Prosuksi Protease Bacillus Subtilis ATCC 6051 dan Penerapannya dalam Pembuatan Protein Hidrolisat Nabati

(1)

PRODUKSI PROTEASE Ba~illus subtilis ATGG 6051

DAN PENERAPANNVA DALAM

PEMBUATAN PROTElN HlDROLlSAT NABATl

Oleh :

JACKING EDYANTO WlJAYA

F. 210393

1988

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GlZl

(2)

PRODUKSI PROTEASE B a c i l l u s s u b t i l i s _ATCC 6051

DAN PENERAPANNYA DALAH

PEHBUATAN PROTEIN HIDROLISAT NABATI

OLEH :

JACKING EDYANTO W I J A Y A

F . 2 1 0 3 9 3

SKRIPSI

s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k m e m p e r o l e h g e l a r

S a r j a n a T e k n o l o g i P e r t a n i a n

p a d a

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN G I Z I FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

1 _NS'I'I'fU'i' I : 1 t f;O(;OH FAKULTAS TEKNOLOG I 1'EKTAN IAN

DAN PENERAPANNYA DALAH

SKRIPSI

s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r

pada J u r u s a n T e k n o l o s i Pangan d a n G i z i F a k u l t a s 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 S o g o r

OLEH:

-

F.

210393

D i l a h i r k a n p a d a t a n g g a l 10 _{F e b r u a r i} ₁₉₆₅

T a n g g a l l u l u s : 22 O k t o b e r 1988

Bogor,

/fi

November 1988 D i s e t u j u i o l e h :

T. S u h a r ( I r . T u n t e d j a I r a a a d i , M.S.)

...

(4)

J a c k i n g E d y a n t o H i j a y a . F 2 1 0 3 9 3 . P r o d u k s i P r o t e a s e

B a c i l l u s s u b t i l i s _ATCC _{6 0 5 1 d a n P e n e r a p a n n y a d a l a m Pembuatan}

P r o t e i n H i d r o l i s a t N a b a t i . D i b a u a h b i m b i n g a n n a g g y T. S u h a r t o n o d a n T u n t e d j a I r a u a d i .

RINGKASAH

P e n e l i t i a n i n i t e r d i r i d a r i t i g a t a h a p , y a i t u

s u p l e m e n t a s i b e r b a g a i j e n i s s u m b e r k a r b o n ke d a l a m m e d i a

l i m b a h c a i r t a h u u n t u k m e n i n g k a t k a n a k t i v i t a s p r o t e a s e y a n g

d i h a s i l k a n 5. s u b t i l i s ATCC 6 0 5 1 , p e n g u j i a n s i f a t - s i f a t

p r o t e a s e y a n g d i p r o d u k s i d a n p e n e r a p a n p r o t e a s e i t u d a l a m

p e m b u a t a n p r o t e i n h i d r o l i s a t n a b a t i .

Dari b e r b a g a i s u m b e r k a r b o n y a n g d i c o b a k a n (ampas

t a p i o k a , p a t i t e r l a r u t , m o l a s e d a n g l u k o s a ) s e h i n g g a

k o n s e n t r a s i k a r b o h i d r a t t e r s e d i a 2%, t e r l i h a t a m p a s t a p i o k a

m e r u p a k a n s u m b e r k a r b o n t e r b a i k u n t u k 8. _{s u b t i l i s .}

P e n i n g k a t a n k o n s e n t r a s i ampas t a p i o k a d a r i 4 % _{m e n j a d i} 8 %

d i i k u t i k e n a i k a n a k t i v i t a s p r o t e a s e d a r i 0 . 2 5 5 m e n j a d i 0 . 5 1 5

U / m L .

Dalam p e r c o b a a n i n i j u g a d i c o b a k a n s u p l e m e n t a s i k h a m i r p e r a g i k e d a l a m m e d i a l i m b a h c a i r t a h u y a n g t e l a h d i p e r k a y a 2 % a m p a s t a p i o k a . T e r n y a t a penambahan s u m b e r n i t r o g e n i n i

j u s t r u m e n u r u n k a n a k t i v i t a s p r o t e a s e d a r i 3 . 0 3 5 m e n j a d i

(5)

P r o t e a s e yang d i p r o d u k s i menunjukkan a k t i v i t a s optimum

p a d a pH 8 - 9 dan suhu 6 0 ' ~ s e r t a cukup s t a b i l p a d a suhu 37 d a n

5 0 ' ~ . A k t i v i t a s p r o t e a s e a k a n t i n g g a l 87X s e t e l a h d i p a n a s k a n

8 0 m e n i t _{p a d a suhu 3 7 ' ~ dan t i n g g a l 80X s e t e l a h d i p a n a s k a n selarna}

8 0 m e n i t p a d a suhu 5 0 ' ~ .

Penanbahan 0 . 2 mmol/L CaC12 ke dalam l a r u t a n e k s t r a k k a s a r e n z i n d a p a t meningkatkan a k t i v i t a s p r o t e a s e d a r i

0 . 1 5 0 m e n j a d i 0.326 U/mL.

Pada k o n d i s i yang d i c o b a k a n , enzim yang d i p r o d u k s i mampu

m e n g h i d r o l i s a p r o t e i n k o n s e n t r a t k a c a n g t a n a h h i n g g a d e r a j a t

(6)

KATA PENGANTAR

P u j i s y u k u r y a n g t i d a k t e r h i n g g a k i r a n y a p e n u l i s h a t u r k a n

k e h a d a p a n Bapa Yang Haha Kuasa a t a s s e l e s a i n y a p e n e l i t i a n d a n p e n u l i s a n s k r i p s i i n i .

Ucapan t e r i m a k a s i h s e b a n y a k - b a n y a k n y a j u g a i n g i n p e n u l i s

h a t u r k a n k e p a d a :

1. D r . I r . Haggy T. S u h a r t o n o s e l a k u Pembimbing Utama y a n g t e l a h b a n y a k meluangkan waktu b e r h a r g a n y a u n t u k

k o n s u l t a s i kami d a n

2 . I r . T u n t e d j a I r a w a d i , MS s e l a k u Pembimbing Pendamping y a n g s a r a n n y a s a n g a t b e r g u n a d a l a m memecahkan n a s a l a h

p e n g u k u r a n a k t i v i t a s p r o t e a s e .

R a s a terima k a s i h k h u s u s p e n u l i s h a t u r k a n p a d a mama, p a p a , k a k a k - k a k a k d a n a d i k s e r t a s i a n a t a s p e r h a t i a n d a n d o r o n g a n s e m a n g a t k e p a d a p e n u l i s d a l a m m e n y e l e s a i k a n p e n u l i s a n

(7)

DAFTAR I S 1

Halaman

KATA PENGANTAR

. . .

i i i

DAFTAR TABEL

. . .

v i

DAFTAR GAMBAR

. . .

v i i

DAFTAR LAMPIRAN

. . .

i x

I

.

PENDAHULUAN

. . .

1

I1

.

TINJAUAN PUSTAKA

. . .

4

A

.

PROTEASE

...

4

1

.

D e f i n i s i Umum

. . .

4

2

.

S p e s i f i s i t a s

...

5

.

3 D e r a j a t H i d r o l i s i s

. . .

8

4

.

P e n g g u n a a n K o m e r s i a l

. . .

8

B

.

PROTEASE MIKROBA

. . .

10

C

.

PROTEASE Bacillus subtilis

. . .

_{1 2} D

.

SINTESA DAN PRODUKSI PROTEASE EKSTRASELULAR

...

17

. . .

1

.

_{S i n t e s a} ₁₇

.

2

.

P r o d u k s i P r o t e a s e B subtilis

. . .

2 1 E

.

PEMANFAATAN LIMBAH DALAM PROSES FERMENTASI

...

27

1

.

L i m b a h C a i r T a h u

. . .

2 8 2

.

Ampas T a p i o k a

. . .

3 0 3

.

T e t e s T e b u

. . .

31

. . .

F

.

PROTEIN HIDROLISAT NABATI 3 2 I11

.

TUJUAN PENELITIAN

. . .

3 7 I V

.

BAHAN DAN METODA

. . .

38

A

.

BAHAN DAN ALAT

. . .

38

(8)

B

.

HETODA PENELITIAN

. . .

3 9

1

.

P e n e l i t i a n P e n d a h u l u a n

. . .

3 9

2

.

P e n e l i t i a n Utama

...

4 1

V

.

HASIL DAN PEHBAHASAN

...

4 7

A

.

PENELITIAN PENDAHULUAN

...

4 7

1

.

Kandungan Kimiawi Bahan-Bahan Peramuan

...

4 7

2

.

A k t i v i t a s P r o t e a s e B

.

subtilis _{y a n g Ditum-}

buhkan p a d a Media S i n t e t i k d a n Limbah

C a i r Tahu

. . .

4 8

3

.

P e n g a r u h Penambahan B e r b a g a i J e n i s Sumber

Karbon T e r h a d a p A k t i v i t a s P r o t e a s e

...

5 1

B

.

PENELITIAN UTAMA

...

5 8 1

.

P e n g a r u h Penambahan K o m b i n a s i B e r b a g a i Kon-

s e n t r a s i Ampas T a p i o k a d a n Khamir P e r a g i

. . .

5 8

2

.

P e n g u j i a n S i f a t - S i f a t P r o t e a s e y a n g Diha-

s i l k a n

. . .

62

3

.

P e r b a n d i n g a n d e n g a n P r o t e a s e K o m e r s i a l

. . .

66

4

.

P e m b u a t a n P r o t e i n H i d r o l i s a t N a b a t i

. . .

6 8

V I

.

KESIMPULAN

. . .

7 0

V I I

.

SARAN

. . .

7 2 DAFTAR PUSTAKA

. . .

7 3

(9)

Halaman

T a b e l 1

.

P e n g g o l o n g a n p r o t e a s e b e r d a s a r k a n k i s a r a n

pH optimum

...

6 [image:9.521.59.479.116.599.2]

T a b e l 2

.

I n d u s t r i pemakai p r o t e a s e dan n i k r o b a pengha-

...

s i l p r o t e a s e yang b e r s a n g k t a n 9

T a b e l 3

.

H i k r o b a p e n g h a s i l p r o t e a s e e k s t r a s e l l a r

...

1 3

T a b e l 4

.

P r o t e a s e - k o m e r s i a l d a r i mikroba yang t e r s e -

s e d i a d i p a s a r a n

...

1 3

T a b e l 5

.

S p e s i e s - s p e s i e s Bacillus _{p e n g h a s i l p r o t e a s e}

..

₁₄

...

T a b e l 6

.

S i f a t - s i f a t p r o t e a s e a l k a l i dan n e t r a l 15

T a b e l 7

.

Bahan mentah u n t u k m e d i a mikroba p e n g h a s i l

p r o t e a s e

...

2 5

T a b e l 8

.

K o m p o s i s i media u n t u k Bacillus _{p e n g h s i l}

p r o t e a s e

...

2 5

T a b e l 9

.

Kandungan b e b e r a p a komponen dalam limbah

...

c a i r tabu 29

T a b e l 10

.

Kandungan kimiawi ampas t a p i o k a

...

31

T a b e l 11

.

Kandungan kimiawi t e t e s t e b u a t a u molase

...

32

T a b e l 1 2

.

K o m p o s i s i media s i n t e t i k

...

39

...

T a b e l 1 3

.

P e n g k u r a n a k t i v i t a s p r o t e a s e 4 2

T a b e l 14

.

Kandungan kimiawi bahan-bahan yang d i g u n a -

...

kan p a d a p e r a a u a n m e d i a f e r m e n t a s i 47

T a b e l 1 5

.

P e r b a n d i n g a n a k t i v i t a s p r o t e a s e yang d i h a -

...

(10)

D M T A R GAHBAR

[image:10.524.57.479.85.759.2]

Halaman Gambar 1. K l a s i f i k a s i enzim p r o t e a s e y a n g d i h a s i l k a n

o l e h m i k r o b a

. . .

11

Gambar 2. P r o s e d u r umum i n o k u l a s i d a n i n k u b a s i B. sub-

.

t i l i s _{p a d a b e r b a g a i m e d i a y a n g d i c o b a k a n . . . 4 0}

Gambar 3 . P r o s e d u r pembuatan p r o t e i n h i d r o l i s a t

n a b a t i y a n g d i c o b a k a n

...

4 5

Gambar 4 . P r o s e d u r pembuatan p r o t e i n k o n s e n t r a t

k a e a n g t a n a h

...

46

Gambar 5 . A k t i v i t a s p r o t e a s e

B.

s u b t i l i s _{y a n g d i t u m -}

buhkan p a d a m e d i a l i m b a h e a i r t a h u d a n

s i n t e t i k

...

49

Gambar 6 . P e r u b a h a n pH m e d i a l i m b a h c a i r t a h u d a n

s i n t e t i k s e l a m a f e r m e n t a s i b e r l a n g s u n g

...

51

Gambar 7 . P e n g a r u h penambahan b e r b a g a i sumber k a r b o n t e r h a d a p a k t i v i t a s p r o t e a s e y a n g d i h a s i l k a n 5. s u b t i l i s _{y a n g d i t u m b u h k a n p a d a}

l i m b a h c a i r t a h u

...

5 3

Gambar 8 . P e n g a r u h pH awal b e r b a g a i m e d i a t e r h a d a p a k t i v i t a s p r o t e a s e y a n g d i h a s i l k a n

B. s u b t i l i s

...

_{5 5}

Gambar 9 . P e r u b a h a n pH m e d i a d a n a k t i v i t a s p r o t e a s e

s e l a m a f e r m e n t a s i b e r l a n g s u n g

...

3 7

Gambar 1 0 . P e n g a r u h k o m b i n a s i k o n s e n t r a s i ampas

t a p i o k a d a n k h a m i r p e r a g i t e r h a d a p a k t i v i -

t a s p r o t e a s e y a n g d i h a s i l k a n B. s u b t i l i s

y a n g d i t u m b u h k a n p a d a l i m b a h c a i r t a h u

...

5 9

Gambar 11. P e n g a r u h k o m b i n a s i k o n s e n t r a s i ampas t a p i - o k a d a n k h a m i r p e r a g i t e r h a d a p p e r u b a h a n

pH m e d i a s e l a m a f e r m e n t a s i 5. s u b t i l i s

p a d a l i m b a h c a i r t a h u

. . .

6 0

Gambar 1 2 . P e n g a r u h k o m b i n a s i k o n s e n t r a s i ampas t a p i - o k a d a n k h a m i r p e r a g i t e r h a d a p p e r u b a h a n k o n s e n t r a s i p r o t e i n e k s t r a s e l u l a r s e l a m a f e r m e n t a s i B. s u b t i l i s _{p a d a l i m b a h} _{c a i r}

t a h u

...

61

Gambar 1 3 . P e n g a r u h k o n s e n t r a s i ampas t a p i o k a t e r h a d a p a k t i v i t a s p r o t e a s e B. s u b t i l i s _{y a n g}

. . .

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

PRODUKSI PROTEASE Ba~illus subtilis ATGG 6051

DAN PENERAPANNVA DALAM

PEMBUATAN PROTElN HlDROLlSAT NABATl

Oleh :

JACKING EDYANTO WlJAYA

F. 210393

1988

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GlZl

(100)

DAN PENERAPANNYA DALAH

OLEH :

F . 2 1 0 3 9 3

SKRIPSI

s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k m e m p e r o l e h g e l a r

p a d a

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN G I Z I FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(101)

1 _NS'I'I'fU'i' I : 1 t f;O(;OH FAKULTAS TEKNOLOG I 1'EKTAN IAN

DAN PENERAPANNYA DALAH

SKRIPSI

s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r

pada J u r u s a n T e k n o l o s i Pangan d a n G i z i F a k u l t a s 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 S o g o r

OLEH:

-

F.

210393

D i l a h i r k a n p a d a t a n g g a l 10 _{F e b r u a r i} ₁₉₆₅

T a n g g a l l u l u s : 22 O k t o b e r 1988

Bogor,

/fi

November 1988 D i s e t u j u i o l e h :

T. S u h a r ( I r . T u n t e d j a I r a a a d i , M.S.)

...

(102)