Prepoarasi dan Penggunaan Lipase Imobil dari Kapang Mucor inaequisporus MO5 II/4 dalam Proses Interesterifikasi Enzimatik untuk Menghasilkan Komponen Cocoa Butter Equivalent (CBE)
SKRIPSI
PREPARASI DAN PENGGUNAAN LIPASE IMOBIL
DARI KAPANG Mrrcor iizneqrrisporzrs M05 IU4 DALAM PROSES
INTERESTERIFIKASI ENZIMATIK UNTUK MENGHASILKAN
KOMPONEN COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE)
Oleh :
SRI WULANJARI RAHMAWATI
PO2496032
2000
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAIUJLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PREPARASI DAN PENGGUNAAN LIPASE IMOBIL
DARI KAPANG Mucor itlneqziisporus M 0 5 I114 DALAM PROSES
INTERESTERIFIICASI ENZIMATIK UNTUIC MENGHASILKAN
KOMPONEN COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat u~ltulcmemperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada J u r ~ ~ sTelu~ologi
a~l
Pangan dan Gizi
Falcultas Telcnologi Pertanian
h~stitutPe~fanianBogor
Oleh :
SRI WULANJARI RAHMAWATI
F02496032
2000
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEIWOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PREPARASI DAN PENGGUNAAN LIPASE IMOBIL
DART KAPANG Mucor inaequisporrcs M 0 5 II/4 DALAM PROSES
INTERESTERIPIKASI ENZIMATIK UNTUK MENGHASILKAN
KOMPONEN COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEICNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
SRI WULANJARI RAHMAWATI
F02496032
Dilahirkan di Demak pada tanggal 18 Desember 1977
Tanggal Lulus, 30 Oktober 2000
Dosen Pembimbiig I1
Dosen Pembimbing I
Sri Wulanjari Rahmawati . F02496032. Penggunaan Lipase h o b i l Dari Kapang
Mucor inaequisporus M05 W4 Dalam Proses Interesterifikasi Enzimatik Untuk
Menghasilkan Komponen Cocoa Butter Equivalent (CBE). Di bawah Bimbingan
Budiatman Satiawil~ardjadan Slamet Budiyanto.
Ringltasan
Lipase (TAG Hidrolase E. C. 3. 1 . 1 . 3) merupakan enziln yang tela11
digunakan secara luas untuk memodifikasi minyalc dan lemak. Sebagian besar cocok
digunakan secara lcolnersial atau berpotensi untuk digunakan dalalll pembuatan bahan
aditif dan ingredient pangan.
ICapang Mucor inaequisporus M 0 5 TV4 lnerupakan salah satu kapang
penghasil lipase yang nlenlpunyai aktivitas hidrolisis dan esterifilcasi cuk~iptinggi.
Dengall adanya telu~ikimobilisasi, diharapkan dapat menggantikan lipase koinersial
yang harganya relatif sangat mahal.
Teknik ilnobilisasi yang dilakukan dalanl pe~lelitiankali itli adalah secara
adsorpsi dengan menggunakan kromatografi kolotn. Perbandingan antara silika gel
dan filtrat kapang adalah 10 :1 .
Penelitian ini bertujuan untuk preparasi dan lllenlpelajari proses
interesterifilcasi enziluatilc dengan mengg~inalcanenzinl inlobil dari kapang MZICOY
inneqtlisporzrs M 0 5 W 4 dalanl rangka melnbuat Cocon Butter Equivalent (CBE) dari
olein ininyak sawit dan asaln stearat.
Produksi enzini lipase berlangsung dalaln medium Blain et a1 (1978) ymg
dimodifikasi. Dalaln penelitian ini dikaji pengaruh walctu inlcubasi dan penambahan
sukrosa terhadap aktivitas lipase.
Hasil penelitian me~lunjuklcanbahwa penambahan sukrosa menillglcatkan
alctivitas lipase dan lnelnperpendelc waktu inkubasi yaitu dari 10 hari menjadi 6 hari.
Nilai laju realcsi pada hari ke-6 sebesar 1.053 pmollinenit uiltuk waktu reaksi 2 jam
dan 0.325 LL mollmenit wtuk walctu realcsi 6 jam. Hasil ini lebih besar bila
dibandingkan tanpa mellggu~lakansukrosa dan waktu inkubasi 10 hari yaitu 0.845 p
tnoli~nenituntuk waktu reaksi 2 jam.
Inlobilisasi e ~ l z i ~lipase
n
berlangsung secara penyerapan. Hasil peng~ijian
aktivitas lipase pada waktu realcsi 2 jam untuk enzitn inlobil nlengalasni peningkatan
3 x dari aktivitas filtrat lcapang. Nilai ini relatif sangat kecil bila dibandingkan
dengall lipase komersial. Semakin tinggi aktivitas enziln imobil, maka enzim
tersebut dapat digunakan berulang. Hasil pengukuran aktivitas lipase imobil dalam
satuan volume NaOH 0.01 N nlenunjukkan aktivitas lipase mellwun sejalan dengan
peningkatan waktu reaksi.
Peng~iian aktivitas interesterifikasi enziln ilnobil dilalcukan untuk
menghasilkan komponen CBE dengan rasio stearatlolein 0.5 : l . Parameter
keberhasilan tneliputi rendemen, lconsentrasi T A G dan indelcs CBE.
Dari hasil penelitian, didapatkan rendemen tertinggi adalah 37.05 % untuk
waktu reaksi 48 jam dan terendah adalah 30.91 % (0 jam). Sedangkan konsentrasi
TAG yang dihasilkan adalah berbeda-beda untuk tiap TAG. Konsentrasi POS dan
SOS terendah dicapai pada waktu reaksi 48 jain dengan nilai bert~uut-twut0.45 %
dan 0.198 %. Sedangkan konsentrasi tertinggi dicapai pada waktu reaksi 24 jam
dengan nilai sebesar 4.5 % untuk POS dan 0.31 % untuk SOS. Indeks CBE yang
dihasilkan adalah sangat kecil sekali yaitu 13.6 (24 jam) dan 12.7 (48 jam), sehingga
produk yang dihasilkan dalam penelitian ini bukan nlerupakan CBE. Lipase dari
bukan lipase spesifik Sn 1.3.
kapang Mucor inneqtiisporzrs M 0 5 W4 ken~tu~gkinan
I U T A PENGANTAR
Bisntillahirral7n?cm7i~~crhin?
Alhan2duliIlah, puji dali syukur penulis panjatkati ice hadirat Allah SWT yang
telah memberilcan ralllnat dan hidayah-Nya kepada penullis sehingga dapat
rnenyelesaikall penulisan skripsi ini.
Slcripsi ini disusun berdasarlcan hasil penelitiatl yang dilalculcan penulis
sebagai salah satu syarat untuk meniperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada
Surusan Teknologi Pangan dall Gizi, Falcultas Telu~ologiPertanian, Institut Peltanian
Bogor.
Ungkapan rasa terima kasih yang tidak seberapa apabila dibandingkatl dengan
segala balltuan dall dukul~ga~i
selaina pellulisa11 skripsi ini kepada :
1. Dr. Ir. Budiat~nanSatiswihardja, MSc, selalcu dose11 pembimbing pelta~na
yang telah banyak menlberikan saran, nasihat dan bimbingan selama pe~l~lulis
~nelaksanakanstudi datl penelitian di Jurusan TPG.
2. Dr. Ir. Slamet Budiyanto, MAgr selalcu dosen pembin~binglcedua atas saran,
nasihat maupun pengarahan.
3. Ir. Didah N. F. selalcu dosen penguji yang telah lnernberikan saran dan masukan
kepada penulis demi penyempurliaan tulisan ini.
4. Keluarga Besar Roeslan W : Bapak, Ibu, M'Nulc, M'Sri, Mas Sentot,
M'Tari,
M'Watik, M'Tutilc, Mas
dan Mbak Iparku serta seluruh
lceponakanlcu atas bantuall moril dan ~nateriilsehingga dapat me~lyelesailcan
skripsi ini.
5. A1 Anfaal and The Gank : Rifa, Dim, Een, Wiwik, Oot, Bekti, Rafiza terima
kasih atas lcebersamaannya baik suka inaupun duka, I always remember it.
6. August Munar, for saving nzy boring time and giving me a support
7. Teinan-teman seperjuaingan : Agung, Bejo, M'Dewi yang telah bersama-sama
melewati suka dan duka dalam penelitian iini.
8. My best friend : Like, Iik, Mugi, Anni, Dina, Onny, Alun, Maya, Rahadi, Anto
atas kebersainaannya selama ini. Semoga tetap abadi !
9. Rekan-rekan Lab. Mikro : Yuni, Echa, Sumi, Ummu, Sari, Nedya, Mirna
Iik, Ai, Andri
,
,
Singgih, Ninik, Enung .
10. M'Ari, Bi Omah Mas Taufik, atas bantuan dan kebersamaanya
11. Sal~abat-sahabatkecillcu : Lulnlt, Indri, Ari, Henny, Ghozafi, Kasep, Dian, den
Anggoro atas canda tawanya selama ini
12. Seluruh laboran dan telunisi di Jurusan TPG dan PAU Pangan dan Gizi P B
13. Teinan-teman TPG'33 untuk kerjasama, bantuan dan lcenangan yang tak
terlupakan.
Penulis nneinyadari bahwa karya ini masill jauh dari sempuma, untuk itu kritik
dan saran sangat penulis harapkan.
Bogor, November 2000
Penulis
DAFTAR IS1
Halainan
IUTA PENGANTAR .........................................................................................
i
..
DAFTAR IS1.................
.
.
.
.
............................................................................11
.......................................................................
DAFTAR TABEL ................
.
iii
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
v
.............................................................1
I. PENDAHULUAN .........................
.
A . LATAR BELAIUNG ..............................................................................
1
B . TUSUAN PEhELITIAN ...................................................................
2
I1. TINJAUAN PUSTAIL4 ................................................................................
3
A . ENZIM LIPASE ................................................................................ 3
B . I U P A N G iblircor. ii?neqztispoi~zisM O 5 W4............................................
8
C . IMOBILISASI ENZIM ...................................................................
9
D. COCOA BlJl.'l.El< EQUIVALENT (CBE) ............................................
II
E . OLEIN DAN MINYAK SAWIT ............................................................
13
......
............................... 14
F . REAKSI INTERESTERIFIICASI ..........
.
.
.
.
111. BAMAN DAN METODE ..........................
. . . . . . . . .. . . . . . . . .
A . BAHAN DAN...ALAT
...................
14
18
B . METODE PE;NELITIAN ........................................................................
18
1. Penelitian Pendahuluan
.
.
.............................
a . Persiapan Mediul~lPerrtumbuhail ...............................................
18
18
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Titilc Leleh Berbagai Triasilgliserol Utalna yang Terkandung dalam
Cocoa Butter ...........................................................................................
11
Tabel 2. I
PREPARASI DAN PENGGUNAAN LIPASE IMOBIL
DARI KAPANG Mrrcor iizneqrrisporzrs M05 IU4 DALAM PROSES
INTERESTERIFIKASI ENZIMATIK UNTUK MENGHASILKAN
KOMPONEN COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE)
Oleh :
SRI WULANJARI RAHMAWATI
PO2496032
2000
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAIUJLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PREPARASI DAN PENGGUNAAN LIPASE IMOBIL
DARI KAPANG Mucor itlneqziisporus M 0 5 I114 DALAM PROSES
INTERESTERIFIICASI ENZIMATIK UNTUIC MENGHASILKAN
KOMPONEN COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat u~ltulcmemperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada J u r ~ ~ sTelu~ologi
a~l
Pangan dan Gizi
Falcultas Telcnologi Pertanian
h~stitutPe~fanianBogor
Oleh :
SRI WULANJARI RAHMAWATI
F02496032
2000
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKULTAS TEIWOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PREPARASI DAN PENGGUNAAN LIPASE IMOBIL
DART KAPANG Mucor inaequisporrcs M 0 5 II/4 DALAM PROSES
INTERESTERIPIKASI ENZIMATIK UNTUK MENGHASILKAN
KOMPONEN COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEICNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
SRI WULANJARI RAHMAWATI
F02496032
Dilahirkan di Demak pada tanggal 18 Desember 1977
Tanggal Lulus, 30 Oktober 2000
Dosen Pembimbiig I1
Dosen Pembimbing I
Sri Wulanjari Rahmawati . F02496032. Penggunaan Lipase h o b i l Dari Kapang
Mucor inaequisporus M05 W4 Dalam Proses Interesterifikasi Enzimatik Untuk
Menghasilkan Komponen Cocoa Butter Equivalent (CBE). Di bawah Bimbingan
Budiatman Satiawil~ardjadan Slamet Budiyanto.
Ringltasan
Lipase (TAG Hidrolase E. C. 3. 1 . 1 . 3) merupakan enziln yang tela11
digunakan secara luas untuk memodifikasi minyalc dan lemak. Sebagian besar cocok
digunakan secara lcolnersial atau berpotensi untuk digunakan dalalll pembuatan bahan
aditif dan ingredient pangan.
ICapang Mucor inaequisporus M 0 5 TV4 lnerupakan salah satu kapang
penghasil lipase yang nlenlpunyai aktivitas hidrolisis dan esterifilcasi cuk~iptinggi.
Dengall adanya telu~ikimobilisasi, diharapkan dapat menggantikan lipase koinersial
yang harganya relatif sangat mahal.
Teknik ilnobilisasi yang dilakukan dalanl pe~lelitiankali itli adalah secara
adsorpsi dengan menggunakan kromatografi kolotn. Perbandingan antara silika gel
dan filtrat kapang adalah 10 :1 .
Penelitian ini bertujuan untuk preparasi dan lllenlpelajari proses
interesterifilcasi enziluatilc dengan mengg~inalcanenzinl inlobil dari kapang MZICOY
inneqtlisporzrs M 0 5 W 4 dalanl rangka melnbuat Cocon Butter Equivalent (CBE) dari
olein ininyak sawit dan asaln stearat.
Produksi enzini lipase berlangsung dalaln medium Blain et a1 (1978) ymg
dimodifikasi. Dalaln penelitian ini dikaji pengaruh walctu inlcubasi dan penambahan
sukrosa terhadap aktivitas lipase.
Hasil penelitian me~lunjuklcanbahwa penambahan sukrosa menillglcatkan
alctivitas lipase dan lnelnperpendelc waktu inkubasi yaitu dari 10 hari menjadi 6 hari.
Nilai laju realcsi pada hari ke-6 sebesar 1.053 pmollinenit uiltuk waktu reaksi 2 jam
dan 0.325 LL mollmenit wtuk walctu realcsi 6 jam. Hasil ini lebih besar bila
dibandingkan tanpa mellggu~lakansukrosa dan waktu inkubasi 10 hari yaitu 0.845 p
tnoli~nenituntuk waktu reaksi 2 jam.
Inlobilisasi e ~ l z i ~lipase
n
berlangsung secara penyerapan. Hasil peng~ijian
aktivitas lipase pada waktu realcsi 2 jam untuk enzitn inlobil nlengalasni peningkatan
3 x dari aktivitas filtrat lcapang. Nilai ini relatif sangat kecil bila dibandingkan
dengall lipase komersial. Semakin tinggi aktivitas enziln imobil, maka enzim
tersebut dapat digunakan berulang. Hasil pengukuran aktivitas lipase imobil dalam
satuan volume NaOH 0.01 N nlenunjukkan aktivitas lipase mellwun sejalan dengan
peningkatan waktu reaksi.
Peng~iian aktivitas interesterifikasi enziln ilnobil dilalcukan untuk
menghasilkan komponen CBE dengan rasio stearatlolein 0.5 : l . Parameter
keberhasilan tneliputi rendemen, lconsentrasi T A G dan indelcs CBE.
Dari hasil penelitian, didapatkan rendemen tertinggi adalah 37.05 % untuk
waktu reaksi 48 jam dan terendah adalah 30.91 % (0 jam). Sedangkan konsentrasi
TAG yang dihasilkan adalah berbeda-beda untuk tiap TAG. Konsentrasi POS dan
SOS terendah dicapai pada waktu reaksi 48 jain dengan nilai bert~uut-twut0.45 %
dan 0.198 %. Sedangkan konsentrasi tertinggi dicapai pada waktu reaksi 24 jam
dengan nilai sebesar 4.5 % untuk POS dan 0.31 % untuk SOS. Indeks CBE yang
dihasilkan adalah sangat kecil sekali yaitu 13.6 (24 jam) dan 12.7 (48 jam), sehingga
produk yang dihasilkan dalam penelitian ini bukan nlerupakan CBE. Lipase dari
bukan lipase spesifik Sn 1.3.
kapang Mucor inneqtiisporzrs M 0 5 W4 ken~tu~gkinan
I U T A PENGANTAR
Bisntillahirral7n?cm7i~~crhin?
Alhan2duliIlah, puji dali syukur penulis panjatkati ice hadirat Allah SWT yang
telah memberilcan ralllnat dan hidayah-Nya kepada penullis sehingga dapat
rnenyelesaikall penulisan skripsi ini.
Slcripsi ini disusun berdasarlcan hasil penelitiatl yang dilalculcan penulis
sebagai salah satu syarat untuk meniperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada
Surusan Teknologi Pangan dall Gizi, Falcultas Telu~ologiPertanian, Institut Peltanian
Bogor.
Ungkapan rasa terima kasih yang tidak seberapa apabila dibandingkatl dengan
segala balltuan dall dukul~ga~i
selaina pellulisa11 skripsi ini kepada :
1. Dr. Ir. Budiat~nanSatiswihardja, MSc, selalcu dose11 pembimbing pelta~na
yang telah banyak menlberikan saran, nasihat dan bimbingan selama pe~l~lulis
~nelaksanakanstudi datl penelitian di Jurusan TPG.
2. Dr. Ir. Slamet Budiyanto, MAgr selalcu dosen pembin~binglcedua atas saran,
nasihat maupun pengarahan.
3. Ir. Didah N. F. selalcu dosen penguji yang telah lnernberikan saran dan masukan
kepada penulis demi penyempurliaan tulisan ini.
4. Keluarga Besar Roeslan W : Bapak, Ibu, M'Nulc, M'Sri, Mas Sentot,
M'Tari,
M'Watik, M'Tutilc, Mas
dan Mbak Iparku serta seluruh
lceponakanlcu atas bantuall moril dan ~nateriilsehingga dapat me~lyelesailcan
skripsi ini.
5. A1 Anfaal and The Gank : Rifa, Dim, Een, Wiwik, Oot, Bekti, Rafiza terima
kasih atas lcebersamaannya baik suka inaupun duka, I always remember it.
6. August Munar, for saving nzy boring time and giving me a support
7. Teinan-teman seperjuaingan : Agung, Bejo, M'Dewi yang telah bersama-sama
melewati suka dan duka dalam penelitian iini.
8. My best friend : Like, Iik, Mugi, Anni, Dina, Onny, Alun, Maya, Rahadi, Anto
atas kebersainaannya selama ini. Semoga tetap abadi !
9. Rekan-rekan Lab. Mikro : Yuni, Echa, Sumi, Ummu, Sari, Nedya, Mirna
Iik, Ai, Andri
,
,
Singgih, Ninik, Enung .
10. M'Ari, Bi Omah Mas Taufik, atas bantuan dan kebersamaanya
11. Sal~abat-sahabatkecillcu : Lulnlt, Indri, Ari, Henny, Ghozafi, Kasep, Dian, den
Anggoro atas canda tawanya selama ini
12. Seluruh laboran dan telunisi di Jurusan TPG dan PAU Pangan dan Gizi P B
13. Teinan-teman TPG'33 untuk kerjasama, bantuan dan lcenangan yang tak
terlupakan.
Penulis nneinyadari bahwa karya ini masill jauh dari sempuma, untuk itu kritik
dan saran sangat penulis harapkan.
Bogor, November 2000
Penulis
DAFTAR IS1
Halainan
IUTA PENGANTAR .........................................................................................
i
..
DAFTAR IS1.................
.
.
.
.
............................................................................11
.......................................................................
DAFTAR TABEL ................
.
iii
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
v
.............................................................1
I. PENDAHULUAN .........................
.
A . LATAR BELAIUNG ..............................................................................
1
B . TUSUAN PEhELITIAN ...................................................................
2
I1. TINJAUAN PUSTAIL4 ................................................................................
3
A . ENZIM LIPASE ................................................................................ 3
B . I U P A N G iblircor. ii?neqztispoi~zisM O 5 W4............................................
8
C . IMOBILISASI ENZIM ...................................................................
9
D. COCOA BlJl.'l.El< EQUIVALENT (CBE) ............................................
II
E . OLEIN DAN MINYAK SAWIT ............................................................
13
......
............................... 14
F . REAKSI INTERESTERIFIICASI ..........
.
.
.
.
111. BAMAN DAN METODE ..........................
. . . . . . . . .. . . . . . . . .
A . BAHAN DAN...ALAT
...................
14
18
B . METODE PE;NELITIAN ........................................................................
18
1. Penelitian Pendahuluan
.
.
.............................
a . Persiapan Mediul~lPerrtumbuhail ...............................................
18
18
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Titilc Leleh Berbagai Triasilgliserol Utalna yang Terkandung dalam
Cocoa Butter ...........................................................................................
11
Tabel 2. I