Penentuan pH dan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) terhadap Hidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil)

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS

EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI

KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq) TERHADAP

HIDROLISIS RBDPO (Refined Bleached

Deodorized Palm Oil)

SKRIPSI

RIZQI AISYAH AMATURRAHIM

080802026

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS

EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI

KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq) TERHADAP

HIDROLISIS RBDPO (Refined Bleached

Deodorized Palm Oil)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

RIZQI AISYAH AMATURRAHIM

080802026

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PERSETUJUAN

Judul : Penentuan pH dan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) terhadap Hidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil)

Kategori : Skripsi

Nama : Rizqi Aisyah Amaturrahim Nomor Induk Mahasiswa : 080802026

Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Oktober 2012

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Drs.Firman Sebayang,MS Dr.Yuniarti Yusak,MS NIP. 195607261985031001 NIP. 194901271980022001

Diketahui/Disetujui Oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 1954080301985032001

PERNYATAAN

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS

EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI

KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq) TERHADAP

HIDROLISIS RBDPO (Refined Bleached

Deodorized Palm Oil)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Oktober 2012

Rizqi Aisyah Amaturrahim 080802026

PENGHARGAAN

Alhamdulillah,,Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini, Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada orangtua penulis Bapak Muslihuddin dan Ibu Siti Minawarsa yang telah membesarkan dengan kasih sayang, mendidik, memberikan segalanya untuk Penulis dan untuk adik-adikku Suci Aisyah Amaturrahim, Boy Attaurazaq, Irgie Attaurazaq yang telah memberikan semangat untuk menyelesaikan skripsi ini.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu Dr.Yuniarti Yusak, MS selaku Dosen Pembimbing I, dan Bapak Drs.Firman Sebayang, MS selaku Dosen Pembimbing II dan Bapak Drs. Johannes H.Simorangkir, MS selaku Dosen Penasehat Akademik yang telah sabar dalam membimbing dan memberikan arahan kepada Penulis selama penelitian dan dalam menyelesaikan skripsi ini. Ketua Departemen Kimia Ibu DR.Rumondang Bulan Nasution dan Sekretaris Departemen Kimia Bapak Drs.Albert Pasaribu, M.Sc dan juga kepada Seluruh Dosen Departemen Kimia F-MIPA USU yang telah memberikan ilmu dan pengetahuan kepada Penulis.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada sahabat Penulis Ghina Fadhilla SP, Ratna, Putri, Linda, Dhea, Rizki Amalia Nst, Fenny, Emi, dan teman-teman kimia stambuk 08 yang tidak bisa disebutkan satu persatu dan kepada kak Fitri, kak Riah, kak Mariana, kak Lisma, kak Fia yang telah banyak membantu Penulis dalam melakukan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini.

Akhirnya Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna, oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun dari semua pihak demi terciptanya kesempurnaan dari skripsi ini, semoga Allah Subhanallahu Wataa’la membalas semua kebaikan kita dan memberikan kebahagian bagi kita semua. Amin Ya Rabbal Alamin.

ABSTRAK

Telah dilakukan penentuan pH dan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq). Kecambah biji kelapa sawit dibuat melalui proses pemisahan biji dari buah kelapa sawit, perendaman, pengeringan dan pemanasan, dan perkecambahan biji dilakukan pada suhu 39 – 40oC selama 60 hari, 30ºC selama 21 hari dan 25ºC selama 14 hari Ekstrak kasar enzim lipase diperoleh melalui dua kali proses sentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putaran 5000 rpm dan 10000 rpm dan dengan penambahan (NH4)2SO4.

Crude enzim lipase yang dihasilkan dilarutkan dengan buffer fosfat pH 7,0. Uji aktivitas dari crude enzim lipase dilakukan dengan pengukuran kadar asam lemak bebas yang diperoleh dari proses hidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) sebagai substrat dengan metode titrimetri pada variasi suhu 30º; 35º; 40º; 45º; 50ºC dan pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0. Sehingga diperoleh aktivitas tertinggi pada pH optimum 7,0 dan suhu optimum 40oC sebesar 9,815 U/mL dan 9,664 U/mL.

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI KELAPA SAWIT (Elaeis

guineensis Jacq) TERHADAP HIDROLISIS RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil)

ABSTRACT

Determination of optimum pH and temperature for crude lipase enzyme activity from oil palm seeds germination had been done. Oil palm germination made by separating seed from palm coconut soaking time process, dried, heated and seed germination in temperature 39-40ºC during 60 days, 30ºC during 21 days and 250C during 14 days. Crude lipase enzyme was obtained by centrifugations during 30 minutes with the speed of rotation 5000 rpm and 10000 rpm, and addition of (NH4)2SO4. Crude lipase enzyme

diluted by buffer phosphate pH 7.0. The activity test of crude lipase enzyme doing by measurement of free fatty acids levels obtained from hydrolysis process of RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) as substrate by titrimetric methods with temperature variations 300; 350; 400; 450; 500C and pH variations 6.0; 6.5; 7.0; 7.5 and 8.0. In hydrolysis process of refined bleached deodorized palm oil obtained the optimum pH and temperature by crude lipase enzymes were 7.0 and 40ºC with the highest activity

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan

iii

Pernyataan iv

Penghargaan v

Abstrak vi

Abstract

vii

Daftar Isi viii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Daftar Lampiran xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan 2

1.3. Pembatasan masalah 3

1.4. Tujuan penelitian 3

1.5. Manfaat penelitian 3

1.6. Metodologi penelitian 4

1.7. Lokasi penelitian 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Perkecambahan 5

2.2. Perkecambahan Biji Kelapa Sawit 7

2.3. Enzim 10

2.3.1. Sifat – sifat Enzim 11 2.3.2. Faktor – faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim 12 2.3.3. Klasifikasi Enzim 14

2.4. Enzim Lipase 16

2.4.1. Sifat – sifat Enzim Lipase 18 2.4.2. Sumber – sumber Enzim Lipase 19

2.4.3. Aktivitas Enzim Lipase 19

2.5. Isolasi dan Pemurnian Protein 20

2.6. RBDPO sebagai substrat 21

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.2. Bahan – bahan 24

3.3. Prosedur Penelitian 24

3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi 25 3.3.2. Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M 26 3.3.3. Pembuatan Kecambah dari Biji Kelapa Sawit 26 3.3.4. Penyediaan Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji

Kelapa Sawit 26

3.3.5. Penentuan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase pada Hidrolisis RBDPO 27 3.3.6. Penentuan pH Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase pada Hidrolisis RBDPO 27

3.4. Bagan penelitian 27

3.4.1. Pembuatan Kecambah dari Biji Kelapa Sawit 28 3.4.2. Penyediaan Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji

Kelapa Sawit 29

3.4.3. Penentuan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase pada Hidrolisis RBDPO 30 3.4.4. Penentuan pH Otimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim

Lipase pada Hidrolisis RBDPO 31

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian 32

4.1.1. Penentuan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase terhadap Hidrolisis RBDPO 32 4.1.2. Penentuan pH Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase terhadap Hidrolisis RBDPO 33

4.2. Pembahasan Hasil Penelitian 35

4.2.1. Isolasi Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji

Kelapa Sawit 35 4.2.2. Penentuan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase terhadap Hidrolisis RBDPO 35 4.2.3. Penentuan pH Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase terhadap Hidrolisis RBDPO 36

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 38

5.2. Saran 38

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit 10

Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Buffer Fosfat pH 6,0-8,0 25 Tabel 4.1. Hasil Perhitungan Aktivitas Crude Enzim Lipase pada Suhu 30-50o

Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Aktivitas Crude Enzim Lipase pada pH 6,0-8,0 32 C 31

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Buah Kelapa Sawit 8

Gambar 2.2. Kecambah Biji Kelapa Sawit 9

Gambar 2.3. Reaksi Hidrolisis Trigliserida oleh Enzim Lipase 35 Gambar 4.7. Grafik Penentuan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase terhadap Hidrolisis RBDPO 36 Gambar 4.8. Grafik Penentuan pH Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar

Enzim Lipase terhadap Hidrolisis RBDPO 37

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M 40 Lampiran 2. Perhitungan Kadar Asam Lemak Bebas (ALB)

Hasil Hidrolisis RBDPO 41

Lampiran 3. Perhitungan Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase 41 Lampiran 4. Tumbuhan Kelapa Sawit dan Hasil Penelitian 42

ABSTRAK

Telah dilakukan penentuan pH dan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq). Kecambah biji kelapa sawit dibuat melalui proses pemisahan biji dari buah kelapa sawit, perendaman, pengeringan dan pemanasan, dan perkecambahan biji dilakukan pada suhu 39 – 40oC selama 60 hari, 30ºC selama 21 hari dan 25ºC selama 14 hari Ekstrak kasar enzim lipase diperoleh melalui dua kali proses sentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putaran 5000 rpm dan 10000 rpm dan dengan penambahan (NH4)2SO4.

Crude enzim lipase yang dihasilkan dilarutkan dengan buffer fosfat pH 7,0. Uji aktivitas dari crude enzim lipase dilakukan dengan pengukuran kadar asam lemak bebas yang diperoleh dari proses hidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) sebagai substrat dengan metode titrimetri pada variasi suhu 30º; 35º; 40º; 45º; 50ºC dan pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0. Sehingga diperoleh aktivitas tertinggi pada pH optimum 7,0 dan suhu optimum 40oC sebesar 9,815 U/mL dan 9,664 U/mL.

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI KELAPA SAWIT (Elaeis

guineensis Jacq) TERHADAP HIDROLISIS RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil)

ABSTRACT

Determination of optimum pH and temperature for crude lipase enzyme activity from oil palm seeds germination had been done. Oil palm germination made by separating seed from palm coconut soaking time process, dried, heated and seed germination in temperature 39-40ºC during 60 days, 30ºC during 21 days and 250C during 14 days. Crude lipase enzyme was obtained by centrifugations during 30 minutes with the speed of rotation 5000 rpm and 10000 rpm, and addition of (NH4)2SO4. Crude lipase enzyme

diluted by buffer phosphate pH 7.0. The activity test of crude lipase enzyme doing by measurement of free fatty acids levels obtained from hydrolysis process of RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) as substrate by titrimetric methods with temperature variations 300; 350; 400; 450; 500C and pH variations 6.0; 6.5; 7.0; 7.5 and 8.0. In hydrolysis process of refined bleached deodorized palm oil obtained the optimum pH and temperature by crude lipase enzymes were 7.0 and 40ºC with the highest activity

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Enzim lipase termostabil atau asilgliserol hidrolase (E.C 3.1.1.3) merupakan enzim yang dapat menghidrolisis rantai panjang trigliserida. Enzim ini banyak digunakan pada produksi asam lemak. (Macrae. A .R, 1983). Asam lemak dan gliserol merupakan produk oleokimia dasar yang sangat diperlukan oleh industri cat, plastik, detergen, dan sabun. Dewasa ini proses tersebut beroperasi pada suhu 240-2500C dan tekanan 45-50 atm. Pada proses ini diperlukan energi yang cukup besar untuk mempertahankan kondisi operasinya dan juga asam lemak yang dihasilkan umumnya berwarna coklat yang akan mengakibatkan rusaknya komponen-komponen yang terkandung di dalam minyak, misalnya ᵝ-karoten. (Herawan,T., 1996).

Proses hidrolisis dengan menggunakan enzim lipase, pada umumnya reaksi beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu antara 30-600C dan tekanan atmosferik, sehingga aman bagi lingkungan kerja dan tidak memerlukan energi yang cukup besar. Disamping itu, produk yang dihasilkan mempunyai kualitas yang relatif lebih baik dibandingkan produk sejenis yang dibuat dengan proses kimia atau fisika, karena relatif tidak terjadi kerusakan akibat pemanasan pada suhu tinggi. Sebagai biokatalis, enzim memiliki sifat-sifat antara lain dapat aktif dalam jumlah yang sangat kecil dan aktivitas katalitiknya spesifik. (Sri, W.M., 2011)

Enzim lipase dapat diperoleh dari mikroba lokal seperti Pseudomonas, Aspergillus niger, Mucor miehei, Candida rugosa.(Moentamaria,D., 2009), dan juga dapat diisolasi dari kecambah biji – bijian, seperti kecambah biji wijen (Sesamun Indicum).(Arbianti,2008), kecambah biji jarak pagar (Jatropha curcas L).(Abigor, 2002), biji kakao (Theobroma cacao L.).(Permana,M., 2012), dan jarak kepyar (Ricinus communis L).(Siregar,N.A,2011).

Kelapa sawit berasal dari Afrika Barat, dan ternyata cocok dikembangkan di luar daerah asalnya, termasuk Indonesia dimana kelapa sawit dapat tumbuh dan berkembang dengan baik dan paling banyak ditemukan di Sumatera Utara dan Aceh.(Swadaya,P., 2001). Menurut data Statistik Perkebunan Indonesia 2009-2011, produksi kelapa sawit di Sumatera Utara tahun 2010 adalah 3.230.488 ton

Ejedegba,dkk (2007) mengkarakterisasi lipase yang diisolasi dari kelapa (Cocos nucifera linn). Kemudian juga Arbianti,dkk (2008) juga melakukan pemanfaatan biji wijen sebagai sumber enzim lipase untuk reaksi esterifikasi gliserol-asam laurat. Chusnul Hidayat,dkk (2008) melakukan penelitian mengenai optimasi produksi lipase biji kacang tanah (Arachis hypogaea,L) sebagai biokatalis dengan metode Response Surface Methodology. Enujiugha,dkk (2009) melaporkan bahwa lipase pada biji kacang minyak African (Pentaclethra macrophylla Benth) mempunyai aktivitas lebih spesifik terhadap minyak laurat (kandungan asam lemak rantai pendek).

Berdasarkan uraian diatas, peneliti ingin mengisolasi crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) dan ingin mengetahui pH dan suhu optimum untuk menghidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil).

1.2. Permasalahan

1. Bagaimana cara mengisolasi crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) ?

2. Bagaimana pengaruh suhu dan pH optimum terhadap aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) dalam menghidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) ?

1.3. Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini masalah dibatasi sebagai berikut:

1. Kecambah biji kelapa sawit yang digunakan diperoleh dari Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) varietas Deli Dura x Pisifera Yangambi.

2. Crude enzim lipase diambil dari kecambah yang telah berumur 14 hari.

3. Substrat yang digunakan adalah RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil).

4. Buffer yang digunakan adalah buffer fosfat dengan variasi pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5 dan 8,0.

5. Variasi suhu pemanasan yang digunakan adalah 300; 350; 400; 450; 500 6. Waktu pemanasan yang digunakan adalah 60 menit.

C.

7. Pengujian aktivitas crude enzim lipase dilakukan dengan metode titrimetri.

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengisolasi crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq).

2. Untuk mengetahui suhu dan pH optimum crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) dalam menghidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) oleh crude enzim lipase.

1.5. Manfaat Penelitian

1. Untuk mendapatkan crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq).

2. Untuk mengetahui aktivitas crude enzim lipase yang dihasilkan dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq).

3. Sebagai sumber informasi mengenai aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) dan juga sebagai bahan informasi untuk penelitian selanjutnya.

1.6. Metodologi Penelitian

Penelitian ini adalah eksperimen yang dilakukan di laboratorium, yang meliputi :

1. Penyediaan kecambah biji kelapa sawit diperoleh dari Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) di Jalan Brigjend Katamso,Medan.

2. Pengamatan perkecambahan biji kelapa sawit selama 14 hari 3. Penyediaan crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit.

4. Penentuan aktivitas crude enzim lipase dengan pH dan suhu pemanasan yang berbeda.

1.7. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia FMIPA-USU, Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi-USU, Laboratorium Kimia Dasar F-MIPA USU dan Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS).

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 PERKECAMBAHAN

Perkecambahan (germination) merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah. Kecambah adalah tumbuhan (sporofit) muda yang baru saja berkembang dari tahap embrionik di dalam biji. Tahap perkembangan ini disebut perkecambahan dan merupakan satu tahap kritis dalam kehidupan tumbuhan.

Kecambah biasanya dibagi menjadi tiga bagian utama: radikula (akar embrio), hipokotil, dan kotiledon (daun lembaga). Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi, dan biokimia.

Tahap pertama suatu perkecambahan benih dimulai dengan proses penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi dari protoplasma. Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih tahap ketiga merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimililasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energi baru, pembentukan komponen dan pertumbuhan sel baru. Tahap kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh.

Sementara penyerapan air oleh benih terjadi pada tahap pertama biasanya berlangsung sampai jaringan mempunyai kandungan air 40 – 60 % (atau 67 – 150 % atas dasar berat kering). Dan akan meningkat lagi pada saat munculnya radikula sampai jaringan penyimpanan dan kecambah yang sedang tumbuh mempunyai kandungan air 70 - 90 %.(Sutopo,L., 2002)

Ada sedikitnya tanaman Angiospermae yang dimana terjadi proses perkembangan zigot menjadi tanaman dewasa secara terus menerus. Perkecambahan atau pertumbuhan terbuka dari embrio biji dapat terjadi setelah periode dormansi. Bagaimanapun, sebelum perkecambahan terjadi, kondisi eksternal harus disesuaikan. Hal yang paling penting adalah kelembapan, oksigen dan suhu.

Kelembapan harus memadai yang secara relatif dibutuhkan sebagai tahap awal dari perkecambahan. Air membantu lapisan biji dan memfasilitasi pergerakan oksigen ke dalam biji sehingga air merupakan media dimana material berpindah dari satu bagian biji ke bagian lainnya yang dibutuhkan tumbuhan seperti pencernaan makanan dan pernafasan. Jika kecukupan kuantitas oksigen tidak terpenuhi, respirasi akan dikurangi dan energi yang diperlukan untuk menumbuhkan embrio berkurang. Jarak temperatur untuk perkecambahan bervariasi, namun perkecambahan biji yang terbaik terjadi pada suhu 650 F sampai 830 F. (Johnson,W.H., 1995).

Dormansi adalah masa istirahat, artinya kemampuan biji untuk menangguhkan perkecambahannya sampai pada saat dan tempat yang mengguntungkan baginya untuk tumbuh.Hal yang menyebabkan terjadinya dormansi yaitu adanya rudimentary embryo. Di dalam keadaan seperti ini, embrio belum mencapai tahap kematangan (immature embryo) sehingga memerlukan waktu untuk siap berkecambah.

Faktor lain yang cukup menentukan terhadap keberhasilan perkecambahan adalah faktor kematangan biji (seed maturity).Hubungan antara faktor kematangan biji dengan persentase perkecambahan, telah dilakukan penelitian oleh Kinch dan Termunde (1957) pada biji Perenial Sow Thistle dan Canada Thistle. Dari hasil penelitiannya menunjukkan bahwa persentase perkecambahan yang paling tinggi

(83 %) untuk biji yang diambil pada 9 hari setelah berbunga. Sedangkan untuk Canada Thistle yaitu 90% untuk biji yang diambil pada 10 hari setelah berbunga.

. Adapun faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap proses perkecambahan yaitu air, udara, temperatur, cahaya, dan zat kimia yang mendukung pada proses perkecambahan.Air adalah salah satu faktor lingkungan yang sangat diperlukan dalam perkecambahan. Adanya air sangat penting untuk aktivitas enzim dan penguraiannya, translokasi dan untuk keperluan fisiologis lainnya.

Faktor lingkungan lain yang berpengaruh dalam proses perkecambahan yaitu udara. Udara terdiri dari 20 % oksigen, 0,03 % karbon dioksida, dan 80 % nitrogen. Adanya oksigen di dalam proses respirasi pada perkecambahan, sangat berpengaruh. Apabila konsentrasi oksigen di udara sangat rendah, menyebabkan terhambatnya perkecambahan.

Hubungannya dengan temperatur, perkecambahan memerlukan temperatur yang optimum, yaitu temperatur yang dapat mengakibatkan persentase perkecambahan yang tinggi dalam waktu yang relatif singkat. Perlu dikemukakan disini bahwa temperatur minimum, optimum, dan maksimum dikenal dengan temperatur kardinal. Menurut Copeland (1976), temperatur optimum bagi perkecambahan sekitar 150-300C, sedangkan untuk temperatur maksimum yaitu 350 -400C.

Cahaya adalah faktor lingkungan lain yang menentukan kemampuan biji berkecambah. Penelitian pengaruh cahaya terhadap perkecambahan telah dilakukan oleh Borthwick et al (1952) dan Flint (1936) pada biji lettuce .(Abidin,Z. 1991)

2.2 PERKECAMBAHAN BIJI KELAPA SAWIT

Kelapa sawit merupakan tumbuhan pohon dengan tinggi dapat mencapai 24 meter. Bunga dan buahnya berupa tandan, serta bercabang banyak. Buah yang masak berwarna merah kehitaman dengan daging buah padat. Daging dan kulit buah mengandung minyak yang dapat diolah menjadi produk sebagai bahan makanan dan

kosmetik. Ampasnya dapat dimanfaatkan untuk makanan ternak dan tempurungnya dapat digunakan sebagai bahan bakar. Secara taksonomi, tanaman kelapa sawit dapat diuraikan sebagai berikut :

Kingdom : Tumbuhan

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Lliliopsida

Ordo : Arecales

Famili : Arecaceae

Jenis : Elaeis

Spesies : E. Guineensis

( Sumber : Diah Muliad,Direktorat Ekspor Produk Pertanian dan Kehutanan,2009)

Gambar 2.1 Buah kelapa sawit

Pada saat ini, telah dikenal beberapa varietas unggul kelapa sawit yang dianjurkan untk ditanam di perkebunan. Varietas-varietas unggul tersebut dihasilkan melalui hibridisasi atau persilangan buatan antara varietas Dura sebagai induk betina dengan varietas Pisifera sebagai induk jantan. Dari hasil pengujian varietas-varietas tersebut mempunyai kualitas dan kuantitas yang lebih baik dibandingkan varietas lainnya. Sebagai contoh persilangan buatan varietas unggul kelapa sawit yaitu : persilangan antara Dura Deli Marihat 434 D dengan Pisifera Yangambi L718T. (Swadaya,P., 2001).

Perkecambahan biji kelapa sawit adalah proses yang lambat sepanjang tahun, dalam pembibitan modern, hal yang pertama dilakukan adalah biji dipanaskan pada suhu 380 C sampai 400 C selama 40 hari dan direndam dengan air untuk mencapai kondisi yang lembab, (Hussey,G.,1958)

Prosedur ini meniru kondisi natural di Negara Afrika Barat yang merupakan Negara asal tanaman kelapa sawit dimana biji kelapa sawit berkecambah pada saat musim penghujan pada permulaan yang diikuti dengan musim kemarau yang berkepanjangan, sehingga agar proses perkecambahan dapat terjadi dibutuhkan perlakuan panas sebelumnya.(Rees,A.R.,1962).

Pada saat berkecambah, embrio pecah dan siap untuk membentuk pori kecambah, kemudian embrio akan membentuk jaringan yang secara cepat berkembang menjadi plumula (pucuk daun) dan radikula (akar). Aktivitas enzim lipase terdapat pada saat biji mengalami masa dormansi dan pada saat biji mengalami proses perkecambahan pada biji Jatropha curcas L. (Abigor, 2002).

Pada saat yang sama, embrio akan membentuk struktur kotiledon yang disebut dengan haustorium.(Boatman,S.G.; Crumble,W.M., 1958). Haustorium adalah struktur berongga yang saling membelit pada poros biji. Pada saat biji tumbuh, haustorium akan mengelilingi endosperm yang pecah dan menyerapnya. Sehingga setelah tiga bulan, haustorium akan mengisi rongga biji. Setelah itu, daun pertama akan muncul setelah 20 sampai 40 hari.(Corley,R.H.V.,1976).

Gambar 2.2 Kecambah biji kelapa sawit

Keterangan :A. Kecambah biji segar ; B. Kecambah berumur 7 hari; C. Penampang kecambah biji; D. Kecambah berumur 14 hari; ar=penyokong akar, c=tudung kecambah; e=embrio; en=endosperm; f=serat penyumbat; g=pori kecambah; h=haustorium; pl=plumula; r=radikula; s=cangkang.

(Stumpf,P.K., 1983)

2.3. ENZIM

Enzim mempunyai tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya jauh lebih besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Enzim mempercepat reaksi kimia secara spesifik tanpa pembentukan produk samping. Enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda.

Kebanyakan enzim diberi nama dengan penambahan akhiran –ase pada kata yang menunjukkan senyawa asal yang diubah oleh enzim atau pada nama jenis reaksi kimia yang dikatalisis enzim.(Winarno,1983)

Semua enzim murni yang telah diamati sampai saat ini adalah protein dan aktivitas katalitiknya bergantung kepada integritas strukturnya sebagai protein. Sebagai contoh, jika suatu enzim didihkan dengan asam kuat atau diinkubasi dengan tripsin, yaitu perlakuan yang memotong rantai polipeptida, aktivitas katalitiknya biasanya akan hancur ; hal ini memperlihatkan bahwa struktur kerangka primer protein enzim dibutuhkan untuk aktivitasnya. Enzim, seperti protein lain, mempunyai berat molekul yang berkisar dari kira-kira 12000 sampai lebih dari 1000000.(Lehninger,1997).

Molekul protein terdiri dari ribuan atom. Satuan dasar penyusun protein adalah asam amino. Setiap molekul asam amino paling tidak mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, serta kadang juga mengandung belerang. Sintesis protein merupakan proses perangkaian asam-asam amino sehingga membentuk suatu rantai

Rantai asam amino ini disebut dengan polipeptida. Molekul protein dapat terdiri dari 1 atau lebih rantai polipeptida dimana masing-masing rantai polipeptida terdiri dari ratusan unit asam amino. Komposisi dan ukuran setiap molekul protein tergantung pada asam-asam amino penyusunnya .Umumnya pada setiap molekul protein dapat dijumpai 18-20 jenis asam amino. Protein tumbuhan umumnya mempunyai berat molekul lebih dari 40000g/mol.(Lakitan,B.,2011)

Enzim mempunyai kekhasan yaitu hanya bekerja pada satu reaksi saja. Suatu enzim ukuran yang lebih besar daripada substratnya. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substrat, bagian enzim yang mengadakan hubungan dengan substrat disebut bagian aktif daripada enzim.

Fungsi suatu enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat daripada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, di samping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi. (Poedjiadi, 1994).

2.3.1. Sifat – Sifat Enzim

1. Spesifitas

Aktivitas enzim sangat spesifik. Pada umumnya enzim tertentu hanya dapat mengkatalisis satu reaksi. Sebagai contoh, laktase menghidrolisis gula laktosa tetapi tidak berpengaruh terhadap disakarida yang lain. Hanya molekul laktosa saja yang akan sesuai dalam sisi aktif molekul.

2. Pengaruh suhu

Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu optimalnya adalah antara 35oC dan 40o

3. Pengaruh pH

C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu diatas dan dibawah optimalnya, aktivitas enzim berkurang.

Masing – masing reaksi yang dikatalisis oleh enzim paling cepat terjadi pada pH yang tertentu. Untuk kebanyakan enzim pH optimal adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi.

4. Ko-enzim dan aktivator

Enzim sering kali memerlukan bantuan substansi lain agar berfungsi secara efektif. Ko-enzim adalah substansi bukan protein yang mengaktifkan enzim (Gaman, 1992).

2.3.2. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim

1.Pengaruh Suhu

Aktivitas enzim sangat dipengaruhi oleh suhu. Untuk enzim hewan suhu optimal antara 35°C dan 40°C, yaitu suhu tubuh. Pada suhu di atas dan di bawah optimalnya, aktivitas enzim berkurang. Di atas suhu 50°C enzim secara bertahap menjadi inaktif karena protein terdenaturasi. Pada suhu 100°C semua enzim rusak. Pada suhu yang sangat rendah, enzim tidak benar-benar rusak tetapi aktivitasnya sangat banyak berkurang (Gaman & Sherrington, 1994). Enzim memiliki suhu optimum yaitu sekitar 18-230C atau maksimal 400C karena pada suhu 450C enzim akan terdenaturasi karena merupakan salah satu bentuk protein. (Tranggono,B.S.,1989)

Suhu yang tinggi akan menaikkan aktivitas enzim namun sebaliknya juga akan mendenaturasi enzim (Martoharsono, 1994). Peningkatan temperatur dapat meningkatkan kecepatan reaksi karena molekul atom mempunyai energi yang lebih besar dan mempunyai kecenderungan untuk berpindah. Ketika temperatur meningkat, proses denaturasi juga mulai berlangsung dan menghancurkan aktivitas molekul enzim. Hal ini dikarenakan adanya rantai protein yang tidak terlipat setelah pemutusan ikatan yang lemah sehingga secara keseluruhan kecepatan reaksi akan menurun (Lee, 1992)

2.Pengaruh pH

pH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi. Akan tetapi beberapa enzim hanya beroperasi dalam keadaan asam atau alkalis. Sebagai contoh, pepsin, enzim yang dikeluarkan ke lambung, hanya dapat berfungsi dalam kondisi asam, dengan pH

Enzim memiliki konstanta disosiasi pada gugus asam ataupun gugus basa terutama pada residu terminal karboksil dan asam aminonya. Namun dalam suatu reaksi kimia, pH untuk suatu enzim tidak boleh terlalu asam maupun terlalu basa karena akan menurunkan kecepatan reaksi dengan terjadinya denaturasi. Sebenarnya enzim juga memiliki pH optimum tertentu, pada umumnya sekitar 4,5–8, dan pada kisaran pH tersebut enzim mempunyai kestabilan yang tinggi (Williamson & Fieser, 1992).

3.Konsentrasi substrat dan konsentrasi enzim

Katalisis terjadi hanya jika enzim dan substrat membentuk suatu kompleks. Oleh sebab itu, laju reaksi bergantung pada jumlah enzim dan substrat yang berhasil membentuk kompleks. Jika konsentrasi keduanya tinggi, jumlah kompleks yang mungkin terbentuk juga tinggi. Jika substrat cukup tersedia, penggandaan konsentrasi enzim menyebabkan laju reaksi meningkat dua kali lipat. Jika kemudian substrat menjadi faktor pembatas, maka penambahan enzim selanjutnya tidak lagi mempengaruhi laju reaksi.

4.Pengaruh produk reaksi

Laju reaksi enzimatik dapat diketahui dengan cara mengukur laju pengurangan substrat atau dengan laju terbentuknya produk. Dengan kedua pendekatan ini diketahui bahwa laju reaksi berlangsung semakin lama semakin lambat. Penurunan laju reaksi ini, kadang disebabkan oleh denaturasi protein selama pengukuran berlangsung, tetapi faktor lain juga berperan. Satu faktor yang paling penting adalah pengaruh dari penurunan konsentrasi substrat dan penimbunan produk reaksi.

Akumulasi produk reaksi kadang mencapai konsentrasi yang cukup tinggi untuk menyebabkan berlangsungnya reaksi balik (reverse reaction). Ini terjadi jika potensi kimia relatif antara produk dan substrat memungkinkan. Dalam beberapa kasus, produk menghambat laju reaksi dengan cara menyatu dengan enzim sedemikian rupa sehingga pembentukan kompleks enzim-substrat terganggu.

5.Pengaruh Unsur atau Senyawa Penghambat Enzim (Inhibitor)

Beberapa bahan asing dapat menghalangi efek katalitik enzim. Beberapa diantaranya adalah unsur-unsur anorganik seperti beberapa kation logam dan beberapa senyawa organik tertentu. Kedua kelompok penghambat ini dibedakan berdasarkan pengaruhnya yang bersifat kompetitif dan non-kompetitif dengan substrat.

Penghambat kompetitif umumnya mempunyai struktur mirip dengan substrat sehingga dapat berkompetisi untuk mendapatkan sisi aktif enzim. Jika penggabungan antara enzim dan penghambat terjadi, maka konsentrasi enzim yang efektif menjadi menurun, sebagai akibatnya tentu laju reaksi juga akan menurun.(Lakitan,B.,2011).

2.3.3. Klasifikasi Enzim

Pada tahun 1956, The International Union of Biochemistry membentuk suatu panitia untuk menyusun konsep dan mengusulkan klasifikasi dan nomenklatur enzim. Baru tahun 1961 usul tersebut diterima secara resmi.

Prinsip penamaan tersebut ternyata berdasarkan tipe reaksi yang dikatalisis dan enzim yang dibagi menjadi enam kelompok utama, yaitu :

1. Oksidoreduktase

Enzim oksidoreduktase adalah enzim yang dapat mengkatalisis reaksi oksidasi atau reduksi suatu bahan. Dalam golongan ini terdapat 2 jenis enzim yang paling utama yaitu oksidase dan dehidrogenase.

a. Oksidase adalah enzim yang mengkatalisis reaksi antara substrat dengan molekul oksigen. Yang termasuk enzim oksidase adalah katalase, peroksidase, tirosinase, dan asam askorbat oksidase.

b. Dehidrogenase adalah enzim yang aktif dalam pengambilan atom hidrogen dari substrat. Contohnya yaitu suksinat dehidrogenase, glutamat dehidrogenase, dan laktat dehidrogenase.

2. Transferase

Enzim transferase adalah enzim yang ikut serta dalam reaksi pemindahan (transfer) suatu radikal atau gugus. Enzim yang termasuk dalam golongan ini adalah transglikosidase, transfosforilase, transaminase, dan transasetilase.

3. Hidrolase

Enzim hidrolase merupakan enzim yang sangat penting dalam pengolahan pangan, yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi hidrolisis suatu substrat atau pemecahan substrat dengan pertolongan molekul air. Enzim yang termasuk kedalam golongan ini adalah lipase yang menghidrolisis ikatan ester pada lemak alami menjadi gliserol dan asam lemak, glikosidase menghidrolisis ikatan glikosida dan sebagainya. Disamping itu masih banyak lagi yang termasuk enzim hidrolase, diantaranya karboksil esterase, pektin metal esterase, selulase, β-amilase, α-amilase dan invertase.

4. Liase

Enzim liase adalah enzim yang aktif dalam pemecahan ikatan C-C dan ikatan C-O dengan tidak menggunakan melekul air. Yang termasuk dalam golongan enzim ini adalah enzim dekarboksilase.

5. Isomerase

Enzim isomerase adalah enzim yang mengkatalisis reaksi perubahan konfigurasi molekul substrat, sehingga dihasilkan molekul baru yang merupakan isomer dari substrat, atau dengan perubahan isomer posisi. Yang termasuk dalam golongan ini adalah enzim fosfoheksosa isomerise atau fosfomanosa isomerise.

6. Ligase

Enzim ligase adalah enzim yang mengakatlisis pembentukan ikatan - ikatan tertentu, misalnya pembentukan ikatan C-O, C-C, dan C-S dalam biosintesis ko-enzim A serta pembentukan ikatan C-N dalam sintesis glutamin ( Winarno, 1983 ).

2.4. Enzim Lipase

Lipase ( E.C.3.1.1.3 ) adalah enzim yang terutama untuk hidrolisa dari asil gliserida. Bagaimanapun jumlah berat molekul dari ester baik tinggi maupun rendah tiol ester, amida, poliol dan lain – lain, dapat diterima sebagai substrat oleh kelompok enzim lipase ini. Pencampuran dari minyak juga telah dikatalisa dengan lipase, penggunaan biokatalis ini karena keselektifan dari lipase yang mana memberikan kontrol terhadap produk ( Gandhi, 1997 ).

Biji yang sedang berkecambah memiliki aktifitas lipolitik yang tinggi. Aktifitas lipase pada fraksi kecambah tiga kali lebih besar daripada aktifitas enzim pada fraksi biji. Hal ini disebabkan lipase digunakan untuk memecah substrat berupa lemak untuk memenuhi kebutuhan energi. Kandungan triasilgliserida (TAG) menurun dan kandungan monoasilgliserida (MAG) dan asam lemak bebas (FFA) meningkat dan diasilgliserida (DAG) tidak banyak berubah selama perkecambahan. Komponen lemak dan lemak netral biji borage (Borago officinalis L.) diubah menjadi glikolipid dan phospolipid selama perkecambahan dalam gelap suhu 250 C selama 10 hari.(Sennanayake dan Shahidi,2000) .

Enzim adalah suatu biokatalisator yang dapat bertindak menguraikan molekul yang rantainya panjang menjadi lebih sederhana, serta dapat juga membantu mekanisme reaksi yang mana tergantung pada enzimnya. Walaupun enzim ikut serta dalam reaksi dan mengalami perubahan fisik selama reaksi, enzim akan kembali kepada keadaan semula bila reaksi telah selesai.

Enzim mempunyai tenaga katalitik yang luar biasa dan biasanya jauh lebih besar dari katalisator sintetik. Spesifitas enzim sangat tinggi terhadap substratnya. Enzim mempercepat reaksi kimia secara spesifik tanpa pembentukan produk samping. Enzim merupakan unit fungsional untuk metabolisme dalam sel, bekerja menurut urutan yang teratur. Sistem enzim terkoordinasi dengan baik menghasilkan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktivitas metabolik yang berbeda.

Kebanyakan enzim diberi nama dengan penambahan akhiran –ase pada kata yang menunjukkan senyawa asal yang diubah oleh enzim atau pada nama jenis reaksi kimia yang dikatalisis enzim.

Enzim – enzim yang bekerja dalam hidrolisis lemak dan minyak dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar yaitu enzim lipase dan enzim esterase. Keduanya terlihat baik dalam proses metabolisme lemak maupun penguraian dan kerusakan lemak. Enzim lipase dan enzim esterase sukar dibedakan karena daya kerjanya yang sangat mirip, yaitu mengkatalisis hidrolisis ester karbohidrat. Pada preparat murni enzim diekstraksi dari bahan alami sering terkandung enzim lipase maupun esterase.

Secara fisiologik, enzim ini penting artinya karena dengan menghidrolisis lemak dihasilkan asam lemak bebas dan gliserol yang penting peranannya dalam metabolisme dalam tubuh.

Di bidang industri lemak dan minyak, enzim – enzim ini juga sangat penting karena peranannya dalam mengendalikan proses produksi minyak dan lemak; misalnya pada minyak goreng dan margarin dalam proses menyingkirkan cita rasa dan bau – bauan yang tidak dikehendaki atau sebaliknya dengan enzim tersebut beberapa cita rasa yang dikehendaki dapat diatur untuk ditampilkan.

Berdasarkan nomenklatur dari International Union of Biochemistry, enzim lipase berfungsi mengkatalisis trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak.

2.4.1. Sifat – Sifat Enzim Lipase

Tergantung dari asal dan substratnya, keaktifan optimum lipase sangat tergantung pada pH dan suhu. Enzim lipase pada pankreas misalnya mempunyai pH optimal

antara 8 dan 9, tetapi dapat menurun menjadi antara 6 – 7 bila substratnya berbeda. Keaktifan optimal enzim lipase tegantung juga dari senyawa pengemulsi yang

digunakan dan ada tidaknya garam dalam substrat. Enzim lipase yang berasal dari susu mempunyai pH optimal sekitar 9.

Suhu optimal enzim lipase pada umumnya berkisar antara 30o – 40oC. Meskipun telah ditemukan adanya lipase yang masih aktif pada suhu -29oC, terutama pada ikan dan udang yang dibekukan. (Winarno,1983)

2.4.2. Sumber – Sumber Enzim Lipase

Lipase biasanya diproduksi oleh pankreas babi dan sapi, ragi Candida, Aspergillus, Rhizopus, dan Mucor sp.(Ghandi,1997). Pada umumnya sumber lipase adalah mikrobia(Ghosh dkk,1996) dan jamur (Nelson dkk, 1996). Lipase tedapat juga pada biji dan buah tanaman seperti palma, selada, bekatul, beras, barley, gandum, oat, kapas, jagung, mentimun, dan kacang-kacangan(Abigor,2002;Sennayake dan Shahidi, 2000 ; Mohammed, 2000 ; Dundas, 1998).

2.4.3. Aktifitas Enzim Lipase

Keaktifan enzim dapat ditentukan secara kualitatif dengan reaksi kimia yaitu dengan substrat yang dapat dihidrolisis oleh enzim tersebut, dan secara kuantitatif ditentukan dengan mengukur laju reaksi tersebut. Aktivitas enzim lipase mempunyai satuan unit (U). Satu unit aktivitas enzim lipase setara dengan 1µ mol asam lemak bebas yang dihasilkan dari hidrolisis substrat yang dikatalisis oleh enzim lipase tiap satuan menit (Handayani, 2005).

Untuk menentukan aktivitas optimum pada kondisi optimum dari enzim lipase maka dilakukan pengukuran aktivitas enzimatik pada variasi suhu dan pH. Sehingga akan diketahui berapa aktifitas lipase di setiap rentang suhu dan pH yang ditentukan.

Seperti protein lainnya, enzim dapat terdenaturasi pada suhu tertentu, perilaku kimia, dan kondisi ekstrim lainnya. Apabila terjadi proses denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan reaksinya pun akan menurun. Dengan demikian, perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. (Poedjiadi, 1994)

Selain itu enzim mempunyai pH optimum yang spesifik, yaitu pH yang menyebabkan aktivitas enzim maksimal. pH optimum enzim tidak perlu sama dengan pH lingkungan normalnya, dengan pH yang mungkin sedikit di atas atau dibawah pH optimum (Lehninger, 1990).

2.5 ISOLASI DAN PEMURNIAN ENZIM

Enzim merupakan suatu protein sehingga untuk mengisolasi enzim, protein harus diisolasi dalam bentuk murni, protein yang diinginkan harus dipisahkan dari semua jenis protein yang lain dan biomolekul yang lainnya. Protein seringkali diisolasi dari jaringan hewan atau tumbuhan, cairan biologi, sel mikrobiologi yang sebelumnya harus diubah terlebih dahulu sebagai sel homogenat

Ekstrak yang mengandung ribuan jenis protein yang berbeda dan juga biomolekul yang lainnya dipisahkan berdasarkan sifat-sifat protein, yaitu polaritas, muatan, ukuran (massa molekul) dan kemampuan untuk berikatan dengan molekul yang lain.(Boyer,2006).

Setelah sel homogen, protein dapat diekstraksi dengan larutan buffer encer pada pH yang sesuai dengan pH darimana enzim lipase diisolasi, dimana jika enzim diisolasi dari tumbuhan pH yang sesuai adalah sekitar 6,0-7,0. Metode yang biasanya digunakan untuk memisahkan protein adalah presipitasi differensial, kromatografi penukar-ion, elektroforesis, filtrasi gel, dan ultrasentrifuga si.

Metode ini diperkenalkan pertama kali oleh Svedberg (1925) dengan prinsip menggunakan gaya sentrifugal. Jika larutan yang mengandung makromolekul sejenis, maka mereka akan turun kebawah tabung sentrifuge pada kecepatan yang sama dan apabila larutan mengandung campuran makromolekul yang mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda, akan terjadi perbedaan penempatan karena adanya perubahan indeks bias dalam larutan.(Cole,A.S,1977).

Pemutaran homogenat di dalam sentrifuge akan memisahkan bagian-bagian sel ke dalam dua fraksi, yaitu pelet, yang terdiri atas struktur-struktur lebih besar yang terkumpul di bagian bawah tabung sentrifuge, dan supernatan, yang terdiri atas bagian-bagian sel yang lebih kecil yang tersuspensi dalam cairan di atas pelet tersebut.Supernatan dapat disentrifugasi kembali dengan kecepatan yang lebih tinggi untuk mendapatkan pelet yang lebih ringan atau kecil daripada pelet pertama.

Enzim lipase yang dihasilkan dalam bentuk cair harus dipekatkan terlebih dahulu untuk mendapatkan ekstrak enzim. Proses pemekatan enzim dapat dilakukan dengan pengendapan protein melalui penambahan garam mineral. Metode ini merupakan bagian dari proses isolasi enzim dengan metode ekstraksi. Metode ekstraksi digunakan untuk memisahkan enzim (protein) yang terkandung dalam larutan dengan menggunakan garam mineral, sehingga enzim yang merupakan fraksi berat akan terendapkan di bawah.(Sri,W.M., 2011).

Menurut Belter dkk (1988), dalam pemilihan jenis garam mineral tersebut terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan : (1) Anion efektif dalam urutan sebagai berikut:citrate > PO43- > SO42- > CH3COO- > Cl- > NO3-. (2) Kation efektif

dalam urutan sebagai berikut : NH4+ > K+ > Na+ . (3) Dipilih garam yang murah, jika

akan digunakan dalam jumlah yang banyak. (4) Dipilih garam yang densitasnya berbeda dari densitas larutan, sehingga dapat dilakukan pemisahan dengan proses sentrifugasi.

Amonium sulfat merupakan garam mineral yang paling umum digunakan dalam proses pengendapan enzim, karena solubilitasnya di dalam air amat tinggi, tidak mengandung zat-zat yang toksik terhadap kebanyakan enzim, harganya relatif murah dan dalam jumlah banyak dapat bertindak sebagai stabilisator enzim itu sendiri (Darwis dan Sukara,1990).

2.6. RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) sebagai substrat.

Refined Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO) adalah minyak sawit yang telah mengalami proses penyulingan untuk menghilangkan asam lemak bebas serta penjernihan untuk menghilangkan warna dan penghilangan bau. Proses pengolahan kelapa sawit menjadi minyak goreng sawit dimulai dari proses pengolahan tandan buah segar menjadi Crude Palm oil (CPO). Minyak sawit yang digunakan sebagai produk pangan biasanya dihasilkan dari minyak sawit maupun minyak inti sawit melalui proses fraksinasi, rafinasi, dan hidrogenasi.

Dewasa ini, produksi CPO (Crude Palm Oil) Indonesia sebagian besar difraksinasi sehingga dihasilkan fraksi olein cair dan fraksi stearin padat. Fraksi olein itulah yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan minyak goreng domestik sebagai pelengkap minyak goreng dari minyak kelapa.(Swadaya,P., 2001)

Setelah kelapa sawit berubah menjadi CPO, maka proses selanjutnya adalah mengolah CPO menjadi minyak goreng sawit. Secara garis besar proses pengolahan CPO menjadi minyak goreng sawit, terdiri dari dua tahap yaitu tahap pemurnian (refinery) dan pemisahan (fractionation).

Setelah kelapa sawit berubah menjadi CPO, maka proses selanjutnya adalah mengolah CPO menjadi minyak goreng sawit. Secara garis besar proses pengolahan CPO menjadi minyak goreng sawit, terdiri dari dua tahap, yaitu tahap pemurnian (refinery) dan pemisahan (fractionation).Tahap pemurnian terdiri dari penghilangan gum/getah (degumming), pemucatan (bleaching), dan penghilangan bau (deodorization).

CPO yang berasal dari tangki penampungan CPO dipompa melalui rainer menuju refinery. Pada proses ini terjadi pemanasan CPO untuk mempermudah pemompaan CPO ke tangki berikutnya. Hasil dari proses ini disebut DPO (Degummed Palm Oil), kemudian di pompa menuju drier dengan kondisi vakum lalu dipompakan ke reaktor yang terlebih dahulu melewati static mixer kemudian turun ke slurry tank yang didalamnya terjadi pemanasan sampai temperature 90-1200 C dan penambahan H3PO4, CaCO3, dan Bleaching Earth.

Slurry Oil dari slurry tank mengalir ke bleacher dan dipompa ke filter untuk filtrasi. Hasil dari filtrasi ini adalah DBPO (Degummed Bleached Palm Oil) yang selanjutnya dialirkan ke intermediate tank untuk tahap deodorizing. DBPO yang dihasilkan dialirkan ke deaerator lalu dipompa ke Spiral Heat Exchanger (SHE). Dalam proses ini terjadi penambahan panas dengan temperatur 185-2000C, lalu dialirkan ke flash vessel dan turun ke packed column dan dialirkan lagi menuju deodorize yang didalamnya terjadi penghilangan zat-zat yang menimbulkan bau

DBPO yang sudah hilang baunya dipompa kembali ke SHE untuk mengalami pertukaran panas.Dan dalam hal ini minyak sudah dalam bentuk RBDPO (Refined Bleached Degummed Palm Oil).

Minyak sawit terdiri dari gliserida campuran yang merupakan ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang. Dua jenis asam lemak yang paling dominan dalam minyak sawit yaitu asam palmitat, C16:0 (jenuh), dan asam oleat, C18:1 (tidak jenuh). Umumnya, komposisi asam lemak minyak sawit dapat dilihat pada Tabel di bawah ini:

Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit

Nama Asam Lemak Rumus Asam Lemak Komposisi

Laurat C12:0 0,2 %

Miristat C14:0 1,1 %

Palmitat C16:0 44,0 %

Stearat C18:0 4,5 %

Oleat C18:1 39,2 %

Linoleat C18:2 10,1 %

Lainnya - 0,9 %

(Sumber: Pahan,I., 2008)

Kusumo,D.P.(2008) dalam penelitiannya “Sintesis dan Karakterisasi Minyak Kaya DAG (MK-DAG) Berbahan Baku RBDPO Dengan Metode Gliserolisis Enzimatis ” menunjukkan bahwa hasil analisis terhadap RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) memiliki kadar air sebesar 0,08 % (b/b), nilai bilangan peroksida sebesar 1,97 meq/kg, bilangn iod sebesar 52,38 % dan nilai ALB (Asam Lemak Bebas) sebesar 0,31 %.

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Alat-Alat

- Gelas Ukur Pyrex

- Gelas Beaker Pyrex

- Gelas Erlenmeyer Pyrex

- Labu Takar Pyrex

- Buret Pyrex

- Neraca Analitis Mettler Toledo

- Centrifuge 5000 rpm Hitachi

- Centrifuge 10000 rpm Hitachi

- Pipet Tetes - Statif dan Klem - Botol Akuades

- pH meter Walklab

- Pipet Volumetri Pyrex

- Ball-Pipet - Thermometer

3.2. Bahan-bahan

- Etanol Teknis (Bratachem)

- NaH2PO4.H2

- Na

O p.a.(E.Merck)

2HPO4

- Indikator Fenolftalein p.a.(E.Merck)

p.a.(E.Merck)

- KOH(s)

- Asam oksalat

p.a.(E.Merck)

- RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) - Air

- Kecambah Biji Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq)

- Fungisida Dithane M-40

- Kotak Gray

3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi 3.3.1.1. Indikator Fenolftalein 1%

Sebanyak 1 g indikator Fenolftalein ditimbang dan dilarutkan dengan etanol dalam labu takar 100 mL sampai garis tanda.

3.3.1.2. Pembuatan Larutan KOH 0,0906 N a. Pembuatan larutan KOH 0,0906 N

Sebanyak 5,61 g KOH ditimbang dan dimasukkan kedalam labu takar 1000 mL, kemudian dilarutkan dengan akuades hingga garis tanda, setelah itu dihomogenkan.

b. Standarisasi Larutan KOH 0,0906 N dengan Asam Oksalat

Sebanyak 0,63 g asam oksalat ditimbang dengan teliti (BM = 126), kemudian dilarutkan kedalam 100 mL akuades dan dipipet sebanyak 10 mL kemudian ditambahkan 3 tetes indikator Fenolftalein kemudian dititrasi dengan larutan KOH yang akan distandarisasi hingga warna merah rose. Hal yang sama dilakukan 3 kali ulangan.

3.3.2. Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M A = X gram Na2HPO

B = Y gram NaH

4 2PO4.H2

A + B dimasukkan kedalam labu takar 1000 mL dan diencerkan sampai garis tanda.

O

Tabel 3.1 Pembuatan Larutan Buffer Phosfat pH 6,0-8,0

Perhitungan pembuatan buffer fosfat 0,05 M dapat dilihat pada lampiran 1

3.3.3. Pembentukan Kecambah Dari Biji Kelapa Sawit

Tandan buah kelapa sawit varietas DxP dipisahkan bagian buah dari tandannya lalu dikupas. Kemudian biji kelapa sawit direndam dengan air selama 7 hari lalu dibilas dengan larutan Dithane M-40 0,4 % dan dikeringanginkan selama 1 hari. Kemudian dimasukkan kedalam germinator selama pada suhu 400C selama 60 hari lalu direndam kembali dengan air selama 3 hari dan dibilas kembali dengan larutan Dithane M-40 0,4% ,setelah itu dimasukkan ke dalam ruangan pada suhu 300C selama 21 hari. Kemudian dimasukkan kecambah biji kelapa sawit ke dalam plastik dan direndam dengan air pada suhu 25º C selama 14 hari.

3.3.4 Penyediaan Ektrak Kasar Enzim Lipase Dari Kecambah Biji Kelapa Sawit. Sebanyak 90 kecambah biji kelapa sawit (416,5501 g) dan dipisahkan cangkang dengan biji bagian dalam, biji bagian dalam (121,179 g) ditambahkan dengan buffer fosfat pH 7,0 dan diblender hingga halus, kemudian disaring. Filtrat disentrifugasi pada 5000 rpm selama 30 menit. Supernatan ditambahkan dengan NH4(SO4)2

pH X gram

Na2HPO

Y gram

4 NaH2PO4.H2O

6,0 0,421 6,491

6,5 1,179 5,755

7,0 2,747 4,23

7,5 4,726 2,307

sebanyak 100,68 gram, kemudian didiamkan selama 1 malam pada suhu 40C. Suspensi yang terbentuk disentrifugasi pada 10000 rpm selama 30 menit dan endapan yang dihasilkan dilarutkan dengan buffer fosfat pH 7,0.

3.3.5. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase Pada Hidrolisis RBDPO

Ditimbang RBDPO sebanyak 1 gram dan masing-masing dimasukkan ke dalam 5 gelas Erlenmeyer, ditambahkan 2 mL buffer fosfat pH 7,0 ; ditambahkan 1 mL crude enzim lipase dan dipanaskan gelas Erlenmeyer suhu 300C selama 60 menit, setelah itu ditambahkan 6 mL etanol:aseton (1:1) dan ditambahkan 3 tetes indikator Phenolphtalein, setelah itu dititrasi dengan KOH 0,0906 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung, dicatat volume KOH 0,0906 N yang terpakai, dihitung % ALB dan aktivitasnya. Diulangi perlakuan yang sama dengan variasi suhu 350C; 400C; 450C; 500C.

3.3.6. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase Pada Hidrolisis RBDPO

Ditimbang RBDPO sebanyak 1 gram dan masing-masing dimasukkan ke dalam 5 gelas Erlenmeyer, ditambahkan 2 mL buffer fosfat pH 6,0 dan ditambahkan 1 mL crude enzim lipase dan dipanaskan pada suhu 400C selama 60 menit, setelah itu ditambahkan 6 mL etanol: aseton (1:1) dan ditambahkan 3 tetes indikator Phenophtalein, setelah itu dititrasi dengan KOH 0,0906 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung, dicatat volume KOH 0,0906 N yang terpakai, dihitung % ALB dan aktivitasnya. Diulang perlakuan yang sama dengan variasi buffer fosfat pH 6,5; 7,0; 7,5; 8,0.

3.4 Bagan Penelitian

3.4.1 Pembentukan Kecambah Dari Biji Kelapa Sawit

Dipisahkan buah kelapa sawit dari tandan

(Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan) Kecambah kelapa sawit berumur 1 hari Buah kelapa sawit (9,056 kg)

Tandan kelapa sawit varietas DxP (±16,00 kg)

Tandan kosong kelapa sawit dikupas

Direndam dengan air selama 7 hari

Dibilas dengan larutan Dithane M-40 0,4 % Dikering anginkan selama 1 hari

Diletakkan pada kotak gray

Dimasukkan ke dalam germinator pada suhu 39-40ºC selama 60 hari Direndam dengan air selama 3 hari

Dibilas dengan larutan Dithane M-40 0,4 % Diletakkan pada kotak gray

Dimasukkan dalam ruangan pada suhu 30ºC selama 21 hari

Biji kelapa sawit (2,704 kg) Daging buah kelapa sawit (7,525 kg)

Dimasukkan dalam plastik Direndam dengan air

Diletakkan dalam ruangan pada suhu 25 º C selama 14 hari

ditambahkan dengan 100,68 g (NH4)2SO4

didiamkan selama 1 malam pada suhu 4ºC

disentrifugasi pada 10.000 rpm selama 30 menit

Dilarutkan dengan buffer fosfat pH 7,0 dalam labu takar 50 mL

3.4.2 Penyediaan Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji Kelapa Sawit

90 buah kecambah biji kelapa sawit (416,5501 g)

ditambahkan dengan 250 mL buffe fosfat pH 7,0

diblender disaring

dipisahkan cangkang dengan biji bagian dalam

Cangkang (295,380 g ) Biji Bagian Dalam (121,179 g)

Residu Filtrat (198,5 mL)

disentrifugasi pada 5000 rpm selama 30 menit

Endapan Supernatan (167,8 mL)

Suspensi (215,5 mL)

Supernatan Endapan (1,52 g )

3.4.3. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase Terhadap Hidrolisis RBDPO

Dilakukan perlakuan yang sama untuk variasi suhu 35ºC; 40ºC; 45ºC; dan 50ºC 1 g RBDPO

dimasukkan masing-masing ke dalam gelas Erlenmeyer 250 mL ditambahkan 4 mL buffer fosfat pH 7,0

ditambahkan 1 mL crude enzim lipase

dipanaskan gelas Erlenmeyer pada suhu 30ºC selama 60 menit ditambahkan 6 mL etanol : aseton (1:1)

ditambahkan 3 tetes indikator fenolftalein

dititrasi dengan KOH 0,0906 N sampai terjadi perubahan warn menjadi merah lembayung

dicatat volume KOH 0,0906 N yang terpakai dihitung % ALB nya

dihitung aktivitasnya

3.4.4. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase Pada Hidrolisis RBDPO

Dilakukan perlakuan yang sama untuk variasi buffer fosfat pH 6,5; 7,0; 7,5; dan 8,0.

1 g RBDPO

dimasukkan masing-masing ke dalam gelas Erlenmeyer 250 mL ditambahkan 4 mL buffer fosfat pH 6,0

ditambahkan 1 mL crude enzim lipase

dipanaskan gelas Erlenmeyer pada suhu 40ºC selama 60 menit ditambahkan 6 mL etanol : aseton (1:1)

ditambahkan 3 tetes indikator fenolftalein

dititrasi dengan KOH 0,0906 N sampai terjadi perubahan warn menjadi merah lembayung

dicatat volume KOH 0,0906 N yang terpakai dihitung % ALB nya

dihitung aktivitasnya

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

4.1.1 Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase Terhadap Hidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) Data hasil pengamatan aktivitas ekstrak kasar enzim lipase dalam menghidrolisis RBDPO pada suhu 30º - 50º C dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.1. Hasil Perhitungan Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase pada Suhu 30º - 50º

Berat RBDPO (g) Volume crude enzim lipase (mL) Suhu (o Volume KOH 0,0906 N untuk titrasi blanko (mL) C) Volume KOH 0,0906 N Untuk titrasi substrat (mL) Kadar ALB (%) Aktivitas (U/mL)

1,0 1 30 0,6 5,9 13,7067 8,003

1,0 1 35 0,6 6,2 14,4036 8,456

1,0 1 40 0,7 7,1 16,4945 9,664

1,0 1 45 0,7 5,8 13,4743 7,701

1,0 1 50 0,6 5,4 12,5451 7,248

Kadar ALB (asam lemak bebas) dapat diketahui berdasarkan volume (mL) KOH 0,0906 N yang dipakai untuk membebaskan 1 mg asam lemak bebas RBDPO yang dihidrolisis oleh crude enzim lipase.

Pengolahan data untuk perhitungan kadar ALB (asam lemak bebas) dapat dilihat pada lampiran 2.

Dari perhitungan kadar ALB pada lampiran 2, maka aktivitas crude enzim lipase dapat diketahui berdasarkan kadar ALB nya. Dimana aktivitasnya dinyatakan sebagai jumlah asam lemak bebas yang dihasilkan (U/mL) dari hidrolisis substrat RBDPO.

Pengolahan data untuk perhitungan aktivitas crude enzim lipase dapat dilihat pada lampiran 3.

4.1.2. Penentuan pH Optimum Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase terhadap Hidrolisis RBDPO

Data hasil perhitungan Aktivitas Crude Enzim Lipase dalam menghidrolisis RBDPO pada pH 6,0 – 8,0 dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Tabel 4.2. Hasil Perhitungan aktivitas crude enzim lipase pada pH 6,0 – 8,0

Berat RBDPO (g) Volume crude enzim lipase (mL) pH Volume KOH 0,0906 N untuk titrasi blanko (mL) Volume KOH 0,0906 N untuk titrasi substrat (mL) Kadar ALB (%) Aktivitas (U/mL)

1,0 1 6,0 0,6 6,1 14,1713 8,3050

1,0 1 6,5 0,7 6,7 15,5652 9,0600

1,0 1 7,0 0,7 7,2 16,7268 9,815

1,0 1 7,5 0,7 5,7 13,2420 7,852

1,0 1 8,0 0,6 5,6 13,0097 7,5500

Kadar ALB (asam lemak bebas) dapat diketahui berdasarkan volume (mL) KOH 0,0906 N yang dipakai untuk membebaskan 1 mg asam lemak bebas RBDPO yang dihidrolisis oleh crude enzim lipase.

Pengolahan data untuk perhitungan kadar ALB (asam lemak bebas) dapat dilihat pada lampiran 2.

Dari perhitungan kadar ALB pada lampiran 2, maka aktivitas crude enzim lipase dapat diketahui berdasarkan kadar ALB nya. Dimana aktivitasnya dinyatakan sebagai

jumlah asam lemak bebas yang dihasilkan (U/mL) dari hidrolisis substrat minyak RBDPO.

Pengolahan data untuk perhitungan aktivitas crude enzim lipase dapat dilihat pada lampiran 3.

4.2. Pembahasan Hasil Penelitian

4.2.1. Isolasi Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji Kelapa Sawit

Ekstrak kasar enzim lipase diperoleh dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) yang telah berumur 14 hari. Kemudian isolasi dilakukan dengan metode ekstraksi yaitu metode pengendapan protein melalui penambahan garam (NH4)2SO4. Sehingga, enzim (protein) yang terkandung dalam larutan terpisah

dengan partikel non enzim dan enzim yang merupakan fraksi berat akan terendapkan dibawah larutan. Karena adanya perbedaan densitas antara garam mineral (NH4)2SO4

dengan larutan enzim, maka pemisahan enzim dengan (NH4)2SO4 dilakukan dengan

sentrifugasi.

4.2.2. Penentuan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji Kelapa Sawit terhadap Hidrolisis RBDPO

Gambar 4.6. Hidrolisis trigliserida oleh enzim lipase

Pengaruh suhu terhadap aktivitas ekstrak kasar enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit terhadap hidrolisis RBDPO dengan rentang suhu 30-50o dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 4.7.Penentuan suhu optimum untuk aktivitas ekstrak kasar enzim lipase terhadap hidrolisis RBDPO

Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa aktivitas crude enzim lipase bertambah dengan bertambahnya suhu. Suhu optimum dicapai pada suhu 40oC dengan aktivitas sebesar 9,664 U/mL . Aktivitas ekstrak kasar enzim lipase mulai menurun pada suhu 45oC sebesar 7,701 U/mL dan semakin menurun pada suhu 50ºC dengan aktivitas sebesar 7,248 U/mL.

Hal ini dikarenakan enzim lipase mengalami kerusakan pada suhu yang lebih tinggi. Enzim merupakan protein, maka pada suhu tinggi dapat menyebabkan denaturasi protein, yaitu kerusakan pada struktur protein yang menyebabkan terganggunya fungsi enzim sebagai katalis, dimana kerja suatu enzim terhadap substrat dianalogikan sebagai gembok dan kunci, sehingga gembok dan kunci tidak cocok maka aktivitas enzim terhadap substrat tidak dapat terjadi.

4.2.3. Penentuan pH Optimum terhadap Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Kelapa Sawit pada Hidrolisis RBDPO

Pengaruh suhu terhadap aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit dengan rentang pH 6,0-8,0 dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 4.8. Penentuan pH optimum terhadap aktivitas crude enzim lipase pada hidrolisis RBDPO

Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa aktivitas crude enzim lipase bertambah dengan naiknya pH. Pada gambar dapat dilihat bahwa pH optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dalam menghidrolisis RBDPO terdapat pada pH 7,0 dengan aktivitas sebesar 9,815 U/mL. Aktivitas ekstrak kasar enzim lipase mulai menurun pada pH 7,5 dengan aktivitas 7,852 U/mL dan semakin menurun pada pH 8,0 dengan aktivitas sebesar 7,550 U/mL.

Pada pH tinggi atau rendah memungkinkan terjadinya denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim. Karena enzim merupakan protein, maka perubahan pH akan menyebabkan ionisasi pada molekul protein berubah. Perubahan ini akan mengakibatkan struktur tiga dimensi protein berubah sehingga aktivitas katalitik enzim terganggu.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai isolasi crude enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit serta uji aktivitas ekstrak kasar enzim lipase, dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Isolasi ekstrak kasar enzim lipase dilakukan menggunakan metode ekstraksi dengan penambahan garam (NH4)2SO4 untuk memisahkan protein (enzim)

dengan partikel non enzim dan metode sentrifugasi untuk memisahkan enzim dari garam (NH4)2SO4.

b. Suhu dan pH optimum aktivitas ekstrak kasar enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) terhadap hidrolisis RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) adalah 40

o

C dan 7,0 dengan nilai aktivitas tertinggi yaitu 9,664 U/mL dan 9,815 U/mL.

5.2. Saran

Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu dengan memurnikan dan menentukan kadar protein dari ekstrak kasar enzim lipase dari kecambah biji kelapa sawit.

DAFTAR PUSTAKA

Abidin,Z. 1991. Dasar Pengetahuan Ilmu Tanaman. Bandung: Angkasa.

Abigor,R.D. 2002. Partial Purification and Properties of Lipase from Germinating Seeds Of Jatropha curcas L.J. Am Oil. Soc, 79:hal. 1123-1126.

Arbianti, R. 2008. Pemanfaatan Biji Wijen sebagai Sumber Enzim Lipase untuk Reaksi Esterifikasi Gliserol-Asam Laurat pada Pembuatan Agen Pengemulsi. Jakarta:: Universitas Indonesia.

Belter,P.A.,Cussler,E.L.,1988. Bioseparation Downstream Processing for Biotechnology.New York: John Wiley and Sons.

Boatman,S.G. and Crumble,W.M.1958. Fat Metabolism In The West African Oil : Part 2 Fatty Acid Metabolism in The Developing Seedling in Some Enzymic Activities in the Germination Oil Palm Seedling. ed Cheang, O.K. Plant Physiol.

Boyer, R. 2006. Concepts In Biochemistry.Third Edition.New York: John Wiley and Sons

Campbell, N.A. 2002. Biologi. Jilid I. Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

Chusnul,H. 2008. Optimasi Produksi Lipase Kecambah Biji Kacang Tanah (Arachis Hypogaea L) sebagai Biokatalis dengan Metode Response Surface Methodology. Yogyakarta: Universitas Gadjahmada.

Cole,A.S. and Eastoe,J.E. 1977. Biochemistry and Oral Biology. England: The Pitman Press.

Corley,R.H.V. 1976. Germination and Seed Growth.In RHV Corley, JJ Hardon, B Wood. Eds. Amsterdam: Development in Crop Science Oil Palm Research Elsevier Publishing Co.

Darwis, A. dan Sukara, E. 1990. Isolasi, Purifikasi dan Karakterisasi Enzim. Dalam Sri, W, M, et al. Produksi, Karakterisasi, dan Isolasi Lipase dari Aspergillus Niger: hal. A08-2 – A08-3.Yogyakarta: Seminar Nasional Teknik Kimia. Dundas, D.G.A. 1977. Lipase from Vicia faba Minor Food Chem. England: Applied

Science Publisher, Ltd. 3:171-178.

Ejedegba, B.O. 2007. Characteristics of Lipase Isolated from Coconut (Cocos nucifera Linn) Seed Under Different Treatments. Nigeria: African Journal of Technology hal 723-727.

Enujiugha, V.N. 2004. Lipase Activity in Dormant Seeds of The African Oil Bean (Pentaclethra macrophylla Benth). Elsevier. Food Chemistry. 88:405-410

Hussey,G. 1958. An Analysis of The Factors Controling The Germination of The Seed of Oil Palm . in Some Enzymic Activities in the Germination Oil Palm Seedling. ed Cheang, O.K. Plant Physiol.

Gaman,P.M. and Sherington,B. 1992. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi.Edisi Kedua. Yogyakarta: Gadjahmada University Press.

Gandhi, N.N. 1997. Application of Lipase. JAOCS. AOCS Press. Vol 74.

Ghosh, P.K. 1996. Microbial Lipase: Production and Application. Sci. Prog. 79-119-157

Handayani, R. 2005. Transesterifikasi Ester Asam Lemak Melalui Pemanfaatan Teknologi Lipase. LIPI. Bogor.

Johnson, W.H. and Laubengayer, R.A. 1995. Biology. New York:Revised Edition. Holt, Rinehart and Winston.

Kusumo, D.P. 2008. Sintesis dan Karakterisasi Minyak Kaya DAG (MK-DAG)BerbahanBaku RBDPO dengan Metode Gliserolisis Enzimatis. Bogor:: Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Lakitan, B. 2011. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Lee, J.M. 1992. Biochemical Engineering. New Jersey: Prentice Hall

Lehninger, A.L. 1997. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid I.Jakarta: Erlangga. Macrae, A.R. 1983. Extracellular Microbial Lipase In Microbial Enzyme and

Biotechnology.England: Ed. Fogarty W.M Applied Science Publisher Ltd. Martoharsono, S. 1994. Biokimia. Jilid I. Yogyakarta: Gadjahmada University Press .

Moentamaria,D. 2009. Kajian Awal Pembuatan Biokatalisator Lipase Teramobil Dari Mucor Miehei Untuk Pengolahan Minyak Randu Menjadi Biodiesel.Malang:: Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Malang.

Mohammed, M.A. 2000. Distribution of Lipase in Graminae. Partial and Purification and Characterization of Esterase from Avena fature. Bioresource Technology. 73:227-234.

Muliad, D. 2009. Direktorat Produk Pertanian dan Kehutanan.

Nelson, L.A. 1996. Lipase Catalyse Production of Biodiesel. JAOC. 73 (8):1191-1195.

Pahan, I. 2008. Kelapa Sawit, Managemen Agribisnis dari Hulu hingga Hilir.Jakarta: Penebar Swadaya.

Permana, M. 2012. Optimasi Isolasi Lipase Indigenous Biji Kakao (Theobroma cacao L). Bali : Universitas Udayana.

Poedjiadi, A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta:Universitas Indonesia Press .

Rees, A.R.1962. High Temparature pre-Treatment and Germination of The Seed of The Oil Palm in Some Enzymic Activities in the Germination Oil Palm Seedling.Plant ed Cheang, O.K. Plant Physiol.

Sennayake, S.P.J.N. dan F.Shahidi. 2000. Lipid Component of Borage (Borago officinalisL) Seed and Their Change During Germination. J Am. Oil. Chem.

Soc.77:55-61.

Siregar, N.A. 2011. Penentuan pH dan Suhu Optimum untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L) terhadap Hidrolisis Minyak Wijen. Medan: Universitas Sumatera Utara.

Sri, W.M. 2011. Produksi, Karakterisasi, dan Isolasi Lipase dari Aspergillus niger. Yogyakarta: Seminar Nasional Teknik Kimia.

Stumpf, P.K. 1983. Some Enzyme Activity in the Germinating Oil Palm. California: Plant Physiol. Hal 1029 .

Sutopo, L. 2002. Teknologi Benih. Fakultas Pertanian.Malang:Universitas Brawijaya. Swadaya, P. 2001. Kelapa Sawit, Usaha Budidaya, Pemanfaatan Hasil dan Aspek

Pemasaran. Jakarta:Penebar Swadaya.

Tranggono, B.S. 1989. Petunjuk Laboratorium Biokimia Pangan. Yogyakarta: Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi.

Williamson,K.L & L.F.Fieser. (1992). Organic Experiment 7th

Winarno, 1983. Enzim Pangan.PT Jakarta: Gramedia.

Edition. United States of America: D C Health and Company.

Lampiran 1. Perhitungan Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M Dipakai Rumus :

pH = pKa + log Untuk pH = 6,0 6,0 = 7,2 + log

log = - 1,2

=

% = x 100%

= x 100% = 5,93 %

% = x 100%

= x 100% = 94,07 %

g = % x M x BM

= 0,0593 x 0,05 x 142 = 0,421 g/L

g = % x M x BM

= 0,9407 x 0,05 x 138 = 6,491 g/L

Lampiran 2. Perhitungan Kadar ALB (Asam Lemak Bebas) Hasil hidrolisis RBDPO Oleh Crude Enzim Lipase

(Ketaren, 1986)

Dimana; V= Volume KOH 0,0906 N (mL) N= Normalitas KOH (0,0906 N)

BM = Berat molekul asam lemak bebas (palmitat 256,42 g/mol) G = Berat sampel RBDPO (gram)

Untuk volume KOH 0,0906 N adalah 6,7 mL maka % ALB nya :

=

= 15,5652 %

Lampiran 3. Perhitungan Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase

Aktivitas crude enzim lipase dihitung berdasarkan metode Linfield (1984) yaitu : Aktivitas lipase (U/mL)=

60

1000 )

(A−B ×NKOH×

Dengan : A = mL KOH untuk titrasi substrat, B = mL KOH untuk titrasi blanko, 1000= konversi dari mmol ke µ mol dan 60 = waktu reaksi (1 jam = 60 menit) dan 1 Unit aktivitas enzim adalah jumlah yang menyebabkan pengubahan 1 µ mol (10-6mol substrat per menit.

Maka aktivitas crude enzim lipase pada suhu 40ºC dengan A = 6,7 mL, B = 0,8 mL, dapat dihitung :

Aktivitas lipase (U/mL) =

60 1000 0906 , 0 ) 8 , 0 7 , 6

( − mL× N×

= 8,909 U/mL V. N. BM

G. 1000

X 100 % % ALB =

% ALB = 6,7 x 0,0906x 256,42 1,0 x 1000

Lampiran 4. Kelapa Sawit dan Hasil Penelitian

4.1 Tumbuhan Kelapa Sawit 4.2 Biji Kelapa Sawit

4.3 Kecambah Biji Sawit 1 hari 4.4 Kecambah Biji Sawit 14 hari

Lampiran 1. Perhitungan Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M Dipakai Rumus :

pH = pKa + log Untuk pH = 6,0 6,0 = 7,2 + log

log = - 1,2

=

% = x 100%

= x 100% = 5,93 %

% = x 100%

= x 100% = 94,07 %

g = % x M x BM

= 0,0593 x 0,05 x 142 = 0,421 g/L

g = % x M x BM

= 0,9407 x 0,05 x 138 = 6,491 g/L

Lampiran 2. Perhitungan Kadar ALB (Asam Lemak Bebas) Hasil hidrolisis RBDPO Oleh Crude Enzim Lipase

(Ketaren, 1986)

Dimana; V= Volume KOH 0,0906 N (mL) N= Normalitas KOH (0,0906 N)

BM = Berat molekul asam lemak bebas (palmitat 256,42 g/mol) G = Berat sampel RBDPO (gram)

Untuk volume KOH 0,0906 N adalah 6,7 mL maka % ALB nya :

=

= 15,5652 %

Lampiran 3. Perhitungan Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase

Aktivitas crude enzim lipase dihitung berdasarkan metode Linfield (1984) yaitu : Aktivitas lipase (U/mL)=

60

1000 )

(A−B ×NKOH×

Dengan : A = mL KOH untuk titrasi substrat, B = mL KOH untuk titrasi blanko, 1000= konversi dari mmol ke µ mol dan 60 = waktu reaksi (1 jam = 60 menit) dan 1 Unit aktivitas enzim adalah jumlah yang menyebabkan pengubahan 1 µ mol (10-6mol substrat per menit.

Maka aktivitas crude enzim lipase pada suhu 40ºC dengan A = 6,7 mL, B = 0,8 mL, dapat dihitung :

Aktivitas lipase (U/mL) =

60 1000 0906 , 0 ) 8 , 0 7 , 6

( − mL× N×

= 8,909 U/mL V. N. BM

G. 1000

X 100 % % ALB =

% ALB = 6,7 x 0,0906x 256,42 1,0 x 1000

Lampiran 4. Kelapa Sawit dan Hasil Penelitian

4.1 Tumbuhan Kelapa Sawit 4.2 Biji Kelapa Sawit

4.3 Kecambah Biji Sawit 1 hari 4.4 Kecambah Biji Sawit 14 hari