Biokonversi minyak sawit kasar menggunakan desaturase amobil sistem curah pada skala semipilot Bioconversion of crude palm oil using immobilized desaturase in batch system at semi pilot scale

Abstract

SummaryIncreasing unsaturation level of crude oilpalm (CPO) could be carried out by usingdesaturase enzyme of Absidia corymbifera. Thisbiocatalyst could also produce polyunsaturatedfatty acids (PUFA) such as gamma linolenic acidthat beneficial for healthy oil. The objective ofthis research was to determine the optimumcontact time and ratio of immobilized desaturaseenzyme-substrate in batch system at semi pilotscale (5,000-15,000 mL). Desaturase wasextracted from A. corymbifera biomass andimmobilized on activated zeolite (3-6 mm).Immobilized enzymes were then used forbioconversion process in batch system by mixingthe enzyme with CPO in a bottle placedhorizontally then rotated using a rotator machineat room temperature (25-30 o C). The resultshowed that optimum contact time with ratioimmobilized enzyme-substrate 1:1; 1:2; and 1:3were 30, 40, and 50 min resulted in increasingiodine number 2.84; 3.94; and 4.46 g I 2 /100 gCPO, respectively. An optimum enzyme-subtrateratio was achieved at 1:2, resulted in increasingof iodine number 9-11 g I 2 /100 g CPO, productrecovery of 17,000 mL (21 batches) up to 18 hours. It was detected that active desaturasesduring CPO bioconversion were  6 ,  9 , and  12 desaturases as shown by the increase of oleic(4.5%), linoleic (0,85%) and linolenic acids(60.7%).RingkasanPeningkatan ketidakjenuhan minyak sawitkasar (crude palm oil, CPO) dapat dilakukandengan enzim desaturase Absidia corymbifera.Biokatalis ini juga mampu menghasilkan asamlemak tidak jenuh majemuk (polyunsaturatedfatty acids, PUFA) yang bermanfaat untukkesehatan seperti asam gamma linolenat (GLA).Tujuan penelitian adalah menetapkan waktukontak dan nisbah enzim desaturase amobil-substrat optimum dalam sistem curah pada skalasemipilot (5.000-15.000 mL). Desaturase di-ekstraksi dari biomassa A. corymbifera dandiamobilisasi pada zeolite (3-6 mm) yang telahdiaktivasi. Enzim amobil kemudian digunakanuntuk proses biokonversi dalam sistem curahdengan cara mencampurkan dengan CPO dalambotol yang diletakkan secara horizontal kemudiandiputar dengan mesin rotator pada suhu ruang(25-30 o C). Hasil penelitian menunjukkan bahwawaktu kontak optimum enzim desaturase-substratdengan nisbah 1:1; 1:2; dan 1:3 adalah 30, 40,dan 50 menit dan menghasilkan peningkatanbilangan iod berturut-turut sebesar 2,84; 3,94;dan 4,46 g I 2 /100 g CPO. Nisbah enzim-substratoptimum dalam proses biokonversi CPO adalah1:2 yang menghasilkan peningkatan bilangan iod9-11 g I 2 /100 g CPO dan perolehan produk17.000 mL (21 kali curah) selama 18 jampemakaian. Penelitian juga dapat mendeteksibahwa desaturase yang aktif selama prosesbiokonversi CPO adalah  6 ,  9 , dan  12desaturase yang ditunjukkan oleh peningkatanasam oleat (4,5%), linoleat (0,85%) dan linolenat(60,7%).