Pemanfaatan Getah Pepaya (Carica papaya) sebagai Katalis pada Pembuatan Biodisel dari Minyak Jelantah
Syahrial, Sulastri, Mukhlis, M. Nazar
Dosen Program Studi Kimia FKIP Universitas Syiah Kuala Banda Aceh

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan memanfaatkan getah pepaya (Carica papaya) sebagai katalis pada pembuatan biodisel dari minyak jelantah. Getah pepaya (Carica papaya) diperoleh dari Lembah Seulawah Aceh Besar dan minyak jelantah  berasal  dari Kentucky  Fried  Chiken (KFC).  Target  khusus  yang  ingin  dicapai  adalah  mendapatkan informasi  tentang  kemampuan  getah  papaya  (Carica  papaya)  bertindak  sebagai  sumber  enzim  lipase.  Hasil penelitian memperlihatkan bahwa getah pepaya (Carica papaya) dapat berfungsi sebagai sumber enzim lipase pada  proses  transesterifikasi antara minyak  jelantah dan  1-butanol. Struktur butil ester  ditegaskan  oleh spektrum  FT-IR  pada  1746  cm -1 untuk  regang C=O  dan  pada  1213,7  cm -1 untuk  regang  C-O.  Meskipun demikian, butil ester yang dihasilkan masih bercampur dengan alkohol dan asam lemak bebas yang ditegaskan adanya puncak pada 3350,5 cm -1 untuk regang – O-H.

## Kata kunci: getah pepaya, minyak jelantah, biodisel

## PENDAHULUAN
Penggunaan  minyak  bumi  sebagai  bahan  bakar dewasa  ini  mengalami  peningkatan  yang  sangat signifikan. Minyak  bumi  yang  diekstrak  menjadi fraksi-fraksi seperti bensin, minyak tanah (kerosin), avtur,  dan  solar  digunakan  luas  untuk  bahan  bakar industry  dan  kendaraan  bermotor.  Minyak  bumi sebagai bahan bakar yang tak terbarukan
(irrenewable),  jika  digunakan  berlanjut  akan  habis sehingga  perlu  ditempuh  cara  untuk  menghasilkan energy  yang  terbarukan  (renewable).  Salah  satu energi yang  diperoleh  dari  biomass  dan  dapat diperbaharui adalah biodisel.
Berbagai  metode  telah  ditempuh  untuk menghasilkan biodisel dari berbagai sumber seperti minyak  jarak,  minyak  sawit  dan  minyak  jelantah, akan tetapi proses pembuatannya masih memerlukan pemanasan, sehingga tidak efektif dan efisien.  Tidak  hanya  memerlukan  energy  saja, selama  ini  pembuatan biodisel juga  membutuhkan katalis  yang  basa  atau  asam  yang  harganya  masih mahal di pasaran dan penggunaan katalis heterogen selama  ini  juga  dapat  menghasilkan  limbah  katalis berupa  senyawa  anorganik  yang  memerlukan regenerasi untuk dapat kembali digunakan.
Salah  satu  sumber  alternative yang  murah untuk  menghasilkan biodisel adalah  menggunakan bahan  baku  minyak  jelantah  yang  merupakan limbah  rumah  tangga  dan  restoran.  Selain  bahan baku  yang  murah,  produksi biodisel ini  juga
menggunakan  katalis  yang  ramah  lingkungan  dan renewable berupa getah  pepaya. Melalui  penelitian ini akan dibuktikan  bahwa  getah  pepaya  (Carica papaya)    dapat  digunakan  sebagai  katalis  pada pembuatan biodisel dari  minyak  jelantah. Proses transesterifikasi  dilangsungkan  pada  suhu  kamar sehingga diharapkan dapat menghemat energi

## METODE PENELITIAN

## 1. Alat dan Bahan
Alat  yang  diperlukan  pada  penelitian  ini adalaha  sebagai  berikut:  alat-alat  gelas  yang  biasa digunakan  di  laboratorium, FTIR  Perkin  Elmer. Bahan  yang  diperlukan  adalah  buffer  posfat, minyak  jelantah  (diambil  dari  restoran  cepat  saji Kentucky Fried Chicken), getah pepaya, aquades, 1- butanol (pro-analis),  natrium  sulfat  anhidrat (pro- analis) dan isopropanol (pro-analis).

## 2. Rancangan Percobaan
2.1 Pengaktivan lipase dari getah pepaya Digores  batang  papaya  dan ditampung getah  yang  keluar.  Getah  yang  didapat  kemudian diinkubasi  pada  suhu -20 o C  dan  kemudian disentrifugal  pada  1500  r.p.m.  selama  30  menit (Angkanurukpun et  al,  2006),  kemudian  getah papaya  dikeringkan  di  dalam  oven  dan  digerus, disaring  dengan  ayakan 0,8  mesh  (Gandhi et  al, 2000)
2.2 Pemurnian Minyak Jelantah
Tiga  liter  minyak  jelantah  terlebih  dahulu disaring dengan menggunakan kain untuk menghilangkan  partikel-partikel  berukuran  besar atau  pengotor-pengotor  yang  ada  dalam  minyak jelantah.  Untuk  menghilangkan  air  dalam  minyak jelantah  dilakukan  pemanasan  pada  temperatur 120 0 C  sampai  tidak  ada  lagi  gelembung,  kemudian minyak didinginkan
2.3  Reaksi Transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi dilangsungkan pada  suhu  kamar  (27  s.d  30 o C)  di  dalam  tabung tertutup  dengan  rasio  mol  minyak  jelantah  dan alcohol    1:2,  1:3,  1:4  dengan  jumlah getah  pepaya 10,  20,  30    g,  diaduk selama 3  x  24  jam  serta kemudian didekantasi dengan putaran 200 rpm. pH system dipertahankan 7,5-8,0.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sintesis  biodisel  dari  bahan  dasar  minyak jelantah  dengan  menggunakan  katali getah  pepaya sangat  ditentukan  oleh  lama  pengadukan,  jumlah enzim,  perbandingan  alcohol:minyak,  dan  kondisi pH  system.  Pada  penelitian  ini hanya menentukan perbandingan 1-butanol:minyak jelantah. pH system dipertahankan    8,0  dengan  menggunakan  buffer fosfat  dan  nilai  ini  merujuk  pada  penelitian  yang dilakukan  oleh  Paques,  F.W. et  al. (2008).  Waktu pengadukan  dan  perbandingan 1-butanol:minyak jelantah  merujuk  pada    Angkanurukpun et  al. (2006).
Pada  mulanya getah  pepaya diaktivasi dengan  menggunakan  metode  yang digunakan oleh Angkanurukpun et  al,  (2006).  Aktivasi  dilakukan dengan menginkubasi getah papaya pada suhu 0 o C dan  kemudian  disentrifugal  pada  1500  rpm selama  30  menit.  Fraksi  yang  tidak  larut  dibilas dengan  isopropanol  yang  diikuti  dengan metanol
bebas  air.  Akan  tetapi  incubator  yang  tersedia  di laboratorium  FKIP  Kimia  mengalami  kerusakan sehingga suhu tidak dapat dipertahankan sebagaimana  yang  telah  diprogram. Getah papaya yang  diperoleh akhirnya  berbau  busuk  dan  tidak menghasilkan  biodisel  saat  dicoba  aktivitasnya terhadap minyak  jelantah.  Oleh  karena  demikian metode  aktivitas  getah  papaya  menggunakan metode  yang  digunakan  oleh  Paque,  F.W. et  al. (2008).  Paque,    F.W., et  al. (2008)  menggunakan 0,05  M  buffer  fosfat  pH  8,0,  lalu  disentrifugal selama  20  menit.  Filtrat  selanjutnya  ditambahkan ammonium sulfat 80% lalu disentrifugal selama 20 menit  dan  supernatant  selanjutnya  ditambahkan kembali  ammonium  sulfat  80%  serta  disentrifugal selama  20 menit.  Filtrat  merupakan crude enzim lipase  getah  papaya  yang  siap  digunakan  untuk transesterifikasi.
Biodisel  yang  dihasilkan  berjumlah  sangat kecil  dan  hanya  terlihat  sebagai  butiran-butiran yang  tersebar  di  dalam 1-butanol.  Indikasi terbentuknya  biodisel  adalah  terciumnya  bau  ester dan  warna  butiran  yang  lebih  terang  dari  pada minyak  jelantah.  Kemungkinan  penyebab  gagalnya terbentuk  biodisel  adalah  intensitas  pemadaman listrik  yang  tinggi  sehingga  pengadukan  menjadi terhenti. Oleh karena reaksi transesterifikasi bersifat reversible  dimana  keseimbangan  jauh  ke  arah reaktan,  maka  terhentinya  pengadukan  sebelum reaksi  berlangsung  sempurna  dapat  menyebabkan hidrolisis  ester  yang  telah  terbentuk.  Terhentinya pengadukan  mengakibatkan  bidang  sentuh  antara enzim dengan  substrat  menjadi  berkurang  dan mengakibatkan  produk  menjadi  rendah.  Berikut  ini reaksi  umum  trans-esterifikasi  minyak  jelantah dengan 1-butanol.
C H 2 C H 2 C H O O O O O O C 1 7 H 3 5 C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H C H 2 C H 2 C H H O H O O C 1 7 H 3 5 O H + G liserol H 3 5 C 1 7 H 3 5 C 1 7 + B util S tearat (biodisel) 3 E nzim C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O 3
Gambar 1. Reaksi trans-esterifikasi minyak jelantah dengan menggunakan enzim (diadaptasi dari Schuchardt (1997))
Oleh karena terjadi kegagalan yang berulang-ulang, maka waktu
pengadukan
diperpanjang  (apabila  listrik  mati,  maka  waktu pengadukan dihitung dari awal kembali). Upaya ini
membuahkan  hasil,  meski  belum  seperti  yang diharapkan  yaitu  terbentuknya biodisel yang  lebih banyak.    Terbentuknya biodisel ditegaskan  oleh hasil  FT-IR  hasil  reaksi  yang menunjukkan  adanya serapan  pada 1746  cm -1 untuk  regang    C=O  dan pada  1213,7  cm -1 untuk  regang  C-O. Puncak- puncak  tersebut  merupakan  puncak  khas  untuk senyawa  ester.  Waehamad, et  al.  (tanpa  tahun) menemukan  bahwa t-butil  ester memiliki  serapan pada 1710 cm -1 untuk regangan C=O dan 1203 cm -1 untuk regangan C-O. Pada kesempatan lain Bradley (tanpa  tahun)  menemukan  pula puncak  pada  1750 cm -1 untuk C=O dan adanya puncak di sekitar 1170-
1200  cm -1 untuk  C-O. Adanya  sedikit    pergeseran untuk  serapan C=O  dan  C-O  merupakan  hal  yang lazim ditemukan pada analisa FT-IR untuk senyawa bergugus fungsi sama tetapi berbeda rumus molekul atau rumus strukturnya.
Apabila  diperhatikan  Gambar  2,  maka  akan terlihat masih banyak pengotor di dalam hasil reaksi transesterifikasi.  Puncak  melebar  pada  3350,5  cm -1 merupakan  ciri  khas  untuk  regang – O-H  yang mengalami  ikatan  hidrogen  dengan  air.  Munculnya air merupakan akibat pemakaian buffer fosfat.
Gambar 2. Spektrum FT-IR butil ester

## SIMPULAN

## SIMPULAN
Getah  pepaya  (Carica  papaya)  dapat digunakan  sebagai  katalis  pada  pembuatan biodisel dari  minyak  jelantah.  Hal  ini  ditegaskan  oleh spectrum  FT-IR  dengan  munculnya  serapan  pada 1746 cm -1 untuk regang  C=O dan pada 1213,7 cm - 1 untuk regang C-O   yang  merupakan  serapan khas untuk  senyawa  ester.  Akan  tetapi  jumlah  biodisel yang  dihasilkan  dari  reaksi  antara  minyak  jelantah dan 1-butanol dengan  menggunakan  getah  papaya sebagai  katalis  belum  optimal.  Masih  banyak
pengotor  yang  ditemukan  secara  bersama  dengan hasil  reaksi  sebagaimana  munculnya  puncak melebar pada 3350,5 cm -1 yang merupakan ciri khas untuk  regang – O-H  yang  mengalami  ikatan hydrogen.

## SARAN
Untuk  memperbaiki  dan  mengembangkan penelitian  ini  dapat  dikemukakan  saran-saran sebagai berikut.
1. Perlu  dikaji  pengaruh  metode  aktivasi  selain yang telah digunakan pada penelitian ini.
2. Perlu dikaji sumber lipase alami lainnya.
3. Perlu  dikaji  penggunaan  jenis  alcohol  selain 1- butanol pada  pembuatan  biodisel  dari  minyak jelantah  dengan  menggunakan crude enzim lipase getah papaya..
4.  Perlu  dikaji  kelayakan  biodisel  yang  dihasilkan dengan menggunakannya pada mesin disel..

## UCAPAN TERIMAKASIH
Peneliti  mengucapkan  terimakasih  kepada
Direktorat  Jenderal  Pendidikan  Tinggi  Departemen Pendidikan Nasional yang telah mendanai penelitian  ini  melalui  proyek  penelitian Hibah Kompetitif  Penelitian Sesuai  Prioritas  Nasional. Terimakasih kepada
Lembaga
Penelitian
Universitas  Syiah  Kuala  yang  telah  menjadi fasilitator  dan  semua  pihak  yang  telah  membantu penulis untuk menyelesaikan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Angkanarukpun, P., Pensiri, S., and Kanawasud, P., 2006,  Improvement  of Carica  papaya Lipase  for 1-butanolysis  of  Triolein. Chiang Mai J. Sci., 33 (2): 217-222
Anonimous.  2006. Badan  Standardisasi  Nasional
(BSN). SNI 04-7182-2006 Bradley,  M.,  (No  Year),    Biodiesel  (FAME) Analysis by FT-IR,
Application
Note:51285  Thermo  Fischer  Scientific, Madison. Horwitz,  W and George,  W.  L.  2005. Official Methods  of  AOAC  International.  AOAC Intenational Suite 500, 481 Nort
Frenderick AVENUE. Maryland, USA. Paques,  F.W.,  Pio,  F.T.,  Carvalho,  P.O.,  and Macedo,  G.A.,  2008, Characterization  of the  Lipase  from Carica  papaya Residues, Braz.  J.  Food  Technol., v. 11,  n.  1,  p.  20- 27.
Schuchardt, U. Dan Rogerio M., 1997, Transesterification  of  Vegetable  Oils:  a Review, Journal Brazilian Chemical Society, Vol. 9, No. 1. Waehamad,  W.,  Lalee,  O.,  and  Ruangraak,  P.,  (No Year), Biodiesel : Preparation and Properties  of  Some  Esters  from  Vegetable Oil