Ester fruktosa oleat (EFO) adalah surfaktan yang mempunyai kapasitas dan stabilitas emulsi yang tinggi dan memiliki aktifitas permukaan yang baik. EFO merupakan surfaktan yang ramah lingkungan dengan biodegradabilitas tinggi. Sintesis EFO secara enzimatis dalam batch reactor menggunakan lipase amobil akan mengakibatkan kerusakan fisik pada support matrik akibat pengadukan mekanis sehingga dapat menyebabkan lipase yang teramobil mengalami desorbsi serta menurunkan kemampuan penggunaan berulang lipase amobil. Penggunaan fluidized bed bioreactor dapat menghindari kerusakan support matrik amobil serta memiliki kelebihan transfer panas dan transfer massa yang merata dibandingkan packed bed reactor. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi terbaik sintesis EFO dalam fluidized bed reactor menggunakan lipase amobil pada matrik modifikasi sehingga dapat diperoleh produk akhir dengan yield konversi tinggi. Penelitian dilakukan dengan memodifikasi support matriks Amberlite IRA 96 dengan menambahkan 12,5 % (v/v) 2-phenylpropionaldehyde sehingga didapatkan matrik modifikasi hidrofobik. Kemudian enzim lipase Candida rugosa sp dalam buffer pH 7 NaCl 1 M diamobilkan pada matrik modifikasi. Reaksi esterifikasi dilakukan dalam jacketed fluidized bed reactor. Sintesis EFO dipengaruhi oleh beberapa parameter yaitu, lama waktu reaksi, kecepatan alir substrat, adanya water adsorbent agent, serta rasio substrat. Parameter tersebut dievaluasi berdasarkan yield konversi terbentuknya ikatan ester fruktosa-oleat. Produk akhir yang diperoleh dikarakterisasi menggunakan analisis TLC-scan, analisis FTIR spektroskopi, dan sifat emulsifikasi EFO. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa modifikasi matrik hidrofobik berhasil dilakukan, dibuktikan dengan adanya bilangan gelombang khas pada ~1674 cm -1 untuk gugus –C=N- dari analisis FT-IR spektroskopi. Adsorbsi lipase ke dalam matrik modifikasi yang tertinggi yaitu pada saat amobilisasi selama 45 menit dengan 13,28±0,57 mg/g matrik lipase teramobil atau setara 52,95±1,67% dengan aktivitas enzim 73,66±5,35 Unit/gram matrik. Produk EFO terbaik diperoleh pada kondisi sintesis ester fruktosa oleat kecepatan alir 0,4 mL/menit, dengan penambahan molecular sieve 12 %, dan rasio substrat 1:2 selama 48 jam reaksi. Yield konversi yang diperoleh sebesar 87,80±11,56 %. Produk EFO diverifikasi menggunakan analisa TLC menunjukkan Rf 0,72 dan dengan FT-IR menunjukkan pita serapan ester pada bilangan gelombang ~1712 cm -1 . EFO mempunyai kapasitas emulsi, stabilitas emulsi, ukuran droplet, nilai HLB, dan jenis emulsi adalah 92,83±0,46 %; 85,65±0,92 %; 7,86±0,93 µm; 11-16; emulsi o/w secara berturut-turut.

Fructose oleic ester (FOE) have high emulsion capacity and stability. FOE are also known as biodegradable and biocompatible surfactants. Enzymatic synthesis of FOE in batch reactor using immobilized lipase caused physical damage for matrix support, so lipase will detached from matrix and lost its reusability. Using the fluidized bed reactor could reduce the probability of physical damage of matrix and also due to its advantage of homogenous heat and mass transfer in the system than packed bed reactor. The objective of this research was to find the best condition of fructose oleic ester synthesis in fluidized bed reactor using immobilized lipase which is has a high conversion of ester . This study was performed by modification of support matrix of Amberlite IRA 96 by addition of 2-phenylpropionaldehyde 12,5 % (v/v) to obtain hydrophobic matrix . Subsequently, Candida rugosa sp. lipase in buffer pH 7 containing NaCl 1 M was added into modified matrix. Esterification reaction was done in a jacketed fluidized bed reactor. Factors of synthesis FOE, such as reaction time, substrate flow rate, addition of water adsorbent agent, and substrate ratio were evaluated based on yield conversion of ester. Final product characterized by TLC analysis, FT-IR analysis, and its emulsification properties. Results show that modified matrix shown a specific wave length ~1674 cm -1 , indicated as functional group of imine (-C=N-). The highest adsorption of lipase was obtained at adsorption for 45 min (13,28±0,57 mg lipase/g matrix), which was equivalent to 52,95±1,67%. The activity was 73,66±5,35 U/g matrix. The best FOE was obtain at operational condition of synthesis with flow rate 0.4 mL/min, molecular sieve 12 %, substrate ratio fructose-oleic acid 1:4 for 48 h reaction. FOE was shown by TLC and FT-IR analysis at Rf 0,72 and specific wave number of ~1712 cm -1 , respectively. Its emulsification properties of emulsion capacity, stability, droplet size, HLB value, and type of emulsion are, 92,83±0,46 %; 85,65±0,92 %; 7,86±0,93 µm; 11-16; o/w emulsion, respectively.

Kata Kunci : amobilisasi, lipase, matriks hidrofobik, 2-phenylpropionaldehyde, ester fruktosa oleat, fluidized bed reactor