Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Sintesis biodiesel dengan proses sirkulasi pada reaktor unggun diam dirancang dengan memanfaatkan enzim lipase. Lipase dari Candida rugosa diimobilisasi pada kalsium alginat dan digunakan sebagai biokatalis pada reaktor. Kesesuaiian substrat diuji dengan penggunaan pelarut, metode penambahan bertahap, dan tanpa pelarut. Kalsium alginat menghambat difusivitas substrat menuju inti aktif enzim sehingga menyebabkan laju sintesis yang lambat di awal proses. Sintesis menggunaan metode penambahan bertahap mampu menghasilkan yield paling tinggi diantara pengujian substrat lain, sebesar 88,70% dalam 24 jam. Laju alir optimal yang didapatkan adalah 0,4 dan 1 ml/menit, menghasilkan biodiesel dalam laju konversi yang lebih tinggi. Konsentrasi optimal enzim lipase yang terimobilisasi adalah 0,2%(w/v minyak). Sintesis pada kondisi optimal mencapai yield 70,2% dalam 12 jam. Pengujian stabilitas enzim amobil dilakukan dan mampu menghasilkan 65,6% biodiesel pada siklus ke-tiga, mempertahankan 93,4% aktivitas relatif enzim terimobilisasi. Model kinetika berbasis Ping Pong Bi Bi dikembangkan dengan mengkosiderasi konsentrasi alkohol. Model diaplikasikan untuk memprediksi konsentrasi reaktan dan produk selama sintesis biodiesel di reaktor kolom isian. Pemodelan di excel menunjukkan bahwa model yang dihasilakn dapat memprediksi konsentrasi komponen dalam reaksi transesterifikasi.

---

A packed bed reactor with circulation process was designed to synthesize biodiesel utilizing lipase enzyme. Candida rugosa lipase was immobilized in calcium alginate and used as biocatalyst in reactor. Compatibility of substrate was tested using the usage of solvent hexane, stepwise addition, and without solvent. It was found that calcium alginate limit the diffusivity of substrate causing slow reaction rate at the start of process. Stepwise addition method was found to be the most optimum compared to others in this research, producing yield 88.7% in 24 hours. Optimal flowrate are 0.4 and 1 ml/min, producing biodiesel at higher rate. Optimal concentration of lipase immobilized in calcium alginate is 0.2% of substrate. Synthesis under optimal condition produces yield 70.2% in 12 hours. Stability test of immobilized enzyme retains 93.4% of relative activity, obtaining yield 65.6% in 12 hours. The kinetic model based on Ping Pong Bi Bi was developed by considering alcohol concentration. The model was applied to predict the concentration of reactants and products during biodiesel synthesis in the filling column reactor. Modeling in excel shows that the resulting model can predict the concentration of components in the transesterification reaction."

"Metil asetat sebagai pensuplai gugus alkil direaksikan dengan trigliserida dari minyak jelantah dalam reaktor batch. HPLC digunakan untuk menganalisa reaktan dan produk. Hasil penelitian ini menunjukkan Candida rugosa mampu mengkonversi 75% rantai asam lemak dari trigliserida minyak jelantah menjadi biodiesel yang dihasilkan menggunakan biokatalis dalam bentuk tersuspensi pada kondisi biokatalis sebesar 4% wt substrat, rasio mol minyak/alkil sebesar 1:12 selama 50 jam reaksi. Uji stabilitas menunjukkan bahwa biokatalis terimobilisasi ini masih memiliki aktivitas untuk tiga kali siklus reaksi. Uji efek inhibisi diperoleh % yield terbesar 28.30% untuk lipase tersuspensi sedangkan untuk uji variasi diperoleh % yield terbesar 26.49% pada temperatur 50ºC untuk lipase tersuspensi. Model kinetika berbasis Michaelis Menten mampu menggambarkan reaksi 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 batch reactor. The reactants and products were analyzed using HPLC. The result showed that Candida rugosa lipase can convert 75% fatty acid from triglyceride in Fried palm oil to biodiesel under the condition of 4% wt of the biocatalyst concentration, oil/alkyl mole ratio equal to 1:12 in 50 hour reaction. Stability test indicate that the activity of the immobilized biocatalyst still remain after three reaction cycles. The maximum yield of methyl ester for inhibition test was 28.30% achived from lipase in suspension form and the maximum yield for temperature variation test was 26.49% gained in temperature of 50ºC from lipase in suspension form. Kinetic model based on Michaelis Menten mechanism can describe this reaction with comparing experiment data result to fitting data 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."

"Penelitian ini telah menghasilkan wax ester dari reaksi esterifikasi menggunakan katalis yang diimmobilisasi dengan metode entrapment pada support kitosan. Variasi dilakukan pada saat immobilisasi lipase yaitu variasi konsentrasi kitosan sebesar 20 mg/mL dan 30 mg/mL dan variasi perbandingan volume lipase dengan kitosan pada jangkauan 1:3 hingga1:12. Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa variasi tersebut tidak mempengaruhi enzim loading biokatalis hasil immobilisasi karena perbedaan enzim loading yang didapatkan tidak terlalu signifikan. Untuk mengetahui kinerja biokatalis hasil immobilisasi, dilakukan sintesis wax ester dari reaksi esterifikasi. Hasil reaksi menunjukan bahwa yield yang paling besar, yaitu 27,52%, adalah reaksi dengan katalis lipase yang diimmobilisasi menggunakan konsentrasi kitosan sebesar 20 mg/mL dan perbandingan lipase dengan kitosan sebesar 1:3.

---

This research has produced waxester by esterification using lipase that immobilized on chitosan by entrapment method. The effect of parameters such as chitosan concentration and ratio of lipase and chitosan at immobilization process to enzyme loading is investigated. Concentration of chitosan used in this paper is 20 mg/mL and 30 mg/mL. Ration of lipase and chitosan used in this paper range in 1:3 to 1:12.The variation of parameters do not affect enzyme loading. Immobilized lipase then used in waxester synthesis. The optimum yield is 27.52% from lipase immobilized on chitosan concentration of 20 mg/mL and ratio of lipase and chitosan 1:3."

"Penggunaan biodiesel sebagai sumber energi alternatif masih terbatas dikarenakan biaya produksinya yang tinggi yang berpengaruh pada harga jualnya. Minyak dedak padi yang diproduksi dari dedak padi merupakan produk samping bernilai rendah pada proses penggilingan padi dapat digunakan untuk bahan baku biodiesel untuk mengurangi biaya produksi biodiesel yang 60-70% didominasi oleh biaya bahan bakunya. Tingginya biaya produksi akibat mahalnya harga biokatalis enzim lipase diminimalkan dengan penggunaan whole-cell lipase yang berasal dari Candida rugosa. Preparasi dari biokatalis whole-cell dalam penelitian ini dilakukan dengan metode kultivasi satu tahap dengan memvariasikan komposisi minyak nabati (minyak zaitun dan minyak kelapa sawit) dalam medium kultur. Kemudian imobilisasi dari biokatalis whole-cell dilakukan melalui enkapsulasi dalam bead kitosan-TPP (Tripolifosfat) dengan memvariasikan konsentrasi larutan TPP dan konsentrasi kitosan. Kondisi optimum merupakan konsentrasi larutan TPP dan konsentrasi kitosan yang menghasilkan aktivitas biokatalis tertinggi digunakan dalam sintesis biodiesel rute non-alkohol untuk memperoleh data yang akan digunakan dalam pemodelan kinetika. Pada tahap akhir dilakukan pemodelan kinetika berdasarkan mekanisme Michaelis Menten dengan adsorpsi. Berdasarkan hasil HPLC, whole-cell Candida rugosa terimobilisasi yang menghasilkan yield biodiesel tertinggi sebesar 76,3%diperoleh dengan komposisi minyak nabati medium 100% minyak zaitun dan terimobilisasi dalam bead kitosan-TPP dengan konsentrasi kitosan 40 mg/mL dan konsentrasi TPP sebesar 6% (w/v). Model mekanisme reaksi bertingkat irreversibel mampu menggambarkan profil konsentrasi substrat dan produk yang dihasilkan dengan nilai k1, k2, k3 sebesar 0.063 jam-1, 0.14 jam-1, 0.08 jam-1. Uji stabilitas dengan pemakaian berulang selama 3 siklus menunjukkan bahwa biokatalis ini mampu mempertahankan aktivitasnya dengan hanya mengalami penurunan yield biodiesel sebesar 27,1% pada siklus kedua dan 20,3% pada siklus ketiga. Biodiesel yang dihasilkan memiliki karakteristik densitas 0,9 gr/mL, bilangan asam 0,4 gr KOH/gr biodiesel, viskositas 3,543 mm2/s, dan kadar air 0,046%.

---

Utilization of biodiesel as alternative energy resources is still limited due to high production cost which affects its selling price. Rice bran oil, extracted from rice bran which is by-product with low value from rice milling process, is used instead of edible vegetable oil as substrate for biodiesel synthesis to reduce the production cost in which 60-70% is dominated by its substrate purchasing cost. High production cost due to high price of lipase enzyme as biocatalyst was minimized by using whole-cell lipase from Candida rugosa. Preparation of whole-cell biocatalyst was conducted by single-step cultivation with variation of vegetable oil compsition (olive oil and palm oil) inside culture medium. Then immobilization method was encapsulation inside chitosan-TPP beads with variation of TPP concentration and chitosan concentration to find out the effect to biocatalyst activity. Optimum condition of TPP concentration and chitosan concentration to produce highest activity of biocatalyst was determined. The latest step of this research was kinetic modelling based on consecutive reaction.

Based on HPLC analysis, immobilized whole-cell Candida rugosa which resulted in highest biodiesel yield, 76,3% , obtained with vegetable oil composition consisted of 100% olive oil and immobilized in chitosan-TPP bead with chitosan concentration 40mg/mL and TPP concentration 6% (w/v). Irreversible consecutive reaction was able to illustrate concetration profile of substrate and product during biodiesel synthesis with k1, k2, k3 values 0.063 hour-1, 0.14 hour-1, 0.08 hour-1. Stability test showed that in repeated use for 3 cycles, this biocatalyst could still maintain its activity by only resulted in decreased yield of biodiesel for 27,1% in second cycle and 20,3% in third cycle. Biodiesel resulted in this researh had density 0,9 gr/mL, saponification value 0,4 mg KOH/gr biodiesel, viscosity 3,543 mm2/s, and water content 0,046%."

"Lipase sebagai biokatalis untuk sintesis biodiesel dapat digunakan dalam bentuk lipase intraseluler (whole-cell) dan ekstraseluler. Pada penelitian ini, whole-cell dari Rhizopus oryzae dikultivasi melalui metode single step dan two step. Lipase ekstraseluler yang berupa ekstrak kasar diperoleh dari Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, dan Aspergillus awamori. Kinerja biokatalis lipase diuji melalui reaksi interesterifikasi dengan rasio minyak dan metil asetat sebesar 1:12, biokatalis 10% wt pada suhu 35oC selama 48 jam. Hasil biodiesel terbaik diperoleh saat whole-cel free dikultivasi metode one step dengan yield 41%, dan yield lipase ekstraseluler dari Aspergillus awamori sebesar 19%. Kinerja lipase komersial ditinjau sebagai pembanding pada penelitian.

---

Lipase as biocatalyst for biodiesel synthesis can be used in the form of intracellular (whole-cell) and extracellular lipase. In this study, whole-cell from Rhizopus oryzae cultivated with single-step and two-step methods. Extracellular lipase in the form of crude extract obtained from Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, and Aspergillus awamori. Performance lipase biocatalyst was tested by interesterification reaction with oil and methyl acetate ratio of 1:12, biocatalyst 10 wt% at a temperature of 35oC for 48 hours. Biodiesel best results are obtained when whole-cell free cultivated single step method with a yield 41% and yield the extracellular lipase from Aspergillus awamori by 19%. Commercial lipases were also reviewed as a comparator in study."

"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."

"ABSTRAKSuatu pemodelan matematis untuk mempelajari mekanisme kinetika sintesis biodiesel rute non alkohol menggunakan biokatalis pada berbagai kondisi operasi tertentu dikembangkan dalam penelitian ini. Mekanisme pemodelan sintesis biodiesel sederhana berbasis Michaelis - Menten dengan pertimbangan faktor adsorpsi digunakan, mengingat adanya perbedaan konsentrasi mula - mula maupun konsentrasi pada bulk, baik terhadap enzim, substrat, maupun produk. Validitas model ini diuji dengan melakukan fitting terhadap data yang diperoleh melalui percobaan pada berbagai kondisi tertentu dalam rangka mencari parameter-parameter kinetika. Persamaan model secara simultan diolah secara numeris menggunakan metode Runge-Kutta, dimana hasil fitting terbaik dari nilai parameter ditentukan menggunakan metode Simplex. Melalui penelitian ini, didapatkan bahwa model yang digunakan untuk sintesis biodiesel berbasis Michaelis - Menten dapat memberikan hasil fitting dan gambaran yang cukup baik mengenai pengaruh dari konsentrasi mula-mula enzim dan trigliserida yang digunakan, terhadap konsentrasi biodiesel yang dihasilkan pada suatu kondisi tertentu selama sintesis berlangsung.

---

ABSTRACTA mathematical model describing biodiesel synthesis of non alcohol route using biocatalyst under various operating conditions was constructed in this research. The simplified kinetic mechanism based on Michaelis ' Menten with adsorption factor was considered in addition to the differences in the interfacial and bulk concentration of the enzyme, substrate and product. This modeling validation was doing by fitting the model equations with the experimental result data in order to obtain the kinetic parameters. A set of arbitrary values for the constants was assuming, and then the simultaneous differential equations based on Michaelis-Menten were numerically solved using Runge'Kutta method, where the best fitted values of the constants were determined using Simplex method. The results of simulation model for the synthesis of biodiesel using biocatalyst based on Michaelis ' Menten mechanism gave better fitted result and well described the effect of the initial enzyme concentration, initial concentrations of triglyceride and biodiesel on the entire process of biodiesel synthesis."

"ABSTRACTTerbatasnya sumber daya dan cadangan minyak serta kemampuan kilang untuk eksplorasi, menyebabkan kondisi sumber energi Indonesia sampai saat ini masih bergantung dengan penyediaan minyak. Perpres (Perpres No 5 tahun 2006) mewujudkan adanya optimalisasi penyediaan bahan bakar dengan berbasis energi baru terbarukan (EBT) dimana diantaranya meningkatkan penggunaan bahan bakar energi nabati (biofuel) yaitu biodiesel dan bioetanol. Katalis heterogen yang digunakan adalah penukar ion yang dapat digunakan dalam menghasilkan biodiesel yang fasanya padat sehingga pemisahannya lebih mudah dan dapat dipakai berulang. Model Kinetika dari reaksi tersebut ditentukan dengan fitting data menggunakan Microsoft excel. Dari simulasi tersebut didapatkan parameter kinetik dan hasilnya akan dibandingkan dengan data eksperimen sehingga dapat diketahui akurasi dari model tersebut.

---

ABSTRACTLimited resources and reserves and the ability of refineries to oil exploration, causing the condition of Indonesian energy source is still dependent on the supply of oil. Presidential Decree (Presidential Decree No. 5 of 2006) to realize the optimization of the provision of fuels with renewable energy-based (EBT) which include increasing the use of bio energy fuels (biofuels) are biodiesel and bioethanol. Making biodiesel using alkaline catalysts, acid catalysts, biocatalysts, supercritical methanol is very inefficient due to biodiesel production costs are very high, it is not environmentally friendly because most of the catalyst discharged into the environment and are difficult to be separated from their liquid products.Ion exchangers that are already saturated can be reactivated and repeated use . The study will be conducted by curve fitting using microsoft excel."

"Biodiesel telah menarik perhatian sebagai sumber energi alternatif. Biodiesel telah diproduksi secara komersial melalui reaksi transesterifikasi antara minyak nabati dengan metanol menggunakan katalis alkali. Tetapi katalis alkali ini mempunyai beberapa kelemahan, seperti terjadinya reaksi pembentukan sabun akibat bereaksinya katalis alkali dengan asam lemak bebas. Selain itu katalis yang bercampur homogen juga mengakibatkan kesulitan dalam pemurnian produk. Metode baru yang akan dikembangkan adalah rute non alkohol. Rute non alkohol bisa dilakukan dengan cara mengganti alkohol dengan metil asetat yang sama-sama berfungsi sebagai pensuplai alkil. Hasil penelitian menunjukan bahwa konsentrasi biodiesel terbesar yang dihasilkan adalah 3.0764 (mol/L) mengunakan biokatalis Porcine Pancreatic. Namun untuk % yield biodiesel terbesar adalah 59.08 % yang dihasilkan menggunakan biokatalis dalam bentuk tersuspensi dengan rasio mol minyak : metil asetat adalah 1:12.

---

The current biodiesel production processed commercially through transesterification of vegetabel oil with methanol using alkaline catalysts. Although conventional chemical technology using alkaline catalysts has been applied to biodiesel fuel production, there are several drawbacks to this approach, including saponification reaction occurs, the need for removal of catalyst, and.difficulties of this purity process at the end makes biodiesel price become expensive.

In this paper, a new method is developed by replacing alcohol reaction route to non-alcohol reaction route. Methanol as acyl acceptor would be substituted by methyl acetate for biodiesel production. The result of this research shows that the highest biodiesel concentration is 3.0764 (mol/L) which’s obtained from Porcine Pancreatic as biocatalyst. However, the highest % yield biodiesel formed is 59.08 % achieved from lipase in suspension form as biocatalyst with molar rasio oil to methyl acetat is 1:12."