi  F.  S.,  dan  Dewi  P.  2010.
Pemanfaatan Ekstrak Biji Kelor (Moringa  oleifera) Untuk  Pembuatan Bahan  Bakar  Nabati. Jurnal  Teknik Kimia , 17(3).
Noriko,  N.,  Elfidasari,  D.,  Perdana,  A.T., Wulandari,  N.,  Wijayanti,  W.  2012. Analisis Penggunaan dan Syarat Mutu Minyak  Goreng  pada  Penjaja  Ma- kanan  di  Food  Court  UAI. Jurnal  Al- Azhar Indonesia , 1(3).
Rahim,  E.  A.  2016.  Sintesis  Absolut Asimetrik  Baru. KOVALEN, 2(1):  48- 52.
Rashid, U et al . 2008. ( Moringa oleifera) Oil.
A  Possible  Source  of  Biodiesel.
Bioresource  Technology. ,  99:  8175- 8179.
Sanjiwani,  N.  M.  S.,  Suaniti,  N.M.,  Rustini, N.  L.  2015.  Bilangan  Peroksida, Bilangan  Asam,  Dan  Kadar  Ffa  Bio- diesel  Dengan  Penambahan  Antioksi- dan  Dari  Kulit  Buah  Pisang  Kepok ( Musa  paradisiaca Linn.). JURNAL KIMIA, 9 (2): 259-266
Shiu  P.  J et  al .  2010.  Biodiesel  production from  rice  bran  by  a  two-step  in  situ process . Bioresour Technol., 101:984- 989.
Syah, A. N. A. 2006. Biodiesel Jarak Pagar: Bahan  Bakar  Alternatif  yang  Ramah Lingkungan . Jakarta: AgroMedia
Pustaka.
Wasono,  M.  S.  E.,  Yuwono,  S.  S.  2014.
Pendugaan  Umur  Simpan  Tepung Pisang Goreng Menggunakan Metode  Accelerated  Shelf  Life  Test- ing  Dengan  Pendekatan  Arrhenius.
Jurnal  Pangan  dan  Agroindustri, 2(4):178-187.