Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Sintesis biodiesel menggunakan alkil asetat sebagai pengganti alkohol telah dilakukan oleh beberapa peneliti, alkil asetat mampu untuk mempertahankan aktivitas dan stabilitas biokatalis selama reaksi berlangsung. Model kinetika untuk sintesis biodiesel menggunakan biokatalis juga telah banyak disusun. Namun model yang telah ada belum mampu mendeskripsikan dengan tepat perilaku setiap komponen yang terlibat untuk memproduksi biodiesel. Penelitian ini, merupakan suatu pemodelan matematis untuk mempelajari mekanisme kinetika reaksi sintesis biodiesel menggunakan biokatalis pada berbagai kondisi operasi tertentu. Mekanisme pemodelan reaksi bertingkat reversibel dan irreversibel dilakukan. Model kinetika ini dilakukan terhadap data hasil penelitian sintesis biodiesel secara enzimatis yang diperoleh dari skripsi, maupun jurnal ilmiah. Melalui pemodelan tersebut, dilakukan fitting terhadap data yang diperoleh melalui percobaan pada berbagai kondisi tertentu dalam rangka mencari parameterparameter kinetika. Parameter kinetika yang didapat, diestimasi secara numerik menggunakan bahasa pemprograman Fortran. Hasil penelitian didapatkan bahwa model yang digunakan untuk sintesis biodiesel dengan mekanisme reaksi bertingkat reversibel maupun irreversibel mampu menjelaskan dengan baik perilaku kinetika reaksi setiap komponen yang terlibat dan juga pengaruh dari konsentrasi mula-mula reaktan yang digunakan serta konsentrasi biodiesel yang dihasilkan pada suatu kondisi tertentu selama reaksi berlangsung. Sehingga, hasil pemodelan yang diperoleh menjadi sangat efektif dalam memprediksikan kondisi yang sesuai untuk memperoleh efisiensi sintesis dari produk biodiesel yang diinginkan.

---

Biodiesel synthesis using alkyl acetate for substitute alcohol has been done by scientiests, alkyl acetate can support activities and stabilities biocatalyst since reaction occurs. Kinetic model for biodiesel synthesis using biocatalyst has been constructed. Nevertheless, that models cannot well describe behavior of all component involve to produce biodiesel. In this research, done a mathematical modeling describes study about kinetic model of biodiesel synthesis using biocatalyst under various operating conditions. The mechanism reversible and irreversible consecutive reaction model done.

This modeling study was applied to the experimental results data from several paper and scientific journal of biodiesel synthesis. The simulation modeling was done by fitting the model equations with the experimental result data in order to obtain the kinetic parameters. Several parameter have been found, were estimated by software Fortran.

The results of simulation model for the synthesis of biodiesel using reversible and irreversible consecutive reaction mechanism well described behavior reaction kinetic of all component involve and also the effect of the initial concentrations of reactans and biodiesel on the entire process of biodiesel synthesis. So that, the model can predict the appropriate conditions for the efficient production of biodiesel."

"ABSTRAKBiodiesel (fatty acid methyl ester) telah diproduksi secara komersial melalui reaksi transesterifikasi minyak nabati dengan metanol menggunakan katalis alkali. Tetapi katalis alkali ini mempunyai beberapa kelemahan, seperti terjadinya reaksi pembentukan sabun, katalis yang bercampur homogen, dan proses pemurnian produk inilah yang menyebabkan harga biodiesel menjadi cukup mahal. Untuk mengatasi hal tersebut dikembangkan sintesis biodiesel menggunakan enzim lipase sebagai biokatalis. Biokatalis ini merupakan katalis heterogen, sehingga pemisahannya dari produk setelah reaksi berakhir dapat dilakukan dengan mudah. Namun, lipase terdeaktivasi oleh alkohol. Oleh karena itu, perlu dikembangkan metode baru untuk meningkatkan aktivitas dan stabilitas lipase dalam proses sintesis biodiesel. Metode baru yang akan dikembangkan adalah dengan cara mengganti alkohol dengan alkil asetat yang sama-sama berfungsi sebagai pensuplai alkil. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi biodiesel (mol/L) yang terbentuk dari reaktan alkil asetat menggunakan biokatalis Candida rugosa terimmobilisasi dalam bentuk sol-gel (Novozym 435), melihat pengaruh biokatalis terhadap konsentrasi biodiesel yang dihasilkan dan uji stabilitas biokatralis tersebut. Reaksi dilakukan dalam reaktor batch dan analisa sampel menggunakan HPLC. Hasil penelitian menunjukan bahwa konsentrasi biodiesel terbesar yang dihasilkan dengan mengunakan biokatalis Novozym 435 adalah 15,02 (mol/L). Konsentrasi biokatalis terbesar yang digunakan yaitu 4 (% wt) terbukti menghasilkan konsentrasi biodiesel yang terbesar pula. Untuk stabilitas, setelah 3 kali reaksi, diperoleh yield biodiesel sebesar 11,82 %."

"Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif ramah lingkungan yang terbuat dari minyak nabati dan minyak hewani yang berasal dari sumber daya yang dapat diperbarui. Akhir-akhir ini, telah dilakukan penelitian sintesis biodiesel dari minyak goreng melalui rute non-alkohol menggunakan biokatalis lipase Candida rugosa yang terimobilisasi pada reaktor packed bed. Pada studi kali ini akan dibangun suatu model matematika yang dapat menggambarkan perilaku reaksi sintesis biodiesel melalui rute non-alkohol. Karakteristik kinetika reaksi yang terjadi merupakan kinetika uniresponse dan mengikuti mekanisme Ping Pong Bi Bi. Tahapan pada penelitian ini meliputi penurunan persamaan laju, penentuan parameter reaksi, validasi melalui fitting kurva, serta simulasi sintesis biodiesel secara enzimatis. Hasil dari penelitian ini adalah konstanta laju reaksi dari setiap reaksi. Fitting kurva dilakukan menggunakan metode Runge-Kutta-Fehlberg. Hasil fitting terbaik menggunakan data eksperimen dengan bahan baku minyak goreng bekas mendapatkan parameter kinetika ?1 = 0,6485 dan ?2 = 20,3453 dengan error sebesar 0,0001145. Hasil analisis sensitivitas menunjukkan bahwa konstanta yang dihasilkan memiliki sensitivitas yang baik dengan deviasi terkecil sebesar 24,64%.

---

Biodiesel has became an alternative and environmental-friendly fuel made from vegetable and animal oils derived from renewable resources. Recently, a research of synthesis of biodiesel from used cooking oil through a non-alcoholic route using an immobilized Candida rugosa lipase biocatalyst in a packed bed reactor has been carried out.

In this study, a mathematical model is built to describe the behavior of biodiesel synthesis reaction through a non-alcoholic route. Characteristics of the reaction is uniresponse kinetics and follows the Ping Pong Bi Bi mechanism. Stages in this study include derivation of reaction rate equation, determination of reaction parameters, validation through curve fitting, and simulation of the synthesis of biodiesel.

The results of this study is the reaction rate constants. The best fitting using experimental data of used cooking oil resulting kinetics parameter ?1 = 0.6485 dan ?2 = 20.3453 with the error of 0.0001145. Sensitivity analysis showed that the resulting constants have good sensitivity with the smallest deviation is 24.64%."

"Whole cell biokatalis sekarang mulai banyak digunakan di industri, seperti industri kimia, farmasi maupun pangan. Salah satu whole cell biokatalis yang sudah dimanfaatkan untuk sintesis biodiesel dalam rangka mengatasi krisis energi adalah whole cell Candida rugosa lipase. Pada penelitian ini whole cell Candida rugosa yang telah dibiakkan dengan metode inokulasi digunakan sebagai biokatalis. Whole cell Candida rugosa lipase sebagai biokatalis yang digunakan yaitu dalam bentuk free (non-immobilized). reaksi yang digunakan yaitu reaksi interesterifikasi dimana metanol (alkohol) diganti dengan metil asetat sebagai pendonor gugus alkil. Reaksi dilakukan didalam reaktor batch, yang merupakan tempat terjadinya reaksi antara substrat (Minyak goreng dengan metil asetat) dan dengan bantuan whole cell Candida rugosa lipase sebagai biokatalis untuk mensintesis biodiesel. Untuk menganalisis komposisi dari produk sintesis digunakan instrument HPLC (High performance liquid chromatograph). Variasi yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu variasi mol substrat 1:10 dan 1:12 dengan konsentrasi biokatalis 10% dari berat substrat, hasil uji HPLC dari variasi mol substrat ini belum menunjukkan adanya metil ester di sampel, untuk pekerjaan berikutnya dilakukan variasi konsentrasi biokatalis 10% dan 20% dari berat substrat dengan rasio mol 1:12, untuk uji HPLC juga belum menunjukkan adanya pick metil ester yang dipresentasikan sebagai biodiesel. Sebagai pembanding, dilakukan sintesis biodiesel dengan menggunakan Whole Cell Candida rugosa lipase yang terimmobilisasi dalam alginat, dan hasil Uji HPLC menunjukkan terdapat biodiesel dengan % yield sebesar 40,16%. Sedangkan untuk Hasil dari uji karakteristik menunjukkan bahwa viskositas dan densitas berada dalam nilai range dari biodiesel yaitu 0,89 g/mL untuk sampel dengan biokatalis 20% berat dan 0,90 g/mL untuk biokatalis dengan 10% berat substrat.

---

Whole cell biocatalyst now started being used in industries, such as chemical, pharmaceutical and food., In this study, whole cell Candida rugosa which has been bred by the method of inoculation used as a biocatalyst. Whole cell biocatalyst Candida rugosa lipase as that used in the form of free (non-immobilized). Reaction used is the reaction interesterifikasi where methanol (alcohol) is replaced with methyl acetate as the donor alkyl groups. reactions carried out in a batch reactor, which is the site of reaction between the substrate (cooking oil with methyl acetate) and with the help of whole cell biocatalyst Candida rugosa lipase as to synthesize biodiesel. To analyze the composition of synthesis products used instrument HPLC (High performance liquid chromatograph). Variation performed in this study are variations of the substrate mole 1:10 and 1:12 with a biocatalyst concentration of 10% of the weight of the substrate, HPLC assay results from the variation of this substrate mole not indicate a pick-methyl ester in the sample, for the next job done biocatalyst concentration variation of 10% and 20% of the weight of the substrate with a mole ratio of 1:12, for the HPLC tests also do not indicate a pick-methyl ester which was presented as biodiesel. For comparison, carried out the synthesis of biodiesel using the Whole Cell Candida rugosa lipase immobilisation in alginate, and the HPLC test results indicate there is a% biodiesel yield of 40.16%. As for the results of the test characteristics showed that the viscosity and density are in the range of biodiesel is 0.89 for the sample with 20 wt% biocatalyst and 0.90 to 10 wt% biocatalyst with the substrate."

"Metil asetat sebagai pensuplai gugus alkil direaksikan dengan trigliserida dari minyak nabati dalam reaktor packed bed. Pada penelitian dilakukan uji aktivitas dengan memvariasikan laju alir dan uji satbalitas dengan memvariasikan jenis minyak. HPLC digunakan untuk menganalisa reaktan dan produk.Hasil uji aktivitas menunjukkan bahwa pada laju alir 2 ml/jam diperoleh konversi biodiesel terbesar yaitu 28,65%, sedangkan untuk uji stabilitas konversi terbesar diperoleh dari minyak kelapa sawit yaitu 27,12%. Uji stabilitas menunjukkan bahwa biokatalis terimobilisasi ini masih memiliki aktivitas setalah 50 jam reaksi. Model kinetika uniresponse dan multiresponse yang menggambarkan reaksi ini adalah model B. Hal ini dengan ditandai hasil fitting yang cukup memuaskan dengan data hasil eksperimen.In this reaction, methyl acetate is reacted with triglyceride from fried palm oil in packed bed reactor. This research was done by variation of flow rate for activity test and variation of oil for stability test. The reactants and products were analyzed using HPLC.

The maximum biodiesel conversion for activity test was 28,65% at 2 ml/hour flow rate and the maximum biodiesel conversion for stability test was 27,12% gained from palm oil. Stability test indicate that the activity of the immobilized biocatalyst still remain after 50 hour reaction. Uniresponse and multiresponse kinetic model suitable for this reaction was B model with comparing experiment data result to fitting data result."

"Candida rugosa lipase terimmobilisasi digunakan sebagai biokatalis dalam reaksi interesterifikasi minyak goreng bekas dengan metil asetat pada reaktor packed bed. Reaktan dan produk dianalisa menggunakan HPLC. Pengaruh waktu tinggal terhadap konversi biodiesel dan stabilitas dari biokatalis yang digunakan diteliti lebih lanjut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biokatalis ini dapat mengkonversi 71,5% trigliserida dari minyak kelapa sawit bekas. Uji stabilitas menunjukkan bahwa biokatalis terimmobilisasi ini masih memiliki aktivitas yang baik untuk 50 jam reaksi secara kontinyu. Model kinetika berbasis Ping Pong Bi Bi mampu menggambarkan reaksi ini dengan ditandai hasil fitting yang cukup sesuai dengan data hasil eksperimen.

---

Immobilized Candida rugosa lipase is used as a biocatalyst in interesterification of used cooking oil with methyl acetate in packed bed reactor. The reactants and products were analyzed using HPLC. The effect of residence time and operational stability were investigated.

The result showed that this biocatalyst can convert 71,5% fatty acid from triglyceride in used palm oil. Stability test showed that this immobilized biocatalyst had still good activity for 50 hour without appreciable loss in substrate conversion. Kinetic model based on Ping Pong Bi Bi Menten mechanism can describe this reaction with comparing experiment data result to fitting data result."

"Model kinetika sintesis biodiesel rute non-alkohol telah banyak dibuat hanya saja sejauh ini belum mampu menggambarkan secara tepat perilaku setiap komponen yang terlibat untuk menghasilkan biodiesel. Reaksi model kinetika mekanisme Ping-Pong Bi Bi misalnya, yang mampu menggambarkan secara tepat perilaku setiap komponen dalam interesterfikasi trigliserida menjadi biodiesel menggunakan Candida rugosa lipase, Candida antartica lipase (Novozym 435), Porcine pancreatic lipase, Candida cylindracea lipase. tetapi perilaku komponen dalam penggunaan enzim terimmobilisasi tidak mampu terdeskripsi dengan baik menggunakan model ini. Hal yang sama dengan model kinetik berdasarkan mekanisme Michaelis-Menten yang mampu menggambarkan perilaku reaktan dan produk yang terlibat dalam reaksi. Namun, mekanisme ini hanya untuk reaksi satu produk - satu substrat. Model kinetika berbasis mekanisme bertingkat reversibel khususnya untuk data tersuspensi memiliki validitas yang cukup tinggi dalam menggambarkan profil konsentrasi reaktan, produk, dan intermediet pada sintesis biodiesel rute non-alkohol bila dibandingkan dengan reaksi bertingkat irreversibel. Mekanisme reaksi bertingkat yang dihasilkan memberikan gambaran sintesis biodiesel rute non alkohol yang lebih baik bila menggunakan biokatalis tersuspensi dari pada biokatalis terimmobilisasi. Hal ini dikarenakan enzim yang diimmobilisasi menyebabkan enzim tidak dapat mengkonversi substrat trigliserida secara total menjadi biodiesel karena adanya halangan transfer massa. Karena itu, review paper dan skripsi ini akan mencoba menyajikan model kinetika sintesis biodiesel rute non alkohol yang tepat, setidaknya dari hasil percobaan yang telah dilakukan.

---

Biodiesel synthesis kinetic model of non-alcoholic route has been created, but it's still unable to precisely describe the behavior of each component involved to produce biodiesel. Ping-Pong Bi Bi?s Kinetic Reaction model mechanism for example, that can describe accurately the behavior of each component in interesterfication triglycerides into biodiesel using Candida rugosa lipase, but the behavior of a component in the use of immobelized enzymes can not be describde clearly with this model. The same with the kinetic model based on Michaelis-Menten mechanism that is able to describe the behavior of reactants and products involved in the reaction. However, this mechanism only for the reaction of one product - a single substrate.

The kinetic model based on multilevel reversible mechanism has a high validation in describing the concetration of reactan, prodcut and intermediete in the non-alcohol route of biodiesel synthesis compared with the multilevel irreversible reaction. The multilevel reaction describe the better result of the non alcohol route model of biodiesel synthesis when using the suspended biocatalyst than immobilized biocatalyst. The result caused by the enzym that immobilized unable to convert triglyceride substrate totally into biodiesel because the boundary in mass transfer. In this paper & thesis review will try to propose the correct non alcohol routes of biodiesel synthesis from several experimental result."

"Penggunaan biokatalis whole-cell merupakan cara yang potensial untuk menekan biaya katalis dalam produksi biodiesel yang dikatalis oleh lipase. Rhizopus oryzae dikultivasi menggunakan metode one-step dan two-step serta diimobilisasi dalam biomass support particle (BSP) dan bead kitosan-TPP. Whole-cell yang terimobilisasi pada BSP menghasilkan yield metil ester 11% (one-step) dan 12% (two-step). Sementara itu, yield metil ester yang dihasilkan whole-cell yang terimobilisasi pada bead kitosan-TPP adalah 23% (one-step) dan 22% (two-step). Model Michaelis-Menten yang digunakan mampu menggambarkan profil konsentrasi substrat dan produk yang dihasilkan. Nilai Km dan Vmax untuk whole-cell yang terimobilisasi pada BSP adalah 4 mol L-1, 0,05 mol L-1 jam-1 (one-step) dan 3 mol L-1, 0,04 mol L-1 jam-1 (two-step). Sementara itu, whole-cell yang terimobilisasi pada bead kitosan-TPP memiliki nilai Km dan Vmax yang sama, 0,3 mol L-1, 0,01 mol L-1 jam-1 yaitu meski dikultivasi dengan metode yang berbeda.

---

Utilizing whole-cell biocatalyst is a potential way to reduce catalyst cost in biodiesel production using lipase as catalyst. Whole-cell of Rhizopus oryzae was cultivated by one-step and two-step method and was immobilized on Biomass Support Particles (BSPs) and chitosan-TPP bead. Immobilized whole-cells on BSPs produce 11% (one-step) and 12% (two-step) FAME yield. While, FAME yield produced by immobilized whole-cell in chitosan-TPP beads are 23% (one-step) and 22% (two-step). Kinetic model based Michaelis-Menten used was found to fit fairly the substrate and product concentration profile. Value of Km and Vmax for R. oryzae whole-cell immobilized on BSP are 4 mole L-1, 0.05 mole L-1 h-1 (one-step) and 3 mole L-1, 0.04 mol L-1 h-1 (two-step). While, for immobilized whole-cell in chitosan-TPP bead, the values are 0,3 mole L-1, 0,01 mole L-1h-1 and 0,2 mole L-1, 0,008 mole L-1h-1 for single-step and two-step respectively."

"Salah satu sumber energi alternatif ramah lingkungan yang berpotensi dalam mengatasi krisis energi yang terjadi di dunia adalah biodiesel. Umumnya produksi biodisel mempergunakan proses teknik kimia konvensional yang memiliki kelemahan dalam penggunaan energi dan pembentukan produk samping yang tidak dikehendaki. Oleh karena itu, dikembangkan proses enzimatis melalui rute non-alkohol. Pada penelitian ini, biodiesel akan disintesis melalui interesterifikasi antara substrat minyak jelanta dan metil asetat dengan perbandingan 1:12 pada sistem batch dengan kondisi suhu 37oC, shaker 150 rpm dan pada sistem kontinyu menggunakan reaktor packed bed berukuran ID 11 mm dan panjang 150 mm. Interesterifikasi ini dikatalis dengan enzim Candida rugosa lipase. Karena alasan teknis dan ekonomi, lipase diimobilisasi melalui metode entrapment pada support kitin, kitosan dan zeolit. Variasi yang akan dilakukan adalah variasi rasio massa kitin dan kitosan sebagai support terhadap lipase, waktu imobilisasi kitin dan kitosan, konsentrasi sodium tripolyphosphate (TPP) dalam proses gelasi support kitin dan support kitosan dan variasi perbandingan enzim dan support pada imobilisasi dengan support zeolit. Enzim loading terbesar dihasilkan melalui entrapment dengan support kitosan. Enzim loading yang dihasilkan adalah 97,24%. Yield biodiesel terbesar yang dihasilkan pada reaktor batch berasal dari sintesis biodiesel dengan support zeolit sebesar 99,79%. Dan pada reaktor kontinyu, stabilitas lipase terbaik dihasilkan dari lipase terimobilisasi dalam support kitosan

---

One of the alternative energy sources that are environmentally friendly potentially to overcome energy crisis in the world is biodiesel. Generally, biodiesel production process use conventional chemical techniques, which has disadvantages related to energy use and formation of unwanted byproducts. Therefore, the enzymatic process non-alcohol route developed. In this research, biodiesel will be synthesized by interesterification process between waste cooking oil as substrate and methyl acetate with ratio 1:12 in batch system with the conditions of 37° C, shaker at 150 rpm and continuous system using a packed bed reactor sized 11 mm ID and 150 mm long. This reaction is catalyzed by Candida rugosa lipase enzyme. Because of technical and economic reasons, lipase will be immobilized by entrapment methods on chitin, chitosan and zeolite as supports. The variations in this research are mass ratio of chitin and chitosan as supports for lipase, immobilization time on chitin and chitosan, tripolyphosphate (TPP) concentration in gelation process of chitin and chtitosan, and variation of comparison between enzyme and support in immobilization on zeolite. The largest enzyme loading produced by entrapment in the chitosan support. The resulting enzyme loading was 97.24%. And the largest yield of biodiesel produced in batch reactors from the synthesis of biodiesel by zeolite, which is 99.79%. And from the continuous system, the best stability produced from immobilized on chitosan."