IMOBILISASI ENZIM LIPASE SECARA · 2017. 10. 27. · Rohmah, Siti Anisa. 2016. Imobilisasi Enzim...
Transcript of IMOBILISASI ENZIM LIPASE SECARA · 2017. 10. 27. · Rohmah, Siti Anisa. 2016. Imobilisasi Enzim...
i
IMOBILISASI ENZIM LIPASE SECARA
ENTRAPMENT MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM
DALAM SINTESIS ESTER-C
Skripsi
disajikan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
Program Studi Kimia
oleh
Siti Anisa Rohmah
4311412077
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2016
ii
PERNYATAAN
Saya menyatakan bahwa skripsi ini bebas plagiat, dan apabila di kemudian
hari terbukti terdapat plagiat dalam skripsi ini, maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan. Pendapat atau temuan
orang lain yang terdapat dalam skripsi ini dikutip atau dirujuk berdasarkan kode
etik ilmiah.
Semarang, Maret 2016
Siti Anisa Rohmah
4311412077
iii
PENGESAHAN
Skripsi yang berjudul
Imobilisasi Enzim Lipase secara Entrapment menggunakan Zeolit Alam
dalam Sintesis Ester-C
disusun oleh
Siti Anisa Rohmah
4311412077
telah dipertahankan di hadapan sidang Panitia Ujian Skripsi FMIPA Unnes pada
tanggal 21 Maret 2016
Panitia:
Ketua Penguji Sekretaris Penguji
Prof. Dr. Zaenuri, S.E, M.Si,Akt Dr. Nanik Wijayanti, M.Si
NIP. 196412231988031001 NIP. 196910231996032002
Penguji 1
Samuel Budi Wardhana Kusuma, M.Sc
NIP. 198204182006041002
Penguji 2 Penguji 3
Dr. Nanik Wijayanti, M.Si Prof. Dr. Supartono, MS.
NIP. 196910231996032002 NIP. 195412281983031003
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Motto:
Tidak ada yang tidak mungkin di dunia ini (Alm. Sakroni, Ayahanda)
Kadang, Allah meberikan apa yang kamu butuhkan, bukan apa yang kamu
inginkan (Suriyati, Ibunda)
Kejarlah apa yang kamu yakini, dan yakinlah apa yang kamu kejar.
Persembahan:
Untuk ayahku Alm. Sakroni, ibuku Suriyati, adik perempuanku Nurrohmah
Fatmawati dan adik laki-lakiku Farkhan Khoirurrokhman.
Untuk Andika Triyawan, keluarga dan sahabat.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan limpahan nikmat
dan karunia-Nya, serta kemudahan dan kelancaran, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul “Imobilisasi Enzim Lipase secara Entrapmen
menggunakan Zeolit Alam dalam Sintesis Ester-C”. Skripsi ini disusun sebagai
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Jurusan Kimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang.
Penulis telah banyak mengalami rintangan dari awal sampai akhir dalam
menyusun skripsi ini. Berkat bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai
pihak, maka segala rintangan tersebut dapat penulis atasi. Untuk itu, pada
kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada:
1. Rektor Universitas Negeri Semarang;
2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri
Semarang;
3. Ketua Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Negeri Semarang;
4. Prof. Dr. Supartono, M.S., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan
ilmu, arahan, bimbiingan, semangat dan doa dengan penuh kesabaran
sehingga skripsi ini dapat terselesaikan;
5. Dr. Nanik Wijayati, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang telah
memberikan ilmu, arahan, bimbiingan, semangat dan doa dengan penuh
kesabaran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan;
6. Samuel Budi Wardana Kusuma, S.Si., M.Sc., selaku dosen penguji utama
yang telah memberikan ilmu, arahan, bimbiingan, semangat dan doa dengan
penuh kesabaran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan;
7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia FMIPA UNNES yang telah memberikan
bekal, ilmu kepada penulis selama menjalani studi;
vi
8. Kepala Laboratorium, Bu Ida, Mas Huda, Mbak Dian, Mbak Endah, Mbak
Yuan, Bu Martin dan Pak Wiji yang telah memberikan fasilitas untuk penulis
melakukan penelitian;
9. Ibuku, kedua adikku, dan segenap keluarga yang menjadi sumber semangat,
yang tak pernah berhenti memberi dukungan dan doa;
10. Andika, Irin, Kak Dita, Hani, Ria, Maya, Aan, Anjani dan teman-teman
seperjuangan yang telah banyak membantu; serta
11. Semua pihak yang terlibat dalam penyusunan skripsi ini.
Demikian penyusunan skripsi ini, semoga bermanfaat bagi semua pihak
dan pembaca pada umumnya.
Semarang, Maret 2016
Penulis
vii
ABSTRAK
Rohmah, Siti Anisa. 2016. Imobilisasi Enzim Lipase secara Entrapment
menggunakan Zeolit Alam dalam Sintesis Ester-C. Skripsi, Jurusan Kimia,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang.
Pembimbing Prof. Dr. Supartono, M.S.
Kata Kunci: enzim, lipase, imobilisasi, ester-C
Penelitian mengenai imobilisasi enzim lipase dari jamur tiram putih
(Pleurotus ostreatus) telah dilakukan. Tujuan imobilisasi enzim lipase ialah untuk
meningkatan daya tahan enzim terhadap perubahan lingkungan dan penggunaan
secara berulang. Imobilisasi enzim lipase dilakukan dengan metode entrapment
(penjebakan) menggunakan zeolit alam teraktivasi dan larutan gel NaF. Variasi
waktu pengadukan yang digunakan ialah 1, 2, 3, 4, dan 5 jam. Waktu pengadukan
optimum yang diperoleh dalam imobilisasi enzim lipase ialah 3 jam dengan nilai
aktivitas lipase tertinggi sebesar 4,24 U/mL dan enzim loading tertinggi sebesar
63,07 %. Enzim lipase terimobilisasi yang diperoleh diaplikasikan dalam uji
stabilitas berulang pada sintesis ester-C. Produk dianalisis menggunakan
instrument FT-IR dan HPLC. Berdasarkan hasil yang diperoleh, enzim lipase
terimobilisasi dapat digunakan sebanyak tiga kali penggulangan dalam sintesis
ester-C.
viii
ABSTRACT
Rohmah, Siti Anisa. 2016. An Immobilization of Lipase Enzyme in Natural Zeolite
by Entrapment in Ester-C Synthesis. Thesis. Departement Chemistry, Faculty of
Mathematic dan Natural Sciences, State University of Semarang. Preceptor: Prof.
Dr. Supartono, M.S.
Keywords: enzyme, lipase, immobilization, ester-C
An research on the immobilization of lipase enzyme from white oyster
mushrooms (Pleurotus ostreatus) has been carried out. The aim of the
immobilization of lipase enzyme was to increase the durability of the enzyme
against environmental changes and the repeated use. The lipase enzyme was
immobilized by entrapment method using activated natural zeolite and NaF
emulsifying agent gel. The stirring time variation used is 1, 2, 3, 4, and 5 hours.
Obtained from the immobilization, the optimum stirring time is 3 hours with the
highest lipase activity of 4,24 U/mL and the highest enzyme loading of 63,07 %.
The obtained eimmobilized lipase was applied into repeated stability test in ester-
C synthesis. The products were analyzed by using FT-IR and HPLC. Based on the
results obtained, the immobilized lipase enzyme could be used up to three reaction
cycles in ester-C synthesis.
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL………………………………………………….…… i
PERNYATAAN…………………………………………………………… ii
PENGESAHAN…………………………………………………………… iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN………………………………………… iv
PRAKATA………………………………………………………………… v
ABSTRAK………………………………………………………………… vii
ABSTRACT……………………………………………………………….. viii
DAFTAR ISI………………………………………………………………. ix
DAFTAR TABEL…………………………………………………………. xii
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………… xiii
DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………. xiv
BAB
1. PENDAHULUAN…………………………………………………….. 1
1.1. Latar Belakang……………………………………………………. 1
1.2. Rumusan Masalah………………………………………………… 3
1.3. Tujuan Penelitian…………………………………………………. 4
1.4. Manfaat Penelitian………………………………………………… 4
2. TINJAUAN PUSTAKA………………………………………………. 5
2.1. Enzim Lipase……………………………………………………… 5
2.1.1. Faktor yang Mempengaruhi……………………………….. 6
2.1.2. Aktivitas Lipase……………………………………………. 7
2.1.3. Sumber Enzim Lipase……………………………………... 9
x
2.2. Jamur Tiram………………………………………………………. 9
2.3. Imobilisasi Enzim Lipase…………………………………………. 12
2.4. Matriks Support Zeolit……………………………………………. 16
2.4.1. Jenis-jenis Zeolit…………………………………………… 17
2.4.2. Sifat Adsorpsi Zeolit………………………………………. 19
2.5. Reaksi Transesterifikasi…………………………………………… 20
2.6. Vitamin Ester-C…………………………………………………… 21
2.7. Minyak Kelapa Murni…………………………………………….. 22
2.8. Penelitian Terkait…………………………………………………. 24
3. METODE PENELITIAN……………………………………………… 26
3.1. Lokasi Penelitian………………………………………………….. 26
3.2. Variabel Penelitian……………………………………………… 26
3.2.1. Variabel Bebas…………………………………………... 26
3.2.2. Variabel Terikat…………………………………………. 26
3.2.3. Variabel Terkendali……………………………………… 27
3.3. Alat dan Bahan…………………………………………………. 27
3.3.1. Alat………………………………………………………. 27
3.3.2. Bahan……………………………………………………. 27
3.4. Prosedur Kerja………………………………………………….. 28
3.4.1. Pembuatan Buffer Phosphate pH 8……………………… 28
3.4.2. Isolasi Lipase…………………………………………….. 28
3.4.3. Aktivasi Zeolit Alam……………………………………. 28
3.4.4. Imobilisasi Lipase……………………………………….. 29
3.4.5. Uji Aktivitas Lipase……………………………………… 29
3.4.6. Analisis Kadar Protein…………………………………… 30
3.4.7. Sintesis Ester-C………………………………………….. 31
3.4.8. Uji Stabilitas Lipase Terimobilisasi……………………… 32
4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN……………………... 33
4.1. Imobilisasi Enzim Lipase……………………………………….. 33
4.2. Uji Aktivitas Enzim…………………………………………….. 38
4.3. Penentuan Enzim Loading……………………………………… 41
xi
4.4. Sintesis Ester-C…………………………………………………. 44
4.4.1. Analisa HPLC............................................................ ….. 45
4.4.2. Analisa FT-IR……………………………………………. 48
4.5. Uji Stabilitas Enzim Lipase……………………………………... 51
5. PENUTUP…………………………………………………………… 53
5.1. Simpulan………………………………………………………… 53
5.2. Saran……………………………………………………………. 53
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………… 54
LAMPIRAN…………………………………………………………….. 59
xii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1.Komposisi dan kandungan nutrisi jamur tiram per 100 gram….. 11
2.2.Jenis mineral zeolit alam………………………………………… 18
2.3.Jenis mineral zeolit sintesis……………………………………. 19
2.4.Komposisi asam lemak penyusun minyak VCO……………….. 23
2.5.Syarat mutu VCO sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI) 7381 24
4.1.Identifikasi gugus fungsi spektrum IR zeolit alam……………… 35
4.2.Hasil uji aktivitas enzim lipase………………………………….. 39
4.3.Penentuan persentase enzim loading……………………………. 42
4.4.Interpretasi sata spektrum IR dari asam askorbat dan hasil
sintesis esterC…………………………………………………… 49
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1.Klasifikasi enzim lipase……………………………………….... 6
2.2.Reaksi hidrolisis trigliserida oleh enzim lipase…………………. 8
2.3.Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus)………………………… 10
2.4.Imobilisasi enzim dengan metode entrapment………………….. 14
2.5.Imobilisasi enzim dengan metode ikatan kovalen………………. 15
2.6.Imobilisasi enzim dengan metode adsorpsi……………………… 15
2.7.Imobilisasi enzim dengan metode cross-linking………………… 16
2.8.Unit penyusun zeolit…………………………………………….. 17
2.9.Sintesis ester-C dengan katalis lipase…………………………… 22
3.1.Persamaan rumus penentuan aktivitas lipase……………………. 30
3.2.Persamaan rumus penentuan enzim loading……………………. 31
4.1.Zeolit alam………………………………………………………. 34
4.2.Spektra FT-IR zeolit alam sebelum aktivasi dan sesudah
aktivasi………………………………………………………….. 35
4.3.Proses filtrasi enzim lipase terimobilisasi…………………….… 36
4.4.Diagram skema imobilisasi enzim………………………………. 37
4.5.Hubungan antara variasi waktu imobilisasi dengan aktivitas
enzim……………………………………………………………. 40
4.6.Kurva kalibrasi standar Bovine Serum Albumin (BSA)………… 42
4.7.Hasil penentuan enzim loading pada variasi waktu pengadukan.. 43
4.8.Reaksi transesterifikasi dalam sintesis ester-C…………………. 45
4.9.Hasil kromatogram standar asam askorbat……………………… 46
4.10. Hasil kromatogram ekstrak Holisticare Ester-C………………. 46
4.11. Hasil kromatogram pada hasil sintesis ester-C………………… 48
4.12. Spektra IR dari asam askorbat dan hasil sintesis ester-C……… 49
4.13. Hubungan antara uji stabilitas enzim secara berulang dengan
persentase konsentrasi ester-C………………………………… 52
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Skema kerja penelitian………………………………..………… 59
2. Perhitungan pembuatan larutan…………………………………. 63
3. Dokumentasi penelitian…………………………………………. 64
4. Perhitungan aktivitas enzim lipase………………………………. 66
5. Penentuan kadar protein dan enzim loading……………………. 68
6. Kondisi alat HPLC………………………………………………. 69
7. Hasil kromatogram asam askorbat………………………………. 70
8. Hasil kromatogram Holisticare ester-C………………………… 71
9. Hasil kromatogram pelarut kloroform…………………………… 72
10. Hasil kromatogram hasil sintesis ester-C……………………….. 73
11. Spektrum IR zeolit alam………………………………………... 74
12. Spektrum IR asam askorbat dan ester-C………………………… 76
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan zaman, paparan radikal bebas akibat dari
aktivitas manusia yang berlebihan dapat menjadi masalah serius karena
menyebabkan kerusakan terhadap jaringan dan organ tubuh manusia. Hal ini
berkaitan dengan tingginya reaktivitas senyawa radikal bebas yang
mengakibatkan terbentuknya senyawa radikal baru. Bila senyawa radikal baru
tersebut bertemu dengan molekul lain, maka akan terbentuk radikal baru lagi dan
seterusnya, sehingga akan terjadi reaksi berantai (chain reaction) yang sangat
merusak (Winarsi, 2007). Meskipun begitu, Purwoko (2003) menyatakan bahwa
selama bertahun-tahun para ahli kimia telah mengetahui bahwa tindakan oksidasi
dari radikal bebas dapat dikendalikan atau bahkan dicegah oleh antioksidan.
Antioksidan merupakan molekul yang dapat berinteraksi secara aman dengan
radikal bebas dan menghentikan reaksi berantai sebelum molekul penting yang
lain rusak.
Mengingat pentingnya antioksidan sebagai pelindung tubuh, beberapa
dekade ini penggunaan antioksidan sudah meluas ke berbagai bidang. Costa et al.,
(2014) menyatakan bahwa antioksidan telah digunakan secara luas dalam bidang
industri makanan dan kosmetik untuk mencegah reaksi oksidasi. Sehingga
diperlukan pengembangan antioksidan untuk memenuhi kebutuhan manusia.
2
Pengembangan antioksidan yang diinginkan adalah dengan kapasitas yang
lebih baik dan toksisitas yang berkurang untuk pencegahan dan pengobatan
sejumlah penyakit serta untuk meningkatkan kualitas beberapa produk makanan
(Lerin et al., 2012).
Vitamin C (L-asam askorbat) merupakan salah satu antioksidan alami
yang berfungsi untuk mengurangi radikal bebas (Akoh & David, 2008). Vitamin
C biasa digunakan dalam stabilitas produk berbasis air, sehingga Song & Wei
(2002) menyatakan bahwa sifat hidrofilik pada vitamin C mengurangi efektivitas
dalam menstabilkan lemak dan minyak. Untuk mengatasi masalah stabilitas
vitamin C, maka digantikan oleh vitamin ester-C yang merupakan turunan dari
vitamin C (Costa et al., 2014). Ester-C memiliki aktivitas mirip dengan vitamin C
(Spiclin et al., 2001), serta memiliki kelarutan yang tinggi dalam lemak dan
minyak (Eitenmiller & Landen, 2010).
Sintesis ester dari asam askorbat melalui reaksi enzimatik mulai banyak
diminati oleh produsen maupun konsumen. Pentingnya sintesis enzimatik melalui
reaksi transesterifikasi oleh biokatalis lipase untuk menghasilkan vitamin ester-C
pada pelarut organik yang mudah larut dalam air (Treichel, et al., 2010). Wardana
(2013) memaparkan bahwa kelebihan penggunaan enzim lipase sebagai
biokatalisator adalah mampu mengarahkan reaksi secara spesifik ke arah produk
yang diinginkan tanpa terjadinya reaksi samping yang merugikan dan lebih ramah
lingkungan. Meskipun demikian, Sari (2014) menyatakan bahwa beberapa sifat
kelemahan dari enzim lipase diantaranya yaitu ketidakstabilan enzim, tingginya
biaya isolasi dan pemurnian serta mahalnya biaya penggunaan enzim karena
3
enzim yang telah dipakai di dalam larutan sulit untuk dipisahkan atau
dipergunakan kembali.
Kelemahan enzim lipase dalam menjaga kestabilan dapat diatasi
menggunakan metode imobilisasi enzim lipase agar memiliki kemampuan pada
penggunaan secara berulang. Pada penelitian yang dilakukan Sari (2014), lipase
amobil dapat stabil selama 20 kali pengulangan dan 80% lipase amobil dapat
bertahan. Sementara, dalam penelitian Sipangkar (2012) imobilisasi pada kondisi
optimal dengan support zeolit 3% rasio massa dan 97% rasio enzim menghasilkan
enzim loading sebesar 92,16% yang berarti pori-pori zeolit dapat menjerat enzim
lipase dan menahannya dengan baik. Oleh karena itu, peneliti mengangkat judul
“Imobilisasi Enzim Lipase secara Entrapment menggunakan Zeolit Alam dalam
Sintesis Ester-C”
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang ada, penulis merumuskan masalah
penelitian ke dalam rumusan pertanyaan sebagai berikut :
1. Bagaimanakah aktivitas enzim lipase non-imobil dan enzim lipase
terimobilisasi secara entrapment menggunakan zeolit alam?
2. Berapa persentase enzim loading yang dapat diimobilisasi menggunakan
zeolit alam?
3. Bagaimana stabilitas enzim lipase terimobilisasi terhadap penggunaan
berulang?
4
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini antara lain:
1. Mengetahui aktivitas enzim lipase non-imobil dan enzim lipase terimobilisasi
secara entrapment menggunakan zeolit alam.
2. Mengetahui persentase enzim loading yang dapat diimobilisasi menggunakan
zeolit alam.
3. Mengetahui stabilitas enzim lipase terimobilisasi terhadap penggunaan
berulang.
1.4 Manfaat Penelitian
Dengan dilakukannya penelitian ini, diharapkan dapat :
1. Memberikan pengetahuan tentang aktivitas enzim lipase non-imobil dan
enzim lipase terimobilisasi secara entrapment menggunakan zeolit alam.
2. Memberikan pengetahuan tentang persentase enzim loading yang dapat
diimobilisasi menggunakan zeolit alam.
3. Memberikan pengetahuan tentang stabilitas enzim lipase terimobilisasi
terhadap penggunaan berulang.
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Enzim Lipase
Lipase merupakan enzim yang memiliki peran penting dalam bioteknologi
modern dan terkenal memiliki aktivitas yang tinggi dalam reaksi hidrolisis dan
sintesis kimia. Lipase dapat berperan sebagai biokatalis untuk reaksi-reaksi
hidrolisis, esterifikasi, alkoholisis, asidolisis, amonolisis dan aminolisis
tergantung pada sifat substrat dan kondisi reaksi (Uyanik et al., 2011).
Berdasarkan klasifikasi enzim yang direkomendasikan oleh NC-IUBMB
(Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and
Molecular Biology) pada tahun 2014, enzim terbagi atas 6 golongan, diantaranya
yaitu golongan enzim oksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase dan
ligase. Enzim lipase dikenal sebagai ester hidrolase dan diklasifikasikan sebagai
enzim kelas EC 3.1. Pada pengertian lebih sempit, lipase yang menghidrolisis
ester menjadi asam lemak diklasifikasikan dalam carboxyl ester hydrolase pada
kelas EC 3.1.1. Menurut Luna (2012), lipase merupakan kelompok enzim yang
secara umum berfungsi dalam hidrolisis lemak, mono-, di-, dan triasilgliserol
untuk menghasilkan asam lemak bebas dan gliserol, sehingga diklasifikasikan
sebagai triasilgliserol ester hidrolase dalam kelas EC 3.1.1.3 seperti yang tertera
pada Gambar 2.1.
6
Gambar 2.1 Klasifikasi Enzim Lipase
2.1.1 Faktor yang Mempengaruhi
Suatu enzim lipase mampu bekerja secara optimal dalam kondisi tertentu.
Menurut Poedjiadi sebagaimana dikutip oleh Sipangkar (2012), kerja enzim lipase
dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :
a. Konsentrasi enzim
Pada konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi akan bertambah
dengan bertambahnya konsentrasi enzim. Jadi kecepatan reaksi suatu enzim
bergantung pada konsentrasi enzim tersebut.
b. Konsentrasi substrat
Suatu enzim yang mempunyai keadaan konsentrasi tetap akan bertambah
kecepatannya dengan bertambahnya konsentrasi substrat. Namun pada batas
konsentrasi substrat tertentu tidak terjadi kenaikan kecepatan reaksinya meskipun
konsentrasi ditambah.
c. pH
Enzim lipase mempunyai pH optimum 8-9 namun dapat diantara 6-7
sesuai dengan jenis substratnya. Struktur ion enzim bergantung pada pH
Ester Hydrolase (EC 3.1)
Carboxylic Ester Hydrolases (EC 3.1.1)
Triacylglycerol lipase (EC 3.1.1.3)
7
lingkungannya seperti halnya protein. Perubahan pH lingkungan akan
mempengaruhi efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim
substrat. Pada pH rendah maupun pada pH tinggi akan menyebabkan terjadinya
proses denaturasi dan berakibat turunnya aktivitas enzim.
d. Suhu/ temperatur
Suhu optimum enzim lipase antara 30 ⁰C dan 40 ⁰C. Pada suhu yang
rendah kecepatan rekasi kimia akan menjadi lambat, sedangkan pada suhu yang
tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Namun karena enzim merupakan suatu
protein, maka kenaikan suhu akan menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Bila
terjadi denaturasi, bagian aktif enzim akan terganggu sehingga aktivitas enzim
akan berkurang dan kecepatannya akan menurun.
e. Aktivator/ kofaktor
Aktivator merupakan suatu komponen yang dibutuhkan oleh enzim untuk
dapat berfungsi sebagai katalis.
f. Inhibitor
Mekanisme enzim dalam suatu reaksi adalah melalui pembentukan
kompleks enzim-substrat. Proses mekanisme reaksi enzim dapat mengalami
hambatan oleh adanya ion atau molekul yang menghambat reaksi. Penghambat
tersebut dinamakan inhibitor. Hambatan yang dilakukan oleh inhibitor dibagi
menjadi dua yaitu : hambatan irreversibel dan hambatan reversibel.
2.1.2 Aktivitas lipase
Aktivitas lipase mempunyai satuan unit (U). Satu unit aktifitas lipase
setara dengan jumlah enzim lipase yang melepaskan 1 𝜇𝑚𝑜𝑙 asam lemak bebas
8
yang dihasilkan dari hidrolisis substrat oleh lipase tiap satuan menit (Karkhane et
al., 2012; Stoytcheva et al., 2012). Aktivitas optimum pada kondisi optimum
lipase dapat ditentukan dengan penentuan aktivitas enzimatik pada berbagai
variasi, sehingga akan diketahui aktivitas lipase di setiap rentang. Metode yang
digunakan untuk menentukan aktivitas lipase secara kuantitatif adalah metode
volumetri, kalorimetri, visible spectrophotometry, IR spectrophotometry,
fluorometri, turbidimetri dan nepelometri, uji radioaktif, immune assays,
konduktimetri, kromatografi, dan metode berdasarkan biosensor.
Metode volumetri berdasarkan pada penentuan titrimetri dengan
melepaskan asam lemak bebas dari triasilgliserol melalui reaksi hidrolisis dengan
katalis lipase. Reaksi hidrolisis trigliserida spesifik oleh enzim lipase dapat dilihat
pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Reaksi hidrolisis trigliserida oleh enzim lipase
(Andaka, 2008)
Teknik-teknik yang diterapkan melibatkan inkubasi sampel dan titik akhir
titrasi basa, titran yang biasa digunakan adalah NaOH dengan menggunakan
phenolphthalein sebagai indikator. Substrat yang ideal digunakan ialah trigliserida
triolein rantai panjang dan minyak zaitun. Triolein adalah substrat lipase yang
9
sangat spesifik, akan tetapi tingginya kandungan triolein dalam minyak zaitun
dengan harga yang lebih rendah membuatnya paling cocok dalam uji aktivitas
lipase (Stoytcheva et al., 2012).
2.1.3 Sumber Enzim Lipase
Enzim lipase banyak ditemukan dalam berbagai hewan, tanaman dan
mikroorganisme (Treichel et al., 2010). Lipase hewan (mamalia) dikelompokkan
berdasarkan sumbernya, yaitu lipase dalam sistem pencernaan seperti lambung
dan pankreas, lipase dalam jaringan hati, paru-paru, jantung dan ginjal, serta
lipase dalam air susu. Sedangkan lipase tanaman dibagi menjadi empat kelompok
yaitu lipase triasilgliserol yang terdapat dalam tanaman jagung, minyak sawit,
kacang, gandum, beras dan kentang; lipase asilhidrolase yang terdapat pada
kentang; lipase fosfolipid yang terdapat dalam tanaman seledri, kol dan kacang;
dan lipase lisofosfolipase yang terdapat dalam gandum (Kurnia, 2010).
Mikroorganisme yang diketahui mempunyai kemampuan menghasilkan
lipase ekstraseluler diantaranya yaitu bakteri, ragi, dan jamur (Treichel et al.,
2010). Lipase yang berasal dari mikroorganisme mempunyai kestabilan yang
lebih tinggi dan biaya produksi yang lebih murah ketika dibandingkan dengan
sumber lipase yang lainnya, sehingga dapat diaplikasikan dalam bidang industri
(Contesini et al. (2010).
2.2 Jamur Tiram
Jamur tiram (Pleurotus sp.) merupakan jamur pangan dari kelompok
Basidiomycota dan termasuk kelas Homobasidiomycetes yang mempunyai tudung
berbentuk setengah lingkaran mirip cangkang tiram dengan lebar mencapai 25 cm,
10
tebalnya 0,5-2 cm, yang tumbuh di daerah dingin biasanya tudungnya lebih tebal
dibandingkan dengan yang tumbuh di suhu yang lebih panas. Spora jamur tiram
berbentuk elip dengan ukuran 9 x 4,5 µm (µm = 0.001 mm) (Sumarmi, 2006).
Permukaannya licin dan agak berminyak ketika berada dalam kondisi lembab.
Bagian tepinya agak bergelombang. Letak tangkainya lateral atau tidak ditengah,
tepatnya agak disamping tudung. Tangkainya dapat pendek atau panjang (2 cm –
6 cm) tergantung pada kondisi lingkungan dan iklim yang mempengaruhi
pertumbuhannya (Djarijah & Djarijah, 2001). Warna tubuh buahnya berbeda
beda, sangat tergantung pada jenisnya. Misalnya Pleurotus ostreatus berwarna
putih kekuningan seperti pada Gambar 2.2, Pleurotus plorida berwarna putih
bersih, bahkan ada yang berwarna merah muda, misalnya Pleurotus plabelatus.
Gambar 2.3 Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus)
(Pakisaji, 2012)
Menurut Warisno & Dahana (2010) jamur tiram putih atau white
mushroom atau shimeji merupakan jenis jamur tiram yang paling banyak
dibudidayakan di Indonesia karena sifatnya yang adaptif terhadap perubahan
11
lingkungan dan memiliki produktifitas yang tinggi. Adapun taksonomi dari jamur
tiram putih yaitu:
Super kingdom : Eukaryota
Kingdom : Myceteae
Divisio : Amastigomycota
Subdivisio : Eumycota
Kelas : Basidiomycetes
Sub kelas : Holobasidiomycetidae
Ordo : Agaricales
Familia : Agaricaceae
Genus : Pleurotus
Spesies : Pleurotus ostreatus
Jamur tiram memiliki kandungan nutrisi lebih tinggi dibandingkan dengan
jenis jamur kayu lainnya. Jamur tiram mengandung protein, lemak, fosfor, besi,
thiamin, dan riboflavin yang lebih tinggi dibandingkan dengan jamur lainnya.
Komposisi dan kandungan nutrisi setiap 100 gram jamur tiram dapat dilihat pada
Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi dan Kandungan Nutrisi Jamur Tiram per 100 Gram
Chemical composition Oyster fruit bodies (%)
Carbihydrate 50,0
Total protein 24,5
Lipids 5,0
Fiber 3,0
Ash 6,0
Moisture 90,0
Energy value (Kcal/100g dry w) 320
(Daba et al., 2008)
12
Berdasarkan pernyataan dari Irawan et al. (2008), enzim lipase merupakan
enzim induksi yang dapat diinduksi dengan adanya lemak. Sehingga jamur tiram
yang mempunyai kandungan lemak dapat menjadi substrat penginduksi yang
menginduksi enzim lipase. Selain itu menurut Widiastuti & Panji (2008), jamur
tiram dapat menghasilkan beberapa enzim, diantaranya ialah enzim hidrolisis dan
enzim oksidasi.
2.3 Imobilisasi Enzim Lipase
Penggunaan enzim secara bebas dalam bentuk terlarut relatif tidak stabil
terhadap perubahan lingkungan sekitar, seperti perubahan pH dan temperatur serta
tidak dapat digunakan secara berulang (reuseable) dikarenakan sulitnya
memisahkan enzim dari suatu produk. Selain itu harga lipase komersial biasanya
sangat tinggi karena proses produksinya yang sangat sulit dan memakan waktu
lama. Kesulitan-kesulitan tersebut mampu diatasi dengan penggunaan enzim
dalam bentuk imobilisasi.
Imobilisasi enzim merupakan suatu proses dimana pergerakan molekul
enzim dalam ruang tempat reaksi ditahan sedemikian rupa sehingga terbentuk
sistem enzim yang aktif dan tidak larut dalam air (Sari,2014). Keadaan ini
membuat enzim dapat menjadi aktif sehingga dapat digunakan kembali (berulang-
ulang) dan tidak berdifusi ke dalam campuran reaksi. Sistem ini memiliki
keunggulan dalam hal efisiensi dan peningkatan kualitas produk sehingga banyak
industri yang menggunakan suatu reaksi dengan katalis enzim. Adapun untuk
mengukur persentase konsentrasi lipase yang berhasil terimobilisasi dalam suatu
support dapat menggunakan pengukuran enzim loading. Pengukuran enzim
13
loading dapat dihitung melalui perbandingan antara jumlah konsentrasi enzim
yang terimobilisasi dengan jumlah enzim sebelum dilakukannya imobilisasi.
Imobilisasi enzim dapat dilakukan dengan berbagai metode. Pemilihan
metode imobilisasi enzim tergantung pada bagaimana metode tersebut
mempengaruhi aktivitas katalis enzim. Terdapat beberapa metode imobillisasi
lipase dengan berbagai jenis support, yaitu: entrapment, carrier-binding, adsorpsi
dan cross-lingking.
a. Entrapment (Penjebakan)
Entrapment adalah metode imobilisasi yang didasari oleh penempatan
enzim dengan pola matriks atau membran menutupi enzim dengan membran yang
hanya dapat melewatkan analyte tetapi tidak melewatkan enzim (Sipangkar,
2012). Sedangkan menurut Zhang et al. (2012), penjebakan enzim memerlukan
penangkapan lipase dalam suatu rongga bagian dalam matriks atau
mikroenkapsulasi dari polimer dengan difusi bebas yang dapat menahan enzim
dan membentuk suatu ikatan. Skema ilustrasi imobilisasi enzim dengan metode
entrapment ditunjukkan pada Gambar 2.3. Teknik imobilisasi dengan metode
entrapment memiliki beberapa keuntungan diantaranya adalah proses reaksi
berjalan cepat, tidak memerlukan biaya yang banyak, dan biasanya proses reaksi
dapat berjalan dalam kondisi ruangan (Nisha et al., 2012).
14
Gambar 2.4 Imobilisasi enzim dengan metode entrapment
(Elnashar, 2010)
Metode penjebakan ini mengacu pada proses dimana enzim yang tertanam
dalam matriks yang dibentuk oleh kimia atau cara fisik seperti cross-linking atau
gelasi. Beberapa matriks support yang biasa digunakan ialah seperti polyacrylami,
polyfinylalcohol, alginat (Handayani, 2013; Aniq et al., 2014), zeolit (Sipangkar,
2012), gelatin (Shen et al., 2011), karagenan (Girigowda & Mulimani, 2006),
kitin dan kitosan (Sipangkar, 2012). Penjebakannya didasarkan pada lokalisasi
enzim dalam kisi matriks polimer atau membran namun tetap mempertahankan
kemampuan enzim untuk menerima substrat.
b. Carrier-Binding
Metode carrier-binding merupakan metode pengikatan enzim pada carrier
yang tidak larut dalam air dan hasil yang diperoleh tergantung pada sifat carrier.
Pemilihan carrier tergantung pada sifat dari enzim, ukuran partikel, luas
permukaan, rasio molar kelompok hidrofobik-hidrofilik dan komposisi kimia
(Sipangkar, 2012). Metode ini diklasifikasi menjadi dua jenis, yaitu ikatan ionik
dan ikatan kovalen yang ditunjukkan pada Gambar 2.4.
15
Gambar 2.5 Imobilisasi enzim dengan metode ikatan kovalen
(Elnashar, 2010)
c. Adsorpsi
Metode adsorpsi merupakan metode yang membuat enzim melekat pada
bagian luar atau bagian permukaan dari sutau bahan inert dengan persiapan yang
sederhana dan pada kondisi ringan. Namun demikian, Tan et al. (2010)
menyatakan bahwa metode ini mempunyai kelemahan yaitu interaksi antara enzim
dan matriks yang digunakan sangan lemah, karena bukan merupakan reaksi kimia.
Sebuah enzim tidak dapat bergerak karena ikatan dengan ikatan energi rendah
(misalnya interaksi ionik, ikatan hidrogen, gaya van der Waals, dll) permukaan
baik eksternal atau internal carrier atau support. Skema ilustrasi imobilisasi
enzim lipase ditunjukkan pada Gambar 2.5.
Gambar 2.6 Imobilisasi enzim lipase dengan metode adsorpsi
(Nisha et al., 2012)
16
d. Cross-Linking
Metode cross-linking merupakan metode pengikatan silang dengan bahan
bergugus ganda yang membentuk struktur jaringan tiga dimensi yang berinteraksi
antara enzim dengan pereaksi coupling dan carrier. Kesalahan menggunakan
reagen multifungsional adalah bahwa mereka dapat mengubah sifat enzim. Teknik
ini murah dan sederhana tapi tidak sering digunakan dengan protein murni, karena
menghasilkan enzim amobil sangat sedikit yang memiliki aktivitas intrinsik yang
sangat tinggi. Sehingga metode cross-linking dapat digabungkan dengan metode
adsorpsi agar meningkatkan efek amobilisasi (Zhang et al., 2012). Gambar 2.6
merupakan skema ilustrasi imobilisasi enzim lipase dengan metode cross-linking.
Gambar 2.7 Imobilisasi enzim lipase dengan metode cross-linking
(Elnashar, 2010)
2.4 Matriks Support Zeolit
Zeolit adalah mineral yang terdiri atas kristal alumino silikat terhidrasi
yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensi.
Zeolit biasanya ditulis dengan rumus kimia Mx/n [(AlO2)x (SiO2)y. zH2O,
dengan x dan y adalah bilangan bulat, y/x sebanding atau lebih besar dari 1, n
adalah valensi logam M, z adalah jumlah molekul air dalam masing-masing unit, x
dan y adalah masing-masing jumlah alumina dan silika (Rosdiana, 2006). Unit
17
pembentukan utama yang membangun struktur mineral zeolite adalah SiO2 dan
Al2O3 yang membentuk tetrahedral dimana setiap atom oksigen berada pada
keempat sudutnya (Kundari & Wiyuniati, 2008). Struktur yang terbentuk adalah
jaringan tiga dimensi dengan setiap atom oksigen digunakan bersama oleh dua
tetrahedral seperti pada Gambar 2.7.
Gambar 2.8 Unit penyusun zeolit
(Kundari & Wiyuniati, 2008)
2.4.1 Jenis-Jenis Zeolit
Menurut proses pembentukan zeolit dapat digolongkan menjadi dua
bagian, yaitu zeolit alam dan zeolit sintesis.
2.4.1.1 Zeolit alam
Zeolit alam merupakan mineral yang terbentuk karena adanya proses
kimia dan fisika yang kompleks dari batu-batuan yang mengalami berbagai
macam perubahan di alam (Lestari, 2010). Di alam banyak dijumpai zeolit dalam
lubang batuan lava dan dalam batuan sedimen terutama sedimen piroklastik
berbutir halus (Parthu, 2012). Beberapa jenis mineral yang terdapat dalam zeolite
alam menurut Clark dapat dilihat pada Tabel 2.2.
18
Tabel 2.2 Jenis mineral zeolit alam
(Rosdiana, 2006).
Jenis zeolit alam dibedakan menjadi 2 kelompok, yaitu:
a. Zeolit yang terdapat di celah-celah batuan atau diantara lapisan batuan. Zeolit
jenis ini biasanya terdiri dari beberapa jenis mineral zeolit bersama-sama
dengan mineral lain seperti kalsit, kwarsa, renit, klorit, fluorit, dan mineral
sulfida.
b. Zeolit yang berupa batuan mempunyai jenis zeolit yang lebih sedikit,
diantaranya klinoptilolot, analsim, laumontit, mordenit, filipsit, erionit,
kabasit, dan heulandit.
Zeolit alam memiliki keunggulan dengan harga yang jauh lebih murah
daripada zeolit sintesis. Namun zeolit alam mengandung banyak pengotor di
dalamnya, seperti Na, K, Mg, Ca, dan Fe serta kristalinitasnya yang kurang baik.
Keberadaan pengotor-pengotor tersebut dapat mengurangi aktivitas dari zeolit
yang digunakan sebagai katalis ataupun adsorben. Aktivasi dan modifikasi
diperlukan untuk memperbaiki karakter zeolit alam. Selain untuk menghilangkan
pengotor-pengotor yang terdapat pada zeolit alam, proses aktivasi juga ditujukan
19
untuk memodifikasi sifat-sifat dari zeolit, seperti luas permukaan dan keasaman
yang meningkat agar aktivitas katalik dari zeolit juga meningkat (Lestari, 2010).
2.4.1.2 Zeolit sintesis
Zeolit sintesis merupakan hasil rekayasa manusia melalui proses kimia
yang dibuat secara laboratorium ataupun dalam skala industri dan memiliki sifat
khusus sesuai dengan keperluannya. Sifat zeolit sangat tergantung dari jumlah
komponen Al dan Si. Beberapa jenis mineral yang terdapat dalam zeolit sintesis
menurut Riberio dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Jenis mineral zeolit sintesis
(Rosdiana, 2006)
2.4.2 Sifat Adsorpsi Zeolit
Adsorpsi adalah suatu proses penjerapan suatu zat lainnya, yang hanya
terjadi pada permukaan. Zat yang dijerap disebut fase terjerap (adsorbat) dan zat
yang menjerap disebut adsorben. Adsorben pada umumnya adalah zat padat yang
berongga, contohnya adalah zeolit. Pada umumnya agar zeolit dapat
mengadsorpsi, harus didehidrasi terlebih dahulu dengan pemanasan. Faktor-faktor
yang mempengaruhi proses adsorpsi antara lain luas permukaan, ukuran partikel,
dan komposisi kimia. Adapun sifat adsorbat antara lain ukuran molekul dan
komposisi kimia serta konsentrasi adsorbat dalam fase cairan. Semakin kecil
20
ukuran partikel, maka semakin besar luas permukaan padatan per satuan volume
tertentu, sehingga semakin banyak zat yang diadsorpsi (Rosdiana, 2006).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Mario et al. (2007), adsorpsi
lipase pada support zeolit merupakan prosedur yang baik untuk mendapatkan
katalis enzimatik yang mempunyai sifat heterogen yang aktif. Hasil yang
dilaporkan menunjukkan bahwa bahan zeolit memiliki gugus Si-OH dengan
jumlah yang besar yang mampu menyerap enzim lipase dalam konformasi
terbuka.
2.5 Reaksi Transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi dikenal juga dengan sebutan reaksi alkoholis. Hal
ini disebabkan pada reaksi transesterifikasi trigliserida direaksikan dengan alkohol
untuk menghasilkan alkil ester asam lemak dan gliserol sebagai produk samping.
Menurut Zhang et al. (2012), katalis yang paling banyak digunakan dalam reaksi
transesterifikasi ialah asam atau basa, dikarenakan menghasilkan produk yang
relatif tinggi. Namun, pada penggunaannya menghasilkan limbah yang dapat
mencemari lingkungan sekitar. Selain itu penggunaan katalis basa mempunyai
potensi untuk menghasilkan sabun dalam produknya. Oleh karena itu, pada reaksi
transesterifikasi dibutuhkan enzim untuk mencegah terbentuknya sabun, reaksi ini
terjadi pada pH netral dan suhu reaksi yang lebih rendah sehingga lebih bersifat
ekonomis.
Katalis enzimatik yang paling banyak digunakan pada reaksi
transesterifikasi ialah enzim lipase, karena harganya lebih murah dan mampu
mengkatalisis baik reaksi hidrolisis maupun transesterifikasi trigliserida. Proses
21
transesterifikasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu suhu, kecepatan,
pengadukan, jenis dan konsentrasi katalis (Manurung, 2006). Proses
transesterifikasi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan mendekati titik
didih alkohol yang digunakan. Semakin tinggi kecepatan pengadukan akan
menaikkan pergerakkan molekul dan menyebabkan terjadinya tumbukan.
2.6 Vitamin Ester-C
Vitamin C (L-Ascorbic acid) adalah vitamin yang mudah larut dalam air.
Vitamin C bertindak dalam melindungi otak dan susunan syaraf dari efek
merugikan yang ditimbulkan oleh stress. Secara luas diketahui bahwa vitamin C
berfungsi sebagai antioksidan yang mudah larut dalam air dan dapat menyerang
radikal bebas, yang mana dapat merusak jaringan tubuh dan menyebabkan
berbagai penyakit (Hickey & Saul, 2008). Meskipun begitu, penggunaan vitamin
C dalam lemak, minyak, dan bahan makanan hidrofobik dibatasi karenanya
sifatnya yang sangat hidrofilik. Untuk mengatasi kelemahan vitamin C, maka
perlu digantikan oleh turunan vitamin C yang mempunyai sifat lipofilik.
Vitamin C-ester (Ascorbyl ester) merupakan turunan dari vitamin C yang
disintesis dengan memiliki tindakan yang mirip tetapi dengan stabilitas kimia
yang ditingkatkan (Spiclin et al., 2001) dengan kelarutan yang tinggi dalam lemak
dan minyak (Eitenmiller & Landen, 2010). Reaksi yang terjadi dalam sintesis
ester-C tertera dalam Gambar 2.8.
22
Gambar 2.9 Sintesis ester-C dengan katalis lipase
(Karmee, 2009)
Berbagai jenis donor asil digunakan untuk sintesis ester-C. Sebagian besar
donor asil berasal dari lemak dan minyak yaitu asam lemak, asam lemak metil
ester, asam lemak vinil ester, dan trigliserida. Akan tetapi penggunaan lemak ester
vinil ester dan asam lemak alkil ester untuk sintesis ascorbyl ester relatif mahal,
sehingga trigliserida ditawarkan sebagai alternatif untuk mengaktifkan donor asil.
Misalnya minyak kelapa sawit, minyak kelapa atau triasil gliserol yang digunakan
untuk sintesis ascorbyl ester melalui reaksi transesterifikasi dengan asam askorbat
(Karmee, 2011). Untuk menjaga sifat hidrofilik dari vitamin C, dapat digunakan
berbagai pelarut polar yang mempunyai kelarutan dalam air.
Derivatif ascorbyl ester merupakan amphifilik yang mempunyai kepala
bersifat polar dan ekor yang bersifat non-polar. Dalam air, derivat ini membentuk
struktur supramolekul dengan bagian dalam inti merupakan lipofilik dan bagian
luar merupakan hidrofilik (Karmee, 2011). Sistem seperti ini biasanya digunakan
untuk stabilitas dalam penerapan industri makanan maupun industri kosmetik.
2.7 Minyak Kelapa Murni
Minyak kelapa murni (Virgin Coconut Oil, VCO) merupakan salah satu
hasil olahan dari daging buah kelapa (Cocos nucifera), dalam pengolahannya
tidak melalui proses kimiawi dan tidak menggunakan pemanasan tinggi hingga
23
minyak yang dihasilkan berwarna bening (jernih) dan beraroma khas kelapa
(Pontoh & Makasoe, 2011). Secara kimiawi minyak kelapa terbentuk dari rantai
karbon, hidrogen dan oksigen yang disebut dengan asam lemak. Banyaknya
kandungan asam lemak rantai menengah (Medium Chain Fatty Acid / MCFA) di
dalam minyak VCO memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh manusia. MCFA
merupakan komponen asam lemak berantai sedang yang memiliki banyak fungsi,
diantaranya ialah mampu merangsang produksi insulin sehingga proses
metabolisme glukosa dapat berjalan normal.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Asyari & Cahyono (2006),
kandungan asam lemak tertinggi yang diperoleh dari minyak VCO ialah asam
laurat dengan presentase sebesar 39,69 %. Sedangkan menurut standar APCC
(Asian and Pacific Coconut Community) prosentase asam laurat yang
direkomendasikan adalah 43,0 % - 53,0 % (Tabel 2.4). Sebagian besar asam
lemak penyusun minyak VCO adalah asam lemak berantai pendek/sedang (S/
MCFA), yaitu lebih dari 78 %. Hal inilah yang membuat minyak VCO memiliki
banyak manfaat yang berkaitan dengan kesehatan tubuh manusia.
Tabel 2.4 Komposisi asam lemak penyusun minyak VCO
Nama Jenis Kadar (%) Standar APCC (%)
Laurat MCFA 39,69 43-53
Miristat MCFA 24,12 16-21
Palmitat LCFA 11,17 7,5-10
Kaprat MCFA 7,27 4,5-8
Oktanoat MCFA 6,94 5-10
Oleat UFA 6,48 4-10
Stearat LCFA 3,03 2-4
Linoleat UFA 0,79 1-2,5
Kaporat MCFA 0,52 0,4-0,6
(Asyari & Cahyono, 2006)
24
Virgin Coconut Oil juga memiliki sejumlah sifat fisik yang mengutungkan.
Diantaranya memiliki kestabilan secara kimia, sehingga dapat disimpan dalam
jangka panjang dan tidak mudah tengik, serta mempunyai daya tahan terhadap
panas. Dilihat dari beberapa parameter dapat ditentukan minyak VCO yang
memiliki sifat fisika dan kimia yang baik. Syarat mutu VCO berdasarkan SNI
dapat dilihat dalam Tabel 2.5.
Tabel 2.5 Syarat mutu VCO sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI) 7381
No. Jenis Uji Satuan Persyaratan
1. Penampakkan fisik minyak
(keadaan minyak):
1. Bau
2. Rasa
3. Warna
-
-
-
1. Khas kelapa segar, tidak
tengik
2. Normal, khas minyak
kelapa
3. Tidak berwarna hingga
kuning pucat
2. % FFA (dihitung sebagai
asam laurat)
% Maksimal 0,2
3. Bilangan iod G Iod/100 g
minyak
4,1-11
4. Bilangan penyabunan Mg-KOH/g
minyak
250-26-
5. Densitas Kg/ m3 915,0-920,0
(BSNI, 2008)
2.8 Penelitian Terkait
Alchaddad (2015) telah melakukan isolasi enzim lipase dari jamur tiram
dengan menggunakan buffer phosphate pH 7 dengan nilai aktivitas lipase sebesar
1.784 U/mL. Enzim lipase tersebut digunakan dalam proses transesterifikasi
antara etil p-metoksisinamat dan vitamin C untuk menghasilkan senyawa ester-C
p-metoksisinamat. Variasi yang dilakukan ialah lamanya waktu sintesis, yaitu
25
selama 18, 36, 54, dan 72 jam. Berdasarkan hasil dari analisa HPLC, diperoleh
persentase area ester-C yang tertinggi sebesar 4,15% dengan waktu sintesis
selama 72 jam
Penelitian yang dilakukan oleh Parthu (2012) ialah mengimobilisasi enzim
lipase Candida rugosa menggunakan support zeolit alam tak teraktivasi dengan
zeolit alam teraktivasi, dimana rasio enzim lipase dan zeolit ialah sebesar 3%.
Waktu pengadukan yang digunakan ialah 15 menit. Hasil yang diperoleh
menunjukkan bahwa persentase enzim loading keduanya tidak menunjukkan
adanya pengaruh yang besar. Hal ini dikarenakan pada penggunaan zeolit
berbentuk serbuk mempunyai ukuran yang sudah sesuai dalam penggunaan
support pada metode imobilisasi entrapment.
Sipangkar (2012) telah melakukan penelitian mengenai imobilisasi enzim
lipase yang berasal dari Candida rugosa dengan support kitin, kitosan dan zeolit.
Pada penggunaan support zeolit, dilakukan variasi rasio jumlah massa enzim
dengan massa support zeolit sebesar 2%, 3%, 4%, 5%, dan 6% selama 15 menit.
Persentase enzim loading ditentukan berdasarkan metode Lowry, dimana pada
rasio enzim 3% didapatkan hasil yang tertinggi, yaitu sebesar 92,16%. Pada rasio
enzim ini merupakan kondisi optimal dari imobilisasi yang dilakukan. Sedangkan
pada penggunaan ketiga support dalam sintesis biodiesel, yield biodiesel terbesar
dihasilkan dengan menggunakan lipase terimobilisasi dalam support zeolit.
53
BAB 5
PENUTUP
5.1 Simpulan
Dari hasil penelitian terhadap imobilisasi enzim lipase secara entrapment
menggunakan zeolit alam dalam sintesis ester-C, maka dapat diambil kesimpulan
sebagai berikut:
1. Imobilisasi enzim lipase pada matrik support zeolit alam teraktivasi telah
berhasil dilakukan dan menunjukkan aktivitas enzim yang terimobilisasi.
2. Pada waktu pengadukan imobilisasi enzim lipase selama 3 jam menunjukkan
nilai aktivitasi yang tertinggi, yaitu 4,24 U/mL.
3. Persentase enzim loading tertinggi ditunjukkan pada waktu pengadukan
selama 3 jam, yaitu sebesar 63,07 %.
4. Enzim lipase terimobilisasi mampu menghasilkan senyawa ester-C pada
penggunaan berulang sebanyak tiga kali.
5.2 Saran
Sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan, imobilisasi enzim lipase
menggunakan zeolit alam teraktivasi dapat digunakan pada penggunaan secara
berulang. Pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan uji stabilitas terhadap waktu
penyimpanan, thermal, dan penggunaan berulang lebih dari tiga kali siklus reaksi.
54
DAFTAR PUSTAKA
Akoh, Casimir C. & David B. Min. 2008. Food Lipids: Chemistry, Nutrition, and
Biotechnology Third Edition. London: CRC Press.
Alchaddad, M. 2015. Transesterifikasi Etil p-Metoksisinamat Hasil Isolasi
Rimpang Kencur dengan Vitamin C Terkatalis Lipase. Indonesian Journal
of Chemical Science, 4(2):84-88.
Amalia, R., Rumondang B., & Firman S. 2013. Penetuan pH dan Suhu Optimum
untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase dari Kecambah Biji Karet
(Hevea brasiliensis) terhadap Hidrolisis PKO (Palm Kernel Oil). Jurnal
Saintia Kimia, 1(2).
Andaka, Ganjar. 2008. Hidrolisis Minyak Biji Kapuk dengan Katalisator Asam
Klorida. Jurnal Rekayasa Proses, 2(2): 45-48.
Anggara, P.A., Sri W., & Agung T.P. 2013. Optimalisasi Zeolit Alam Wonosari
dengan Proses Aktivasi secara Fisis dan Kimia. Indonesian Journal of
Chemical Science, 2(1): 72-77.
Aniq, N., H. Aqil, I. Yatun, & I. Hartati. 2014. Biodegumming Rami
menggunakan Enzim Amobil dari Cairan Rumen Sapi. Prosiding SNST ke-
5.
Arita, Susila, M. B. Dara & J. Irawan. 2008. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak
dari CPO Off Grade dengan Metode AEsterifikasi-Transesterifikasi.
Jurnal Teknik Kimia, 2(15): 34-43.
Asyari, M. & B. Cahyono. 2006. Pra Standarisasi: Produk dan Analisi Minyak
Virgin Coconut Oil (VCO). JSKA, 9(3).
Baihaqi, Ahmad. 2012. Studi Optimasi Reaksi Esterifikasi antara Asam Lemak
Hasil Hidrolisis Minyak Kelapa Sawit dengan Sukrosa menggunakan
Lipase Candida rugosa EC 3.1.1.3 Terimmobilisasi pada matriks Zeolit.
Skripsi, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.
BSNI (Badan Standar Nasional Indonesia). 2008. SNI 7381: 2008, Minyak Kelapa
Virgin (VCO). Tersedia di
http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/7695 [diakses 29-
04-2015].
Contesini, F. J., D. B. Lopes, G. A. Macedo, M. G. Nascimento, & P. O.
Carvalho. 2010. Aspergillus sp. Lipase: Potential Biocatalyst for Industrial
Use. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 67: 163-171.
55
Costa, I. C., F. K.Sutili, G. V. Silva, S. G. F. Leite, L. S. M. Miranda, & R. O. M.
A. Souza. 2014. Lipase Catalyzed Ascorbyl Palmitate Synthesis under
Microwave Irradiation. Manuskrip, Journal of Molecular Catalysis B:
Enzymatic.
Daba, A. S., S. S. Kabeil, W. A. Botros, & M. A. El-Saadani. 2008. Production of
Mushroom (Pleurotus ostreatus) in Egypt as a Source of Nutritional and
Medicinal Food. World Journal of Agricultural Sciences, 4(5): 630-634.
Djarijah, N. M. & A. S. Djarijah. 2001. Budi Daya Jamur Tiram: Pembibitan,
Pemeliharaan, Pengendalian dan Hama-Penyakit. Yogyakarta: Penerbit
Kanisius.
Eitenmiller,Ronald R & W. O. Landen. 2010. Vitamin Analysis for the Health and
Food Sciences. London: CRC Press.
Elnashar, M. M. 2010. Review Article: Immobilized Molecules Using
Biomaterials and Nanobiotechnology. Journal of Biomaterials and
Nanotechnology, 61-77.
Erviana, W., E. Kusumo & Supartono. 2014. Sintesis Ester-C melalui Reaksi
Transesterifikasi dengan Katalis Enzim Lipase. Indonesian Journal of
Chemical Science, 3(3).
Grigowda, K. & V. H. Mulimani. 2006. Hydrolysis of Galacto-Oligosaccharides
in Soymilk by K-carrageenan-entrapped 𝛼-galactosidase from Aspergillus
oryzae. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 22: 437-442.
Handayani, W. 2013. Sintesis Human Milk Fat Substitutes (HMFS) dengan
Katalis Lipase Rhizomucor miehei Diimobilisasi menggunakan Metode
Entrapment dengan Support Kalsium Alginat. Tesis, Fakultas Teknik
Kimia, Universitas Indonesia.
Hasanah, Elok N.I. & S. R. Putra. 2009. Karakterisasi Ekstrak Kasar Enzim
Invertase yang Diamobilisasi dengan Na-Alginat. Prosiding Skripsi, SK-
08. Surabaya: FMIPA, Institut Teknologi 10 Nopember.
Hickey, S. & A. W. Saul. 2008. Vitamin C: The Real Story: the Remarkable and
Controversial Healing Factor. USA: Basic Health Publications, Inc.
Irawan, B., Sutihat, & Sumardi. 2008. Uji Aktivitas Enzim Selulase dan Lipase
pada Mikrofungi Selama Proses Dekomposisi Limbah Cair Kelapa Sawit
dengan Pengujian Kultur Murni. Prosiding Seminar Hasil Penelitian dan
Pengabdian kepada Masyarakat. Lampung: FMIPA, Universitas
Lampung.
Karkhane, A. A., B. Yakhchali, F. R. Jazii, J. Hemmat, P. Shariati, M.
Khodabandeh, & A. Zomorodipoor. 2012. Periplasmic Expression of
Bacillus thermocatenulatus Lipase in Escherichia coli in Presence of
56
Different Signal Sequences. Iranian Journal of Biotechnology, 10(4): 255-
262.
Karmee, S. K. 2009. Biocatalytic Synthesis of Ascorbyl Esters and Their
Biotechnological. Application Microbiol Biotechnol, 81: 1013-1022
Karmee, S. K. 2011. The Synthesis, Properties, and Applications of Ascorbyl
Ester. Lipid Technology, 23(10): 227-229.
Kidwai, M., P. Mothsra, N. Gupta, S.S. Kumar, & R. Gupta. 2009. Green
Enzymatic Synthesis of L-Ascorbyl Fatty Acid Ester: An Antioxidant.
Synthetic Communications, 39: 1143-1151.
Kurnia, D. R. D. 2010. Studi Aktivitas Enzim Lipase dari Aspergillus niger
sebagai Biokatalis pada Proses Gliserolisis untuk Menghasilkan
Monoasilgliserol. Tesis, Fakultas Teknik Kimia, Universita Diponegoro.
Lerin, L. A., A. Richetti, R. Dallago, H. Treichel, M. A. Mazutti, J. V. Oliveira,
O. A. C. Antunes, E. G. Oestreicher, & D. Oliveira. 2012. Enzymatic
Synthesis of Ascorbyl Palmitate in Organic Solvents: Process
Optimization and Kinetic Evaluation. Food Bioprocess Technol, 5: 1068-
1076.
Lestari, D. Y. 2010. Kajian Modifikasi dan Karakterisasi Zeolit Alam dari
Berbagai Negara. Prosding Seminar Nasional.
Luna, Prima. 2012. Stabilitas Enzim Lipase dalam Sintesis Produk Turunan
Minyak Nabati Monoasilgliserol. Widyariset, 15(3): 673-682.
Macario, A., G. Giordano, L. Setti, A. Parise, J. M. Campelo, J. M. Marinas, & D.
Luna. 2007. Study of Lipase Immobilization on Zeolitic Support and
Transesterification Reaction in a Solvent Free-System. Biocatalysis and
Biotransformation, 25(2-4): 328-335.
Macario, A., Girolamo G., Leonardo S., Attilio P., Juan M. C., Jose M.M., &
Diego L. 2007. Study of Lipase Immobilization on Zeolitic Support and
Transesterification Reaction in a Solvent Free-System. Biocatalysis and
Biotransformation, 25(2-4): 325-335.
Manurung, R. 2006. Transesterifikasi Minyak Nabati. Jurnal Teknologi Proses,
47-52.
NC-IUBMB (Nomenclature Committee of the International Union of
Biochemistry and Molecular Biology). 2014. Enzyme Nomenclature.
Tersedia di http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/ [diakses 07-03-
2015]
57
Nisha, Arun K., & Gobi N.. 2012. A Review on Methods, Application and
Properties of Immobilized Enzyme. Chemical Science Review and Letters,
148-155.
Pakisaji, F. 2012 Trik Budidaya Jamur Tiram Putih. Tersedia di
http://epetani.pertanian.go.id/budidaya/trik-budidaya-jamur-tiram-putih-
4208 [diakses 19-03-2015].
Panicker, C.Y., H.T. Varghese, & D. Philip. 2005. FT-IR, FT-Raman and SERS
Spectra of Vitamin C. Spectrochimica Acta Part A, 65: 802-804.
Parthu, R. D. 2012. Sintesis Biodiesel Rute Non Alkohol dari Minyak Goreng
dengan Biokatalis Terimobilisasi Entrapment pada Reaktor Batch dan
Reaktor Packed Bed. Skripsi, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.
Pontoh, J. & L. Makasoe. 2011. Perbandingan Beberapa Metode Pembuatan Metil
Ester dalam Analisa Asam Lemak dari Virgin Coconut Oil (VCO). Jurnal
Ilmiah Sains, 11(2): 241-247.
Rosdiana, T. 2006. Pencirian dan Uji Aktivitas Katalitik Zeolit Alam Teraktivasi.
Skripsi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Sari, I.P., Sutrisno, & Sasangka P. 2014. Optimasi Amobilisasi Xilanase dari
ITrichoderma viride dengan Matriks Zeolit. Kimia Student Journal, 2(!):
421-427.
Sari, Muti Dianda. 2014. Imobilisai Lipase pada MCM-41 untuk Produksi
Biodiesel. Tesis, Bioteknologi, Institut Pertanian Bogor.
Septiani, U., & Agrina L. 2011. Pemanfaatan Zeolit Alam sebagai Media
Pendukung Amobilisasi Enzim a-Amilase. Jurnal Riset Kimia, 5(1): 79-
88.
Shen, Q., R. Yang, X. Hua, F. Ye, W. Zhang, & W. Zhao. 2011. Gelatin-
Templated Biomimetic Calcification for 𝛽-galactosidase Immobilization.
Process Biochemistry, 46: 1565-1571.
Sipangkar, I. A. 2012. Perbandingan Kinerja Biokatalis yang Diimobilisasi
melalui Metode Entrapment menggunakan Medium Support dari Kitin,
Kitosan, dan Zeolit untuk Sintesis Biodiesel Rute Non-Alkohol. Skripsi,
Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.
Song, Q. X. & D. Z. Wei. 2002. Study of Vitamin C Ester Synthesis by
Immobilized Lipase from Candida sp. Journal of Molecular Catalysis B:
Enzymatic, 18: 261-266.
58
Spiclin, P., M. Gasperlin & V. Kmetec. 2001. Stability of Ascorbyl Palmitate in
Tropical Microemulsions. International Journal of Pharmaceutic, 222:
271-279.
Stoytcheva, M., G. Montero, R. Zlatev, J. A. Leon, & V. Gochev. 2012.
Analytical Methods for Lipases Activity Determination: A Review.
Current Analytical Chemistry, 8: 400-407.
Sumarmi. 2006. Botani dan Tinjauan Gizi Jamur Tiram Putih. Innofarm: Jurnal
Inovasi Pertanian, 4(2): 124-130.
Susilo, Bali. 2012. Studi Optimasi Esterifikasi Asam Lemak Hasil Hidrolisis
Minyak Kelapa dengan Glukosa menggunakan Lipase Candida rugosa EC
3.1.1.3 Terimobilisasi pada Matriks Zeolit. Skripsi, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia.
Susilowati. 2006. Biodiesel dari Minyak Biji Kapuk dengan Katalis Zeolit. Jurnal
Teknik Kimia, 1(1): 10-14.
Tan, Tianwei, J. Lu, K. Nie, & F. Wang. 2010. Biodiesel Production with
Imobilized Lipase: A Review. Biotechnology Advances, 28: 628-634.
Treichel, H., D. Oliveira, M. A. Mazutti, M. D. Luccio, & J. V. Oliveira. 2010. A
Review on Microbial Lipases Production. Food Bioprocess Technol, 3:
182-196.
Uyanik, A., N. Sen, & M. Yilmaz. 2011. Improvement of Catalytic Activity of
Lipase from Candida rugosa via Sol-Gel Encapsulation in the Presence of
Calix(aza)crown. Bioresource Technology, 102: 4313-4318.
Wardana, Fendi Yoga. 2013. Imobilisai Enzim Lipase pada Silika Gel sebagai
Biokatalis untuk Reaksi Hidrolisis Minyak Kelapa Sawit. Skripsi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada.
Warisno & K. Dahana. 2010. Tiram: Menabur Jamur, Menuai Rupiah. Jakarta :
PT Gramedia Pustaka Utama
Widiastuti, H. & T. Panji. 2008. Pola Aktivitas Enzim Ligninolitik Pleurotus
ostreatus pada Limbah Sludge Pabrik Kertas. Menara Perkebunan, 76(1):
47-60.
Winarsi, Hery. 2007. Antioksidan Alami dan Radikal Bebas. Yogyakarta: Penerbit
Kanisius.
Youngson, Robert. 1998. Antioksidan: Vitamin C dan E bagi Kesehatan.
Diterjemahkan oleh Purwoko, Susi. 2003. Jakarta : Penerbit Arcan.
Zhang, B., Y. Weng, & Z. M. Hong Xu. 2012. Enzyme immobilization for
Biodiesel Production. Application Microbiol Biotechnol, 61-70.