Penentuan Ph Dan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase Dari Kecambah Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L) Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS

EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI

JARAK KEPYAR (Ricinus communis L) TERHADAP

HIDROLISIS MINYAK WIJEN

SKRIPSI

NORA ANGGIANI SIREGAR

060802040

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2011

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR

(Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains NORA ANGGIANI SIREGAR

060802040

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERSETUJUAN

Judul : PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR (Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN

Kategori : SKRIPSI

Nama : NORA ANGGIANI SIREGAR Nomor Induk Mahasiswa : 060802040

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Mei 2011

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. Dr. R.A. Harlinah S.P.W., M.Sc. Drs. Firman Sebayang, MS NIP. 130175778 NIP. 195607261985031001

Diketahui/Disetujui Oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS NIP. 1954080301985032001

PERNYATAAN

PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR

(Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN

SKRIPSI

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

Medan, Mei 2011

NORA ANGGIANI SIREGAR 060802040

PENGHARGAAN

Alhamdulillah,,Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah yang sangat besar sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang diberi judul “ PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS CRUDE ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR (Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN “.

Pada kesempatan ini, Penulis ingin berterima kasih kepada :

1. Ayahanda NIRWAN EFENDI SIREGAR dan Ibunda NURSATIUR

NIARI HUTASUHUT yang telah membesarkan dan menyayangi serta banyak berkorban untuk Penulis,,

Abang-abang Penulis : NAHAPAL SIREGAR dan FAHRIZAL SIREGAR, Kakak dan Abang ipar : NIRMALA SIREGAR dan SONI ARFAN, yang selalu memberikan semangat dan dukungan, baik secara moril dan materil kepada Penulis,, serta tidak lupa untuk sepupu tersayang DICKY RHAMADHAN HUTASUHUT.

2. Bapak Drs.Firman Sebayang,MS selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Prof.Dr.RA.Harlinah SPW,MSc selaku Dosen pembimbing II Penulis yang telah dengan sabar membantu dan membimbing Penulis dalam mengerjakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini.

3. Ketua Departemen dan Sekretaris Departemen Kimia S-1 Ibu Dr. Hj. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, MSc.

4. Ibu Juliati Tarigan,MSi selaku dosen wali Penulis dan seluruh staf Dosen pengajar Jurusan Kimia FMIPA USU Medan, khususnya Bapak dan Ibu Dosen bidang Biokimia, Prof.Dr. RA. Harlinah SPW,MSc ; Dr.Ribu Surbakti,MS ; Dr.Hj.Rumondang Bulan Nasution,MS ; Drs.Firman Sebayang ,MS ; Dr.Hj.Yuniarti Yusak,MS ; Dra.Hj.Emma Zaidar Nst,MSi atas semua ilmu yang telah diberikan.

5. Para Guru staf pengajar di SMA Negeri 8 Medan yang telah mengantarkan Penulis menjadi mahasiswa di Universitas Sumatera Utara Medan.

6. Seluruh anggota ‘keluarga kedua’ di Laboratorium Biokimia FMIPA USU: kak Fia dan kak Fika (yang banyak membantu), Agung, Ardi, Egy, Eko dan Nurmala”Meeniq”(sahabat seperjuangan ‘06 yang saling mendukung), serta adik-adik ‘07 dan ‘08 : Decy, Erpina, Oki, Feri, Arini, Annisa, Dian, dan Zoraya, yang selalu menghibur Penulis.

7. Sahabat – sahabat di bangku SMA Penulis : Siska, Mia, Putra, Yanti, Rina, dan Sonia yang selalu memberikan semangat.

8. Sahabat - Sahabat di Kimia USU : Fitri, Rani, Nelvi, Nurmala”Meeniq” dan angkatan ’06 lainnya yang tidak bisa disebutkan satu per satu.

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

Medan, Mei 2011

ABSTRAK

Telah dilakukan penentuan pH dan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar (Ricinus communis L). Kecambah biji jarak kepyar dibuat melalui proses perendaman, pemisahan biji dari larutan perendaman dan perkecambahan biji dilakukan pada suhu 28 – 30oC selama 4 hari. Crude enzim lipase diperoleh dengan dua kali sentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putaran 5000 rpm dan 3400 rpm dengan penambahan aseton dan pengeringan dengan freeze

drier. Serbuk crude enzim lipase yang dihasilkan diambil sebanyak 0,5 gram dan

dilarutkan didalam 50 mL buffer fosfat pH 7,0. Uji aktivitas dari crude enzim lipase dilakukan dengan pengukuran kadar asam lemak bebas yang diperoleh dari proses hidrolisis minyak wijen sebagai substrat dengan metode titrimetri pada variasi suhu 30; 35; 40; 45; 50oC dan pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0. Pada proses hidrolisis minyak wijen untuk menentukan aktivitas crude enzim lipase diperoleh pH dan suhu optimum adalah 7,0 dan 35oC, dengan aktivitas tertingginya adalah 521,9976 µ mol/ mL / menit.

DETERMINATION OF OPTIMUM pH AND TEMPERATURE FOR CRUDE LIPASE ENZYME ACTIVITY FROM CASTOR BEAN

(Ricinus communis L) SEED GERMINATION TO HYDROLYSIS SESAME OIL

ABSTRACT

Determination of optimum pH and temperature for crude lipase enzyme activity from castor bean seeds germination had been conducted. Castor bean seed germination made by soaking time process, seed separation from solution of soaking and seed germination in temperature 28 – 30oC during 4 days. Crude lipase enzyme was obtained by centrifugations during 30 minutes with the speed of rotation 5000 rpm and 3400 rpm, and addition of acetone and drying by freeze drier. Crude lipase enzyme powder generated taken 0.5 grams ad 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 sesame oil as substrate by titrimetric methods with temperature variations 30o; 35o; 40o; 45o; 50oC and pH variations 6.0; 6.5; 7.0; 7.5 and 8.0. In hydrolysis process of sesame oil obtained the optimum pH and temperature by crude lipase enzymes were 7.0 and 35oC with the highest activity was 521,9976 µmol/ ml/ minutes.

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1.Latar Belakang 1

1.2.Permasalahan 3

1.3.Pembatasan masalah 3

1.4.Tujuan penelitian 4

1.5.Manfaat penelitian 4

1.6.Metodologi penelitian 4

1.7.Lokasi penelitian 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1. Tanaman Jarak Kepyar (Ricinus communis L) 6

2.1.1. Komposisi Kimia Biji Jarak Kepyar 7

2.2. Perkecambahan Biji 7

2.3. Enzim 9

2.3.1. Sifat – sifat Enzim 10

2.3.2. Faktor – faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim 11

2.3.3. Klasifikasi Enzim 12

2.4. Enzim Lipase 14

2.4.1. Sifat – sifat Enzim Lipase 15

2.4.2. Sumber – sumber Enzim Lipase 15

2.4.3. Aktivitas Enzim Lipase 16

2.5. Minyak Wijen Sebagai Substrat 17

2.6. Modifikasi Minyak dan Lemak yang di Katalisis Oleh Lipase 18

2.6.1. Transesterifikasi 19

2.6.2. Asidolisis 21

2.6.3. Gliserolisis / Esterifikasi 22

BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 24

3.1. Alat – alat 24

3.2. Bahan – bahan 25

3.3. Prosedur Penelitian 25

3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi 25

3.3.2. Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M 26

3.3.3. Pembuatan Kecambah Dari Biji Jarak Kepyar 26 3.3.4. Penyediaan Crude Enzim Lipase Dari Kecambah Biji

Jarak kepyar 26

3.3.5. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase Dalam Supernatan Pada Hidrolisis Minyak Wijen 27 3.3.6. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim

Lipase Dalam Supernatan Pada Hidrolisis Minyak Wijen 27

3.4. Bagan penelitian 28

3.4.1. Pembuatan Kecambah dari Biji Jarak 28 3.4.2. Penyediaan Crude Enzim Lipase Dari

Kecambah Biji Jarak Kepyar 29 3.4.3. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim

Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen 30

3.4.4. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim

Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian 32 4.1.1. Penentuan Suhu dan pH Optimum Untuk Aktivitas

Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar

Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen 32

4.2. Pembahasan Hasil Penelitian

4.2.1. Isolasi Crude Enzim Lipase Dari Kecambah

Biji Jarak Kepyar 34

4.2.2. Penentuan Suhu dan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah

Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L) Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen 34 4.2.3. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas

Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L)

Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen 36 4.2.4. Penentuan waktu inkubasi pada suhu 35oC dan pH 7.0 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 38

5.1. Kesimpulan 38

5.2. Saran 38

DAFTAR PUSTAKA 39

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Komposisi biji jarak kepyar 7

Tabel 2.2. Komposisi asam lemak pada minyak wijen 17 Tabel 2.3. Asam lemak dan posisi spesifik dari lipase yang dipilih

untuk digunakan didalam modifikasi nutrisi lemak dan minyak 19 Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Buffer Fosfat pH 6,0 – 8,0 26 Tabel 4.1. Hasil Perhitungan aktivitas crude enzim lipase

pada suhu 30 – 50oC 32

Tabel 4.2. Hasil Perhitungan aktivitas crude enzim lipase

pada pH 6,0 – 8,0 33

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Reaksi hidrolisis trigliserida oleh enzim lipase 15 Gambar 2.2. TAG diturunkan dari 1,3 reaksi transesterifikasi

yang dikatalisis oleh lipase diantara sebuah TAG

rantai menengah (A) atau metil ester (B) dan TAG rantai panjang 20 Gambar 2.3. TAG yang potensial diturunkan dari 1,3 reaksi asidolisis

yang dikatalisis oleh lipase diantara sebuah TAG

rantai panjang dan sebuah asam lemak rantai menengah 21 Gambar 2.4.TAG yang potensial dari esterifikasi nonspesifik

yang dikatalisis oleh lipase(A) dan gliserolisis (B) reaksi antara gliserol dan sebuah sam lemak tidak jenuh

dan sebuah asam lemak tidak jenuh-etil ester, secara bersamaan 23 Grafik 4.1. Penentuan suhu optimum untuk aktivitas

crude enzim lipase terhadap hidrolisis minyak wijen 35 Grafik 4.2. Penentuan pH optimum untuk aktivitas crude enzim lipase

terhadap hidrolisis minyak wijen 36

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan pembuatan buffer fosfat 0,05 M 35 Lampiran 2. Perhitungan Kadar ALB (Asam Lemak Bebas) 36

Hasil hidrolisis minyak wijen oleh Crude Enzim Lipase

Lampiran 3. Perhitungan aktivitas crude enzim lipase 36

ABSTRAK

Telah dilakukan penentuan pH dan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar (Ricinus communis L). Kecambah biji jarak kepyar dibuat melalui proses perendaman, pemisahan biji dari larutan perendaman dan perkecambahan biji dilakukan pada suhu 28 – 30oC selama 4 hari. Crude enzim lipase diperoleh dengan dua kali sentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putaran 5000 rpm dan 3400 rpm dengan penambahan aseton dan pengeringan dengan freeze

drier. Serbuk crude enzim lipase yang dihasilkan diambil sebanyak 0,5 gram dan

dilarutkan didalam 50 mL buffer fosfat pH 7,0. Uji aktivitas dari crude enzim lipase dilakukan dengan pengukuran kadar asam lemak bebas yang diperoleh dari proses hidrolisis minyak wijen sebagai substrat dengan metode titrimetri pada variasi suhu 30; 35; 40; 45; 50oC dan pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0. Pada proses hidrolisis minyak wijen untuk menentukan aktivitas crude enzim lipase diperoleh pH dan suhu optimum adalah 7,0 dan 35oC, dengan aktivitas tertingginya adalah 521,9976 µ mol/ mL / menit.

DETERMINATION OF OPTIMUM pH AND TEMPERATURE FOR CRUDE LIPASE ENZYME ACTIVITY FROM CASTOR BEAN

(Ricinus communis L) SEED GERMINATION TO HYDROLYSIS SESAME OIL

ABSTRACT

Determination of optimum pH and temperature for crude lipase enzyme activity from castor bean seeds germination had been conducted. Castor bean seed germination made by soaking time process, seed separation from solution of soaking and seed germination in temperature 28 – 30oC during 4 days. Crude lipase enzyme was obtained by centrifugations during 30 minutes with the speed of rotation 5000 rpm and 3400 rpm, and addition of acetone and drying by freeze drier. Crude lipase enzyme powder generated taken 0.5 grams ad 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 sesame oil as substrate by titrimetric methods with temperature variations 30o; 35o; 40o; 45o; 50oC and pH variations 6.0; 6.5; 7.0; 7.5 and 8.0. In hydrolysis process of sesame oil obtained the optimum pH and temperature by crude lipase enzymes were 7.0 and 35oC with the highest activity was 521,9976 µmol/ ml/ minutes.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkecambahan atau germinasi secara teknis adalah permulaan munculnya pertumbuhan aktif yang menghasilkan pecahnya kulit biji dan munculnya semai (Gardner, 1991). Menurut J. Derek Bewley dan Michael Black, serta G.Ray Noggle dan George J.Fritz, ternyata didalam biji - bijian berkecambah terdapat beberapa enzim, salah satu diantaranya adalah enzim lipase (Bonner, 1976).

Salah satu enzim yang mempunyai peranan penting dan tidak ada bandingannya dalam pertumbuhan bioteknologi adalah lipase. Enzim lipase atau lengkapnya triasilgliserol lipase adalah enzim yang menghidrolisis ester karboksilat. Enzim ini memiliki sifat khusus dapat memecahkan ikatan ester pada lemak dan gliserol. Selain itu lipase memiliki kemampuan mengkatalisis reaksi organik baik dalam media berair maupun dalam media non-air.

Beberapa reaksi yang dapat dikatalisis oleh lipase adalah reaksi hidrolisis, gliserolisis, asidolisis, dan transesterifikasi. Enzim ini digunakan untuk menghasilkan asam lemak bebas, gliserol, berbagai ester, sebagian gliserida dan lemak yang dimodifikasi atau di esterifikasi dari substrat yang digunakan (Moentamaria, 2009). Pada penelitian ini digunakan substrat minyak wijen, karena wijen merupakan komoditas pertanian yang sangat potensial sebagai penghasil minyak nabati yang dibutuhkan dalam industri kosmetik, farmasi, makanan, dan lain – lain. Wijen memiliki julukan The Queen of Oil Seeds Crops, yang mencerminkan bahwa biji wijen memiliki kandungan gizi yang tinggi dan berdampak positif bagi konsumennya (Handajani, 2006).

Di bidang industri lemak dan minyak, 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. Pencampuran dari minyak juga telah dikatalisa dengan lipase, penggunaan biokatalis ini karena keselektifan dari lipase yang mana memberikan kontrol terhadap produk (Gandhi, 1997).

Tetapi, tingginya harga lipase menjadi salah satu pertimbangan apabila menggunakannya sebagai katalis. Untuk menekan tingginya biaya tersebut, maka lipase bisa didapatkan dari mikroba lokal seperti Pseudomonas, Aspergillus niger,

Mucor miehei, Candida rugosa, dan lain – lain (Moentamaria, 2009), dan juga dapat

diisolasi kecambah biji – bijian, seperti kecambah biji wijen (Sesamun Indicum), kecambah biji jarak pagar (Jatropha curcas L) (Abigor, 2002), jarak kepyar (Ricinus

communis L) (Winarno, 1983) dan lainnya.

Penelitian – penelitian terdahulu telah dilakukan terhadap isolasi dan uji aktivitas enzim lipase, diantaranya yaitu Abigor dkk (2002) mengisolasi enzim lipase dari kecambah biji jarak pagar (Jatropha curcas L) dan menggunakan banyak jenis minyak sebagai substratnya dan menunjukkan hasil bahwa enzim lipase lebih baik menghidrolisis minyak kelapa sawit pada pH 7,5 dan suhu inkubasi 37oC.

Suhendra L Tranggono dan Hidayat C mengisolasi enzim lipase dari kecambah biji wijen (Sesamun indicum L) dan pengujian aktivitasnya diperoleh 6µ mol FFA/menit dengan lama perendaman 150 menit dalam perendaman pH 4,2 dan dikecambahkan selama 63 jam.

Pada penelitian ini perkecambahan biji jarak kepyar dilakukan hingga hari ke 4. Aktivitas lipolitik pada kecambah biji jarak kepyar meningkat pada hari ke 4 didalam pertumbuhan semaian biji, serentak dengan penurunan total lipid (Lin, 1983). Kandungan triasilgliserol menurun, kandungan monoasilgliserol dan asam lemak bebas meningkat dan diasilgliserol tidak banyak berubah. Hal ini menunjukkan adanya aktifitas lipase selama proses perkecambahan hingga hari ke 4, dan sesuai

dengan pernyataan Kylen, Rolland (1975) dan Kruger (1991) dalam Sri Satyanti (2001) bahwa selama perkecambahan terjadi penurunan kandungan lemak dan terjadi peningkatan jumlah enzim lipase (Senanayake, 2000).

Berdasarkan uraian diatas, peneliti ingin mengisolasi crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar (Ricinus communis L) dan mengetahui pH dan suhu optimum untuk aktivitasnya dalam menghidrolisis minyak wijen.

1.2. Permasalahan

1. Bagaimanakah cara mengisolasi crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar ?

2. Bagaimanakah pengaruh suhu dan pH optimum terhadap aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar (Ricinus communis L) dalam menghidrolisis minyak wijen ?

1.3. Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini masalah dibatasi sebagai berikut:

1. Biji jarak kepyar (Ricinus communis L) yang digunakan diperoleh dari daerah disekitar PAM Sunggal Medan.

2. Crude enzim lipase diambil dari kecambah yang telah berumur 4 hari. 3. Substrat yang digunakan adalah minyak wijen.

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

5. Waktu inkubasi yang digunakan adalah 30 menit.

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengisolasi crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar (Ricinus

communis L)

2. Untuk mengetahui suhu dan pH optimum hidrolisis minyak wijen oleh crude enzim lipase.

1.5. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah untuk dapat memberikan informasi mengenai aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar dan sebagai bahan informasi bagi penelitian selanjutnya.

1.6.Metodologi Percobaan

Penelitian ini adalah eksperimen yang dilakukan di laboratorium. Sampel yang digunakan adalah biji jarak kepyar (Ricinus communis L) yang diperoleh di daerah PAM Sunggal Medan. Sebanyak 75 gram biji jarak kepyar dijemur kemudian dikupas cangkangnya, biji bagian dalam sebanyak 47 gram dikecambahkan pada suhu 28-30oC selama 4 hari. Kemudian ditimbang 65 gram kecambah dan ditambahkan 150 mL buffer fosfat pH 7,0 dan diblender selama 1 menit dan disaring, kemudian filtrat disentrifugasi pada 5000 rpm selama 30 menit, supernatan yang dihasilkan ditambahkan dengan 60 mL aseton dan didiamkan selama 1 malam kemudian disentrifugasi pada 3400 rpm selama 30 menit, pellet dikeringkan dengan freeze drier. Serbuk crude enzim lipase yang diperoleh diambil sebanyak 0,5 gram dan dilarutkan dengan 50 mL buffer fosfat pH 7,0. Kemudian dilakukan uji aktivitas untuk crude enzim lipase dalam menghidrolisis minyak wijen pada pH dan suhu yang berbeda. Dalam penelitian ini yang dilakukan pada suhu 30oC; 35oC; 40oC; 45oC; 50oC dan pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5 dan 8,0.

1.7. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia / Kimia Bahan Makanan FMIPA-USU Medan, Laboratorium Pusat Penelitian FMIPA-FMIPA-USU Medan, dan Laboratorium Bioproses Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanaman Jarak Kepyar (Ricinus communis L)

Menurut taksonomi tumbuh- tumbuhan, tanaman jarak kepyar (Ricinus communis L) diklasifikasikan sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Sub Kelas : Rosidae

Ordo : Euphorbiales

Famili : Euphorbiaceae

Genus : Ricinus

Spesies : Ricinus communis L Nama Umum Dagang : Jarak Kepyar

Tanaman jarak kepyar merupakan tanaman tahunan yang hidup di daerah tropik maupun subtropik, dan dapat tumbuh pada ketinggian 0 – 800 meter di atas permukaan laut.

Penanaman jarak kepyar dilakukan dengan cara memasukkan 2-3 biji pada setiap lubang sedalam kira – kira 3 cm pada tanah yang telah di gemburkan dan diratakan. Waktu tanam perlu disesuaikan dengan keadaan iklim setempat serta jenis jarak yang akan ditanam. Sebaiknya penanaman dilakukan pada akhir musim hujan, untuk menjaga supaya pada saat pembungaan tidak terkena hujan yang dapat mengakibatkan gugurnya bunga. Untuk mempercepat perkembangan dan

pertumbuhan biji secara serentak, sebelum ditanam biji direndam selama 24 jam. Pemeliharaan tanaman berumur kurang lebih 3 minggu.

Panen jarak kepyar dimulai pada saat buah jarak kepyar sudah mulai tua, yang ditandai dengan kulit buah yang mulai kering. Waktu panen harus tepat sebab keterlambatan akan mengakibatkan pecahnya kulit biji dan biji akan terlempar keluar.

Buah yang masih berkulit kemudian dijemur selama 3 hari dan kulit buah akan pecah dengan sendirinya. Biji – biji yang diperoleh dijemur kembali sampai kering kemudian disimpan. Setiap hektar tanaman jarak kepyar dapat menghasilkan 6 – 8 kwintal biji kering, dan tanaman jarak kepyar umumnya produktif sampai umur 6 – 9 bulan.

2.1.1. Komposisi Kimia Biji Jarak Kepyar

Biji jarak kepyar terdiri dari 75 % kernel ( daging biji ) dan 25 % kulit dengan komposisi sebagai berikut:

Tabel 2.1. Komposisi biji jarak kepyar

(Ketaren, 1986).

2.2. Perkecambahan Biji

Definisi perkecambahan atau germinasi secara teknis adalah permulaan munculnya pertumbuhan aktif yang menghasilkan pecahnya kulit biji dan munculnya semai.

Komponen Jumlah

Minyak 54

Karbohidrat 13

Serat 12,5

Abu 2,5

Perkecambahan meliputi peristiwa-peristiwa fisiologis dan morfologis berikut: imbibisi dan absorbsi air, hidrasi jaringan, absorbsi oksigen, pengaktifan enzim, transfor molekul yang terhidrolisis ke sumbu embrio, peningkatan respirasi dan asimilasi, inisiasi pembelahan dan pembesaran sel serta munculnya embrio.

Ontogeni perkecambahan meliputi dua fase metabolik yang berbeda, yaitu : hidrolisis secara enzimatik terhadap cadangan makanan yang disimpan dan disintesis jaringan baru dari senyawa yang dihidrolisis (yaitu dari gula, asam amino, asam lemak, dan mineral yang dibebaskan) (Gardner, 1991).

Menurut J. Derek Bewley dan Michael Black, serta G.Ray Noggle dan George J.Fritz, ternyata didalam bijian berkecambah terdapat beberapa enzim antara lain; α

-amilase, lipase, peptida hidrolase, amilolitik, protease, isositrat liase, β-manase, α

-galaktosidase, aminoliase, dan nitrat reduktase.

Perkecambahan suatu biji yang telah mengalami kematangan baru akan berlangsung setelah masa dormasi terlewati, yaitu suatu keadaan pertumbuhan yang tertunda atau istirahat, merupakan kondisi yang berlangsung selama suatu periode yang tidak terbatas walaupun berada dalam keadaan yang menguntungkan untuk perkecambahan. Perkecambahan tidak terlepas pula dari faktor – faktor lingkungan.

Syarat – syarat lingkungan perkecambahan : a. Air

Imbibisi air merupakan awal proses perkecambahan. Biji yang hidup dan mati, keduanya melakukan imbibisi air dan membengkak. Banyaknya imbibisi air tergantung pada komposisi kimia biji. Protein, getah dan pektin lebih bersifat koloid dan hidrofilik serta lebih banyak mengalami imbibisi air daripada zat tepung. Kandungan air yang kurang dari batas optimum biasanya menghasilkan imbibisi sebagian dan memperlambat atau menahan perkecambahan.

b. Temperatur

Proses perkecambahan juga meliputi sejumlah proses katabolisme dan anabolisme yang dikendalikan enzim, karenanya sangat responsif terhadap temperatur.

Temperatur kardinal (maksimum, optimum dan minimum) untuk perkecambahan pada kebanyakan biji tanaman pada dasarnya merupakan temperatur kardinal untuk pertumbuhan vegetatif yang normal. Temperatur optimim adalah temperatur yang menberikan persentase perkecambahan yang paling tinggi dalam periode waktu yang paling pendek.

c. Cahaya

Biji membutuhkan cahaya untuk perkecambahan. Dalam hal ini cahaya merupakan faktor pemasak lanjut, suatu mekanisme pemicu dalam mematahkan macam dormansi tertentu. Kuantitas (tingkat energi), kualitas (warna atau panjang gelombang) dan lamanya penyinaran (fotoperiode) dalam daur harian atau musiman mempunyai pengaruh yang nyata terhadap perkecambahan.

d. Gas

Perkecambahan memerlukan tingkat oksigen yang tinggi kecuali bila repirasi yang berhubungan dengan hal ini terjadi karena fermentasi. Kebanyakan spesies memberikan respon yang baik terhadap komposisi udara normal; 20% O2, 0,03% CO2 dan 80% N. Penurunan kandungan oksigen dibawah 20% biasanya menurunkan kegiatan perkecambahan. Perkecambahan biji pada kebanyakan spesies berlangsung baik pada kandungan O2 udara atau konsentrasi O2 udara yang lebih tinggi.

e. Senyawa kimia eksogen

Sejumlah senyawa kimia dalam medium dapat menggalakkan perkecambahan. Senyawa kimia dapat dianggap sebagai perangsang dan bukanlah persyaratan perkecambahan. Senyawa kimia tertentu seperti gibrelin, Kalium Nitrat (KNO3), Tiourea atau CS(NH2)2, dapat mempertinggi atau menggantikan persyaratan pencahayaan atau persyaratan suhu dingin untuk masak lanjutan (Bonner, 1976).

2.3. Enzim

Kata enzim berasal dari “en-zyme” yang berarti dalam ragi (yeast), mulai dipakai sejak 1877. Sebelumnya telah dikenal diastase (A.Payen dan J.Persoz,1833), pepsin

(T.Schwan,1836), emulsion (J.V.Liebig dan F.Wohler,1837), masing – masing adalah senyawa organik yang dapat menghidrolisis pati, protein dan glikosida.

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.

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 40oC, yaitu suhu tubuh. Pada suhu diatas dan dibawah optimalnya, aktivitas enzim berkurang.

3. Pengaruh pH

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. Suhu enzim

Enzim tidak aktif pada suhu kurang dari pada 0oC. Aktivitas enzim meningkat dua kali lipat bagi setiap kenaikan suhu 10oC. Aktivitas enzim paling optimum pada suhu 37oC.

2. Nilai pH

Setiap enzim paling bagus pada nilai pH tertentu yang disebut sebagai pH optimum. pH optimum bagi kebanyakan enzim adalah pH 7. Terdapat beberapa pengecualian, misalnya enzim pepsin di dalam perut bereaksi paling bagus pada pH 2, sementara enzim tripsin di dalam usus kecil bereaksi paling bagus pada pH 8.

3. Kepekatan substrat

Apabila kepekatan substrat bertambah, maka molekul enzim dapat bereaksi dengan molekul substrat. Sedangkan apabila kepekatan substrat rendah, bilangan molekul enzim melebihi bilangan molekul substrat. Oleh karena itu, hanya sejumlah kecil molekul enzim yang bereaksi dengan molekul substrat.

4. Kepekatan enzim

Apabila kepekatan enzim bertambah, maka molekul substrat dapat bereaksi dengan molekul enzim hingga ke satu kadar maksimum. Sedangkan pada kepekatan enzim

rendah, bilangan molekul substrat melebihi bilangan molekul enzim. Oleh karena itu, hanya sejumlah kecil molekul substrat bereaksi dengan molekul enzim (http:/ms.wikipedia.org/wiki/Enzim).

Semua enzim yang dikenal dapat mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan kovalen dikenal dengan akhiran –ase pada nama substansi atau substrat yang dihidrolisisnya. Jadi, lipase menghidrolisis lemak atau lipid, amilase menghidrolisis pati atau amilum, dan protease menghidrolisis protein.

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.

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

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).

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 bebas.

Gambar 2.1. Reaksi hidrolisis trigliserida oleh enzim lipase

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 optimum 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.

2.4.2. Sumber – Sumber Enzim Lipase

Enzim lipase dapat diperoleh atau diisolasi dari pankreas, susu, serta bahan lain seperti misalnya dari biji – bijian, mikroba, dan kacang – kacangan seperti gandum, biji kapas, dan jarak. Enzim lipase yang bersifat asam banyak terdapat dalam biji jarak kepyar (Ricinus communis L).

Kerusakan biji – bijian biasanya disebabkan beberapa hal di antaranya oleh enzim lipase; semakin tinggi kadar air semakin aktif enzim lipase yang ada didalamnya. Sebagai contoh, enzim lipase pada biji gandum mempunyai keaktifan 5 kali pada kadar air 15 % daripada pada kadar air 8,8 %.

Enzim lipase dari biji Vernonia anthelmintica mempunyai daya aktif spesifik yang unik, yaitu pada posisi kedua atau tengah dari trigliserida.

Berbagai mikroba dapat memproduksi lipase misalnya Candida dan

Torulopsis. Demikian juga kapang Rhizopus, Penicillium, Aspergillus, Pseudomonas, Achromobakter, dan Staphylococcus (Winarno, 1983).

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.

Pada umumnya, semakin tinggi suhu, maka semakin naik laju reaksi kimia, baik yang dikatalisis oleh enzim. Tetapi perlu diingat bahwa enzim adalah protein, jadi semakin tinggi suhu proses, maka inaktifasi enzim juga akan meningkat. Pengaruh suhu sangat kompleks, misalnya suhu yang terlalu tinggi dapat mempercepat kerusakan enzim. Pada suhu terlalu rendah, laju reaksi akan kecil, sedangkan pada suhu terlalu besar maka laju inaktifasi enzim akan semakin cepat dan menyebabkan reaksi praktis berhenti sama sekali. Oleh karena itu enzim mempunyai suhu yang optimal dimana laju reaksi akan berjalan cepat, sedangkan laju inaktifasi

enzim akan berjalan begitu lambat sehingga laju inaktivasi enzim bisa diabaikan (Ilistyawati, 1996).

Selain itu enzim mempunyai pH optimum yang khas, 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. Minyak Wijen Sebagai Substrat

Minyak wijen kurang lebih 0,3 – 0,5 persen sesameoline, fenol berikatan 1-4 yang dikenal sebagai sesamol, dan sesamin sekitar 0,5 – 0,1 persen. Sesamol dihasilkan dari hidrolisa sesamoline dan merupakan suatu antioksidan. Minyak wijen juga mengandung asam – asam lemak yaitu oleat dan linoleat, palmitat dan stearat dan jumlahnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 2.2. Komposisi asam lemak didalam minyak wijen

Asam lemak Rumus Persen

Asam lemak jenuh 1. Palmitat 2. Stearat 3. Arachidat C16H32O2 C18H36O2 C20H40O2 9,1 4,3 0,8 Asam lemak tak jenuh

1. Oleat 2. Linoleat 3. Linolenat C18H34O2 C18H32O2 C18H30O2 45,4 40,4

Minyak wijen bersifat larut dalam alkohol dan dapat bercampur dengan eter, chloroform, petroleum benzene dan CS2, tetapi tidak larut dalam eter.

Minyak wijen bersifat synergist terhadap phrethrum yang merupakan sifat khas dari minyak wijen. Minyak wijen mempunyai nilai putaran optik positif, jadi

unsur non gliserida dalam minyak lebih positif putaran optiknya, dibandingkan dengan asam – asam lemak maupun gliserida.

Minyak wijen mempunyai nilai gizi yang baik karena kandungan proteinnya cukup tinggi yaitu sebesar 19,3 persen, juga mengandung asam lemak essensial yang dibutuhkan oleh tubuh seperti oleat dan linoleat, sehingga wijen merupakan salah satu sumber nabati yang baik. Minyak wijen menghasilkan kalori yang tinggi yaitu sekitar 902 kalori/100 gram (Ketaren,1986).

2.6. Modifikasi Minyak dan Lemak yang di Katalisis Oleh Lipase

Secara tradisional, interesterifikasi kimia telah menjadi industri pertama yang sangat berarti dalam menghasilkan lemak dan minyak yang termodifikasi. Hal ini merupakan reaksi yang secara teori memproduksi gugus asil dalam triasilgiserol (TAG) secara acak. Interesterifikasi kimia digunakan dalam industri shortening trans yang rendah, margarin, dan meluas hingga mengubah bentuk penyusunnya, memodifikasi keadaan melebur dan meningkatkan stabilitas. Interesterifikasi kimia memiliki potensi untuk mengubah nutrisi dari lemak dan minyak, terutama untuk menghasilkan proporsi dari asam lemak spesifik dalam posisi bagian belakang gliserol untuk mengubah

bioavailabilitynya. Interesterifikasi kimia bukan merupakan metode yang efektif

untuk menghasilkan konsentrasi yang tinggi dari asam lemak rantai menengah (MCFA), struktur lipid yang diacak posisi spesifiknya atau asam lemak yang melekat secara selektif dalam metode ini. Interesterifikasi yang di katalisis oleh lipase adalah hal yang paling besar untuk interesterifikasi kimia, ketika distribusi dari posisi spesifik diperlukan untuk posisi yang melekat dan asam lemak yang memiliki spesifitas oleh lipase. Lipase mengkatalisis hidrolisis triasilgliserol, diasilgliserol, dan monoasilgliserol, dalam keadaan kelebihan air tetapi dibawah kondisi air yang terbatas, reaksi sebaliknya, sintesis ester, dapat tercapai. Interesterifikasi yang dikatalisis lipase dan hidrolisis mengikuti reaksi yang Ping Pong Bi Bi untuk reaksi multisubstrat.

Didalam istilah aplikasi lipase untuk modifikasi nutrisi dari lemak dan minyak, posisi dan asam lemak yang spesifik dari lipase tertentu yang digunakan. Lipase yang

mana tidak memiliki kemampuan spesifik untuk memproduksi posisi yang sama yang didistribusi sebagai interesterifikasi kimia dengan biaya yang lebih besar dan memakan waktu, membuat hal ini tidak cocok digunakan sebagai aplikasi. Posisi spesifik terhadap posisi 1 dan 3 dari triasilgliserol merupakan keadaan akhir dari ketidakmampuan lipase untuk beraksi pada posisi sn-2 karena hambatan mencegah akses sterik dari asam lemak didalam posisi sn-2 ke sisi aktif. Asam lemak yang spesifik, didalam istilah terhadap spesifitas keaduanya dan perbedaan asam lemak yang bekerja didalam perpindahan atau konsentrasi asam lemak ini. Posisi spesifik asam lemak dari perbedaan lipase telah digunakan dalam reaksi katalisis oleh lipase, termasuk transesterifikasi, asidolisis, gliserolisis, dan digunakan untuk mengubah kualitas nutrisi dari lemak dan minyak. Lipase juga digunakan dalam modifikasi lemak dan minyak untuk tujuan modifikasi secara fisik, untuk menggunakan substitusi mentega dari coklat dan mengubah properti yang mencair.

Tabel 2.3. Asam lemak dan posisi spesifik dari lipase yang dipilih untuk digunakan didalam modifikasi nutrisi lemak dan minyak

Sumber lipase Spesifitas Referensi

Aspergillus niger Aspergillus delemar

Terhadap asam lemak rantai menengah dan pendek

Desnuelle (1972); Stamatis et al.(1993)

Geotrichum candidum Terhadap asam lemak rantai panjang dengan ikatan rangkap di cis-9

Macrae (1985)

Aspergillus niger Mucor miehei Rhizopus arrhizus Rhizopus delemar

Terhadap posisi sn-1 dan sn-3 Macrae (1983)

Candida parapsilosis Terhadap posisi sn-2 Riaublanc et al.(1993)

2.6.1. Transesterifikasi

Transesterifikasi yang dikatalisis oleh lipase dikenal sebagai pergantiaan dari gugus asil diantara 2 ester, dinamakan dua triasilgliserol (TAG), meskipun ini juga dapat terjadi diantara etil atau metil ester dan TAG (Gambar 2.2). Transesterifikasi tidak

digunakan sebagai metode transfer asam lemak tidak jenuh dari minyak ikan menjadi minyak sayur untuk EPA (Eicosapentaenoic acid) dan DHA (Docosahexaenoic acid) yang relatif memiliki konsentrasi rendah didalam minyak ikan yangmana terkadang tidak lebih dari 25%. Ini menjadi hal yang paling sering digunakan untuk menghasilkan struktur lipid melalui reaksi diantara sebuah rantai menengah triasilgliserol dan sebuah minyak sayur atau minyak ikan yang mengandung konsentrasi tinggi dari asam lemak jenuh rantai panjang dan asam lemak tidak jenuh. Hal ini merupakan metode ideal yang tidak penting untuk produksi struktur lipid karena adanya pengacakan asam lemak jenuh dan tidak jenuh menengah didalam semua tiga posisi dari triasilgliserol. Struktur lipid akan berisi asam lemak rantai sedang dalam posisi sn-1 dan sn-3 untuk hidrolisis didalam dan absorpsi produksi energi, dan asam lemak jenuh berantai panjang dan asam lemak tidak jenuh dalam posisi sn-2 untuk mengubah absorpsinya. Konsentrasi yang lebih tinggi dari struktur lipid lebih mudah diperoleh dengan menggunakan reaksi asidolisis.

Gambar 2.2. TAG diturunkan dari 1,3 reaksi transesterifikasi yang dikatalisis oleh lipase diantara sebuah TAG rantai menengah (A) atau metil ester (B) dan TAG rantai panjang.

2.6.2. Asidolisis

Asidolisis ditemukan sebagai transfer sebuah gugus asil diantara sebuah asam dan sebuah ester, dan digunakan terutama untuk menggabungkan asam lemak bebas kedalam trisasilgliserol (Gambar 2.3.). Asidolisis diantara sebuah fraksi yang banyak mengandung asam lemak tidak jenuh dan minyak ikan merupakan jalan yang baik untuk mendapatkan konsentrasi asam lemak tidak jenuh didalam minyak ikan, sejak minyak ikan cenderung memiliki asam lemak tidak jenuh didalam posisi sn-2, lebih memungkinkan untuk menggabungkannya didalam posisi sn-1 dan sn-3.

Minyak ikan yang diperkaya asam lemak tidak jenuh telah digunakan didalam bentuk enkapsulasi untk mengurangi resiko penyakit kardiovaskuler pada dewasa. Minyak ini tidak cocok digunakan untuk bayi pada konsentrasi EPA yang tinggi yangmana dapat bersaing dengan AA (arachidonic acid) dan mempengaruhi pertumbuhan. Minyak sayur yang diperkaya asam lemak tidak jenuh telah digunakan dalam pencegahan penyakit kardiovaskuler pada dewasa. Manfaat asidolisis dibawah transesterifikasi untuk menghasilkan lipid yang terstruktur merupakan penggabungan yang lebih besar. Bagaimanapun, hal ini masih sulit dalam menempatkan asam lemak tidak jenuh pada posisi sn-2 dan asam lemak rantai menengah pada posisi 1 dan 3.

Gambar 2.3. TAG yang potensial diturunkan dari 1,3 reaksi asidolisis yang dikatalisis oleh lipase diantara sebuah TAG rantai panjang dan sebuah asam lemak rantai menengah.

Ada kerugian paling besar yang berkaitan dengan penggunaan asidolisis yang berarti mengubah kualitas nutrisi dari lemak dan minyak. Memperoleh asam lemak yang berkonsentrasi tinggi dengan konsentrasi DHA atau EPA yang tinggi memerlukan beberapa tahap, termasuk saponifikasi, ekstraksi pelarut, dan inklusi urea

atau destilasi molekuler. Sejak asam lemak dari TAG murni dirilis selama pembelajaran asidolisis, asam lemak plus penetapan dari substrat asli dapat dipindahkan dari lipid. Akhir dari kelabilan panas asam lemak tidak jenuh, secara tradisional artinya adalah asam lemak yang berpindah tersebut sebagai destilasi molekuler telah ditempatkan sebagai metode titrasi dengan garam untuk mengendapkan asam lemak.

2.6.3. Gliserolisis / Esterifikasi

Gliserolisis adalah reaksi antara TAG dan gliserol, dimana esterifikasi adalah reaksi antara gliserol (atau gugus alkohol yaitu gliserida sebagian) dan sebuah asam lemak bebas (Gambar 2.3). Aplikasi yang penting dari esterifikasi yaitu dalam produksi TAG yang mengandung semua rantai panjang asam lemak tidak jenuh untuk digunakan sebagai suplemen dewasa atau semua asam lemak rantai menengah untuk nutrisi oarng lanjut usia, dimana gliserolisis telah digunakan untuk memproduksi asam lemak tidak jenuh yang mengandung monoasilgliserol. Manfaat dari gliserolisis dan esterifikasi merupakan pemurnian yang tinggi dari TAG yang mengandung hanya 1 macam asam lemak yang dapat dihasilkan, meskipun kemurnian TAG cenderung menjadi rendah. Kerugian dari esterifikasi adalah bahwa substrat asam lemak yang tetap akan dipisahkan. Sebaliknya, esterifikasi menggunakan etil ester tetap layak secara ekonomi untuk biaya produksi yang tinggi dalam memproduksi EPA dan DHA yang berkonsentrasi.

2.6.4. Hidrolisis / Pengayaan yang Selektif

Seperti ynag telah disebutkan sebelumnya, beberapa lipase spesifik terhadap asam lemak tertentu, sebuah properti yangmana dapat digunakan untuk asam lemak berkonsentrasi selama hidrolisis dan transesterifikasi. Lipase dengan spesifitas menurun terhadap DHA telah sering digunakan untuk menaikkan konsentrasi DHA dalam minyak ikan. Aktivitas yang lebih rendah dari beberapa lipase terhadap DHA disebabkan oleh bukti bahwa ikatan rangkap karbon yang paling dekat dengan gugus karbonil adalah satu karbon yang lebih dekat dengan dekat didalam DHA dibandingkan dalam EPA yangmana mempengaruhi kemampuannya untuk dapat

masuk ke sisi aktif. Ketika pengayaan selektif ini digunakan secara efektif dalam modifikasi nutrisi lemak dan minyak, kepedulian harus diambil untuk mengakui spesifitas lipase ini ketika metode modifikasi lain lipase untuk mencegah tingkat rendah dari nggabungan beberapa asam lemak. Secara keseluruhan, pengayaan selektif merupakan metode yang menjanjikan untuk konsentrasi asam lemak dalam minyak, secara spesifik minyak ikan, sejak ini tidak memerlukan asam lemak tidak jenuh yang berkonsentrasi yangmana sulit dan mahal untuk manufaktur.

Gambar 2.4. TAG yang potensial dari esterifikasi nonspesifik yang dikatalisis oleh lipase(A) dan gliserolisis (B) reaksi antara gliserol dan sebuah sam lemak tidak jenuh dan sebuah asam lemak tidak jenuh-etil ester, secara bersamaan. (Willis, 1999).

BAB III

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Alat-Alat

- Gelas Ukur Pyrex

- Gelas Beaker Pyrex

- Gelas Erlenmeyer Pyrex

- Labu Takar Pyrex

- Buret Pyrex

- Neraca Analitis Mettler Toledo

- Sentrifugasi 5000 rpm Gemmy Corp KCE

- Sentrifugasi 3400 rpm Fisher Scientific

- Freeze drier Edwards

- Blender National

- Inkubator Gallenkamp

- Pipet Tetes - Kapas

- Statif dan Klem - Botol Akuades

- pH meter Walklab

- Hot Plate Thermolyne

- Pipet Serologi Pyrex

- Pipet Volumetri Pyrex

- Etanol Teknis (Bratachem)

- NaH2PO4.H2O p.a.(E.Merck)

- Na2HPO4 p.a.(E.Merck)

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

- KOH(s) p.a.(E.Merck)

- Asam oksalat(s) p.a.(E.Merck)

- Akuades

- Biji jarak kepyar (Ricinus communis L) - Minyak wijen

3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi

3.3.1.1. Indikator Phenolphtalein 1%

Ditimbang 1 g indikator Phenolphtalein dan dilarutkan dengan etanol dalam labu takar 100 mL sampai garis tanda.

3.3.1.2. Pembuatan Larutan KOH 0,087 N a. Pembuatan larutan KOH 0,087 N

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

b. Standarisasi Larutan KOH 0,087 N dengan asam oksalat

Ditimbang dengan teliti 0,1 g asam oksalat (BM = 126), kemudian dilarutkan kedalam 50 mL akuades dan ditambahkan 3 tetes indikator Phenolphtalein kemudian dititrasi dengan larutan KOH yang akan distandarisasi hingga warna merah lembayung. Hal yang sama dilakukan 3 kali ulangan.

Perhitungan N Larutan KOH = (Sudarmadji, 1997)

3.3.2. Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M

A = X gram Na2HPO4

B = Y gram NaH2PO4.H2O

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

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. Pembuatan Kecambah Dari Biji Jarak Kepyar

Dijemur 75 gram biji jarak kepyar selama ± 1 hari, kemudian dipisahkan antara cangkang dan biji bagian dalamnya. Direndam biji bagian dalam di dalam air selama ± 3 jam, setelah itu dikecambahkan dengan cara ditaburkan diatas kapas yang lembab pada suhu 28 – 30oC selama 4 hari.

3.3.4. Penyediaan Crude Enzim Lipase Dari Kecambah Biji Jarak Kepyar

Ditimbang kecambah sebanyak 65 gram, ditambahkan dengan buffer fosfat pH 7,0 sebanyak 150 mL dan diblender selama ± 1 menit, kemudian disaring. Filtrat disentrifugasi pada 5000 rpm selama 30 menit. Didekantasi supernatan sebanyak 120 mL dan ditambahkan 60 mL aseton kemudian didiamkan selama 1 malam pada suhu

pH X gram

Na2HPO4

Y gram

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

4oC. Suspensi yang terbentuk disentrifugasi pada 3400 rpm selama 30 menit dan pellet yang terbentuk dikeringkan dengan freeze drier. Sebanyak 0,5 gram serbuk crude enzim lipase dilarutkan dengan 50 mL buffer fosfat pH 7,0 dan diuji aktivitasnya dalam menghidrolisis minyak wijen.

3.3.5. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen

Ditimbang minyak wijen sebanyak 2,5 gram dan masing – masing dimasukkan kedalam 5 gelas Erlenmeyer, ditambahkan 10 mL etanol dan ditambahkan 5 mL buffer fosfat pH 7,0 ; ditambahkan 1 mL crude enzim lipase dan diinkubasi gelas Erlenmeyer dengan variasi suhu 30oC; 35oC; 40oC; 45oC; dan 50oC selama 30 menit, setelah itu ditambahkan 3 tetes indikator Phenolphtalein dan dititrasi dengan KOH 0,087 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung, dicatat volume KOH 0,087 N yang terpakai, dihitung % ALB dan aktivitasnya

3.3.6. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen

Ditimbang minyak wijen sebanyak 2,5 gram dan masing – masing dimasukkan kedalam 5 gelas Erlenmeyer, ditambahkan 10 mL etanol dan ditambahkan 5 mL buffer fosfat dengan variasi pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; dan 8,0 dan ditambahkan 1 mL crude enzim lipase dan diinkubasi gelas Erlenmeyer pada suhu 35oC selama 30 menit, setelah itu ditambahkan 3 tetes indikator Phenolphtalein dan dititrasi dengan KOH 0,087 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung, dicatat volume KOH 0,087 N yang terpakai, dihitung % ALB dan aktivitasnya.

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1. Pembuatan Kecambah Dari Biji Jarak Kepyar

Dijemur selama ± 1 hari Dikupas

75 g biji jarak kepyar

biji bagian dalam ( 47 g) cangkang

Direndam dalam air selama ± 3 jam Dikecambahkan pada suhu 28 – 30oC selama 4 hari

3.4.2. Penyediaan Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar

Ditambahkan 60 mL aseton

Didiamkan selama 1 malam pada suhu 4oC suspensi

Disentrifugasi pada 3400 rpm selama 30 menit

pelet supernatan

Dikeringkan dengan freeze drier serbuk crude enzim

lipase (1,1 g)

Diambil sebanyak 0,5 gram dan dilarutkan dengan buffer fosfat pH 7,0 pada labu takar 50 mL

crude enzim lipase

residu 65 g kecambah biji jarak kepyar

Ditambahkan 150 mL buffer fosfat pH 7,0 Diblender selama ± 1 menit

Disaring

filtrat

Disentrifugasi pada 5000 rpm selama 30 menit

supernatan ( 120 mL) pelet

3.4.3. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen

2,5 g minyak wijen

Dimasukkan masing – masing kedalam 5 gelas Erlenmeyer 125 mL Ditambahkan 10 mL etanol

Ditambahkan 5 mL buffer fosfat pH 7,0 Ditambahkan 1 mL crude enzim lipase

Diinkubasi gelas Erlenmeyer dengan variasi suhu 30oC; 35oC; 40oC; 45oC dan 50oC selama 30 menit

Ditambahkan 3 tetes indikator Phenolphtalein kedalam gelas Erlenmeyer

Dititrasi dengan KOH 0,087 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung

Dicatat volume KOH 0,087 N yang terpakai Dihitung % ALB nya

Dihitung aktivitasnya Hasil

3.4.4. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen

2,5 g minyak wijen

Dimasukkan masing – masing kedalam 5 gelas Erlenmeyer 125 mL Ditambahkan 10 mL etanol

Ditambahkan 5 mL buffer fosfat dengan variasi pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5 dan 8,0

Ditambahkan 1 mL crude enzim lipase

Diinkubasi gelas Erlenmeyer pada suhu 35oC selama 30 menit Ditambahkan 3 tetes indikator Phenolphtalein kedalam gelas Erlenmeyer

Dititrasi dengan KOH 0,087 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung

Dicatat volume KOH 0,087 N yang terpakai Dihitung % ALB nya

Dihitung aktivitasnya Hasil

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

4.1.1. Penentuan Suhu dan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase Dari Kecambah Biji Jarak Kepyar Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen

Data hasil perhitungan aktivitas crude enzim lipase dalam menghidrolisis minyak wijen pada suhu 30 – 50oC dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.1. Hasil Perhitungan aktivitas crude enzim lipase pada suhu 30 – 50oC Berat

Minyak Wijen

(g)

Volume crude enzim lipase

(mL)

Suhu (oC)

Volume KOH 0,087 N

(mL)

Kadar ALB

(%)

Aktivitas (µmol/mL/menit)

2,5 1 30 4,3 4,2198 498,7943

2,5 1 35 4,5 4,4161 521,9976

2,5 1 40 4,2 4,1217 487,1985

2,5 1 45 4,0 3,9254 463,9952

Data hasil perhitungan Aktivitas Crude Enzim Lipase dalam menghidrolisis minyak wijen 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

Minyak Wijen

(g)

Volume crude enzim lipase

(mL)

pH

Volume KOH 0,087 N

(mL)

Kadar ALB

(%)

Aktivitas (µmol/mL/menit)

2,5 1 6,0 3,8 3,7291 440,7919

2,5 1 6,5 4,2 4,1217 487,1985

2,5 1 7,0 4,5 4,4161 521,9976

2,5 1 7,5 4,3 4,2198 498,7943

2,5 1 8,0 3,0 2,9440 347,9905

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

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

4.2. Pembahasan Hasil Penelitian

4.2.1. Isolasi Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar

Crude enzim lipase diperoleh dari kecambah biji jarak kepyar (Ricinus communis L) yang telah berumur 4 hari. Kemudian isolasi dilakukan dengan penambahan aseton sebagai pelarut pada suhu 4oC untuk mengendapkan protein dan memisahkan enzim dari partikel non-enzim. Aseton mempengaruhi aktivitas air dengan cara mereduksi kelarutan protein, sehingga terjadi agregasi dan pengendapan. Struktur air di sekeliling area hidrofobik pada permukaan protein dapat ditempati oleh molekul pelarut organik, sehingga agregasi terjadi akibat interaksi antara muatan berlawanan pada permukaan protein.

4.2.2. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L) Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen

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

Jika reaksi hidrolisis dikatalisis oleh enzim lipase, maka asam lemak bebas yang terbentuk akan semakin banyak, karena reaksi akan berjalan lebih cepat dengan adanya katalis lipase. Katalis lipase ini akan menurunkan energi aktivasi dari reaksi hidrolisis minyak, sehingga reaksi akan berjalan lebih cepat.

Untuk menentukan aktivitas crude enzim lipase dapat dilakukan dengan metode titrimetri. Metode titrimetri tersebut menggunakan titran KOH 0,087 N, yang bertujuan untuk mendeteksi kandungan asam lemak bebas (ALB) dalam minyak wijen yang telah dikatalisis oleh crude enzim lipase. Asam lemak bebas yang terbentuk dari reaksi hidrolisis tersebut kemudian ditentukan jumlah mol asam lemak bebas yang berhasil dikatalisis oleh lipase. Dengan adanya imdikator phenolphtalein, maka dapat diamati perubahan warna pada saat terjadi kesetimbangan jumlah mol antara asam lemak bebas dan titran KOH. Jadi volume titran KOH identik dengan jumlah mol asam lemak bebas yang berhasil dikatalisis oleh lipase. Dengan begitu besarnya aktivitas crude enzim lipase (µmol/ mL/ menit) dapat diukur.

Penentuan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Grafik 4.1. Penentuan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase terhadap hidrolisis minyak wijen

Pada umumnya semakin tinggi suhu, maka semakin naik laju reaksi kimia, baik yang dikatalisis maupun yang tidak dikatalisis oleh enzim. Tetapi perlu diingat bahwa enzim adalah protein, jadi semakin tinggi suhu proses, maka inaktivasi enzim juga akan meningkat. Pengaruh suhu sangat kompleks, misalnya suhu yang terlalu tinggi

400,0000 420,0000 440,0000 460,0000 480,0000 500,0000 520,0000 540,0000

30 35 40 45 50

A k ti vi tas (µ mo l/ mL /me n it )

Suhu (o_C)

Penentuan suhu optimum untuk

aktivitas crude enzim lipase

dapat mempercepat perusakan enzim. Pada suhu terlalu rendah, laju reaksi akan kecil, sedangkan pada suhu terlalu tinggi maka laju inaktivasi akan semakin cepat dan menyebabkan reaksi praktis berhenti sama sekali. Oleh karena itu enzim mempunyai suhu yang optimum dimana laju reaksi akan berjalan cepat. Dari grafik dapat diketahui bahwa suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dalam menghidrolisis minyak wijen adalah 35oC. Pada suhu diatas 35 oC, yaitu 40 – 50oC aktivitas crude enzim lipase menurun karena crude enzim lipase terdenaturasi sehingga laju inaktivasi enzim akan berjalan begitu lambat dan laju inaktivasi enzim bisa diabaikan.

4.2.3. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L) Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen

Penentuan pH optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Grafik 4.2. Penentuan pH optimum untuk aktivitas crude enzim lipase terhadap hidrolisis minyak wijen

Pada grafik dapat diketahui bahwa pH optimum untuk aktivitas crude enzim lipase yang diperoleh dalam menghidrolisis minyak wijen adalah pH 7,0. Aktivitas crude

300,0000 350,0000 400,0000 450,0000 500,0000 550,0000

6,0 6,5 7,0 7,5 8,0

A k ti vi tas (µ mo l/ mL /me n it ) pH

Penentuan pH optimum untuk

aktivitas crude enzim lipase

enzim lipase bertambah dengan naiknya pH. Dimana pH berhubungan dengan struktur enzim yang terdiri dari asam-asam amino. Perubahan pH dalam suatu larutan menunjukkan perubahan jumlah ion H+ yang ada didalam larutan. Jumlah ion yang ada akan mempengaruhi ionisasi dari gugus-gugus fungsi pada asam amino dan juga mempengaruhi ikatan hidrogen yang ada pada enzim sehingga dapat menyebabkan terjadinya perubahan konformasi dari enzim tersebut.

Terjadinya perubahan konformasi enzim menyebabkan turunnya aktivitas enzim tersebut. Hal ini disebabkan karena konformasi enzim tidak sama dengan konformasi substrat sehingga reaksi antara enzim dengan substrat tidak dapat berlangsung dengan baik. Pada pH optimumnya, jumlah ion H+ tidak mempengaruhi konformasi enzim sehingga pada pH ini konformasi enzim sama dengan konformasi substrat ( lock and key ). Hal ini menyebabkan interaksi enzim dengan substrat meningkat, sehingga pada pH ini aktivitas enzim paling tinggi.

4.2.4. Penentuan waktu inkubasi pada keadaan optimum yaitu suhu 35oC dan pH 7,0.

Penentuan waktu inkubasi dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.3. Penentuan waktu inkubasi pasa duhu 35oC dan pH 7,0 Waktu inkubasi

(menit)

Volume KOH 0,087 N

(mL)

Kadar ALB (%)

Aktivitas (µmol/mL/menit)

20 2,8 2,7478 487,1985

30 4,5 4,4161 521,9976

40 4,1 4,0235 356,6932

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa waktu inkubasi dimana crude enzim lipase memiliki aktivitas yang paling optimum dalam menghidrolisis minyak wijen adalah 30 menit. Sehingga waktu inkubasi yang digunakan adalah 30 menit.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan :

1. Isolasi crude enzim lipase dilakukan dengan penambahan aseton pada suhu 4oC untuk mengendapkan protein dan memisahkan enzim dari partikel non-enzim. 2. suhu dan pH optimum untuk aktivitas tertinggi crude enzim lipase hasil isolasi

kecambah biji jarak kepyar (Ricinus communis L) terhadap substrat minyak wijen adalah 35oC dan 7,0 ; dimana ditandai dengan kadar asam lemak bebas sebesar 4,4161 % dan aktivitas tertingginya yaitu 521,9976 µmol/ mL/ menit.

5.2. Saran

Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu dengan memurnikan dan menentukan kadar protein dari enzim lipase hasil isolasi kecambah biji jarak kepyar.

DAFTAR PUSTAKA

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.

Bonner,J., and Varne, J. 1976. Plant Biochemistry. Third Edition. Academic Press. New York.

Gaman,P.M and Sherington,B. 1992. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi & Mikrobiologi. Edisi Kedua. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

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

Gardner,F.P., and Pearce, R.B. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Handajani, S. 2006. Potensi Agribisnis Komoditas Wijen. Penerbit Andi. Yogyakarta. Handayani,R. 2005. Transesterifikasi Ester Asam Lemak Melalui Pemanfaatan

Teknologi Lipase. LIPI. Bogor.

http://ms.wikipedia. Org/wiki/Enzim. Diakses tanggal 2 Februari 2011.

Ilistyawati,D.A. 1996. Amobilisasi Enzim Amylase Dari Aspergillus niger Dengan

Carrier Alginate Untuk Konversi Amilum Menjadi Glukosa. FMIPA.

Universitas Brawijaya.

Ketaren,S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Edisi I. UI Press. Jakarta.

Lehninger,A.L. 1998. Dasar – Dasar Biokimia. Erlangga. Jakarta.

Lin, Y.H., and A.H.C Huang. 1983. Lipase in the Lipid Bodies of the Cotyledons of

Rape and Mustard Seedlings. Biology Department. University of South

Carolina. Columbia.

Moentamaria,D. 2009. Kajian Awal Pembuatan Biokatalisator Lipase Teramobil Dari

Mucor Miehei Untuk Pengolahan Minyak Randu Menjadi Biodiesel. Jurusan

Teknik Kimia Politeknik Negeri Malang. Malang.

Senanayake, S.P.J.N. dan F. Shahidi. 2000. Lipid Component of Borage (Borago

officinalis L) Seed and Their Change During Germination. J Am. Oil. Chem.

Suhendra,L. Tranggono, dan Hidayat, C. Aktifitas Hidrolisis dan Esterifikasi Lipase

Ekstrak Kecambah Biji Wijen (Sesamun Indicum). Universitas Gadjah Mada.

Yogyakarta. hal 1-2.

Willis,W.M., and Marangoni, A.G. 1999. Biotechnological Strategies for the

Modification of Food Lipids. Department of Food Science. University of

Guelph. Canada.

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 Minyak Wijen Oleh Crude Enzim Lipase

(Ketaren, 1986)

Dimana; V = Volume KOH 0,087 N (mL) N = Normalitas KOH (0,087 N)

BM = Berat molekul asam lemak bebas (oleat 282) G = Berat sampel minyak wijen (gram)

Untuk volume KOH 0,087 N adalah 4,5 mL maka % ALB nya adalah

=

= 4,4161 %

Lampiran 3. Perhitungan aktivitas crude enzim lipase

Aktivitas crude enzim lipase dapat dihitung dengan mengkonversikan % ALB ke rumus dibawah ini :

V. N. BM G. 1000

X 100 % % ALB =

% ALB = 4,5 x 0,087 x 282 2,5 x 1000

X 100 %

Aktivitas = % ALB / BM t (menit)

Dimana: % ALB = kadar asam lemak bebas yang dihidrolisis dalam minyak wijen oleh crude enzim lipase

BM = berat molekul asam lemak bebas (oleat 282) t = waktu inkubasi (30 menit)

Pada suhu 35oC diperoleh % ALB = 4,4161, maka aktivitasnya dapat dihitung :

Aktivitas = 4,4161 / 282 30

X 106 µmol/ mL/ menit

Lampiran 4. Gambar Penelitian

Gambar pohon jarak kepyar Gambar biji jarak kepyar dengan cangkang

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

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

(Ketaren, 1986)

Dimana; V = Volume KOH 0,087 N (mL) N = Normalitas KOH (0,087 N)

BM = Berat molekul asam lemak bebas (oleat 282) G = Berat sampel minyak wijen (gram)

Untuk volume KOH 0,087 N adalah 4,5 mL maka % ALB nya adalah

=

= 4,4161 %

Lampiran 3. Perhitungan aktivitas crude enzim lipase

Aktivitas crude enzim lipase dapat dihitung dengan mengkonversikan % ALB ke rumus dibawah ini :

V. N. BM G. 1000

X 100 % % ALB =

% ALB = 4,5 x 0,087 x 282 2,5 x 1000

X 100 %

Aktivitas = % ALB / BM t (menit)

Dimana: % ALB = kadar asam lemak bebas yang dihidrolisis dalam minyak wijen oleh crude enzim lipase

BM = berat molekul asam lemak bebas (oleat 282) t = waktu inkubasi (30 menit)

Pada suhu 35oC diperoleh % ALB = 4,4161, maka aktivitasnya dapat dihitung :

Aktivitas = 4,4161 / 282 30

X 106 µmol/ mL/ menit

Lampiran 4. Gambar Penelitian

Gambar pohon jarak kepyar Gambar biji jarak kepyar dengan cangkang