II. TINJAUAN PUSTAKA -...

14
FTIP001640/018 [2] [3] [1] HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumbe Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan 6 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Enzim Invertase Enzim adalah senyawa yang struktur dan aktivitasnya berintegrasi dengan protein yang berfungsi sebagai katalisator reaksi organik (Lehninger, 1993). Enzim bekerja secara spesifik yaitu berbeda pada setiap jenis substrat. Salah satunya adalah enzim invertase. Enzim invertase atau ß-D-Fructofuranosidase fructohidrolase adalah enzim yang dapat menghidrolisis sukrosa. Sumber enzim invertase adalah mikroba, tanaman ataupun hewan. Nama trivial lain dari enzim ini adalah sukrase atau sakkarase (Cantarella, Alfani, dan Cantarell, dalam Whitaker et, al., 2003). Gambar 1. Struktur Kimia Sukrosa (deMann, 1999) Menurut Cantarella, Alfani, dan Cantarell (2003), hidrolisis sukrosa adalah reaksi utama yang dikatalis oleh enzim invertase. Raffinosa dan stakhiosa dihidrolisis menjadi tingkat yang lebih rendah. Bentuk asam dari enzim invertase yang terbentuk mampu mengkatalis reaksi transfruktosilase. Reaksi hidrolisis sukrosa adalah sebagai berikut: Sukrosa + H 2 O ß D-glukosa + D-fruktosa

Transcript of II. TINJAUAN PUSTAKA -...

Page 1: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/018

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Enzim Invertase

Enzim adalah senyawa yang struktur dan aktivitasnya berintegrasi dengan

protein yang berfungsi sebagai katalisator reaksi organik (Lehninger, 1993). Enzim

bekerja secara spesifik yaitu berbeda pada setiap jenis substrat. Salah satunya adalah

enzim invertase. Enzim invertase atau ß-D-Fructofuranosidase fructohidrolase adalah

enzim yang dapat menghidrolisis sukrosa. Sumber enzim invertase adalah mikroba,

tanaman ataupun hewan. Nama trivial lain dari enzim ini adalah sukrase atau

sakkarase (Cantarella, Alfani, dan Cantarell, dalam Whitaker et, al., 2003).

Gambar 1. Struktur Kimia Sukrosa(deMann, 1999)

Menurut Cantarella, Alfani, dan Cantarell (2003), hidrolisis sukrosa adalah

reaksi utama yang dikatalis oleh enzim invertase. Raffinosa dan stakhiosa dihidrolisis

menjadi tingkat yang lebih rendah. Bentuk asam dari enzim invertase yang terbentuk

mampu mengkatalis reaksi transfruktosilase. Reaksi hidrolisis sukrosa adalah sebagai

berikut:

Sukrosa + H2Oß → D-glukosa + D-fruktosa

Page 2: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/019

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

7

2.2 Aktivitas Enzim

Enzim adalah protein yang memiliki sifat katalis. Beberapa enzim hanya

terdiri dari protein, tetapi kebanyakan enzim mengandung komponen nonprotein

seperti karbohidrat, lipid, logam, fosphat, atau beberapa bagian organik. Struktur

enzim yang lengkap disebut haloenzim, bagian protein disebut apoenzim, dan bagian

nonprotein disebut kofaktor. Komponen yang dibuat selama reaksi enzimatis disebut

substrat (deMann, 1999).

Gambar 2. Reaksi Enzimatis pada Substrat(deMann, 1999)

Apoenzim

Haloenzim

Kompleks Haloenzim-Substrat

KofaktorSubstrat

Kompleks Apoenzim-Substrat

Kompleks Haloenzim-Produk Produk

Page 3: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/020

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

8

Menurut Shyu, Tzen, dan Jeang dalam Hui (2006), Hampir keseluruhan

bagian protein dari enzim bertugas untuk mengkatalis reaksi kecuali bagian asam

ribonuklet yang berfungsi sebagai media reaksi kimia di dalam sel. Reaktan yang

terlibat dalam reaksi membutuhkan energi yang cukup untuk menyebrangi energi

potensial yang ada untuk merusak ikatan kimia pada awal reaksi yang disebut energi

aktivasi (EA). Beberapa memiliki energi yang cukup untuk menyebrangi reaksi energi

penghalang sampai enzim membentuk keaadaan transisi dengan pereaksi untuk

menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi juga diartikan sebagai perbedaan energi

bebas antara substrat dan tingkat transisi. Kerja enzim pada umumnya mempercepat

reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi (Winarno, 2010).

Menurut Winarno (2010), cara menurunkan energi aktivasi biasanya dengan

pembentukan kompleks enzim-substrat (ES). Substrat terikat dengan enzim pada

bagian tertentu yang sangat spesifik dan disebut lokasi aktif. Terjadinya kompleks ES

dapat dibuktikan dengan berbagai cara diantaranya dengan cara sifat-sifat fisik, sifat-

sifat spektroskopik, dan stereospecity.

a. Sifat-sifat fisik enzim misalnya daya larut, ketahanan terhadap panas, dan

sebagainya.

b. Spektroskopi berbagai enzim dan substrat berubah dengan terjadinya kompleks

ES. Kejadian itu sama seperti yang dialami oleh deoksihemoglobin ketika

mengikat oksigen atau ketika teroksidasi menjadi hemin (bentuk feri).

Page 4: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/021

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

9

2.3 Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim

2.3.1 Pengaruh Konsentrasi Substrat dan Enzim

Reaksi enzim mengikuti salah satu dari kinetika orde nol atau kinetika orde

satu. Ketika konsentrasi subtrat relatif tinggi, konsentrasi dari kompleks enzim-

substrat akan bertahan pada tingkat yang konstan dan keseluruhan produk yang

terbentuk adalah mengikuti fungsi linear pada beberapa interval waktu (deMann,

1999). Pada umumnya, konsentrasi substrat harus lebih tinggi dari enzim agar

mencegah subtrat habis pada saat konsentrasi substrat rendah sebelum reaksi enzim

berakhir. Namun untuk enzim invertase pada konsentrasi sukrosa yang tinggi (1M)

sisa ß-D-fructofuranosyl diubah menjadi golongan etanol primer (metanol, etanol, n-

propanol) dan menjadi isopropanol sebagai etanol sekunder (Cantarella, Alfani, dan

Cantarell dalam Whitaker et. al., 2003). Kecepatan reaksi menjadi tidak tergantung

pada konsentrasi sukrosa apabila konsentrasi sukrosa terlalu tinggi daripada enzim

(Pancoast, 1980 dikutip Widipratomo, 2006). Laju reaksi katalis oleh enzim akan

linear pada konsentrasi enzim tertentu selama konsentrasi substrat konstan. Laju

reaksi tidak akan menunjukkan linear apabila substrat telah habis, dan penentuan

laju reaksi awal tidak akan akurat (Shyu, Tzen, dan Jeang dalam Hui, 2006).

2.3.2 Pengaruh Suhu

Suhu adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi aktivitas enzim.

Pada reaksi yang terjadi di suhu ruang tanpa adanya enzim, molekul reaktan dalam

Page 5: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/022

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

10

proporsi kecil akan membutuhkan energi yang cukup untuk dapat beraksi. Suhu yang

meningkat di atas suhu ruang akan menyebabkan molekul reaktan mendapatkan

energi tambahan untuk terlibat di dalam suatu reaksi. Energi aktivasi tidak berubah,

tetapi distribusi energi yang cukup dari reaktan bergeser ke tingkat energi rata-rata

yang lebih tinggi. Ketika enzim terlibat sebagian di dalam reaksi, aktivasi energi

menurun secara signifikan dan proporsi dari molekul reaktan pada tingkat energi

tertentu yang berada di atas energi aktivasinya juga meningkat sangat tajam (Shyu,

Tzen, dan Jeang dalam Hui, 2006).

Peningkatan laju reaksi dan stabilitas termal dari enzim pada reaksi katalis

enzim dipengaruhi oleh peningkatan suhu, kemudian saat berada di atas suhu kritis,

aktivitas enzim akan berkurang secara signifikan. Ketika berada di dalam kisaran

suhu kritis, aktivitas enzim akan terjadi pada tingkat yang relatif tinggi, dan inaktivasi

enzim tidak akan terjadi. Oleh karena itu laju reaksi akan meningkat karena suhu

meningkat dengan menurunnya energi aktivasi (Shyu, Tzen, dan Jeang dalam Hui,

2006). Aktivitas enzim invertase meningkat secara bertahap seiring dengan

meningkatnya suhu dan mencapai titik maksimum pada suhu 60º C. Kemudian

aktivitasnya menurun secara drastis pada suhu 70º C (Gambar 2).

Gambar 3. Kurva Pengaruh Suhu terhadap Aktivitas Invertase(Rahman et al., 2004)

0

50

100

150

0 20 40 60 80 100

Akt

ivita

s re

altif

(%

)

Suhu (°C)

Page 6: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/023

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

11

2.3.3 Pengaruh pH

Menurut Shyu, Tzen, dan Jeang dalam Hui (2006) Enzim akan menunjukkan

aktivitas maksimal dalam kisaran pH yang terbatas dan berubah secara relatif dalam

kisaran pH yang lebih luas. Setiap enzim memiliki nilai pH optimum. Enzim

invertase umumnya memiliki pH optimum (4,5-5,0) atau pH netral (alkalin 7,0-7,8).

Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

optimal 3,5-5,5 dan stabil pada pH 3,0-7,5 (Cantarella, Alfani, dan Cantarell, 2003).

Enzim adalah protein dengan sifat katalis. Protein dapat mengalami denaturasi

yaitu proses dimana struktur molekul berubah tanpa memutus ikatan peptida pada

protein. Denaturasi biasanya menyebabkan berkurangnya aktivitas biologi dan

perubahan signifikan pada beberapa sifat fisik dan sifat fungsional. Salah satu

penyebab denaturasi adalah perubahan pH. Oleh karena itu perubahan pH akan

mempengaruhi aktivitas enzim secra langsung (deMan, 1999). Menurut Stauffer

(1989) dikutip Widipratomo (2006), hubungan perubaan pH dengan laju reaksi enzim

dapat disebabkan oleh tiga hal, yaitu:

1. Protonasi sisi aktif rantai asam amino pada kompleks enzim-substrat (ES)

berubah, mengakibatkan perubahan kemampuan kompleks ES dalam

menghasilkan produk.

2. Berubahnya muatan ion molekul atau sisi aktif enzim sehingga mempengaruhi

kecenderungan pembetukan kompleks ES.

Page 7: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/024

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

12

3. Pergeseran nilai pH dari kondisi netral dapat melemahkan stabilitas

konformasi protein, menyebabkan terjadinya denaturasi enzim yang bersifat

irreversible.

Menurut Rahman et al. (2004), enzim invertase hasil pemurnian dari nira tebu

memiliki aktivitas maksimum pada pH 7,2 dan aktivitasnya menurun secara bertahap

pada pH asam namun menurun dengan cepat pada pH basa. Hal ini menunjukkan

bahwa enzim invertase hasil pemurnian ini lebih stabil pada pH asam hingga netral

dari pada pH basa.

Gambar 4. Kurva Pengaruh Nilai pH Terhadap Aktivitas Invertase(Rahman et al., 2004)

2.3.4 Pengaruh Garam Logam

Penambahan garam logam dapat menyebabkan penurunan atau peningkatan

aktivitas enzim. Beberapa jenis ion logam yang dapat meningkatkan aktivitas enzim

adalah Ca2+, Mg2+, Zn2+, Mn2+, Fe2+, dan Cu2+. Ion logam tersebut berperan sebagai

kofaktor. Kofaktor merupakan grup non-protein yang dapat digunakan oleh enzim

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Akt

ivita

s re

altif

(%

)

pH

Page 8: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/025

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

13

untuk mempengaruhi reaksi kalalis oleh enzim (Shyu, Tzen, dan Jeang dalam Hui,

2006).

2.4 Akar Kawao

Kawao (Millettia) merupakan tanaman perdu yang memanjat, tegak, panjang

10 – 30 m, tumbuh di dalam hutan dan tepi-tepi sungai. Tanaman kawao dapat

tumbuh di dataran rendah hingga ± 1000 m di atas permukaan laut (Menninger, 1970

dikutip Fillianty, 2007). Taksonomi tanaman akar kawao adalah Divisi

Magnoliophyta, Kelas Magnoliopsida, Ordo Rosales, Famili Caesalpiniaceae, Genus

Milletiia, Spesies Millettia sericea (Herbarium Bandungense, 2012).

Gambar 5. Tanaman Kawao (Millettia sericea)(Filianty, 2007)

Genus Millettia kemungkinan memiliki 260 spesies yang terdapat di berbagai

wilayah yaitu di Afrika (139 spesies) dan Asia (121 spesies). Tanaman Milletia yang

banyak tumbuh di Afrika umumnya berbentuk pohon (49%) atau semak belukar,

merambat (38%) atau tidak merambat (13%). Daunnya majemuk dan menyirip genap

daun

bunga

batang

akar

Page 9: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/026

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

14

terdapat di bagian ujung-ujung ranting (imparipenate) dengan seluruh daun berbentuk

lembaran dan biasanya tumbuh berlawanan arah. Panjang bunga umumnya lebih dari

1 cm berwarna violet, merah muda, biru, dan bergaris putih di bagian luar. Kawao

umumnya digunakan sebagai obat tradisional. Bagian tanaman yang dapat

dimanfaatkan adalah daun, ranting, batang, dan akar (Banzouzi, Prost,

Rajemiarimiraho, dan Ongoka, 2008).

Menurut Ngamga et.al (2004), tanaman genus Milletia mengandung senyawa

fitokimia alkaloid, furanonaftoquinon, dan isoflavonoid sebagai komponen

utamananya. Bagian akar tanaman umumnya juga mengandung senyawa calcone dan

beberapa jenis isoflavonoid yang memiliki efek anti-inflamasi. Selain akar, bagian

biji tanaman ini juga mengandung senyawa fitokimia lain seperti 7-methoksibenosin

dan griffonianon E yang termasuk jenis isoflavonoid. Oleh karena itu selain sebagai

obat, akar kawao dapat digunakan sebagai pengawet alami dalam bahan pangan yaitu

nira (Wibowo, 2006).

2.5 Ekstraksi Bahan Alam

Ekstraksi adalah cara untuk mengisolasi metabolit atau isolat dari bahan alam

yang dapat teridentifikasi sebagai komponen dengan berbagai jenis ikatan atau dapat

juga senyawa fitokimia (Seidel dalam Sarker, 2006). Ekstraksi adalah pemisahan

bagian yang aktif jaringan tanaman atau hewan dari komponen inaktif atau inert

menggunakan pelarut tertentu sesuai standar prosedur ekstraksi. Prinsip dari ekstraksi

adalah ketika komponen padatan bersentuhan dengan pelarut, komponen terlarut di

Page 10: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/027

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

15

dalam padatan akan berpindah ke dalam pelarut. Hasil dari ekstraksi adalah

perpindahan massa komponen terlarut ke dalam pelarut sehingga akan menimbulkan

peningkatan konsentrasi. Laju perpindahan masa akan berkurang seiring dengan

meningkatnya konsentrasi komponen terlarut di dalam pelarut hingga mencapai titik

kesetimbangan (Handa, 2008).

Menurut Seidel dalam Sarker (2006), terdapat berbagai metode ekstraksi

bahan alam dengan menggunakan ekstraksi-solvent (ekstraksi menggunakan pelarut)

yaitu maserasi, perkolasi, ekstraksi soxhlet, refluks, dan distilasi. Pada ektraksi

menggunakan pelarut, terdapat beberapa perlakuan pendahuluan yang harus

dilakukan yaitu pengeringan, dan pengecilan ukuran. Pengeringan bertujuan untuk

mencegah tumbuhnya mikroorganisme kontaminan, mencegah terjadinya kerusakan

metabolit, dan menghambat reaksi enzimatis. Sedangkan proses pengecilan ukuran

bertujuan untuk meningkatkan proses ekstraksi selanjutnya dengan sampel yang lebih

homogen, meningkatkan luas permukaan, dan memfasilitasi penetrasi pelarut ke

dalam sel.

Metode ekstraksi yang sederhana dan banyak digunakan adalah metode

maserasi. Maserasi merupakan proses ekstraksi menggunakan pelarut diam atau

dengan beberapa kali pengocokan pada suhu ruang (Singh, 2008). Ekstraksi akhirnya

berhenti ketika keseimbangan terjadi antara konsentrasi metabolit dalam ekstrak dan

bahan tanaman. Setelah ekstraksi, sisa bahan tanaman harus dipisahkan dari pelarut

dan senyawa yang diekstrak dipisahkan lebih lanjut dari pelarutnya (Seidel, 2006,

dalam Sarker, 2006). Pemisahan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan

rotary evaporator pada suhu 30 - 40º C (Harborne, 1987).

Page 11: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/028

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

16

Proses ekstraksi dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti jenis pelarut,

temperatur, rasio pelarut dan bahan baku, dan ukuran partikel. Jenis pelarut

memengaruhi senyawa yang tersaring, jumlah solut yang terekstrak, dan kecepatan

ekstraksi. Secara umum, kenaikan temperatur akan meningkatkan jumlah zat terlarut

ke dalam pelarut. Sedangkan rasio pelarut yang semakin besar akan memperbesar

pula jumlah senyawa yang terlarut. Faktor lain seperti ukuran partikel akan

meningkatkan laju ekstraksi apabila ukuran partikel bahan baku semakin kecil

(Lansida, 2011).

Metode pemisahan secara ektraksi ini membutuhkan pelarut sebagai media

perpindahan komponen sehingga disebut solvent extraction. Jika produk yang

dihasilkan akan digunakan dalam produk pangan maka harus menggunakan pelarut

yang sesuai dengan aturan. Menurut European Union and Governmental regulations,

pelarut yang diperbolehkan adalah air dan pelarut lain seperti propane, butane, etil

asetat, etanol, CO2, N2O, aseton (Bart, 2011). Pelarut yang dipilih harus memenuhi

syarat sebagai seperti tidak mudah bereaksi, tidak beracun, tidak mudah terbakar,

ekonomis, dan mudah didaur ulang dengan metode evaporasi (Seidel, 2006, dalam

Sarker, 2006).

2.5.1 Pelarut

Pelarut memiliki beberapa fungsi selama reaksi kimia. Pelarut adalah tempat

dimana reaktan dan reagen bereaksi untuk mengubah reaktan menjadi produk. Fungsi

pelarut dapat meningkat dengan pengaturan suhu dimana meningkat karena adanya

Page 12: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/029

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

17

gesekan antar molekul sehingga meningkatkan laju reaksi. Pemilihan pelarut yang

tepat dilakukan berdasarkan teori dan pengalaman. Secara umum, pelarut yang baik

harus seusai dengan kriteria berikut:

Pelarut harus inert terhadap reaksi kimia.

Pelarut harus melarutkan reaktan dan reagen.

Pelarut harus memiliki titik didih yang sesuai.

Pelarut harus mudah dipisahkan.

Kriteria lainnya dari pelarut adalah keseuaian sifat kepolaran antara pelarut

dan komponen terlarut. Komponen polar akan terlarut oleh pelarut polar dan

komponen non-polar akan terlarut oleh pelarut non-polar. Terdapat tiga langkah yang

dapat menentukan suatu pelarut adalah polar atau non-polar, yaitu dipole moment,

konstanta dielektrik, dan kelarutannya dengan air. Molekul dengan dipole momen

yang luas dan konstanta dielektriknya tinggi adalah polar. Sedangkan molekul yang

dipole momennya rendah dan konstanta dielektriknya kecil diklasifikasikan sebagai

non-polar. Cara lainnya adalah ketika pelarut tersebut dapat bercampur dengan air

maka diklasifikasikan sebagai pelarut polar, sedangkan yang tidak bercampur adalah

pelarut non-polar. Berdasarkan kepolaran secara kimia, pelarut dibedakan menjadi

pelarut polar, dipolar, dan non-polar (Anonima, 2004).

2.5.1.1 Pelarut Air

Air merupakan pelarut yang baik untuk senyawa ion seperti garam, karena

daya tarik antara komponen ion dari molekul dan dipolar air cukup untuk mengatasi

Page 13: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/030

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

18

tarikan antara ion-ion itu sendiri. Gugusan fungsional polar, seperti gugus hidroksil,

dari senyawa non-ionik dengan mudah mengikat hidrogen dengan molekul air,

mendispersikan senyawa di antara molekul air (Armstrong, 1983).

Menurut DeMann (1999), atom di dalam air tersusun dengan sudut ikatan

105° dan jarak antara atom hidrogen dengan oksigen adalah 0,0957 nm. Hal

menyebabkan bentuknya hampir tetrahedral dan setiap molekul air secara potensial

dapat mengikat hidrogen dengan empat molekul lainnya. Pada sutau molekul air,

atom oksigen yang sangat elektronegatif menarik elektron pengikat dari masing-

masing dua atom hidrogen, mempolarisasikan ikatan. Daerah positif parsial dan

daerah negatif parsial di sekeliling atom oksigen menjadikan air suatu molekul

dipolar. Sifat polar dari air inilah yang memungkinkan tarikan elektrostatik antara

molekul-molekulnya (Armstrong, 1983).

2.5.1.2 Pelarut Etanol

Menurut Shakashiri (2009), Ethanol (Ch3CH2OH) adalah jenis alkohol yang

ikatan kimianya terdiri dari grup hidroksil (-OH) yang berikatan dengan atom karbon.

Etanol memiliki titik didih 78,9º C dan densitas 0,789 g/mL pada suhu ruang. Etanol

dapat bercampur dengan air dan dengan pelarut organik lain. Sifat-sifat fisika etanol

utamanya dipengaruhi oleh keberadaan gugus hidroksil dan pendeknya rantai karbon

etanol. Gugus hidroksil dapat berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen sehingga

membuatnya cair dan lebih sulit menguap dari pada senyawa organik lainnya dengan

massa molekul yang sama. Sifat gugus hidroksil yang polar menyebabkannya dapat

Page 14: II. TINJAUAN PUSTAKA - media.unpad.ac.idmedia.unpad.ac.id/thesis/240210/2008/240210080028_2_5035.pdf · Enzim invertase yang berasal dari Saccharomyces cereviceae memiliki pH aktif

FTIP001640/031

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

19

larut dalam banyak senyawa ion, utamanya natrium hidroksida, kalium hidroksida,

magnesium klorida, kalsium klorida, amonium klorida, amonium bromida, dan

natrium bromida. Penambahan beberapa persen etanol dalam air akan menurunkan

tegangan permukaan air secara drastis. Etanol termasuk ke dalam pelarut polar

dengan dipole momen 1,69 dan konstranta dielektri 24,3 (Anonima, 2004).