Tegar-Enzim Amilase-laporan Praktikum Fermentasi

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI

FERMENTASI ENZIM AMILASE

N

NAAMMAA : : GGiiggggaaaarriio o HHuusseen n YY.. N NRRPP : : 11!!11""######11 KELOMPOK " : KELOMPOK " : S$in%ia S$in%ia Kau%sar &arr' Kau%sar &arr' FF.. E(a Agus%in )*. E(a Agus%in )*. Fera Rusnia+a%i Fera Rusnia+a%i

TANGGAL PRAKTIKUM : 1! MEI !#1, TANGGAL PRAKTIKUM : 1! MEI !#1, ASISTEN : Ir-a Suri

ASISTEN : Ir-a Suri

PROGRAM STU)I TEKNOLOGI IN)USTRI PERTANIAN PROGRAM STU)I TEKNOLOGI IN)USTRI PERTANIAN

INSTITUT TEKNOLOGI IN)ONESIA INSTITUT TEKNOLOGI IN)ONESIA

TANGERANG SELATAN TANGERANG SELATAN !#1, !#1,

ENZIM AMILASE

II.. TTuuuuaann

(2)

1. Mempelajari pembuatan enzim amilase secara fermentasi menggunakan media padat dari tepung jagung dan bekatul dan menguji aktifitas amilase. 2. Mempelajari pembuatan enzim amilase secara fermentasi dengan

menggunakan media cair dari ekstrak kentang dan menguji aktifitas amilase.

II. )asar Teori

ermentasi enzim amilase pada dasarn!a adala" suatu cara pr#duksi enzim amilase menggunakan bantuan akti$itas mikr##eganisme. Enzim amilase merupakan enzim ekstra selulas !ang dipr#duksi% jika dalam media terdapat induser atau substrat pati. Mikr##rganisme !ang berperan dalam fermentasi enzim amilase dpat berupa kel#mp#k bakteri kapang dan k"amir. Namun !ang umu digunakan sebagai mikr#ba peng"asil enzim amilase adala" kel#mp#k kapang &Mappiratu dkk% 2'1().

Amilase merupakan enzim !ang penting dalam bidang pangan dan bi#tekn#l#gi. Amilase merupakan enzim !ang mengkatalisis reaksi "idr#lisis pati menjadi gula gula seder"ana. Amilase menguba" karb#"idrat !ang

_‐

merupakan p#lisakarida menjadi malt#sa &alfa dan beta) ataupun gluk#sa &gluk# amilase). Amilase dapat diper#le" dari berbagai sumber seperti tanaman% binatang dan mikr##rganisme. saat ini sejumla" enzim amilase tela" dipr#duksi secara k#mersial. *enggunaan mikr#ba dianggap lebi" pr#sepektif karena muda" tumbu"% cepat meng"asilkan dan k#ndisi lingkungan dapat dikendalikan &+#rdpress.c#m% 2'1'). *r#duksi enzim amilase dapat menggunakan berbagai sumber karb#n. ,#nt#" c#nt#" sumber karb#n

_‐

(3)

m#lase% tepung jagung% tepung tapi#ka% dan sebagain!a. -alam pr#duksi enzim amilase dengan menggunakan mikr#ba% pengendalian ter"adap fakt#r lingkungan adala" sangat penting karena dalam pr#duksin!a% mikr#ba dipengaru"i berbagai "al% seperti su"u dan lama inkubasi% p a+al% jumla" in#kulum dan fakt#r !ang berpengaru" lainn!a !ang dapat diper#le" melalui eksperimen. /enis mikr#ba juga berpengaru" ter"adap jumal" enzim !ang di"asilkan. 0le" karena itu untuk meng"asilkan pr#duk enzim amilase dengan kualitas dan kuantitas !ang memuaskan perlu dilakukan #ptimasi k#ndisi dan karakterisasi dari bakteri !ang digunakan.

Aspergillus oryzae termasuk spesies !ang penting dalam fermentasi beberapa makanan tradisi#nal dan untuk mempr#duksi enzim% tetapi kapang dalam grup ini juga sering men!ebabkan kerusakan makanan. Aspergillus #r!zae digunakan dalam fermentasi ta"ap pertama dalam pembuatan kecap dan tauc# &ardiaz% 12). Aspergillus #r!zae memiliki kepala k#nidia berbentuk bulat% ber+arna "ijau pucat agak kekuningan% dan bila tua menjadi

c#klat redup. #nidif#r berbentuk ber+arna "ialin dengan panjang 345 mm% dan umumn!a berdinding kasar. 6esikula berbentuk semibulat% dan berdiameter 3'47' 8m.

akt#r4fakt#r !ang dapat mempengaru"i fungsi enzim antara lain su"u% p% substrat% k#nsentrasi enzim% dan zat4zat peng"ambat. Su"u berpengaru" ter"adap fungsi enzim karena reaksi kimia menggunakan katalis enzim !ang dapat dipengaru"i #le" su"u. -i samping itu% karena enzim adala" suatu

(4)

pr#tein% maka kenaikan su"u dapat men!ebabkan denaturasi dan bagian aktif enzim akan terganggu% se"ingga k#nsentrasi dan kecepatan enzim berkurang. emudian p berpengaru" ter"adap fungsi enzim karena pada umumn!a efektifitas maksimum suatu enzim pada p #ptimum% !ang lazimn!a berkisar antara p 3%5 9 7%'. *ada p !ang terlalu tinggi atau terlalu renda" umumn!a enzim menjadi n#n aktif secara irre$ersibel karena menjadi denaturasi pr#tein.

*ati disusun #le" amil#sa dan amil#pektin. Amil#sa merupakan p#lisakarida !ang linier% sedangkan amil#pektin adala" !ang bercabang. :iap jenis pati tertentu disusun #le" kedua fraksi tersebut dalam perbandingan !ang berbeda4beda. *ada pati jenis !ang rekat &addesif) amil#sa dalam pati bekisar antara 2'4('; pati pada beras dan s#rg"um sebagian terbesar pen!usunn!a adala" amil#pektin.

*emisa"an antara fraksi amil#sa dan amil#pektin dapat menggunakan elektr#dialisa atau dengan n4 butan#l atau t"!m#l. Amil#pektin larut dalam n4 butan#l sedangkan amil#sa tidak larut. Amil#sa memberikan +arna biru

(5)

III. A/a% 0an &a$an A. A/a% 1. :imbangan 2. Erlenme!er (. <ask#m 3. *engaduk 5. *en!aring =. *isau >. *anci 7. *ipet steril 2 mL . ?#tar! s"aker &. &a$an

1. <iakkan murni Aspergillus oryzae

2. :epung /agung @ bekatul

(. entang

(6)

5. ,a,0( =. ,l '.2 N >. ZnS03.>20 7. eS03.>20 . ,uS03.520 1'. Larutan :+een 7'

I. 2ara Kera

A. Fer-en%asi Me0ia Pa0a%

-icampurkan 25' gram bekatul gandum dengan 25 gram tepung

jagung

-itempatkan dalam sebua" +ada"

-icampur dan diaduk rata

-ituangkan secara berta"ap larutan ,l '.2 N ke media padat

-icampurkan media dengan tangan% usa"akan agar media tidak sampai

memadat

-ibagi ke dalam 2 bua" Erlenme!er 25' mL dan masing4masing 5'4=' gram

-isumbat Erlenme!er tersebut masing4 masing dengan kapas

-isterilisasi media !ang ada di dalam Erlenme!er tersebut

(7)

&. Fer-en%asi Me0ia 2air

-irebus 1'' gram entang di dalam 2 L air

-iambil ekstrak kentang

-itamba"kan 3 gram ,a,0( dan 2 gram pept#ne

-itamba"kan akuades pada ekstrak "ingga mencapai $#lume 2L

-ibagi ke dalam 2 erlenme!er ('' mL dan sumbat dengan kapas

(8)

2. Persia3an

Ino(u/u-. )a%a Penga-a%an

6#lume :itrasi <lank#  125% 7 mL

6#lume :itrasi enzim dari media padat  171%5 mL 6#lume :itrasi enzim dari media cair  15' mL

 Selisi" antara $#lume titrasi blank# 9 enzim dari media padat

 125%7 9 171%5  4 55 mL

 Selisi" antara $#lume titrasi blank# 9 enzim dari media cair

125%7 9 15'  4 23%2 mL

I. Pe-4a$asan

-icampurkan larutan :+een 7' ke dalam 1'' mL akuades dan bagi ke dalam 5 tabung reaksi masing4masing 5 mL dan tutup dengan kapas

Sterilisasi larutan :+een 7'

-ituang larutan :+een ke dalam biakan Aspergillus oryzae secara aseptik

-ipinda"kan seban!ak 2 mL dengan jarum #se ke dalam Erlenme!er berisi media

secara aseptis

-iinkubasi selama > "ari untuk setiap media.

Media padat diinkubasi di su"u ruang dan media cair diinkubasi dengan r#tar! s"aker 12' rpm

(9)

*ada praktikum fermentasi enzim amilase dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari pr#ses fermentasi enzim amilase dengan menggunakan media padat bekatul tepung jagung dan media cair ekstrak kentang. Lalu dianalisis

akti$itas enzim !ang di"asilkan selama pr#ses fermentasi.

<erdasarkan "asil perc#baan !ang diper#le" terjadi kesala"an selama praktikum% "al ini ditandai dengan "asil titrasi !ang negatif% se"arusn!a "asil dari titrasi antara larutan blank# dari media k#ntr#l dengan ekstrak enzim dari media padat maupun cair bernilai p#sitif. 6#lume titrasi larutan blank# "arusla" lebi" besar daripada $#lume titrasi ekstrak enzim dari media. Sebab% di dalam larutan blank# terdapat lebi" ban!ak amilum% karena tidak ada kapang !ang memfermentasi kandungan amilum di dalam media k#ntr#l &blank#). esala"an !ang terjadi selama praktikum% !aitu kesala"an dalam pembuatan media k#ntr#l &blank#) dan burukn!a fermentasi #le" kapang di kedua media padat ataupun cair. arusn!a kapang memfermentasi amilum atau karb#"idrat dari media% se"ingga sisa karb#"idrat di media lebi" sedikit daripada di media k#ntr#l% maka saat dititrasi $#lume titrasi blank# akan lebi" besar daripada $#lume titrasi ekstrak enzim dari media padat maupun cair.

-ari "asil $#lume titrasi ekstrak enzim di kedua media% dapat disimpulkan ba"+a kapang di media cair meng"asilkan enzim amilase lebi" ban!ak dan akti$itas enzim di media cair lebi" tinggi. al ini dibuktikan dengan $#lume titrasi di media cair lebi" kecil dari media padat &media cair 15' mL dan media padat 171% 5 mL).

(10)

Adapun fungsi dari ba"an !ang digunakan selama pr#ses fermentasi adala" B

Larutan t+een 7' digunakan untuk mempercepat pr#ses germinasi kapang selama ta"ap pr#pagasi sel dan t+een 7' berfungsi juga untuk meng"ambat pertumbu"an bakteri di dalam media. Lalu fungsi dari bekatul% tepung jagung% dan ekstrak kentang adala" sebagai substrat fermentasi enzim amilase% karena substrat dari ba"an ini ban!ak mengandung karb#"idrat.

Larutan dapar &lebi" tepatn!a% dapar p atau dapar i#n "idr#gen) adala" larutan !ang mengandung campuran asam lema" dan basa k#njugatn!a% atau sebalikn!a. *eruba"an p larutan ini sangat kecil% ketika asam atau basa kuat ditamba"kan% dalam jumla" sedikit atau sedang% ke dalam larutan dapar. 0le" karena itu% larutan ini berguna untuk mencega" peruba"an p larutan

Larutan dapar diperlukan untuk memperta"ankan p untuk enzim dalam ban!ak mikr##rganisme agar tetap berfungsi. eban!akan enzim "an!a berfungsi pada k#ndisi !ang sangat presisiC jika p beruba" keluar dari rentang sempitn!a% enzim bekerja lambat atau ber"enti t#tal dan dapat mengalami denaturasi. -alam ban!ak kasus% denaturasi dapat melumpu"kan secara permanen akti$itas katalitikn!a.

ungsi reagen S"affer4artmann. Met#de S#m#g!i4sc"affer4"artmann4 Nels#n merupakan met#de penetapan kadar gula pereduksi% di mana prinsipn!a% gula pereduksi akan mereduksi i#n ,u2D menjadi i#n ,uD% kemudian i#n ,uD ini akan mereduksi sen!a+a arsen#m#libdat membentuk k#mpleks ber+arna biru ke"ijauan &Nels#n% 133). :e#ri met#de S#m#g!i4

(11)

sc"affer4"artmann4Nels#n lebi" spesifik jika digunakan dalam penetapan kadar gula pereduksi pada sampel !ang memiliki sen!a+a gula campuran di dalamn!a% dibandingkan met#de ant"r#ne4sulfat.

Sala" satu cara untuk menentukan gula reduksi dan gula t#tal !aitu dengan met#de Nels#n4S#m#g!. *enentuan gula t#tal dapat ditentukan dengan met#de nels#n4s#m#g! setela" meng"idr#lisa ikatan glik#sidik dengan asam kl#rida &su"u >'#_{,) atau dengan asam kuat su"u tinggi &pemanasan)%}

kemudian larutan sampel !ang suda" dinetralkan kembali dianalisis dengan menggunakan reagen Nels#n4S#m#g!i. /adi% untuk gula t#tal dilakukan "idr#lisis terlebi" da"ulu. <ila ba"an "an!a mengandung gula pereduksi% maka tidak perlu dilakukan "idr#lisis% tetapi dapat langsung dilakukan per"itungan. Sedangkan untuk gula n#npereduksi% gula diuba" terlebi" da"ulu

ke dalam bentuk gula pereduksi. /ika terdapat ba"an n#n gula% seperti pati atau karb#"idrat lainn!a% maka ba"an4ba"an tersebut "arus di"ilangkan terlebi" da"ulu.

*enentuan gula reduksi menggunakan #ksidasi dengan cupri dapat menggunakan met#de Nels#n4S#m#g!% dengan prinsip ba"+a cupri#ksida akan bereaksi menjadi cupr##ksida karena adan!a gula reduksi &endapan mera" bata). /umla" endapan cupr##ksida sebanding dengan jumla" gula reduksi. Sifat pereduksi dari sen!a+a karena adan!a gugus alde"id dan ket#n bebas dapat mereduksi i#n4i#n l#gam seperti tembaga &,u)% perak &Ag) dalam larutan basa dengan menggunakan 2 macam reagen Nels#n% !ang merupakan campuran dari Nels#n A &25) dan Nels#n < &1). Nels#n A merupakan

(12)

campuran Na2,0( an"idrat% Na2S03% 4Na :artarat dan Na4bikarb#nat. Nels#n < merupakan campuran ,uS03 dan 2S03.

*ada kedua macam reagen tersebut !ang berfungsi sebagai #ksidat#r adala" cupri #ksida !ang dengan gula reduksi akan mengalami reduksi menjadi cupr# #ksida dan mengendap ber+arna mera" bata. ,upr# #ksida kemudian direaksikan dengan arsen#m#libdat% se"ingga membentuk m#libdenum !ang ber+arna biru. Intensitas +arna biru diukur dengan spektr#f#t#meter pada panjang gel#mbang 53' nm. ntuk mengeta"ui kadar gula reduksi dalam sampel perlu dibuat kur$a standar !ang menggambarkan "ubungan antara k#nsentrasi gula reduksi dengan 0-.

*enentuan gula reduksi dengan menggunakan met#de Nels#n4S#m#g! dilakukan untuk ba"an !ang kandungan gula reduksin!a sangat sedikit% "al tersebut karena met#de Nels#n S#m#g! sangat peka ter"adap k#nsentrasi karb#"idrat !ang renda" pada ba"an.

ungsi alium dikr#mat dan Natrium t"i#sulfat pada titrasi i#d#metri. I#d#metri adala" sala" satu met#de analisis kimia secara kuantitatif !ang juga merupakan bagian dari titrasi reduksi9#ksisidasi. :itrasi ini berdasarkan reaksi reduksi4#ksidasi secara tidak langsung antar sen!a+a redukt#r dan #ksidat#r.

Pe-4a(uan /aru%an na%riu- 3ri-er 0engan (a/iu- 0i(ro-a%

Larutan t"i#sulfat &Na!S!O5 sebelum digunakan sebagai larutan standar

(13)

dikr#mat !ang merupakan standar primer. Larutan kalium dikr#mat ditamba"kan dengan 2 mL asam sulfat pekat% +arna larutan menjadi kuning bening. Setela" itu ditamba"kan dengan serbuk kalium i#dida sekitar 25' mg% larutan beruba" menjadi c#klat tua. ungsi penamba"an asam sulfat pekat dalam larutan tersebut adala" memberikan suasana asam% sebab larutan !ang terdiri dari kalium dikr#mat dan kalium i#dida berada dalam k#ndisi netral atau memiliki keasaman renda".

ungsi indikat#r larutan kanjiFamilum. Indikat#r !ang digunakan dalam pr#ses standarisasi ini adala" indikat#r amilum 1;. *enamba"an amilum !ang dilakukan saat mendekati titik ak"ir titrasi dimaksudkan agar amilum tidak membungkus i#d karena akan men!ebabkan amilum sukar dititrasi untuk kembali ke sen!a+a semula. *r#ses titrasi "arus dilakukan sesegera mungkin% "al ini disebabkan sifat I2 !ang muda" menuap. *ada titik ak"ir

titrasi i#d !ang terikat juga "ilang bereaksi dengan titran se"ingga +arna biru mendadak "ilang dan peruba"ann!a sangat jelas. *enggunaan indikat#r ini untuk memperjelas peruba"an +arna larutan !ang terjadi pada saat titik ak"ir titrasi. Sensiti$itas +arnan!a tergantung pada pelarut !ang digunakan. #mpleks i#dium4amilum memiliki kelarutan !ang kecil dalam air% se"ingga umumn!a ditamba"kan pada titik ak"ir titrasi. /ika larutan i#dium dalam I pada suasana netral dititrasi dengan natrium t"i#sulfat% maka B

I 6 7 !S!O!8 I 6 7 S"O9!8

S!O!8 7 I 6 S!OI 6 7 !I 6

(14)

S!OI 6 7 S!O!8 S"O9!8 7 I 6

*ada penentuan kadar ,u dengan larutan baku Na2S20( akan terjadi

beberapa peruba"an +arna larutan sebelum titik ak"ir titrasi. :embaga murni dapat digunakan sebagai standar primer untuk natrium t"i#sulfat dan direk#mendasikan jika t"i#sulfat "arus digunakan untuk menetapkan tembaga. -engan reaksi B

!2u!7_{7 "I} 6_!2uI

s57 I!

1' mL larutan tembaga sulfat ditamba"kan dengan 2 mL asam sulfat pekat untuk memberikan suasana asam dan larutan masi" ber+arna biru bening% setela" itu kedalamn!a ditamba"kan 25' mg I dan campuran tersebut diitrasi dengan larutan baku natrium ti#sulfat "ingga larutan !ang semula ber+arna c#klat tua menjadi larutan !ang ber+arna c#klat muda. emudian

larutan tersebut ditamba"kan dengan 2 mL larutan amilum 1 ; meng"asilkan larutan !ang semula ber+arna kuning muda menjadi biru tua% *enamba"an indikat#r amilum 1; ini dimaksudkan agar memperjelas peruba"an +arna !ang terjadi pada larutan tersebut. kemudian larutan tersebut dititrasi kembali dengan larutan natrium ti#sulfat "ingga +arna biru pada larutan tepat "ilang. ntuk lebi" memperjelas terjadin!a reaksi tersebut% ke dalam larutan ditamba"kan amilum. <ertemun!a I2 dengan amilum ini akan men!ebabakan

larutan ber+arna biru ke"itaman. Selanjutn!a titrasi dilanjutkan kembali "ingga +arna biru "ilang dan menjadi puti" susu.

I!7 a-i/u- I!

(15)

,atatan B setela" penamba"an I% mulut erlenma!er "arus ditutupi dengan pelastik crap. *eng#c#kan !ang dilakukan tidak kuat% !aitu dengan titrasi lambat. al ini dilakukan agar i#dida di dalam larutan tidak menguap dan ter#ksidasi &rusak).

/ika peruba"an +arna larutan dari c#klat tua menjadi c#klat muda suda" tebentuk% larutan indikat#r am!lum ditamba"kan kedalamn!a. emudian campura dititrasi cepat% !aitu dengan peng#c#kan !ang kuat. al ini dilakukan agar ikatan antara i#dida dan am!lum cepat lepas% se"ingga kesala"an dalam menentukan titik ak"ir titrasi dapat diminimalisir.

II. Kesi-3u/an

1. Semakin tinggi akti$itas enzim amilase dalam media% ditandai dengan renda"n!a $#lume titrasi ekstrak enzim dan sebalikn!a.

2. :erjadi kesala"an dalam praktikum !aitu pada pembuatan media k#ntr#l dan burukn!a akti$itas kapang di dalam media selama fermentasi% se"ingga enzim

!ang di"asilkan lebi" sedikit.

III. )a;%ar Pus%a(a

An#nima_{. 2'11.} _Media _Pembiakan _Bakteri. _A$ailable _#nline _at

bi#l#gid.bl#gsp#t.c#.id diakses pada tanggal 1' /uni 2'1=.

Muc"tar% Munira". 2'1(. Pemanfaatan Kullt Buah Kakao Sebagai Media Padat untuk Memproduksi Enzim Amilase oleh Aspergillus Niger dan Aspergillus Oryzae. Skripsi. ni$ersitas asanudin. Makassar.

(16)

ardiaz% Srikandi. 12. Mikrobiologi Pangan I . *:. Gramedia *ustaka tama. /akarta.

Aura% Mut"i. 2'12. :itrasi ?eduksi 0ksidasi. "ttpsBFFmut"iaura.+#rdpress.c#mF2'12F'=F13Ftitrasi4reduksi4#ksidasiF . diakses pada tanggal '( /uni 2'1>

-arnis% -arma+an. 2'1(. adar Gula Sebelum dan Sesuda" In$ersi. "ttpBFFdarma+andarnis.bl#gsp#t.c#.idF2'1(F'3Fkadar4gula4sebelum4sesuda"4