SINTESIS GLISEROL MONOPALMITAT DENGAN KATALIS AMBERLYST-15 DALAM STIRRED TANK REACTOR

ARDHIKA ULFAH, Dr. Ir. Chusnul Hidayat

2015 | Skripsi | S1 TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN

Mono- dan diasilgliserol merupakan molekul amfifilik yang banyak digunakan sebagai emulsifier dalam industri pangan. Mono- dan diasilgliserol disintesis melalui reaksi esterifikasi antara gliserol dan asam palmitat dengan bantuan katalis. Amberlyst-15, salah satu jenis katalis resin penukar ion, yang merupakan katalis asam padat banyak digunakan pada reaksi esterifikasi karena aktivitas katalitiknya cukup tinggi. Namun, amberlyst-15 mudah mengalami deaktivasi akibat kontaminasi air pada permukaannya yang berpori. Perlakuan pendahuluan berupa perendaman amberlyst-15 ke dalam larutan H2SO4 etanolat diperlukan untuk menurunkan deaktivasi katalis. Reaksi esterifikasi dilakukan dalam Stirred Tank Reactor (STR) karena mudah dioperasikan dan kemungkinan pembentukan produk samping yang kecil. Kondisi terbaik untuk melakukan sintesis mono- dan diasilgliserol dari gliserol dan palmitat dalam STR menggunakan katalis amberlyst-15 yang telah diberi perlakuan perendaman dalam H2SO4 etanolat ditunjukkan pada molar rasio 1:1 (gliserol:asam palmitat), konsentrasi katalis 15%, suhu reaksi 70⁰C, dan waktu reaksi selama 10 jam. Yield monoasilgliserol tertinggi yang terbentuk dari reaksi esterifikasi pada kondisi terbaik adalah 10,28±1,86%. Hasil perbandingan antara produk hasil esterifikasi dengan produk komersil merk cortina menunjukkan kapasitas pembentukan emulsi produk hasil esterifikasi 47,31% lebih rendah dibandingkan dengan produk komersil sementara stabilitas emulsinya 4,22% lebih rendah dibandingkan produk komersil.

Mono- and diglyceride are amphipatic molecules that have been widely used as an emulsifier in the food industry. Mono- and diglyceridewere synthesized through esterification reaction between glycerol and palmitic acid including by theaddition ofcatalyst into the reaction. Amberlyst-15 is one of the ion exchange catalysts as the most widely used catalyst in esterification reaction because of its high catalytic activity. But, amberlyst-15 is easily deactivated due to water adsorption on its porous surface. The objective of this research was to evaluate the best conditions for the synthesis of monoglyceride using H2SO4ethanolic amberlyst-15. Factors, such as substrate molar ratio (glycerol:palmitic acid), catalyst loading, temperature, and reaction time, were evaluated. In this research, H2SO4ethanolic amberlyst-15 was obtained by the immersion of amberlyst-15 into ethanolic H2SO4 solution to overcome the deactivation of the catalyst. The esterification reaction was conducted inStirred Tank Reactor(STR). The results show that the best conditions to obtain the highest yield of mono- and diglyceride were at molar ratio 1:1 (glycerol:palmitic acid), catalyst loading 15%, temperature 70⁰C, and 10 h of reaction time. The obtained highest yield of monoglyceride from esterification reaction at the best condition was 10.28±1.86%. The capacity of emulsion and stability were 47.87±1.15% and 92.16±1.26%, respectively.

Kata Kunci : monoasilgliserol, esterifikasi, amberlyst-15, asam palmitat, gliserol