PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS
EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI
JARAK KEPYAR (Ricinus communis L) TERHADAP
HIDROLISIS MINYAK WIJEN
SKRIPSI
NORA ANGGIANI SIREGAR
060802040
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR
(Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
NORA ANGGIANI SIREGAR 060802040
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011
PERSETUJUAN
Judul : PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR (Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN
Kategori : SKRIPSI
Nama : NORA ANGGIANI SIREGAR Nomor Induk Mahasiswa : 060802040
Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Mei 2011
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Prof. Dr. R.A. Harlinah S.P.W., M.Sc. Drs. Firman Sebayang, MS NIP. 130175778 NIP. 195607261985031001
Diketahui/Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS NIP. 1954080301985032001
PERNYATAAN
PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR
(Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2011
NORA ANGGIANI SIREGAR 060802040
PENGHARGAAN
Alhamdulillah,,Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah yang sangat besar sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang diberi judul “ PENENTUAN pH DAN SUHU
OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS CRUDE ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI JARAK KEPYAR (Ricinus communis L) TERHADAP HIDROLISIS MINYAK WIJEN “.
Pada kesempatan ini, Penulis ingin berterima kasih kepada :
1. Ayahanda NIRWAN EFENDI SIREGAR dan Ibunda NURSATIUR NIARI HUTASUHUT yang telah membesarkan dan menyayangi serta banyak berkorban untuk Penulis,,
Abang-abang Penulis : NAHAPAL SIREGAR dan FAHRIZAL SIREGAR, Kakak dan Abang ipar : NIRMALA SIREGAR dan SONI ARFAN, yang selalu memberikan semangat dan dukungan, baik secara moril dan materil kepada Penulis,, serta tidak lupa untuk sepupu tersayang DICKY RHAMADHAN HUTASUHUT.
2. Bapak Drs.Firman Sebayang,MS selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Prof.Dr.RA.Harlinah SPW,MSc selaku Dosen pembimbing II Penulis yang telah dengan sabar membantu dan membimbing Penulis dalam mengerjakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini.
3. Ketua Departemen dan Sekretaris Departemen Kimia S-1 Ibu Dr. Hj. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, MSc.
4. Ibu Juliati Tarigan,MSi selaku dosen wali Penulis dan seluruh staf Dosen pengajar Jurusan Kimia FMIPA USU Medan, khususnya Bapak dan Ibu Dosen bidang Biokimia, Prof.Dr. RA. Harlinah SPW,MSc ; Dr.Ribu Surbakti,MS ; Dr.Hj.Rumondang Bulan Nasution,MS ; Drs.Firman Sebayang ,MS ; Dr.Hj.Yuniarti Yusak,MS ; Dra.Hj.Emma Zaidar Nst,MSi atas semua ilmu yang telah diberikan.
5. Para Guru staf pengajar di SMA Negeri 8 Medan yang telah mengantarkan Penulis menjadi mahasiswa di Universitas Sumatera Utara Medan.
6. Seluruh anggota ‘keluarga kedua’ di Laboratorium Biokimia FMIPA USU: kak Fia dan kak Fika (yang banyak membantu), Agung, Ardi, Egy, Eko dan Nurmala”Meeniq”(sahabat seperjuangan ‘06 yang saling mendukung), serta adik-adik ‘07 dan ‘08 : Decy, Erpina, Oki, Feri, Arini, Annisa, Dian, dan Zoraya, yang selalu menghibur Penulis.
7. Sahabat – sahabat di bangku SMA Penulis : Siska, Mia, Putra, Yanti, Rina, dan Sonia yang selalu memberikan semangat.
8. Sahabat - Sahabat di Kimia USU : Fitri, Rani, Nelvi, Nurmala”Meeniq” dan angkatan ’06 lainnya yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Akhirnya Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun dari semua pihak demi terciptanya kesempurnaan dari skripsi ini, semoga ALLAH SWT membalas semua kebaikan kita dan memberikan kebahagian bagi kita semua. Amin Ya Rabbal Alamin.
Medan, Mei 2011
Penulis
ABSTRAK
Telah dilakukan penentuan pH dan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji jarak kepyar (Ricinus communis L). Kecambah biji jarak kepyar dibuat melalui proses perendaman, pemisahan biji dari larutan perendaman dan
perkecambahan biji dilakukan pada suhu 28 – 30oC selama 4 hari. Crude enzim lipase
diperoleh dengan dua kali sentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putaran 5000 rpm dan 3400 rpm dengan penambahan aseton dan pengeringan dengan freeze drier. Serbuk crude enzim lipase yang dihasilkan diambil sebanyak 0,5 gram dan dilarutkan didalam 50 mL buffer fosfat pH 7,0. Uji aktivitas dari crude enzim lipase dilakukan dengan pengukuran kadar asam lemak bebas yang diperoleh dari proses hidrolisis minyak wijen sebagai substrat dengan metode titrimetri pada variasi suhu
30; 35; 40; 45; 50oC dan pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0. Pada proses hidrolisis minyak
wijen untuk menentukan aktivitas crude enzim lipase diperoleh pH dan suhu optimum
DETERMINATION OF OPTIMUM pH AND TEMPERATURE FOR CRUDE LIPASE ENZYME ACTIVITY FROM CASTOR BEAN
(Ricinus communis L) SEED GERMINATION TO HYDROLYSIS SESAME OIL
ABSTRACT
Determination of optimum pH and temperature for crude lipase enzyme activity from castor bean seeds germination had been conducted. Castor bean seed germination made by soaking time process, seed separation from solution of soaking and seed
germination in temperature 28 – 30oC during 4 days. Crude lipase enzyme was
obtained by centrifugations during 30 minutes with the speed of rotation 5000 rpm and 3400 rpm, and addition of acetone and drying by freeze drier. Crude lipase enzyme powder generated taken 0.5 grams ad diluted by buffer phosphate pH 7.0. The activity test of crude lipase enzyme doing by measurement of free fatty acids levels obtained from hydrolysis process of sesame oil as substrate by titrimetric methods
with temperature variations 30o; 35o; 40o; 45o; 50oC and pH variations 6.0; 6.5; 7.0;
7.5 and 8.0. In hydrolysis process of sesame oil obtained the optimum pH and
temperature by crude lipase enzymes were 7.0 and 35oC with the highest activity was
521,9976 µmol/ ml/ minutes.
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN ii PERNYATAAN iii PENGHARGAAN iv ABSTRAK vi ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
BAB I PENDAHULUAN 1 1.1.Latar Belakang 1 1.2.Permasalahan 3 1.3.Pembatasan masalah 3 1.4.Tujuan penelitian 4 1.5.Manfaat penelitian 4 1.6.Metodologi penelitian 4 1.7.Lokasi penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1. Tanaman Jarak Kepyar (Ricinus communis L) 6
2.1.1. Komposisi Kimia Biji Jarak Kepyar 7
2.2. Perkecambahan Biji 7
2.3. Enzim 9
2.3.1. Sifat – sifat Enzim 10
2.3.2. Faktor – faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim 11
2.3.3. Klasifikasi Enzim 12
2.4. Enzim Lipase 14
2.4.1. Sifat – sifat Enzim Lipase 15
2.4.2. Sumber – sumber Enzim Lipase 15
2.4.3. Aktivitas Enzim Lipase 16
2.5. Minyak Wijen Sebagai Substrat 17
2.6. Modifikasi Minyak dan Lemak yang di Katalisis Oleh Lipase 18
2.6.1. Transesterifikasi 19
2.6.2. Asidolisis 21
2.6.3. Gliserolisis / Esterifikasi 22
BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 24
3.1. Alat – alat 24
3.2. Bahan – bahan 25
3.3. Prosedur Penelitian 25
3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi 25
3.3.2. Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M 26
3.3.3. Pembuatan Kecambah Dari Biji Jarak Kepyar 26
3.3.4. Penyediaan Crude Enzim Lipase Dari Kecambah Biji
Jarak kepyar 26
3.3.5. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim
Lipase Dalam Supernatan Pada Hidrolisis Minyak Wijen 27
3.3.6. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim
Lipase Dalam Supernatan Pada Hidrolisis Minyak Wijen 27
3.4. Bagan penelitian 28
3.4.1. Pembuatan Kecambah dari Biji Jarak 28
3.4.2. Penyediaan Crude Enzim Lipase Dari
Kecambah Biji Jarak Kepyar 29
3.4.3. Penentuan Suhu Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim
Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen 30
3.4.4. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim
Lipase Pada Hidrolisis Minyak Wijen 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 32 4.1.1. Penentuan Suhu dan pH Optimum Untuk Aktivitas
Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar
Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen 32
4.2. Pembahasan Hasil Penelitian
4.2.1. Isolasi Crude Enzim Lipase Dari Kecambah
Biji Jarak Kepyar 34
4.2.2. Penentuan Suhu dan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah
Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L)
Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen 34
4.2.3. Penentuan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Jarak Kepyar (Ricinus communis L)
Terhadap Hidrolisis Minyak Wijen 36
4.2.4. Penentuan waktu inkubasi pada suhu 35oC dan pH 7.0 37
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 38
5.1. Kesimpulan 38
5.2. Saran 38
DAFTAR PUSTAKA 39
LAMPIRAN 41
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Komposisi biji jarak kepyar 7
Tabel 2.2. Komposisi asam lemak pada minyak wijen 17
Tabel 2.3. Asam lemak dan posisi spesifik dari lipase yang dipilih
untuk digunakan didalam modifikasi nutrisi lemak dan minyak 19
Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Buffer Fosfat pH 6,0 – 8,0 26
Tabel 4.1. Hasil Perhitungan aktivitas crude enzim lipase
pada suhu 30 – 50oC 32
Tabel 4.2. Hasil Perhitungan aktivitas crude enzim lipase
pada pH 6,0 – 8,0 33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Reaksi hidrolisis trigliserida oleh enzim lipase 15
Gambar 2.2. TAG diturunkan dari 1,3 reaksi transesterifikasi yang dikatalisis oleh lipase diantara sebuah TAG
rantai menengah (A) atau metil ester (B) dan TAG rantai panjang 20
Gambar 2.3. TAG yang potensial diturunkan dari 1,3 reaksi asidolisis yang dikatalisis oleh lipase diantara sebuah TAG
rantai panjang dan sebuah asam lemak rantai menengah 21
Gambar 2.4.TAG yang potensial dari esterifikasi nonspesifik yang dikatalisis oleh lipase(A) dan gliserolisis (B) reaksi antara gliserol dan sebuah sam lemak tidak jenuh
dan sebuah asam lemak tidak jenuh-etil ester, secara bersamaan 23
Grafik 4.1. Penentuan suhu optimum untuk aktivitas
crude enzim lipase terhadap hidrolisis minyak wijen 35
Grafik 4.2. Penentuan pH optimum untuk aktivitas crude enzim lipase
terhadap hidrolisis minyak wijen 36
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan pembuatan buffer fosfat 0,05 M 35
Lampiran 2. Perhitungan Kadar ALB (Asam Lemak Bebas) 36
Hasil hidrolisis minyak wijen oleh Crude Enzim Lipase
Lampiran 3. Perhitungan aktivitas crude enzim lipase 36
