PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI KARET (Hevea brasiliensis) TERHADAP HIDROLISIS PKO (Palm Kernel Oil)
SKRIPSI
RIZKI AMALIA NST 080802015
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI KARET (Hevea brasiliensis) TERHADAP HIDROLISIS PKO (Palm Kernel Oil)
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RIZKI AMALIA NST 080802015
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
PERSETUJUAN
Judul
: PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI KARET (Hevea brasiliensis) TERHADAP HIDROLISIS PKO (Palm Kernel Oil) Kategori : SKRIPSI Nama : RIZKI AMALIA NST Nomor Induk Mahasiswa : 080802015 Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Oktober 2012
Komisi Pembimbing Pembimbing 2
:
Drs. Firman Sebayang,MS NIP. 195607261985031001
Diketahui/Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 195408301985032001
Pembimbing 1
Dr. Rumondang Bulan,MS NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN
PENENTUAN pH DAN SUHU OPTIMUM UNTUK AKTIVITAS EKSTRAK KASAR ENZIM LIPASE DARI KECAMBAH BIJI KARET (Hevea brasiliensis) TERHADAP HIDROLISIS PKO (Palm Kernel Oil)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Oktober 2012
RIZKI AMALIA NST 080802015
PENGHARGAAN
Bismillahirrohmaanirrohim.. Alhamdulillah, segala Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dalam hal ini penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada kedua orangtua tercinta, ayahanda Abdul Rahim Nst dan Ibunda Nurhayati Nst yang dengan doa, semangat dan dukungannya yang sangat besar serta selalu mendampingi penulis demi terselesaikannya skripsi ini. Dan juga terima kasih kepada adik saya tercinta Khairunnisa Nst yang telah memberikan semangat serta membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Drs. Firman Sebayang, MS selaku Dosen pembimbing II, yang telah dengan sabar membantu, mengarahkan dan membimbing Penulis dalam mengerjakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih kepada Ketua Departemen dan Sekretaris Departemen Kimia S-1, Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, MSc. dan Bapak Jamahir Gultom, Ph.D. selaku dosen wali Penulis dan seluruh staf Dosen pengajar Jurusan Kimia FMIPA USU yang telah banyak memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis. Terima kasih kepada sahabat-sahabat penulis Bang Rudi, Emi Amalia, Rizqi Aisyah A, Fenny Aulia, Mahyuni, Siti Aminah, serta seluruh rekan-rekan stambuk 2008 atas bantuan dan motivasi yang diberikan dan atas kebersamaannya selama ini. Dan terima kasih kepada kakak senior stambuk 2007, kak Ria, kak Fitri, kak keni, dan abang/kakak senior lain serta adik-adik stambuk 2009 yang tak bisa disebutkan satu persatu yang banyak membantu penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi. Dan juga terima kasih kepada bang kholiq dan istri, bang paisal, mak anen, wak Adi, bang sukri serta seluruh keluarga yang banyak membantu penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi. Terima kasih kepada kak Fia selaku laboran di Laboratorium Biokimia FMIPA USU yang banyak membantu dan juga terima kasih kepada semua pihak yang tak bisa disebutkan satu-persatu disini yang telah banyak membantu, mendoakan dan menyemangati penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 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, dan semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita dan memberikan kebahagian bagi kita semua. Amin.
Medan, Oktober 2012
Penulis
ABSTRAK
Telah dilakukan penentuan pH dan suhu optimum untuk aktivitas crude enzim lipase dari kecambah biji karet (Hevea brasiliensis). Kecambah biji karet dibuat melalui proses perendaman, pemisahan biji dengan cangkangnya dan perkecambahan biji dilakukan pada suhu kamar (27 – 30oC) selama 6 hari. Ekstrak kasar enzim lipase diperoleh melalui dua kali proses sentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putaran 5000 rpm dan 10000 rpm dan dengan penambahan aseton 70%. Crude enzim lipase yang dihasilkan dilarutkan dengan buffer fosfat pH 7,0. Uji aktivitas dari crude enzim lipase dilakukan dengan pengukuran kadar asam lemak bebas yang diperoleh dari proses hidrolisis minyak PKO (Palm Kernel Oil) 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. Sehingga diperoleh pH optimum 7,0 dan suhu optimum 40oC, dengan aktivitas tertingginya adalah 2,432 U/mL.
DETERMINATION OF OPTIMUM pH AND TEMPERATURE FOR CRUDE LIPASE ENZYME ACTIVITY FROM RUBBER (Hevea brasiliensis) SEED GERMINATION TO HYDROLYSIS PKO
ABSTRACT
Determination of optimum pH and temperature for crude lipase enzyme activity from rubber seeds germination had been conducted. Rubber seed germination made by soaking time process, seed separation with shell’s and seed germination in temperature 27-30oC during 6 days. Crude lipase enzyme was obtained by two times centrifugations with the speed of rotation at 5000 rpm and 10000 rpm during 30 minutes by additing aceton 70%. The crude enzyme is diluted with phosfat buffer pH 7,0. The activity test of crude lipase enzyme is done by measurement of free fatty acid levels is obtained from hydrolisis process of PKO as subtrate by titrimetric method at temperature variation 40; 45; 50; 55; 60oC and pH 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0. The result shower that the highest activity is 2,432 U/mL at pH optimum 7,0 and temperature optimum 40oC.
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 1.3. Pembatasan masalah 1.4. Tujuan penelitian 3 1.5. Manfaat penelitian 1.6. Metodologi penelitian 1.7. Lokasi penelitian BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Karet 2.1.1. Biji Karet 2.1.2. Pemilihan Biji Karet ` 2.1.3. Kecambah Biji Karet 2.2. Enzim 2.2.1. Klasifikasi Enzim 2.2.2. Sifat-sifat Enzim 2.2.3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim 2.2.4. Fungsi dan Cara Kerja Enzim 2.2.5. Pengaruh Denaturasi Terhadap Aktivitas Enzim 2.3. Enzim Lipase 2.3.1. Sumber-sumber Enzim Lipase 2.3.2. Sifat-sifat Enzim Lipase 2.3.3. Aktivitas Enzim Lipase 2.4. Dormansi dan Perkecambahan 2.5. Asam Lemak, Lipid dan Protein 2.5.1. Asam Lemak 2.5.2. Lipid 2.5.3. Protein 2.6. Gugus Prostetik dan Koenzim 2.7. Pengaruh pH dan Suhu Terhadap Aktivitas Enzim 2.7.1. Pengaruh pH
Halaman iii iv v vi vii viii x xi xii 1
3 3
4 4 4 5 5 6 7 8 9 9 11 12 13 14 14 15 16 16 16 18 18 18 19 19 21 21
2.7.2. Pengaruh Suhu 2.8. Isolasi dan Pemurnian Enzim 2.9. Minyak Inti Kelapa Sawit (PKO) Sebagai Substrat
21 21 22
BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1. Alat – alat 3.2. Bahan – bahan 3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Pembuatan Larutan Pereaksi 3.3.1.1. Pembuatan Indikator Pp 1% 3.3.1.2. Pembuatan Larutan KOH 0,0912 N 3.3.2. Pembuatan Buffer Fosfat 0,05 M 3.3.3. Pembuatan Kecambah dari Biji Karet 3.3.4. Penyediaan Crude enzim lipase dari Kecambah biji karet 3.3.5. Penentuan suhu optimum untuk Aktivitas crude enzim lipase pada hidrolisis PKO 3.3.6. Penentuan pH optimum untuk Aktivitas crude enzim lipase 3.4. Bagan penelitian 3.4.1. Pembuatan Kecambah dari Biji Karet 3.4.2. Penyediaan crude enzim lipase dari Kecambah Biji Karet 3.4.3. Penentuan suhu optimum untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase pada Hidrolisis PKO 3.4.4. Penentuan pH optimum untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase pada Hidrolisis PKO
24 24 24 25 25 25 25 26 26 26 27 27 28 28 29 30 31
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian 4.1.1. Penentuan Suhu dan pH Optimum Untuk Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Karet Terhadap Hidrolisis PKO 4.2. Pembahasan Hasil Penelitian 4.2.1. Isolasi Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Karet (Hevea brasiliensis) 4.2.2. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Karet pada Hidrolisis PKO 4.2.3. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Crude Enzim Lipase dari Kecambah Biji Karet Pada Hidrolisis PKO
32 32 32
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran
37 37 37
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
38 40
34 34 34
35
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti Sawit
23
Tabel 3.1. Pembuatan Larutan Buffer Fosfat pH 6,0-8,0
26
Tabel 4.1. Hasil Perhitungan Aktivitas Crude Enzim Lipase pada Suhu 40-60oC
32
Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Aktivitas Crude Enzim Lipase pada pH 6,0-8,0
33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Tanaman Karet
5
Gambar 2.2. Biji Karet
6
Gambar 4.1. Hidrolisis Trigliserida Oleh Enzim Lipase
34
Gambar 4.2. Pengaruh Suhu Terhadap Aktivitas Crude Enzim Lipase pada Hidrolisis PKO
35
Gambar 4.3. Pengaruh pH Terhadap Aktivitas Crude Enzim Lipase Pada Hidrolisis PKO
36
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Perhitungan pembuatan buffer fosfat 0,05 M
41
Lampiran B. Perhitungan Kadar ALB (Asam Lemak Bebas) Hasil hidrolisis minyak wijen oleh Crude Enzim Lipase
42
Lampiran C. Perhitungan aktivitas crude enzim lipase
42
Lampiran D. Gambar Penelitian
44