APLIKASI ENZIM POLIGALAKTURONASE DAN SELULASE PADA KLARIFIKASI SARI BUAH NAGA SUPER MERAH (Hylocereus costaricensis).
APLIKASI ENZIM POLIGALAKTURONASE DAN SELULASE
PADA KLARIFIKASI SARI BUAH NAGA SUPER MERAH
(Hylocereus costaricensis)
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh :
Hidayah Puji Riski
H0912064
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya Hidayah Puji Riski NIM: H0912064 Program Studi: Ilmu
dan Teknologi Pangan menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul
“APLIKASI ENZIM POLIGALAKTURONASE DAN SELULASE
PADA KLARIFIKASI SARI BUAH NAGA SUPER MERAH
(Hylocereus Costaricensis)” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan
untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga
tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya, data, atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 23 September 2016
Yang menyatakan
Hidayah Puji Riski
NIM. H0912064
iii
PERSEMBAHAN
Karya Kecil ini kupersembahkan pada:
Alloh Subhana wa Ta’alaa, sebagai wujud penghambaanku,
Ibu Wagiyah dan Bapak Mujiono
Adik-adik ku tersayang Damai dan Ahyana
Keluarga Besar tercinta
sebagai wujud terima kasihku
Almamaterku.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya,
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan
skripsi
“Aplikasi
Enzim
Poligalakturonase dan Selulase Pada Klarifikasi Sari Buah Naga Super
Merah (Hylocereus Costaricensis)”
merupakan salah satu syarat yang
harus dipenuhi untuk mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S-1) pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak,
untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada kepada semua
pihak yang telah membantu dan mendukung, diantaranya:
1.
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Pertanian
3.
Esti Widowati, S.Si. M.P selaku Pembimbing Utama dan Pembimbing
Akademik yang dengan sabar dan senang hati memberikan banyak
ilmu,
saran,
nasihat
yang
membangun
bagi
penulis
untuk
menyelesaikan skripsi ini.
4.
Edhi Nurhartadi., S.T.P., M.P selaku Pembimbing Pendamping yang
memberikan banyak
saran dan motivasi
bagi
penulis
dalam
menyelesaikan skripsi ini.
5.
Ardhea Mustika Sari, S.T.P., M.Sc selaku Penguji Skripsi yang
memberikan saran dan masukkan supaya penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini dengan baik.
6.
Bapak dan Ibu Dosen serta seluruh staff Program Studi Ilmu dan
Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Surakarta atas segala ilmu dan bantuan selama masa perkuliahan
penulis.
7. Ibu Sri Liswardani, S.P., Mbak Dinda, dan Pak Slamet selaku laboran
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan UNS, serta Pak Giyo dan
v
Pak Joko selaku Staff Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan UNS,
terima kasih banyak atas segala bantuannya selama penelitian dan
perkuliahan.
8. Ibu Diana, Pak Lantip, Pak Har selaku laboran Biologi dan Fisika
MIPA PUSAT UNS, terima kasih atas segala bantuannya.
9.
Kedua orang tua saya, Bapak Mujiono dan Ibu Wagiyah. Terima kasih
atas dukungan, doa, semangat apapun yang tiada hentinya kalian
berikan kepada saya. Dan kepada adik-adik saya Damai dan Ahyana
terima kasih atas dukungannya serta keluarga besar yang selalu
memberikan doa dan semangat bagi saya. Keberhasilan menyelesaikan
skripsi ini saya persembahkan sebagai salah satu wujud rasa
terimakasih saya.
10. Adik-adik ku tersayang Damai dan Ahyana yang menjadi motivasi
untuk selalu melakukan yang terbaik.
11. Tim Penelitian: Nur Hidayanti, Ardhyta Elma Ivenaria, dan Guruh Panji
Saputro, teman seperjuangan dalam penelitian enzim. Terimakasih atas
ilmu, kerja keras, waktu, dan kesabaran sudah menjadi patner skripsi
yang terbaik.
12. Sahabat sejak SMA: Diah Puspita N dan Anita Indrasari. Terima kasih
atas dukungan, kesenangan, dan semangatnya selama pengerjaan skripsi
ini.
13. Teruntuk teman lalala dan pejuang PP Irma Puspita E, Husnawati
Fatihah H, dan Fatiyan Yuwinda A. Terima kasih atas nasehat,
dukungan, bantuan, kegembiraan, dan semangatnya selama berjuang di
bangku kuliah
14. Teruntuk: Yumi, Tata, Ochim, Aziz, Ica, Ridho, Ayik, Salma, Sarah,
Istiqomah, Jeli, Novi Triani, Kikin, Lulus, Nenda, Meta, Siti, terima
kasih atas bantuan, semangat dan kenangan yang tercipta selama
penelitian.
vi
15. Untuk Aini mahmudah (Imud). Terima kasih atas nasehat dan
semangatnya, dan terima kasih pula telah menyediakan waktu menjadi
moderator seminar proposal maupun hasil.
16. Teruntuk penghuni kos “Tungga Dewi”: Mba Pit (Fitria Putri), Linda,
Angga dkk. Terima kasih telah bersedia meminjamkan ruang dan
fasilitas selama pengerjaan skripsi ini.
17. Seluruh anggota HIMAGHITA dan Folia yang telah membersamai
perjuangan ini.
18. Seluruh teman-teman ITP 2012 yang tidak dapat saya sebutkan satupersatu. Terimakasih banyak atas pertemanan, dukungan, dan semangat
“Sensasional”nya.
19. Kakak-kakak ITP 2011 dan adik-adik ITP 2013-2014 yang penulias
tidak dapat sebutkan satu persatu terima kasih atas dukungan dan
semangatnya.
20. Teman-teman Koass seperjuangan atas pengalaman, persahabatan dan
persaudaraannya selama ini.
21. Semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi ini
dan memberi dukungan, doa serta semangat bagi penulis untuk terus
berjuang.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
pada umumnya.
Surakarta,
Penulis
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .....................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
ii
PERNYATAAN .............................................................................................
iii
PERSEMBAHAN ..........................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ...................................................................................
v
DAFTAR ISI ..................................................................................................
viii
DAFTAR TABEL .........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xiii
RINGKASAN .................................................................................................
xiv
SUMMARY .....................................................................................................
xv
BAB I. PENDAHULUAN ..............................................................................
1
A. Latar Belakang..........................................................................
1
B. Rumusan Masalah ....................................................................
3
C. Tujuan Penelitian ......................................................................
3
D. Manfaat Penelitian ....................................................................
4
BAB II. LANDASAN TEORI .......................................................................
5
A. Tinjauan Pustaka .....................................................................
5
1. Buah Naga Super Merah .....................................................
5
2. Sari Buah ............................................................................
8
3. Pektin ...................................................................................
11
4. Selulosa ...............................................................................
12
5. Klarifikasi Sari Buah ...........................................................
14
6. Enzim Poligalakturonase .....................................................
15
7. Enzim Selulase ....................................................................
18
8. Pemurnian Enzim.................................................................
20
B. Kerangka Berpikir ....................................................................
22
C. Hipotesis...................................................................................
23
BAB III. METODE PENELITIAN ..............................................................
24
viii
A. Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................
24
B. Bahan dan Alat ........................................................................
24
1. Bahan ..................................................................................
24
2. Alat .....................................................................................
26
C. Tahapan Penelitian ...................................................................
26
1. Proses Persiapan Isolat .......................................................
26
2. Produksi, Isolasi, dan Ekstraksi Enzim Poligalakturonase
dan Enzim Selulase ..............................................................
2.1 Produksi Enzim Poligalakturonase dan Enzim
Selulase.......................................................................
2.2 Isolasi dan Ekstraksi Enzim Poligalakturonase dan
Enzim Selulase ...........................................................
3. Pemurnian Parsial Enzim Poligalakturonase dan Enzim
Selulase ...............................................................................
3.1 Presipitasi Amonium Sulfat ......................................
26
26
27
27
27
3.2
Dialisis .......................................................................
28
3.3
Uji Aktivitas Enzim ...................................................
29
4. Penentuan Konsentrasi Enzim Poligalakturonase dan
Enzim Pektinesterase ..........................................................
4.1 Penentuan Konsentrasi Enzim Poligalakturonase .....
29
29
4.2
Penentuan Konsentrasi Enzim Selulase ....................
30
4.3
Penentuan
Variasi
Konsentrasi
Enzim
Poligalakturonase dan Enzim Selulase .......................
Pembuatan Sari Buah Naga Super Merah .................
31
31
D. Metode Analisis ......................................................................
34
E. Rancangan Penelitian ...............................................................
35
4.4
ix
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................
36
A. Aktivitas Enzim Poligalakturonase dan Enzim Selulase ........
36
B. Pembuatan Sari Buah Naga Super Merah ...............................
36
C. Hasil Analisa Klarifikasi Sari Buahn Naga Super Merah ........
36
1. pH .......................................................................................
37
2. Total Padatan Terlarut ........................................................
40
3. Viskositas .............................................................................
43
4. Transmitansi .......................................................................
46
D. Rekomendasi Perlakuan Terbaik .............................................
48
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................
52
A. Kesimpulan ..............................................................................
52
B. Saran ........................................................................................
52
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
53
LAMPIRAN ...................................................................................................
59
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Buah Naga Super Merah ...............................
8
Tabel 3.1 Karakteristik Isolat Bakteri Pektinolitik AR2 dan Isolat
Bakteri Selulolitik S6 ....................................................................
25
Tabel 3.2 Karakteristik Enzim Poligalakturonase AR2 dan Enzim
Selulase S6 ...................................................................................
25
Tabel 3.3 Variasi Konsentrasi Enzim Poligalakturonase dan Enzim
Selulase..........................................................................................
31
Tabel 3.4 Metode Analisis Sari Buah Naga Super Merah ............................
34
Tabel 4.1 Rendemen Sari Buah Naga Super Merah .....................................
36
Tabel 4.2 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter pH .................................................................
37
Tabel 4.3 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter Total Padatan Terlarut ..................................
40
Tabel 4.4 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter Viskositas .....................................................
43
Tabel 4.5 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter Transmitansi .................................................
43
Tabel 4.6 Penentuan Konsentrasi Enzim Poligalakturonase Isolat AR2 dan
Enzim Selulase Terbaik Berdasarkan Faktor pH, Total Padatan
Terlarut, Transmitansi, dan Viskositas Sari Buah Naga Super
Merah ...........................................................................................
49
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Buah Naga Super Merah .........................................................
6
Gambar 2.2 Struktur Pektin .........................................................................
12
Gambar 2.3 Selobiosa...................................................................................
13
Gambar 2.4 Tipe Pemotongan Enzim Pektinase .........................................
17
Gambar 2.5 Tipe Pemotongan Enzim Selulase ............................................
19
Gambar 2.6 Kerangka Berpikir ...................................................................
22
Gambar 3.1 Diagram Tahapan Penelitian ....................................................
33
Gambar 4.1 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat AR2
dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada pH Sari Buah Naga
Super Merah ............................................................................
39
Gambar 4.2 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat AR2
dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada TPT Sari Buah Naga
Super Merah ............................................................................
41
Gambar 4.3 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat
AR2dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada Viskositas Sari
Buah Naga Super Merah .........................................................
44
Gambar 4.4 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat AR2
dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada Transmitansi Sari
Buah Naga Super Merah .........................................................
47
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Media Pektin Agar ...................................................................
57
Lampiran 2 Media Produksi Enzim Poligalakturonase................................
57
Lampiran 3 Media Starter Enzim Poligalakturonase ..................................
57
Lampiran 4 Media Selektif Bakteri Selulolitik ...........................................
58
Lampiran 5 Media Produksi Enzim Selulase ...............................................
58
Lampiran 6 Media Starter Enzim Selulase ..................................................
58
Lampiran 7 Reagen Uji Aktivitas Enzim .....................................................
59
Lampiran 8 Media Pereaksi Uji Aktivitas Enzim .......................................
59
Lampiran 9 Buffer Asetat 0,05 M pH 5,2 ....................................................
59
Lampiran 10 Perhitungan Jumlah Sel Mikroba ............................................
59
Lampiran 11 Tabel Konsentrasi Ammonium Sulfat .....................................
60
Lampiran 12 Dokumentasi ............................................................................
63
xiii
APLIKASI ENZIM POLIGALAKTURONASE DAN SELULASE
PADA KLARIFIKASI SARI BUAH NAGA SUPER MERAH
(Hylocereus costaricensis)
Hidayah Puji Riski
H 0911064
RINGKASAN
Dalam pembuatan sari buah terdapat proses klarifikasi untuk
menjernihkan dan menghindari adanya pengendapan yang tidak
diinginkan karena akan menurunkan penerimaan konsumen. Penambahan
enzim poligalakturonase dapat mengurangi kekeruhan dan menurunkan
viskositas sari buah. Enzim selulase mendegradasi selulosa menjadi subunit glukosa dengan menghidrolisis ikatan β-1,4 dalam rantai glukosa
sehingga meningkatkan hasil sari buah. Penggunaan enzim
poligalakturonase dan enzim selulase dapat meningkatkan hasil dan
kejernihan sari buah.
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui interaksi dan pengaruh
penggunaan enzim poligalakturonase isolat bakteri pektinolitik AR2 dan
enzim selulase isolat bakteri selulolitik S6 terhadap karakteristik sari
buah naga super merah berdasarkan parameter pH, total padatan terlarut,
viskositas, dan transmitansi. Rancangan penelitian menggunakan pola
Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RAL-Faktorial) dengan variasi
konsentrasi enzim poligalakturonase (0; 0,06%; 0,09% dan 0.1%) dan
variasi konsentrasi enzim selulase (0; 0,1% dan 0,13%) dengan tiga kali
ulangan sampel dan satu kali analisis.
Hasil penelitian ini diperoleh enzim poligalakturonase dan
selulase yaitu 0,161 U/ml dan 0,027 U/ml dengan purifikasi parsial.
Penambahan enzim poligalakturonase dan selulase dapat meningkatkan
nilai pH, meningkatkan nilai total padatan terlarut, menurunkan nilai
viskositas, dan meningkatkan nilai transmitansi sari buah naga super
merah. Sampel dengan penambahan enzim poligalakturonase 0,06% dan
selulase 0,13% dengan nilai total padatan terlarut 12,267 oBrix, nilai
viskositas 38,75 cP, nilai transmitansi 1,21 (%T535), dan nilai pH 6,083
merupakan sampel terpilih.. Nilai transmitansi terbaik pada sampel
dengan penambahan enzim poligalakturonase 0,06% dan selulase 0,13%
dengan nilai 1,21 (%T535).
Kata kunci: Enzim poligalakturonase, enzim selulase, klarifikasi sari
buah naga super merah
xiv
APPLICATION OF POLYGALACTURONASE AND
CELLULASE ENZYME IN THE CLARIFICATION OF SUPER
RED DRAGON FRUIT (Hylocereus costaricensis) JUICE
Hidayah Puji Riski
H0912064
SUMMARY
In the manufacture of fruit juices there were clarification process to
cleared and avoided any precipitation that did not desirable because it
would reduce consumer acceptance. The addition of polygalacturonase
enzymes could reduce turbidity and lowered the viscosity of juice.
Cellulase enzymes degraded cellulose into a sub-unit of glucose by
hydrolyzed β-1,4 bond in the chain of glucose to increase the yield of
fruit juice. The used of poligalacturonase and cellulase enzymes can
improved the yield and purity of fruit juice.
The purpose of this research was to determine the effect and
interaction of polygalacturonase enzyme pectinolitic bacterial isolate
AR2 and cellulase enzyme cellulolitic bacterial isolate S6 in the
characteristics of super red dragon fruit juice based on the parameters of
pH, total dissolved solids, viscosity, and transmittance. This research
used Randomized Complete Factorial Design (RCFD) with variation of
polygalacturonase enzyme concentration (0%; 0.06%; 0.09%; 0.1%) and
variation of cellulase enzyme concentration (0%; 0.1%; 0.13%) with
three times replication sample and one time analysis.
The results of this research was obtained enzyme activity of
polygalacturonase and cellulase was 0.161 U/ml and 0.027 U/ml
respectively by partial purification. Addition of polygalacturonase and
cellulase enzyme can increase pH, total dissolved solids, and
transmittance, but decreased the viscosity value of super red dragon fruit
juice. Sample with addition of polygalacturonase enzyme 0.06% and
cellulase enzyme 0.13% with value of total dissolved solids 12.267 oBrix,
viscosity 38.75 cP, transmittance 1.21 (% T535), and the pH value is
6.083 as selected samples. The highest transmittance value of the sample
with the addition of polygalacturonase and cellulase enzyme at
concentration 0.06% and 0.13% with a value of 1.21 (% T535).
Keywords: polygalacturonase enzyme; cellulase enzyme; clarification;
super red dragon fruit juice
xv
PADA KLARIFIKASI SARI BUAH NAGA SUPER MERAH
(Hylocereus costaricensis)
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh :
Hidayah Puji Riski
H0912064
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya Hidayah Puji Riski NIM: H0912064 Program Studi: Ilmu
dan Teknologi Pangan menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul
“APLIKASI ENZIM POLIGALAKTURONASE DAN SELULASE
PADA KLARIFIKASI SARI BUAH NAGA SUPER MERAH
(Hylocereus Costaricensis)” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan
untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga
tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya, data, atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 23 September 2016
Yang menyatakan
Hidayah Puji Riski
NIM. H0912064
iii
PERSEMBAHAN
Karya Kecil ini kupersembahkan pada:
Alloh Subhana wa Ta’alaa, sebagai wujud penghambaanku,
Ibu Wagiyah dan Bapak Mujiono
Adik-adik ku tersayang Damai dan Ahyana
Keluarga Besar tercinta
sebagai wujud terima kasihku
Almamaterku.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya,
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan
skripsi
“Aplikasi
Enzim
Poligalakturonase dan Selulase Pada Klarifikasi Sari Buah Naga Super
Merah (Hylocereus Costaricensis)”
merupakan salah satu syarat yang
harus dipenuhi untuk mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S-1) pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak,
untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada kepada semua
pihak yang telah membantu dan mendukung, diantaranya:
1.
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si selaku Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Pertanian
3.
Esti Widowati, S.Si. M.P selaku Pembimbing Utama dan Pembimbing
Akademik yang dengan sabar dan senang hati memberikan banyak
ilmu,
saran,
nasihat
yang
membangun
bagi
penulis
untuk
menyelesaikan skripsi ini.
4.
Edhi Nurhartadi., S.T.P., M.P selaku Pembimbing Pendamping yang
memberikan banyak
saran dan motivasi
bagi
penulis
dalam
menyelesaikan skripsi ini.
5.
Ardhea Mustika Sari, S.T.P., M.Sc selaku Penguji Skripsi yang
memberikan saran dan masukkan supaya penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini dengan baik.
6.
Bapak dan Ibu Dosen serta seluruh staff Program Studi Ilmu dan
Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Surakarta atas segala ilmu dan bantuan selama masa perkuliahan
penulis.
7. Ibu Sri Liswardani, S.P., Mbak Dinda, dan Pak Slamet selaku laboran
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan UNS, serta Pak Giyo dan
v
Pak Joko selaku Staff Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan UNS,
terima kasih banyak atas segala bantuannya selama penelitian dan
perkuliahan.
8. Ibu Diana, Pak Lantip, Pak Har selaku laboran Biologi dan Fisika
MIPA PUSAT UNS, terima kasih atas segala bantuannya.
9.
Kedua orang tua saya, Bapak Mujiono dan Ibu Wagiyah. Terima kasih
atas dukungan, doa, semangat apapun yang tiada hentinya kalian
berikan kepada saya. Dan kepada adik-adik saya Damai dan Ahyana
terima kasih atas dukungannya serta keluarga besar yang selalu
memberikan doa dan semangat bagi saya. Keberhasilan menyelesaikan
skripsi ini saya persembahkan sebagai salah satu wujud rasa
terimakasih saya.
10. Adik-adik ku tersayang Damai dan Ahyana yang menjadi motivasi
untuk selalu melakukan yang terbaik.
11. Tim Penelitian: Nur Hidayanti, Ardhyta Elma Ivenaria, dan Guruh Panji
Saputro, teman seperjuangan dalam penelitian enzim. Terimakasih atas
ilmu, kerja keras, waktu, dan kesabaran sudah menjadi patner skripsi
yang terbaik.
12. Sahabat sejak SMA: Diah Puspita N dan Anita Indrasari. Terima kasih
atas dukungan, kesenangan, dan semangatnya selama pengerjaan skripsi
ini.
13. Teruntuk teman lalala dan pejuang PP Irma Puspita E, Husnawati
Fatihah H, dan Fatiyan Yuwinda A. Terima kasih atas nasehat,
dukungan, bantuan, kegembiraan, dan semangatnya selama berjuang di
bangku kuliah
14. Teruntuk: Yumi, Tata, Ochim, Aziz, Ica, Ridho, Ayik, Salma, Sarah,
Istiqomah, Jeli, Novi Triani, Kikin, Lulus, Nenda, Meta, Siti, terima
kasih atas bantuan, semangat dan kenangan yang tercipta selama
penelitian.
vi
15. Untuk Aini mahmudah (Imud). Terima kasih atas nasehat dan
semangatnya, dan terima kasih pula telah menyediakan waktu menjadi
moderator seminar proposal maupun hasil.
16. Teruntuk penghuni kos “Tungga Dewi”: Mba Pit (Fitria Putri), Linda,
Angga dkk. Terima kasih telah bersedia meminjamkan ruang dan
fasilitas selama pengerjaan skripsi ini.
17. Seluruh anggota HIMAGHITA dan Folia yang telah membersamai
perjuangan ini.
18. Seluruh teman-teman ITP 2012 yang tidak dapat saya sebutkan satupersatu. Terimakasih banyak atas pertemanan, dukungan, dan semangat
“Sensasional”nya.
19. Kakak-kakak ITP 2011 dan adik-adik ITP 2013-2014 yang penulias
tidak dapat sebutkan satu persatu terima kasih atas dukungan dan
semangatnya.
20. Teman-teman Koass seperjuangan atas pengalaman, persahabatan dan
persaudaraannya selama ini.
21. Semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan skripsi ini
dan memberi dukungan, doa serta semangat bagi penulis untuk terus
berjuang.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca
pada umumnya.
Surakarta,
Penulis
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .....................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
ii
PERNYATAAN .............................................................................................
iii
PERSEMBAHAN ..........................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ...................................................................................
v
DAFTAR ISI ..................................................................................................
viii
DAFTAR TABEL .........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xiii
RINGKASAN .................................................................................................
xiv
SUMMARY .....................................................................................................
xv
BAB I. PENDAHULUAN ..............................................................................
1
A. Latar Belakang..........................................................................
1
B. Rumusan Masalah ....................................................................
3
C. Tujuan Penelitian ......................................................................
3
D. Manfaat Penelitian ....................................................................
4
BAB II. LANDASAN TEORI .......................................................................
5
A. Tinjauan Pustaka .....................................................................
5
1. Buah Naga Super Merah .....................................................
5
2. Sari Buah ............................................................................
8
3. Pektin ...................................................................................
11
4. Selulosa ...............................................................................
12
5. Klarifikasi Sari Buah ...........................................................
14
6. Enzim Poligalakturonase .....................................................
15
7. Enzim Selulase ....................................................................
18
8. Pemurnian Enzim.................................................................
20
B. Kerangka Berpikir ....................................................................
22
C. Hipotesis...................................................................................
23
BAB III. METODE PENELITIAN ..............................................................
24
viii
A. Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................
24
B. Bahan dan Alat ........................................................................
24
1. Bahan ..................................................................................
24
2. Alat .....................................................................................
26
C. Tahapan Penelitian ...................................................................
26
1. Proses Persiapan Isolat .......................................................
26
2. Produksi, Isolasi, dan Ekstraksi Enzim Poligalakturonase
dan Enzim Selulase ..............................................................
2.1 Produksi Enzim Poligalakturonase dan Enzim
Selulase.......................................................................
2.2 Isolasi dan Ekstraksi Enzim Poligalakturonase dan
Enzim Selulase ...........................................................
3. Pemurnian Parsial Enzim Poligalakturonase dan Enzim
Selulase ...............................................................................
3.1 Presipitasi Amonium Sulfat ......................................
26
26
27
27
27
3.2
Dialisis .......................................................................
28
3.3
Uji Aktivitas Enzim ...................................................
29
4. Penentuan Konsentrasi Enzim Poligalakturonase dan
Enzim Pektinesterase ..........................................................
4.1 Penentuan Konsentrasi Enzim Poligalakturonase .....
29
29
4.2
Penentuan Konsentrasi Enzim Selulase ....................
30
4.3
Penentuan
Variasi
Konsentrasi
Enzim
Poligalakturonase dan Enzim Selulase .......................
Pembuatan Sari Buah Naga Super Merah .................
31
31
D. Metode Analisis ......................................................................
34
E. Rancangan Penelitian ...............................................................
35
4.4
ix
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................
36
A. Aktivitas Enzim Poligalakturonase dan Enzim Selulase ........
36
B. Pembuatan Sari Buah Naga Super Merah ...............................
36
C. Hasil Analisa Klarifikasi Sari Buahn Naga Super Merah ........
36
1. pH .......................................................................................
37
2. Total Padatan Terlarut ........................................................
40
3. Viskositas .............................................................................
43
4. Transmitansi .......................................................................
46
D. Rekomendasi Perlakuan Terbaik .............................................
48
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................
52
A. Kesimpulan ..............................................................................
52
B. Saran ........................................................................................
52
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
53
LAMPIRAN ...................................................................................................
59
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Buah Naga Super Merah ...............................
8
Tabel 3.1 Karakteristik Isolat Bakteri Pektinolitik AR2 dan Isolat
Bakteri Selulolitik S6 ....................................................................
25
Tabel 3.2 Karakteristik Enzim Poligalakturonase AR2 dan Enzim
Selulase S6 ...................................................................................
25
Tabel 3.3 Variasi Konsentrasi Enzim Poligalakturonase dan Enzim
Selulase..........................................................................................
31
Tabel 3.4 Metode Analisis Sari Buah Naga Super Merah ............................
34
Tabel 4.1 Rendemen Sari Buah Naga Super Merah .....................................
36
Tabel 4.2 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter pH .................................................................
37
Tabel 4.3 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter Total Padatan Terlarut ..................................
40
Tabel 4.4 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter Viskositas .....................................................
43
Tabel 4.5 Hasil Analisis Klarifikasi Sari Buah Naga Super Merah
terhadap Parameter Transmitansi .................................................
43
Tabel 4.6 Penentuan Konsentrasi Enzim Poligalakturonase Isolat AR2 dan
Enzim Selulase Terbaik Berdasarkan Faktor pH, Total Padatan
Terlarut, Transmitansi, dan Viskositas Sari Buah Naga Super
Merah ...........................................................................................
49
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Buah Naga Super Merah .........................................................
6
Gambar 2.2 Struktur Pektin .........................................................................
12
Gambar 2.3 Selobiosa...................................................................................
13
Gambar 2.4 Tipe Pemotongan Enzim Pektinase .........................................
17
Gambar 2.5 Tipe Pemotongan Enzim Selulase ............................................
19
Gambar 2.6 Kerangka Berpikir ...................................................................
22
Gambar 3.1 Diagram Tahapan Penelitian ....................................................
33
Gambar 4.1 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat AR2
dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada pH Sari Buah Naga
Super Merah ............................................................................
39
Gambar 4.2 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat AR2
dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada TPT Sari Buah Naga
Super Merah ............................................................................
41
Gambar 4.3 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat
AR2dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada Viskositas Sari
Buah Naga Super Merah .........................................................
44
Gambar 4.4 Hubungan Penambahan Enzim Poligalakturonase Isolat AR2
dengan Enzim Selulase Isolat S6 pada Transmitansi Sari
Buah Naga Super Merah .........................................................
47
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Media Pektin Agar ...................................................................
57
Lampiran 2 Media Produksi Enzim Poligalakturonase................................
57
Lampiran 3 Media Starter Enzim Poligalakturonase ..................................
57
Lampiran 4 Media Selektif Bakteri Selulolitik ...........................................
58
Lampiran 5 Media Produksi Enzim Selulase ...............................................
58
Lampiran 6 Media Starter Enzim Selulase ..................................................
58
Lampiran 7 Reagen Uji Aktivitas Enzim .....................................................
59
Lampiran 8 Media Pereaksi Uji Aktivitas Enzim .......................................
59
Lampiran 9 Buffer Asetat 0,05 M pH 5,2 ....................................................
59
Lampiran 10 Perhitungan Jumlah Sel Mikroba ............................................
59
Lampiran 11 Tabel Konsentrasi Ammonium Sulfat .....................................
60
Lampiran 12 Dokumentasi ............................................................................
63
xiii
APLIKASI ENZIM POLIGALAKTURONASE DAN SELULASE
PADA KLARIFIKASI SARI BUAH NAGA SUPER MERAH
(Hylocereus costaricensis)
Hidayah Puji Riski
H 0911064
RINGKASAN
Dalam pembuatan sari buah terdapat proses klarifikasi untuk
menjernihkan dan menghindari adanya pengendapan yang tidak
diinginkan karena akan menurunkan penerimaan konsumen. Penambahan
enzim poligalakturonase dapat mengurangi kekeruhan dan menurunkan
viskositas sari buah. Enzim selulase mendegradasi selulosa menjadi subunit glukosa dengan menghidrolisis ikatan β-1,4 dalam rantai glukosa
sehingga meningkatkan hasil sari buah. Penggunaan enzim
poligalakturonase dan enzim selulase dapat meningkatkan hasil dan
kejernihan sari buah.
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui interaksi dan pengaruh
penggunaan enzim poligalakturonase isolat bakteri pektinolitik AR2 dan
enzim selulase isolat bakteri selulolitik S6 terhadap karakteristik sari
buah naga super merah berdasarkan parameter pH, total padatan terlarut,
viskositas, dan transmitansi. Rancangan penelitian menggunakan pola
Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RAL-Faktorial) dengan variasi
konsentrasi enzim poligalakturonase (0; 0,06%; 0,09% dan 0.1%) dan
variasi konsentrasi enzim selulase (0; 0,1% dan 0,13%) dengan tiga kali
ulangan sampel dan satu kali analisis.
Hasil penelitian ini diperoleh enzim poligalakturonase dan
selulase yaitu 0,161 U/ml dan 0,027 U/ml dengan purifikasi parsial.
Penambahan enzim poligalakturonase dan selulase dapat meningkatkan
nilai pH, meningkatkan nilai total padatan terlarut, menurunkan nilai
viskositas, dan meningkatkan nilai transmitansi sari buah naga super
merah. Sampel dengan penambahan enzim poligalakturonase 0,06% dan
selulase 0,13% dengan nilai total padatan terlarut 12,267 oBrix, nilai
viskositas 38,75 cP, nilai transmitansi 1,21 (%T535), dan nilai pH 6,083
merupakan sampel terpilih.. Nilai transmitansi terbaik pada sampel
dengan penambahan enzim poligalakturonase 0,06% dan selulase 0,13%
dengan nilai 1,21 (%T535).
Kata kunci: Enzim poligalakturonase, enzim selulase, klarifikasi sari
buah naga super merah
xiv
APPLICATION OF POLYGALACTURONASE AND
CELLULASE ENZYME IN THE CLARIFICATION OF SUPER
RED DRAGON FRUIT (Hylocereus costaricensis) JUICE
Hidayah Puji Riski
H0912064
SUMMARY
In the manufacture of fruit juices there were clarification process to
cleared and avoided any precipitation that did not desirable because it
would reduce consumer acceptance. The addition of polygalacturonase
enzymes could reduce turbidity and lowered the viscosity of juice.
Cellulase enzymes degraded cellulose into a sub-unit of glucose by
hydrolyzed β-1,4 bond in the chain of glucose to increase the yield of
fruit juice. The used of poligalacturonase and cellulase enzymes can
improved the yield and purity of fruit juice.
The purpose of this research was to determine the effect and
interaction of polygalacturonase enzyme pectinolitic bacterial isolate
AR2 and cellulase enzyme cellulolitic bacterial isolate S6 in the
characteristics of super red dragon fruit juice based on the parameters of
pH, total dissolved solids, viscosity, and transmittance. This research
used Randomized Complete Factorial Design (RCFD) with variation of
polygalacturonase enzyme concentration (0%; 0.06%; 0.09%; 0.1%) and
variation of cellulase enzyme concentration (0%; 0.1%; 0.13%) with
three times replication sample and one time analysis.
The results of this research was obtained enzyme activity of
polygalacturonase and cellulase was 0.161 U/ml and 0.027 U/ml
respectively by partial purification. Addition of polygalacturonase and
cellulase enzyme can increase pH, total dissolved solids, and
transmittance, but decreased the viscosity value of super red dragon fruit
juice. Sample with addition of polygalacturonase enzyme 0.06% and
cellulase enzyme 0.13% with value of total dissolved solids 12.267 oBrix,
viscosity 38.75 cP, transmittance 1.21 (% T535), and the pH value is
6.083 as selected samples. The highest transmittance value of the sample
with the addition of polygalacturonase and cellulase enzyme at
concentration 0.06% and 0.13% with a value of 1.21 (% T535).
Keywords: polygalacturonase enzyme; cellulase enzyme; clarification;
super red dragon fruit juice
xv