INHIBISI AKTIVITAS INVERTASE PADA SUKROSA
DENGAN MENGGUNAKAN TEMBAGA SULFAT (CuSO4)
Oleh
RHENI HAFIDIANA F34102016
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Inhibisi Aktivitas Invertase pada Sukrosa dengan Menggunakan
Tembaga Sulfat (CuSO4)
Ringkasan
Sukrosa (glucose-1,2 fructose) merupakan pemanis yang banyak
dikonsumsi dalam kehidupan manusia. Gula biasanya diartikan sebagai sukrosa untuk penggunaan komersial. Sumber sukrosa umumnya didapatkan dari nira, seperti nira tebu, nira kelapa, nira siwalan maupun dari bit. Kandungan sukrosa dalam masing-masing nira tersebut berbeda, yaitu nira tebu mengandung 14 - 20% sukrosa, nira kelapa mengandung 15 - 20% sukrosa dan nira siwalan mengandung 10 - 15% sukrosa.
Degradasi sukrosa merupakan hal yang harus dihindari pada industri gula karena mempersulit proses kristalisasi. Hal ini disebabkan oleh hidrolisis sukrosa menjadi gula invert, disebut juga gula pereduksi (glukosa dan fruktosa) atau
senyawa turunan lainnya pada produk-produk gula seperti sukrosa, merupakan penyebab menurunnya kualitas produk tersebut. Inhibisi aktivitas enzim telah dilakukan dengan mengkombinasikan suhu dan tekanan tinggi, namun mempengaruhi kualitas produk. Aktivitas enzim dipengaruhi oleh suhu, pH, konsentrasi enzim konsentrasi substrat, serta adanya inhibitor. Inhibitor dapat berupa bahan alami, seperti kentang, tomat dan tembakau. Akan tetapi, selain mengandung inhibitor, bahan tersebut masih mengandung bahan lain, sehingga perlu pemurnian. Kation Cu (II) dalam bentuk garam logam CuCl2 talah diteliti
dapat menghambat aktivitas invertase. Terdapat garam Cu (II) lainnya, yaitu CuSO4. Aktivitas invertase dengan penambahan garam logam CuSO4 pada
kondisi konsentrasi, konsentrasi substrat, pH, suhu dan lama pemanasan yang berbeda perlu diteliti, sehingga diketahui kemampuan inhibisi garam logam tersebut. Selain itu, dapat diketahui model kinetika inhibisi yang penting untuk keperluan rekayasa proses.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan hubungan perubahan pH, konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, suhu inkubasi dan lama pemanasan dengan adanya penambahan CuSO4 terhadap degradasi sukrosa. Penelitian ini
juga bertujuan untuk menentukan parameter kinetika laju degradasi (KM dan
Vmaks) sukrosa dengan adanya penambahan CuSO4. Keseluruhan pengujian
menggunakan metode pengukuran gula pereduksi yang dihasilkan akibat hidrolisis sukrosa menggunakan DNS (dinitro salicylic acid). Pengaruh perubahan
faktor pada setiap taraf ditentukan dengan menggunakan analisis sidik ragam (Anova) dan uji lanjut Duncan. Model dan parameter kinetika inhibisi yang paling
pH 3 dan pH 7 ke atas serta turun signifikan hingga 20 detik pemanasan. Inhibisi oleh CuSO4 0.125 mM terjadi pada lama pemanasan 0 – 10 detik.
Kinetika inhibisi laju degradasi sukrosa oleh CuSO4 yang dilakukan pada
pH 7 dengan tiga titik suhu (40°C, 50°C, 60°C) menghasilkan nilai KM dan Vmaks
yang berbeda. Kecepatan reaksi meningkat dengan kenaikan suhu. Model kinetika inhibisi invertase oleh CuSO4 berbeda pada setiap suhu yang diujikan. Model
inhibisi oleh CuSO4 pada suhu 40°C adalah mixed (partial), dengan nilai KM 8.6
g/l, Vmaks 288.4 µM/menit turun menjadi 64.1 µM/menit, Ki 0.5817 mM, α 75.1, β
3.1. Model inhibisi oleh CuSO4 pada suhu 50°C juga mixed (partial) dengan nilai
KM 21.1 g/l, Vmaks 356.6 µM/menit turun menjadi 69.02 µM/menit, Ki 2.873e-9
mM, α 1201.3, β 232.5. Model inhibisi pada suhu 60°C bersifat kompetitif (full),
dengan nilai KM 3555e+6 g/l naik menjadi 4.622e+6 g/l, Vmaks 1.732e+7
Inhibition on Invertase Activity in Sucrose Using
Copper Sulphate (CuSO4)
Summary
Sucrose (glucose-1,2 fructose) is the most commonly used as sweetener for human consumption. In commercial usage, the term “sugar” usually refers to sucrose. There are a number of sugar’s sources, such as sugarcane, coconut-palm juice, fan-palm juice and sugar beets which content of sucrose are different. Sugarcane contains 14-20% sucrose, coconut-palm juice contains 15-20% sucrose, while 10-15% in fan-palm juice.
Sucrose is widely used in industry for various purpose, but the degradation of sucrose is easily occured. Sucrose is converted into invert sugar, called reducing sugar or other derived compounds in many sugar products can cause decreasing quality of sugar. Enzyme inhibition is done by combining the temperature and high pressure, but it’s influence the quality of the product. Enzyme activity was influenced by temperature, pH value, enzyme concentration, substrate concentration, and presence of inhibitors. Inhibitors can be found natural sources, such as potato, tomato, and tobacco. Besides containing inhibitor, they still contain other ingredients, therefore purification is needed. Cu (II) cation as CuCl2 metal salt is known as element which can inhibit the activity of invertase.
There are another Cu (II) as metal salt, it is CuSO4. The activity of invertase with
addition of CuSO4 in different enzyme concentration, substrate concentration, pH,
temperature and heat treatment should be learn, in order to recognize the inhibition capability of CuSO4. Besides that, the inhibition kinetic model can be
figured out, which is needed for process engineering.
The objective of this research is to obtain the influence of substrate concentration, enzyme concentration, pH value, incubation temperature and heat treatment with present of CuSO4 concerning to sucrose degradation. Besides that,
it was also to determine the inhibition kinetic parameter (KM and Vmaks) of the rate
of sucrose degradation with addition of CuSO4. The whole research uses the
reducing sugar measurement method, as a result of sucrose hydrolisis using DNS
(dinitro salicylic acid). The influence of factor’s changes in each level are
determined by using analysis of variance (ANOVA) and Duncan test. The most suitable model and parameter of inhibition kinetic is determined by using
SigmaPlot software.
The kinetic inhibition of of sucrose degradation rate by CuSO4 0.125 mM
done at pH 7 with three temperature treatment (40°C, 50°C, 60°C) make KM and
Vmaks value are vary. The reaction rate of it increases as well as the temperature.
The inhibition kinetics model of invertase is different in each temperature. It is mixed (partial) when the temperature at 40°C. KM 8.6 g/l, Vmaks 288.4 µM/min
decrease to 64.1 µM/min, Ki 0.5817 mM, α 75.1, β 3.1. The inhibition kinetic model when the temperature at 50°C was also mixed (partial). KM 21.1 g/l, Vmaks
356.6 µM/menit decrease to 69.02 µM/menit, Ki 2.873e-9 mM, α 1201.3, β 232.5, while competitive (full) at 60°C with KM 3555e+6 g/l increase to 4.622e+6 g/l,
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul “Inhibisi Aktivitas Invertase pada Sukrosa dengan Menggunakan Tembaga Sulfat (CuSO4)”
adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan dosen Pembimbing Akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.
Bogor, 31 Agustus 2006 Yang membuat pernyataan,
Rheni Hafidiana F34102016
INHIBISI AKTIVITAS INVERTASE PADA SUKROSA
DENGAN MENGGUNAKAN TEMBAGA SULFAT (CuSO4)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
RHENI HAFIDIANA F34102016
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INHIBISI AKTIVITAS INVERTASE PADA SUKROSA DENGAN MENGGUNAKAN TEMBAGA SULFAT (CuSO4)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
RHENI HAFIDIANA F34102016
Dilahirkan pada tanggal 18 Juni 1984 di Boyolali
Tanggal lulus : 24 Agustus 2006 Menyetujui,
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Boyolali pada tanggal 18 Juni 1984. Penulis adalah anak ketiga dari empat bersaudara
dari pasangan Widodo (Alm) dan Muslichah. Pada tahun 1996, penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar
di SDN 3 Boyolali. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah di SLTPN 1 Boyolali pada tahun 1999. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMUN 1 Boyolali dan lulus pada
tahun 2002.
Penulis melanjutkan pendidikan di Perguruan Tinggi Negeri, Institut Pertanian Bogor tahun 2002 melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama kuliah di IPB, penulis pernah menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Laboratorium Lingkungan periode 2005/2006 dan Teknologi Minyak Atsiri dan Kosmetika periode 2005/2006.
Penulis melaksanakan praktek lapang pada tahun 2005 dengan topik “Penerapan Aspek Pengawasan Mutu pada Proses Produksi Biskuit Bayi di PT. Arnott’s Indonesia-Bekasi, Jawa Barat”. Untuk menyelesaikan tugas akhir ini, penulis melakukan penelitian yang dituangkan dalam skripsi berjudul ”Inhibisi Aktivitas Invertase pada Sukrosa dengan Menggunakan Tembaga Sulfat (CuSO4)”.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan berkat, rahmat, dan hidayah serta kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Prayoga Suryadarma, STP, MT selaku dosen pembimbing akademik yang
telah banyak memberikan arahan dan bimbingan , pada saat penelitian dan dalam penyusunan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Erliza Noor selaku dosen penguji atas masukannya untuk penyempurnaan skripsi ini.
3. Drs. Purwoko, MSi selaku dosen penguji atas masukannya untuk penyempurnaan skripsi ini.
4. Ibu, kakak dan saudara kembarku yang selalu memberikan dukungan, semangat dan doa.
5. Teman sebimbingan (Rian, Annisa, Mba Fitri, dan Pak Ikhsan) atas bantuan dan kebersamaannya.
6. Teman-teman TIN 39 dan semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis baik selama penelitian maupun semenjak menjadi mahasiswa TIN yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dan bermanfaat demi perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pembaca.
