Pemanfaatan Kulit Buah Coklat sebagai Media untuk Memproduksi Enzim Pektinase oleh Aspergillus niger dengan Cara Fermentasi Media Padat
PEMAWFAATAN KULlT BUAH COKLAT SEBAGAI MEDIA
UNTUK MEMPRODUKSI ENZIM PEKTIMASE OLEH
Aspergillus niger DEMGAN CARA
FERMENTASI MEDIA PADAT
Oleh
IWAN PAHLEVI
F 19. 1373
1 9 8 7
FAKULTAS T E K N O L O G I PERTANIAN
INSTlTUT PERTANIAN BOOOR
B O G O R
Iwan Pahlevi.
F' 19. 1313.
Penanfaatan K u l i t Buah C o k l a t
Sebagai Media Untuk Momproduksi Enzim P e k t i n a s e 01eh
Dengan Cara F'ermentasi Media Padat,
wah bimbingan D r . Jr. Wachjuddin T j i p t a d i M 9 .
Diba-
d a n ' I r . Tun
I
Tedjn Irawadi MS.
I
I
RINGKAUN
I
K u l i t buah c o k l a t rnerupakan bagian t e ~ b e s a rd a r i buah
i
c o k l a t , yang selama i n i belurn dimanfaatkan a e c a r a
kalaupun tida pemanfaatannjia t e r b a t a s pada pernbuatdn kcfmpov
-.
~.
untuk pupuk tanah perkebunan.
Paa t a n b u l i C buah cokia t.
S a l a h s a t u a 1 terna!if
pemen-m
.
I
a d a l a h diguri.ikain:ain:ain:!,&bagai
media f e r I
cc.:
., :~ .
I
~ n e n t a s iproduksi enzin. ykng
. .
d i h a s i l k a n o l e h mikro rganisrne,
9
Tujuan dalai p e n e l i t i a n a d a l a h untuk mempelajdri kemungk i n pernanfaatan k u i l t
bus?
c o k l a t sebagai. m e d i a f e r m e n t a s i
ptida produksi enzirn p e k t i n a ~
- eo-l e h A s p e r g i l l u s n i h e r dengan
..
-. .
i
5
c a r a f e r m e n t a s i media padat.
-n'ancangan percobaan yang di1.a-
kukan a d a l a h rancangan acak lengkkp percobaan f a k h o r i a l deI
ngan dua f a k t o r perlakuan gait*. waktu f e r m e n t a s i $an konsent r a a i u r e a yang ditambahkan pada media masing-rnes!ngI
d a r i t i g a t a r a f dan enam t a r a f periakuan.
terdiri
I
I
Enzim p e k t i n a s e d a p s t d i h a s i l k a n o l e h ~ _ s p e r g i l l u s
pada media k u l i t buah c o k l a t ,
Produkai enzim t e r L e b u t d a p a t
I
i
d l t i n g k a t k a n dengan adanya penambahan mineral danl u r e a .
I
Waktu f e r m e n t a s i berpengaruh n y a t a terhadap brodukai
I
9 n z i n gang d i h a s i l k a n , dan waktu f e r m e n t a s i terbnilr a d a l a h
tiga hari.
K o n s e n t r a s i u r e a yang ditambahkan pada media
berpengaruh nyata
t e r h a d a p pvoduksi enzim yang d i h a s i l k a n
dan k o n s e n t r a s i u r e a t e r b a i k a d a l a h
empat p e r s e n .
Interak-
s i a n t a r a iiaktu f e r m e n t a s i dan l c o n s e n t r a s i u r e a yang ditambahkan pada media t i d a k b e r p e n g a r u h n y a t a t e r h a d a p p r o d u k s i
enzim p e k t i n a s e .
P r o d u k s i enzim p e l r t i n a s e t e r b a i k d i d a p a t d a r i media
yang ditambah dengan u r e a sebanyak empat p e r s e n dengan wakt u f e r m e n t a s i t i g a h a r i , y a i t u 5.008 u n i t / m l f i l t r a t enzim
a t a u 50.08 u n i t / g r a m media.
F i l t r a t enzim t e r b a i k t e r s e b u t
0
mempunyai suhu o p t i m a l a l c t i f i t a s n y a 45 C dan pH o p t i m a l akt i f i t a s n y a 7.77.
PEMANFAATAN K U L I T BUAIi COKLAT S E B A G A I MEDIA
UNTUK MEMPRODUKSI EN2114 P E K T I N A S E OLEH
-?
Aspergillus
IDENGAN CARA
FERMENTASI MEDIA PADAT
Oleh
LWAN P A H L E V I
F 19. 1373
SKRIPSL
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk m e m p e r o l e h g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI RERTANIAN
pada Jurusan T E K N O L O G I I N l l U S T R I P E R T A N I A N
Fakultas T e k n o l o g i P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1987
F A K U L T A S T E K N O L O G I PEHTP-NIP-N
I N S T I T U T P E R T A N I A N BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEICNOLOGI PERTANIAN
PEYANFAA TAN KULZT BUAB COKLA T SEBAGAI MEDIA
UNTUK MEEPRODUICSI ENZIM PEKTINASE OLEH
Asperaillus
RENGAN CARA
PEElMENTASI NEDIA PADAT
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada J u r u s a n TEIZNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
F a k u l t a s Teknoiogi P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
IWAN PAHLEVX
F ? 9 . 1373
D i l a h i r k n n pada tanggal 7 Pe'bruari 1964
d i Garut
Tanggal Zulus : 2 Maaret 1987
Dosen Pembimbing Pendamping
Dosen Pembimbing Utarna
P u j i syukur P e n u l i s p a n j a t k a n k e H a d i r a t A l l a h Yang
Maha Ruasa yang t e l a h memungkinkan p e n u l i s menyelesaikan
pengusunan s k r i p s i
.
S k r i p s i i n i d i s u s u n b e r d a s a r k a n h a s i l p e n e l i t i a n yang
t e l a h d i l a k u k a n selarna empat bulan d i L a b o r a t o r i u n ~Mikro-b i o l o g i Bangsal Percontohan dan Pangoiahan Hasil P e r t a n i a n
(BPPIIP) Pakul 'bas Teknologi P e r t a n i a n , IPB dan Laboratorium
Bimia Terpadu IPB.
Pada kesempatan i n 1 p e n u l i s i n g i n mengucapkan t e r i m a
k a s i h kepada:
i , D r . Ir. Wachjuddin T j i p t a d i , KS. s e b a g a i dosen pembimb i n g utnma yang t e l a h banyak mernbantu dan men~bimbing
P e n u l i s selama pendidikan dan p e n e l i t i a n khususnya.
2. Ir, f i n Tedja I r a w a d i , MS, s e b a g a i dosen pembimbing pen-
demping yang t e l a h memberikan f a s i l i t a s , b a n k a n dan
bimnbingan selama p e n e l i t i a n .
3. S r . Ade 1si;andar yang t e l a h n!smbantu P e r ~ u l i sdalam mempersiapkan u j i a n skrigsi.
4. S d r i . bna Kiranawnti yang t e l a h memberikan f a s i l i t a s
dalam penyusunan s k r i p s i ,
P e n u l i s b e r h a r a p s k r i p s i i n i b e m a n f a a t b a g i p a r a pembaca.
Bogor,
P e b r u a r i 1907
iii
DAFTAR IS1
KATA PENGANTAR
DAFTAR TABEL
...............................
.................................
iii
vi
................................ v i i
DAFTAR LAMPIRAN ..............................v i i i
I . PENDAHULUAN ...................................
1
I1 . TINJAUAN PUSTAKA .............................
4
DAFTAR GANBAR
. UREA ......................................
C . KAPANG A s p e r ~ i l l u s ........................
D . ENZIM PEKTINASE ...........................
E . PRODUKSI ENZIM PEKTINASE .................
111. BAHAN DAN METODE .............................
A . BAHAN DAN ALAT ............................
B . TAHAPAN PENELITIAN ........................
B
. KULTIFASI
D . EKSTRAKSI
C
.....................
...........................
6
7
'17
17
24
24
25
MEDIA PADAT
26
ENZIM
26
. RANCANGPd PERCOBtIAN ........................
F . RNALISA ...................................
IV . H A S I L D A N PEMBAIIASRN .........................
A . PENELITIAN PENDAEULUAN
....................
.......................
B . PENELITIAM LANJUTAN
E
.........................
A . KESIMPULAN
................................
B . SARAN ......................................
V. BESIMPULAN DAN SARAN
27
28
32
72
36
50
50
51
Halaman
DAPTAR PUSTAKA
. ....... .... ........... .. .....
52
DAFTAR TABEL
Tabel
Tabel
.
5.
6.
Tabel. 4
Tabel
Tabel
.
.......
2 . Produksi c o k l a t I n d o n e s i a tahun
1979 .1985 .............................
3. K l a s i f i k a s i enzim p e k t i n a s e .............
Tabel 1
Komposisi kiniia h l i t buah c o k l a t
D e r a j a t lteasaman (pH) optimum beberapa
j e n i s enzim p e k t i n a s e d a r i mikroorganisme
.........
c o k l a t .....
5
6
14.
18
H a s i l a n a l i s a l c u l i t buah c o k l a t
33
Kandungan m i n e r a l l i u l i t buah
36
Gambar
Penampang m e l i n t a n g buah c o k l a t
......
4
Gambar
Mekanisme pemecahan dan penyerapan z a t
makanan o l e h A s p e r a i l l u s niaer
8
Cambar
Cara k e r j a enzim p e k t i n a s e
.......
...........
16
Gambar
S i n t e s a enzim mengalami r e p r e s i k a r e n a
t i d a k t e r d a p a t senyawa pengimbas (inducer)
20
.................................
S i n t e s a enzim karena adanya senyawa
pengimbas ............................
P r o s e d u r e k s t r a k s i enzim d a r i ferment a s i media p a d a t .....................
P r o s e d u r p e n g u j i a n a l r t i f i t a s enzim
p e k t i n a s e ...................
Gambar
r........
20
27
29
Gambar
P r o s e d u r a n a l i s a jumlah p r o t e i n
......
31
Gambar
H i s togram a k t i f i t a s f i l t r a t enzim d a r i
media dengan dan t a n p a penambahan m i neral
35
Gambar
9.
Gan:bar
10.
Gambar
11.
Gambar
12.
Gambar
13.
................................
Histogram a k t i f i t a s f i l t r a t enzim unt u k b e r b a g a i ivaktu f e r m e n t a s i ........
Histogram a l c t i f i t a s f i l t r a t enzinl unt u k b e r b a g a i l r o n s e n t r a s i u r e a ........
41
Histogram jumlah p r o t e i n untuk berbag a i k o n s e n t r a s i u r e a pada b e r b a g a i
waktu f e r m e n t a s i
43
......................
D e r a j a t keasaman (pH) media selama
f e r m e n t a s i ...........................
Kurva hubungan suhu dengan a k t i f i t a s
f i l t r a t enzim pada pH 4.0 ... ........
Kurva hubungan pH dengan a g t i f i t a s
f i l t r a t enzim pada suhu 40 C .........
;
Gambar
14.
38
46
47
49
UNTUK MEMPRODUKSI ENZIM PEKTIMASE OLEH
Aspergillus niger DEMGAN CARA
FERMENTASI MEDIA PADAT
Oleh
IWAN PAHLEVI
F 19. 1373
1 9 8 7
FAKULTAS T E K N O L O G I PERTANIAN
INSTlTUT PERTANIAN BOOOR
B O G O R
Iwan Pahlevi.
F' 19. 1313.
Penanfaatan K u l i t Buah C o k l a t
Sebagai Media Untuk Momproduksi Enzim P e k t i n a s e 01eh
Dengan Cara F'ermentasi Media Padat,
wah bimbingan D r . Jr. Wachjuddin T j i p t a d i M 9 .
Diba-
d a n ' I r . Tun
I
Tedjn Irawadi MS.
I
I
RINGKAUN
I
K u l i t buah c o k l a t rnerupakan bagian t e ~ b e s a rd a r i buah
i
c o k l a t , yang selama i n i belurn dimanfaatkan a e c a r a
kalaupun tida pemanfaatannjia t e r b a t a s pada pernbuatdn kcfmpov
-.
~.
untuk pupuk tanah perkebunan.
Paa t a n b u l i C buah cokia t.
S a l a h s a t u a 1 terna!if
pemen-m
.
I
a d a l a h diguri.ikain:ain:ain:!,&bagai
media f e r I
cc.:
., :~ .
I
~ n e n t a s iproduksi enzin. ykng
. .
d i h a s i l k a n o l e h mikro rganisrne,
9
Tujuan dalai p e n e l i t i a n a d a l a h untuk mempelajdri kemungk i n pernanfaatan k u i l t
bus?
c o k l a t sebagai. m e d i a f e r m e n t a s i
ptida produksi enzirn p e k t i n a ~
- eo-l e h A s p e r g i l l u s n i h e r dengan
..
-. .
i
5
c a r a f e r m e n t a s i media padat.
-n'ancangan percobaan yang di1.a-
kukan a d a l a h rancangan acak lengkkp percobaan f a k h o r i a l deI
ngan dua f a k t o r perlakuan gait*. waktu f e r m e n t a s i $an konsent r a a i u r e a yang ditambahkan pada media masing-rnes!ngI
d a r i t i g a t a r a f dan enam t a r a f periakuan.
terdiri
I
I
Enzim p e k t i n a s e d a p s t d i h a s i l k a n o l e h ~ _ s p e r g i l l u s
pada media k u l i t buah c o k l a t ,
Produkai enzim t e r L e b u t d a p a t
I
i
d l t i n g k a t k a n dengan adanya penambahan mineral danl u r e a .
I
Waktu f e r m e n t a s i berpengaruh n y a t a terhadap brodukai
I
9 n z i n gang d i h a s i l k a n , dan waktu f e r m e n t a s i terbnilr a d a l a h
tiga hari.
K o n s e n t r a s i u r e a yang ditambahkan pada media
berpengaruh nyata
t e r h a d a p pvoduksi enzim yang d i h a s i l k a n
dan k o n s e n t r a s i u r e a t e r b a i k a d a l a h
empat p e r s e n .
Interak-
s i a n t a r a iiaktu f e r m e n t a s i dan l c o n s e n t r a s i u r e a yang ditambahkan pada media t i d a k b e r p e n g a r u h n y a t a t e r h a d a p p r o d u k s i
enzim p e k t i n a s e .
P r o d u k s i enzim p e l r t i n a s e t e r b a i k d i d a p a t d a r i media
yang ditambah dengan u r e a sebanyak empat p e r s e n dengan wakt u f e r m e n t a s i t i g a h a r i , y a i t u 5.008 u n i t / m l f i l t r a t enzim
a t a u 50.08 u n i t / g r a m media.
F i l t r a t enzim t e r b a i k t e r s e b u t
0
mempunyai suhu o p t i m a l a l c t i f i t a s n y a 45 C dan pH o p t i m a l akt i f i t a s n y a 7.77.
PEMANFAATAN K U L I T BUAIi COKLAT S E B A G A I MEDIA
UNTUK MEMPRODUKSI EN2114 P E K T I N A S E OLEH
-?
Aspergillus
IDENGAN CARA
FERMENTASI MEDIA PADAT
Oleh
LWAN P A H L E V I
F 19. 1373
SKRIPSL
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk m e m p e r o l e h g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI RERTANIAN
pada Jurusan T E K N O L O G I I N l l U S T R I P E R T A N I A N
Fakultas T e k n o l o g i P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1987
F A K U L T A S T E K N O L O G I PEHTP-NIP-N
I N S T I T U T P E R T A N I A N BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEICNOLOGI PERTANIAN
PEYANFAA TAN KULZT BUAB COKLA T SEBAGAI MEDIA
UNTUK MEEPRODUICSI ENZIM PEKTINASE OLEH
Asperaillus
RENGAN CARA
PEElMENTASI NEDIA PADAT
SKRIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada J u r u s a n TEIZNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
F a k u l t a s Teknoiogi P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
IWAN PAHLEVX
F ? 9 . 1373
D i l a h i r k n n pada tanggal 7 Pe'bruari 1964
d i Garut
Tanggal Zulus : 2 Maaret 1987
Dosen Pembimbing Pendamping
Dosen Pembimbing Utarna
P u j i syukur P e n u l i s p a n j a t k a n k e H a d i r a t A l l a h Yang
Maha Ruasa yang t e l a h memungkinkan p e n u l i s menyelesaikan
pengusunan s k r i p s i
.
S k r i p s i i n i d i s u s u n b e r d a s a r k a n h a s i l p e n e l i t i a n yang
t e l a h d i l a k u k a n selarna empat bulan d i L a b o r a t o r i u n ~Mikro-b i o l o g i Bangsal Percontohan dan Pangoiahan Hasil P e r t a n i a n
(BPPIIP) Pakul 'bas Teknologi P e r t a n i a n , IPB dan Laboratorium
Bimia Terpadu IPB.
Pada kesempatan i n 1 p e n u l i s i n g i n mengucapkan t e r i m a
k a s i h kepada:
i , D r . Ir. Wachjuddin T j i p t a d i , KS. s e b a g a i dosen pembimb i n g utnma yang t e l a h banyak mernbantu dan men~bimbing
P e n u l i s selama pendidikan dan p e n e l i t i a n khususnya.
2. Ir, f i n Tedja I r a w a d i , MS, s e b a g a i dosen pembimbing pen-
demping yang t e l a h memberikan f a s i l i t a s , b a n k a n dan
bimnbingan selama p e n e l i t i a n .
3. S r . Ade 1si;andar yang t e l a h n!smbantu P e r ~ u l i sdalam mempersiapkan u j i a n skrigsi.
4. S d r i . bna Kiranawnti yang t e l a h memberikan f a s i l i t a s
dalam penyusunan s k r i p s i ,
P e n u l i s b e r h a r a p s k r i p s i i n i b e m a n f a a t b a g i p a r a pembaca.
Bogor,
P e b r u a r i 1907
iii
DAFTAR IS1
KATA PENGANTAR
DAFTAR TABEL
...............................
.................................
iii
vi
................................ v i i
DAFTAR LAMPIRAN ..............................v i i i
I . PENDAHULUAN ...................................
1
I1 . TINJAUAN PUSTAKA .............................
4
DAFTAR GANBAR
. UREA ......................................
C . KAPANG A s p e r ~ i l l u s ........................
D . ENZIM PEKTINASE ...........................
E . PRODUKSI ENZIM PEKTINASE .................
111. BAHAN DAN METODE .............................
A . BAHAN DAN ALAT ............................
B . TAHAPAN PENELITIAN ........................
B
. KULTIFASI
D . EKSTRAKSI
C
.....................
...........................
6
7
'17
17
24
24
25
MEDIA PADAT
26
ENZIM
26
. RANCANGPd PERCOBtIAN ........................
F . RNALISA ...................................
IV . H A S I L D A N PEMBAIIASRN .........................
A . PENELITIAN PENDAEULUAN
....................
.......................
B . PENELITIAM LANJUTAN
E
.........................
A . KESIMPULAN
................................
B . SARAN ......................................
V. BESIMPULAN DAN SARAN
27
28
32
72
36
50
50
51
Halaman
DAPTAR PUSTAKA
. ....... .... ........... .. .....
52
DAFTAR TABEL
Tabel
Tabel
.
5.
6.
Tabel. 4
Tabel
Tabel
.
.......
2 . Produksi c o k l a t I n d o n e s i a tahun
1979 .1985 .............................
3. K l a s i f i k a s i enzim p e k t i n a s e .............
Tabel 1
Komposisi kiniia h l i t buah c o k l a t
D e r a j a t lteasaman (pH) optimum beberapa
j e n i s enzim p e k t i n a s e d a r i mikroorganisme
.........
c o k l a t .....
5
6
14.
18
H a s i l a n a l i s a l c u l i t buah c o k l a t
33
Kandungan m i n e r a l l i u l i t buah
36
Gambar
Penampang m e l i n t a n g buah c o k l a t
......
4
Gambar
Mekanisme pemecahan dan penyerapan z a t
makanan o l e h A s p e r a i l l u s niaer
8
Cambar
Cara k e r j a enzim p e k t i n a s e
.......
...........
16
Gambar
S i n t e s a enzim mengalami r e p r e s i k a r e n a
t i d a k t e r d a p a t senyawa pengimbas (inducer)
20
.................................
S i n t e s a enzim karena adanya senyawa
pengimbas ............................
P r o s e d u r e k s t r a k s i enzim d a r i ferment a s i media p a d a t .....................
P r o s e d u r p e n g u j i a n a l r t i f i t a s enzim
p e k t i n a s e ...................
Gambar
r........
20
27
29
Gambar
P r o s e d u r a n a l i s a jumlah p r o t e i n
......
31
Gambar
H i s togram a k t i f i t a s f i l t r a t enzim d a r i
media dengan dan t a n p a penambahan m i neral
35
Gambar
9.
Gan:bar
10.
Gambar
11.
Gambar
12.
Gambar
13.
................................
Histogram a k t i f i t a s f i l t r a t enzim unt u k b e r b a g a i ivaktu f e r m e n t a s i ........
Histogram a l c t i f i t a s f i l t r a t enzinl unt u k b e r b a g a i l r o n s e n t r a s i u r e a ........
41
Histogram jumlah p r o t e i n untuk berbag a i k o n s e n t r a s i u r e a pada b e r b a g a i
waktu f e r m e n t a s i
43
......................
D e r a j a t keasaman (pH) media selama
f e r m e n t a s i ...........................
Kurva hubungan suhu dengan a k t i f i t a s
f i l t r a t enzim pada pH 4.0 ... ........
Kurva hubungan pH dengan a g t i f i t a s
f i l t r a t enzim pada suhu 40 C .........
;
Gambar
14.
38
46
47
49