Kinetika Reaksi TINJAUAN PUSTAKA

Indikasi dari aktifitas enzim lipase ini dapat diketahui dengan mengukur kenaikan bilangan asam. Enzim lipase ini sangat aktif, bahkan pada kondisi yang baik, minyak sawit jarang diproduksi dengan kandungan asam lemak bebas dibawah 2 atau 3, dan pada kondisi optimum, kandungan asam lemak pada minyak bisa mencapai 60 atau lebih. Enzim lipase akan mengalami kerusakan pada suhu 60 C, dan aktifitas enzim ini lambat pada buah yang baru dipanen, tetapi aktifitasnya akan lebih cepat meningkat apabila buah mengalami luka. Buah yang baru dipanen dan dilepas dari tandannya pada umumnya telah mengalami luka, tetapi hal ini tidak cukup untuk memberi peluang berkembangnya aktifitas enzim lipase secara optimum. Salah satu perlakuan secara mekanik yaitu melukai buah sawit sisa sortiran.

2.5 Kinetika Reaksi

Pada reaksi hidrolisa ini, reaksi dapat terjadi secara irreversible karena pada percobaan ini kontak antara substrat dan enzim selalu dapat terjadi karena adanya bantuan perlakuan pengadukan. Hal ini dapat terjadi karena sampel pada percobaan ini adalah campuran antara serat dengan minyak, sehingga proses pengadukan dapat dilakukan. Disamping itu kadar air pada buah ataupun air yang ditambahkan akan membantu proses pengadukan sehingga kontak antara substrat dengan enzim dapat terjadi dengan baik. Reaksi balik pada percobaan ini dapat dianggap tidak terjadi karena kadar air pada produk yang dihasilkan sangat besar, dimana kandungan air yang sangat besar ini bergabung dengan alkohol sweet water atau gliserol sehingga mengakibatkan reaksi balik antara asam lemak dan gliserol tidak dapat terjadi dengan baik. Hal inilah yang mendasari bahwa pada penentuan kinetika reaksi, konsentrasi air sebagai salah satu reaktan dapat dianggap mengikuti reaksi orde nol air dianggap selalu tersedia dalam jumlah berlebih. Sebagai hasilnya, persamaan laju reaksi akan mengikuti orde satu, walaupun pada kenyataannya reaksinya adalah bimolekular. Jadi pada reaksi ini laju reaksi tergantung pada konsentrasi substrat, bukan pada konsentrasi air. Pada penentuan kinetika secara enzimatis ini, konsentasi substrat dan konsentrasi produk yang diperoleh sudah dapat melukiskan mekanisme kinetika reaksi yang terjadi, dan mekanisme ini dapat diselesaikan sesuai dengan persamaan Michaelis-Menten. Pada reaksi ini, kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi enzim yang berperan sebagai katalisator. Pada Gambar 2 terlihat hubungan antara konsentrasi enzim dengan kecepatan reaksi apabila konsentrasi substrat berlebihan. Di sini dapat dilihat bahwa banyaknya substrat ditransformasikan sesuai dengan tingginya konsentrasi enzim yang digunakan. Jumlah Peningkatan Substrat Jumlah Ditransfor- Enzim masikan 4x 3x 2x 1x Waktu Reaksi Gambar 2 Pengaruh Konsentrasi Enzim terhadap Kecepatan Reaksi Tetapi jika konsentrasi enzim yang digunakan tetap, sedangkan konsentrasi substrat dinaikkan maka hubungan yang didapat adalah seperti pada Gambar 2.3. Di sini dapat dilihat bahwa pada penambahan pertama kecepatan reaksi naik dengan cepat, tetapi jika penambahan substrat dilanjutkan maka tambahan kecepatan mulai menurun sampai pada suatu ketika tidak ada tambahan kecepatan lagi. Michaelis menyatakan bahwa rekasi yang dikatalisis oleh enzim pada berbagai konsentrasi substrat mengalami 2 fase, yaitu jika konsentrasi substrat masih rendah, daerah yang aktif pada enzim tidak semuanya terikat dengan susbtrat fase I, dan jika jumlah molekul substrat meningkat maka daerah yang aktif terikat seluruhnya oleh substrat, dan pada saat ini enzim sudah bekerja dengan kapasitas penuh. Pengaruh konsentrasi substrat terhadap kecepatan reaksi diperlihatkan pada Gambar 3 berikut. V, Kecepatan Kec. Maksimum Vmax Kinetik orde nol fase II Kinetik campuran orde satu dan nol v2 Kinetik orde satu fase I K m, Konsentrasi Substrat Gambar 3 Pengaruh Konsentrasi Substrat terhadap Kecepatan Reaksi Dibandingkan dengan reaksi enzimatik yang lain yaitu dengan cara immobilized enzim lipase, maka harga Km yang diperoleh ini relatif sangat besar. Harga Km yang besar ini menunjukkan bahwa minyak sawit dan enzim lipase tidak berikatan secara kuat. Penyebab dari pada hal ini adalah karena adanya inhibisi oleh produk yang terbentuk, sehingga aktifitas enzim lipase untuk mengkatalisa minyak menjadi asam lemak menjadi menurunterganggu. Untuk menguji harga Km yang diperoleh, dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan Lineweaver-Burk. Kalau dilihat kembali persamaan : v = m K S S V + ] [ ] [ max Maka : v 1 = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ max v K M S 1 + max 1 v Persamaan tersebut identik dengan persamaan garis lurus : y = ax + b, dimana grafiknya diperlihatkan pada Gambar 4 berikut : v 1 Kemiringan = max v K m max 1 v Intercept = - Km 1 ] [ 1 S Gambar 4 Grafik Persamaan Lineweaver-Burk Hasil yang diperoleh dari persamaan Lineweaver-Burk ini akan sama dengan hasil yang diperoleh dengan persamaan Michaelis-Menten. Sebagai perbandingan, harga-harga Km pada reaksi enzimatik lainnya dapat dilihat seperti pada Tabel 5 berikut ini : Tabel 5 Harga K m Beberapa Enzim Enzim Substrat K m molaritas Peroksidase horse-radish Katalase Lipase pig liver Lipase human pancreas Sakkarase yeast Kimotripsin pancreas Hidrogen peroksida Hidrogen peroksida Etil-d-mandelat Etil-d-mandalat Sukrosa Klaeil-L-tirosinamida 4 x 10 -7 6 x 10 -7 0,0005 0,0017 0,016-0,01 0,122 Sumber : Boyer Paul,D 1970 Harga Km ini diperoleh pada suhu 25 o C, Harga K m dan v max ini dapat diperoleh dengan membuat plot antara [S] dengan harga v.

III. METODOLOGI PENELITIAN