BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Enzim merupakan katalis yang berasal dari zat hidup yang mempunyai derajat dan efisiensi yang tinggi. Enzim dapat dimanfaatkan dalam proses industri, misalnya amilase yang digunakan untuk mengubah pati menjadi sakarin, papain yang berguna untuk melunakkan daging, dan sebagainya. Melihat manfaat enzim ini maka praktikum isolasi enzim perlu dilakukan.
II.2. Tujuan Percobaan
1. Mengisolasi enzim papain dari getah pepaya
2. Menghitung aktivitas enzim papain
3. Membandingkan aktivitas enzim papain sesuai variabel percobaan
II.3. Manfaat Percobaan
Manfaat dari percobaan isolasi enzim papain adalah mengetahui sifat-sifat enzim sehingga dapat menghasilkan kuantitas enzim yang baik dan produktif.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Pengertian Umum
Enzim berasal dari kata en = in = dalam dan zim = yeast = khamir. Artinya dalam khamir yang maksudnya katalis dari zat hidup yang punya derajat efisiensi tinggi. Enzim merupakan sejenis protein kompleks yang unik dan merupakan bahan antara yang penting untuk metabolisme dan berbagai perubahan kimia dalam tubuh.
II.2. Teori Enzim Papain
Enzim papain banyak digunakan dalam pelunakan daging dan untuk menghaluskan gandum dalam pembuatan kue kering. Papain berasal dari tumbuhan hijau dan Carica papaya, kira-kira 3 tahun pohon ini tumbuh tinggi untuk menghasilkan latex. Latex digumpalkan dengan membuat goresan pada buah pada waktu pagi sekali ketika buah itu berisi cairan. Latex mengalir sampai habis dan membuat beku pada permukaannya.
Pembentukan latex berjalan cepat dan segera menutupi buah seperti lilin dan itulah yang dikumpulkan. Secara sederhana dikeringkan oleh matahari, tetapi untuk hasil lebih baik pengeringan dilakukan dalam bejana. Latex beku dikumpulkan, dicairkan dengan cepat, disaring agar bebas dari serangga, dikeringkan dengan spray dryer. Latex kasar harus dikeringkan, saring dan dikeringkan lagi untuk mendapatkan papain yang sempurna sesuai digunakan pada makanan.
Papain sangat aktif pada range pH 3-7. Untuk melunakkan daging pada pH 7. Papain merupakan enzim pelunak pilihan karena enzim ini dapat disuntikkan ke dalam untuk menimbulkan enzim sedalam 4 cm pada permukaan daging sehingga daging tetap lunak.
II.3. Isolasi Enzim
Untuk mengisolasi enzim papain dari getah pepaya dilakukan 3 proses pemisahan:
Ekstraksi padat-cair
Merupakan salah satu metode pemisahan cair-padatan. Pada proses ini komponen yang tidak larut dipisahkan dari padatan dengan bantuan solvent. Ketika solvent dicampur dengan sampel, maka solvent akan melarutkan ekstrak dengan difusi sampai terjadi keseimbangan konsentrasi.
Sentrifugasi
Merupakan cara memisahkan bagian seperti partikel dalam medan gaya sentrifugal partikel yang berukuran berbeda dalam berbagai ukuran. Densitas dan bentuk akan mengendap searah sentrifugal dengan kepentingan berbeda.
Presipitasi
Banyak agent pemisah yang digunakan untuk mengendapkan protein seperti garam proteolitik, polimer, panas, pH, dan solvent organik.
II.4. Imobilisasi Enzim
Enzim tidak dapat mengalami perubahan reaksi kimia, maka enzim dapat digunakan berulang-ulang. Pada umumnya reaksi dan pemisahan enzim dari produk dengan menggunakan modifikasi pH, panas, atau kedua-duanya. Penggunaan cara seperti ini mengakibatkan enzim kehilangan sebagian besar aktivitas kataliknya, sehingga enzim dapat digunakan berulang-ulang. Agar dapat digunakan berulang-ulang pemisahan enzim dari produk harus dengan cara tertentu sehingga didapatkan enzim dalam bentuk terimobilisasi tanpa mengurangi aktivitas kataliknya.
II.5. Mekanisme Kerja Enzim
Enzim menyesuaikan diri di sekitar substrat untuk membentuk suatu kompleks enzim substrat
Karena adanya gaya tarik antara enzim dan substrat, ikatan substrat menjadi tegang. Ikatan tegang ini mempunyai energi tinggi atau lebih mudah terpatahkan sehingga reaksi lebih mudah dan membentuk kompleks enzim-produk.
Karena produk dan substrat tidak sama maka kesesuaian antara produk dan enzim tidak sempurna
Bentuk produk menyebabkan kompleks berdisosiasi dan permukaan enzim siap untuk menerima substrat lain. Teori aktivitas enzim ini disebut teori kesesuaian terimbas (Induced-fit Theory)
E + S → ES → EP → E + P
II.6. Sifat-Sifat Enzim
Dalam jumlah kecil dapat mengkatalis substrat dalam jumlah besar
Enzim bereaksi optimum pada 400C dan tekanan normal
Reaksi enzimatis berlangsung pada pH netral
Tidak dapat menghidrolisis disakarida dan polisakarida
Umumnya dipakai koenzim
Enzim biasanya merusak zat yang dapat mengurangi keaktifannya
Biasanya diperlukan energi aktivasi
II.7. Inhibitor Enzim
Inhibitor Kompetitif
Inhibitor yang bersaing dengan susbstrat dengan cara meniru bentuk substrat sehingga dapat berikatan dengan sisi aktif enzim
Inhibitor Non Kompetitif
Tidak bersaing dengan substrat tapi menempel pada bagian lain enzim sehingga bentuk enzim berubah
II.8 Faktor yang Mempengaruhi
Konsentrasi substrat
Pengaruh pH
Konsentrasi enzim
Temperatur
Racun enzim
II.9. Fungsi Reagen
Getah buah papaya : sumber enzim papain
NaOH : pengatur pH
Garam : mengendapkan enzim, membentuk gugus mikro (dapat berupa NaCl atau (NH4)2SO4)
Celite : memecah dinding sel pembungkus enzim
Cystein HCl : mengikat protein, mengikat enzim sehingga bisa menembus kertas saring, melarutkan enzim yang telah diendapkan
Kasein : penyedia protein untuk diendapkan
Aquadest : melarutkan protein enzim
Solvent : sebagai tenaga pemisah dalam ekstraksi cair padat untuk mandapatkan enzim dari getah (acetaon, formaldehid, etanol)
II.10. Kegunaan Produk
Sebagai pelunak daging
Sebagai bahan antidingin pada pembuatan beer
Sebagai pelunak kulit pada industri penyamakan kulit
II.11. Penelitian Terdahulu
Bahan
Getah pepaya
Cystein
Aquadest
NaOH
H2SO4
Larutan susu bubuk 12%
Alat yang Digunakan
Gelas ukur
Beaker glass
Magnetic stirrer
Saringan vakum
Centrifuge Erlenmeyer
Indikator pH
Fermenter
Kompor listrik dan water bath
Oven
Penetapan Variabel
Variabel Tetap
Sistem operasi : batch
Berat getah papaya : 50 gr
Kepadatan pengadukan : 3 digit
Waktu operasi : 15 menit
Pengendapan enzim pepaya : aceton
Pencucian enzim pepaya : aquades
Variabel Berubah
Volume cystein : 700, 100, 125 ml
Suhu Operasi : 100C, 500C
pH operasi : 5, 7, 9
Prosedur Percobaan
Ekstraksi Enzim Papain
Menyiapkan alat dan bahan percobaan
Menimbang getah pepaya kering 50 gr
Menambah solvent cystein dan volume dan mengatur pH campuran dengan menambah NaOH dan H2SO4
Memindahkan campuran dalam beaker glass yang ditempatkan di atas magnetic stirrer. Atur kecepatan pengadukan dan panaskan campuran sampai suhu tertentu dan jaga agar suhu konstan, operasi selama 10 menit
Memisahkan ekstrak dan residu dengan saringan vakum, buang ampasnya dan filtrat disimpan dalam beaker glass
Setelah selesai didiamkan sampai dingin dan residu padatan mengendap disaring residu padatannya. Untuk residu yang masih tersuspensi dapat dipisahkan dengan sentrifugasi pada kecepatan 3500 rpm selama 15 menit. Saring endapan yang terbentuk ambil sumber natannya
Dalam beaker glass, super natan dan aceton dengan perbandingan 1:1. Beaker glass ditutup dan disimpan dalam keadaan dingin selama 1 malam lalu sentrifugasi sehingga timbul endapan putih papain. Kemudian endapan tersebut dipisahkan dengan saringan racun dilengkapi dengan kertas saring Whatman
Endapan papain yang diperoleh kemudian dioven
Kristal putih papain yang dihasilkan ditimbang untuk ditentukan beratnya
Analisa Aktivitas Proteolitik Enzim Papain
Masukkan 1 gr sampel papain dalam labu takar 100 ml + a hingga tepat waktu
Kocok lalu centrifuge untuk mendapatkan larutan papain, ukur densitas
Simpan larutan susu bubuk (full cream) dengan kepekatan 1:pekat
Ambil 10 ml larutan susu tempatkan pada Erlenmeyer 50 ml panaskan dalam water bath 40%
Ambil sejumlah larutan enzim lalu dimasukkan ke dalam susu, suhu dijaga 400C hingga tepat terjadi gumpalan
Waktu dicatat dengan teliti dengan stopwatch sejak saat penambahan papain ke dalam larutan susu tepat terjadi gumpalan
Aktivitas proteolitik, catat protein dihitung dengan rumus
A = 1/(E.t)
A = aktivitas proteolitik
E = berat sample yang diuji
t = waktu yang diperlukan terjadinya penggumpalan susu
Besarnya aktivitas dinyatakan dalam MCU/gr, sebagai hasil dikali 1000
(Reff: Anang Yudi dan Nurhadi, “Isolasi Enzim Papain Getah Pepaya dengan Metode Ekstrak Cair-Cair)
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1. Bahan dan Alat
Bahan
Getah buah pepaya @ 4 gr
(NH4)2SO4 3 gr
Etanol 17 ml
Celite @ 2,5 gr
Cystein @ 2 gr
Aquadest @ 15 ml
NaOH
Alat
Erlenmeyer
Beaker glass
Sentrifuge
Mortar
Indicator pH
Kertas saring
Pengaduk strirer dan pemanas
Gelas ukur
III.2. Gambar Alat
(2) (3) (4) (5)
Gambar III.2.1. Gambar Alat
Keterangan:
Erlenmeyer
Beaker glass
Gelas ukur
Pengaduk
Kertas saring
III.3. Variabel Percobaan
Getah pepaya @ 40 gr
Getah pepaya+2,5 gr celite+2 gr cystein+17 ml etanol+15 ml aquadest
Variabel I pH tidak diatur
Variabel II pH 7
Variabel III pH 9
Reaksi Enzimatis
Larutan susu 16% W basis 100 ml
T pencampuran: 400C, 500C, 600C
Susu : enzim = 1:8
III.4. Cara Kerja
Isolasi Enzim
Haluskan getah pepaya dengan mortar, setelah halus timbang 40 gr masukkan dalam beaker glass
Tambahkan ke dalam beaker glass tersebut 2,5 gr celite; 2 gr cystein; 17 ml etanol; 15 ml aquadest. Lalu atur pHnya
Aduk dengan magnetic stirrer salama 15 menit pada 300C
Saring dengan kertas saring sehingga didapat filtrat I dan endapan I. Buang endapannya
Pada filtrat I tambahkan (NH4)2SO4 3 gr sebagai tenaga pengendap
Masukkan pada cuvet lalu disentrifugasi selama 20 menit dengan kecepatan 200 rpm
Saring hasil sentrifugasi sehingga didapatkan endapan II dan filtrat II
Keringkan dan timbang endapan II (misalnya a gr) simpan endapan II
Tambahkan 3 gr (NH4)2SO4 pada filtrat II lalu simpan 1 malam dalam lemari es
Saring filtrat II dengan kertas saring sehingga didapat filtrat III dan endapan III
Keringkan dan timbang endapan III (misalnya b gr)
Ambil endapan II campurkan dengan endapan III, jika jumlah endapan II dan III lebih dari 1 gr, ambil 1 gr endapan tersebut larutkan dalam air sampai 10 ml (larutan ini adalah enzim)
Jika a + b kurang dari 1 gr, ambil filtrat III encerkan sampai 10 ml (larutan ini adalah enzim)
Reaksi Enzimatis
Buat larutan susu 16% W
Ambil 1 ml larutan enzim dan 8 ml larutan susu
Panaskan kedua larutan tersebut sampai suhu sesuai variabel (400C, 500C, 600C)
Setelah mencapai suhu tersebut tuangkan larutan enzim ke dalam larutan susu
Catat waktu sampai terjadi penggumpalan pertama
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil Percobaan
Tabel IV.1.1. Variabel I, pH tidak diatur (pH = 3)
Suhu (oC) Waktu (detik) Aktivitas Enzim (MCU/mg)
40 4 1333,3
50 5 1066,7
60 9 592,59
Tabel IV.1.2. Variabel II, pH = 7
Suhu (oC) Waktu (detik) Aktivitas Enzim (MCU/mg)
40 8 666,7
50 10 533,3
60 15 355,5
Tabel IV.1.3. Variabel III, pH = 9
Suhu (oC) Waktu (detik) Aktivitas Enzim (MCU/mg)
40 35 152,38
50 47 113,4
60 56 95,2
IV.2. Pembahasan
Grafik Hubungan Suhu vs Aktivitas Enzim
Gambar IV.2.1. Grafik Hubungan Suhu vs Aktivitas Enzim
Dari grafik terlihat bahwa semakin tinggi suhu aktivitas enzim semakin kecil. Hal disebabkan oleh sifat enzim yang peka terhadap suhu. Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi jika suhu dinaikkan, akibatnya daya kerja enzim akan menurun. Denaturasi adalah terurainya protein menajdi struktur primernya atau rusaknya sifat fisik dan fisiologik protein akibat pemanasan atau penambahan asam kuat. Energi panas mengakibatkan terputusnya ikatan non-kovalen protein. Hingga suhu 450C aktivitas enzim masih terus meningkat. Tapi lebih dari 450C akan terjadi denaturasi sehingga aktivitas enzim menurun. Menjelang suhu 550C fungsi katalitik enzim punah. Suhu optimum terjadi pada 300C-450C, maka pada suhu ini efek yang terlihat adalah peningkatan aktivitas enzim.
Pada suhu 400C, enzim masih dalam range suhu optimum. Oleh sebab itu aktivitas enzim pada suhu tersebut paling tinggi. Pada suhu 500C enzim berada pada range suhu tidak optimum. Pada suhu tidak optimum tersebut enzim mengalami denaturasi sehingga aktivitas enzimnya menurun. Demikian juga pada suhu 600C memiliki energi aktivasi paling rendah karena berada pada suhu tidak optimum sehingga mengalami denaturasi.
(Diktat Dasar-Dasar Bioproses hal.99-100)
Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim
Enzim merupakan protein dan protein akan bekerja optimum pada pH 5-7. Enzim papain juga akan bekerja optimum pada pH 5-7. Jika terlalu asam maupun basa enzim akan mengalami denaturasi. Denaturasi adalah terurainya protein menjadi struktur primernya atau rusaknya sifat fisik dan fisiologik protein akibat pemanasan atau penambahan asam kuat.
(Diktat Dasar-Dasar Bioproses hal.99-100)
BAB V
PENUTUP
V.1. Kesimpulan
1. Pada variabel I, II, III grafik terlihat menurun karena adanya peningkatan suhu yang mengakibatkan denaturasi
2. pH berpengaruh pada naik turunnya aktivitas enzim
V.2. Saran
1. Pengambilan getah dilakukan dini hari karena buah pepaya banyak mengandung cairan
2. Harus cermat dalam pengaturan pH
DAFTAR PUSTAKA
Diktat Dasar-Dasar Bioproses
Nurhadi dan Anang Yudi, Isolasi Enzim Papain Getah Pepaya dengan Metode Ekstrak Cair-Cair
Tim Dosen Pemimbing, Buku Petunjuk Praktiukum Mikrobiologi Industri, Jurusan Teknik Kimia, Semarang, 2002
www.kumpulblogger.com
www.chemistrystation.blogspot.com
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Enzim merupakan katalis yang berasal dari zat hidup yang mempunyai derajat dan efisiensi yang tinggi. Enzim dapat dimanfaatkan dalam proses industri, misalnya amilase yang digunakan untuk mengubah pati menjadi sakarin, papain yang berguna untuk melunakkan daging, dan sebagainya. Melihat manfaat enzim ini maka praktikum isolasi enzim perlu dilakukan.
II.2. Tujuan Percobaan
1. Mengisolasi enzim papain dari getah pepaya
2. Menghitung aktivitas enzim papain
3. Membandingkan aktivitas enzim papain sesuai variabel percobaan
II.3. Manfaat Percobaan
Manfaat dari percobaan isolasi enzim papain adalah mengetahui sifat-sifat enzim sehingga dapat menghasilkan kuantitas enzim yang baik dan produktif.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Pengertian Umum
Enzim berasal dari kata en = in = dalam dan zim = yeast = khamir. Artinya dalam khamir yang maksudnya katalis dari zat hidup yang punya derajat efisiensi tinggi. Enzim merupakan sejenis protein kompleks yang unik dan merupakan bahan antara yang penting untuk metabolisme dan berbagai perubahan kimia dalam tubuh.
II.2. Teori Enzim Papain
Enzim papain banyak digunakan dalam pelunakan daging dan untuk menghaluskan gandum dalam pembuatan kue kering. Papain berasal dari tumbuhan hijau dan Carica papaya, kira-kira 3 tahun pohon ini tumbuh tinggi untuk menghasilkan latex. Latex digumpalkan dengan membuat goresan pada buah pada waktu pagi sekali ketika buah itu berisi cairan. Latex mengalir sampai habis dan membuat beku pada permukaannya.
Pembentukan latex berjalan cepat dan segera menutupi buah seperti lilin dan itulah yang dikumpulkan. Secara sederhana dikeringkan oleh matahari, tetapi untuk hasil lebih baik pengeringan dilakukan dalam bejana. Latex beku dikumpulkan, dicairkan dengan cepat, disaring agar bebas dari serangga, dikeringkan dengan spray dryer. Latex kasar harus dikeringkan, saring dan dikeringkan lagi untuk mendapatkan papain yang sempurna sesuai digunakan pada makanan.
Papain sangat aktif pada range pH 3-7. Untuk melunakkan daging pada pH 7. Papain merupakan enzim pelunak pilihan karena enzim ini dapat disuntikkan ke dalam untuk menimbulkan enzim sedalam 4 cm pada permukaan daging sehingga daging tetap lunak.
II.3. Isolasi Enzim
Untuk mengisolasi enzim papain dari getah pepaya dilakukan 3 proses pemisahan:
Ekstraksi padat-cair
Merupakan salah satu metode pemisahan cair-padatan. Pada proses ini komponen yang tidak larut dipisahkan dari padatan dengan bantuan solvent. Ketika solvent dicampur dengan sampel, maka solvent akan melarutkan ekstrak dengan difusi sampai terjadi keseimbangan konsentrasi.
Sentrifugasi
Merupakan cara memisahkan bagian seperti partikel dalam medan gaya sentrifugal partikel yang berukuran berbeda dalam berbagai ukuran. Densitas dan bentuk akan mengendap searah sentrifugal dengan kepentingan berbeda.
Presipitasi
Banyak agent pemisah yang digunakan untuk mengendapkan protein seperti garam proteolitik, polimer, panas, pH, dan solvent organik.
II.4. Imobilisasi Enzim
Enzim tidak dapat mengalami perubahan reaksi kimia, maka enzim dapat digunakan berulang-ulang. Pada umumnya reaksi dan pemisahan enzim dari produk dengan menggunakan modifikasi pH, panas, atau kedua-duanya. Penggunaan cara seperti ini mengakibatkan enzim kehilangan sebagian besar aktivitas kataliknya, sehingga enzim dapat digunakan berulang-ulang. Agar dapat digunakan berulang-ulang pemisahan enzim dari produk harus dengan cara tertentu sehingga didapatkan enzim dalam bentuk terimobilisasi tanpa mengurangi aktivitas kataliknya.
II.5. Mekanisme Kerja Enzim
Enzim menyesuaikan diri di sekitar substrat untuk membentuk suatu kompleks enzim substrat
Karena adanya gaya tarik antara enzim dan substrat, ikatan substrat menjadi tegang. Ikatan tegang ini mempunyai energi tinggi atau lebih mudah terpatahkan sehingga reaksi lebih mudah dan membentuk kompleks enzim-produk.
Karena produk dan substrat tidak sama maka kesesuaian antara produk dan enzim tidak sempurna
Bentuk produk menyebabkan kompleks berdisosiasi dan permukaan enzim siap untuk menerima substrat lain. Teori aktivitas enzim ini disebut teori kesesuaian terimbas (Induced-fit Theory)
E + S → ES → EP → E + P
II.6. Sifat-Sifat Enzim
Dalam jumlah kecil dapat mengkatalis substrat dalam jumlah besar
Enzim bereaksi optimum pada 400C dan tekanan normal
Reaksi enzimatis berlangsung pada pH netral
Tidak dapat menghidrolisis disakarida dan polisakarida
Umumnya dipakai koenzim
Enzim biasanya merusak zat yang dapat mengurangi keaktifannya
Biasanya diperlukan energi aktivasi
II.7. Inhibitor Enzim
Inhibitor Kompetitif
Inhibitor yang bersaing dengan susbstrat dengan cara meniru bentuk substrat sehingga dapat berikatan dengan sisi aktif enzim
Inhibitor Non Kompetitif
Tidak bersaing dengan substrat tapi menempel pada bagian lain enzim sehingga bentuk enzim berubah
II.8 Faktor yang Mempengaruhi
Konsentrasi substrat
Pengaruh pH
Konsentrasi enzim
Temperatur
Racun enzim
II.9. Fungsi Reagen
Getah buah papaya : sumber enzim papain
NaOH : pengatur pH
Garam : mengendapkan enzim, membentuk gugus mikro (dapat berupa NaCl atau (NH4)2SO4)
Celite : memecah dinding sel pembungkus enzim
Cystein HCl : mengikat protein, mengikat enzim sehingga bisa menembus kertas saring, melarutkan enzim yang telah diendapkan
Kasein : penyedia protein untuk diendapkan
Aquadest : melarutkan protein enzim
Solvent : sebagai tenaga pemisah dalam ekstraksi cair padat untuk mandapatkan enzim dari getah (acetaon, formaldehid, etanol)
II.10. Kegunaan Produk
Sebagai pelunak daging
Sebagai bahan antidingin pada pembuatan beer
Sebagai pelunak kulit pada industri penyamakan kulit
II.11. Penelitian Terdahulu
Bahan
Getah pepaya
Cystein
Aquadest
NaOH
H2SO4
Larutan susu bubuk 12%
Alat yang Digunakan
Gelas ukur
Beaker glass
Magnetic stirrer
Saringan vakum
Centrifuge Erlenmeyer
Indikator pH
Fermenter
Kompor listrik dan water bath
Oven
Penetapan Variabel
Variabel Tetap
Sistem operasi : batch
Berat getah papaya : 50 gr
Kepadatan pengadukan : 3 digit
Waktu operasi : 15 menit
Pengendapan enzim pepaya : aceton
Pencucian enzim pepaya : aquades
Variabel Berubah
Volume cystein : 700, 100, 125 ml
Suhu Operasi : 100C, 500C
pH operasi : 5, 7, 9
Prosedur Percobaan
Ekstraksi Enzim Papain
Menyiapkan alat dan bahan percobaan
Menimbang getah pepaya kering 50 gr
Menambah solvent cystein dan volume dan mengatur pH campuran dengan menambah NaOH dan H2SO4
Memindahkan campuran dalam beaker glass yang ditempatkan di atas magnetic stirrer. Atur kecepatan pengadukan dan panaskan campuran sampai suhu tertentu dan jaga agar suhu konstan, operasi selama 10 menit
Memisahkan ekstrak dan residu dengan saringan vakum, buang ampasnya dan filtrat disimpan dalam beaker glass
Setelah selesai didiamkan sampai dingin dan residu padatan mengendap disaring residu padatannya. Untuk residu yang masih tersuspensi dapat dipisahkan dengan sentrifugasi pada kecepatan 3500 rpm selama 15 menit. Saring endapan yang terbentuk ambil sumber natannya
Dalam beaker glass, super natan dan aceton dengan perbandingan 1:1. Beaker glass ditutup dan disimpan dalam keadaan dingin selama 1 malam lalu sentrifugasi sehingga timbul endapan putih papain. Kemudian endapan tersebut dipisahkan dengan saringan racun dilengkapi dengan kertas saring Whatman
Endapan papain yang diperoleh kemudian dioven
Kristal putih papain yang dihasilkan ditimbang untuk ditentukan beratnya
Analisa Aktivitas Proteolitik Enzim Papain
Masukkan 1 gr sampel papain dalam labu takar 100 ml + a hingga tepat waktu
Kocok lalu centrifuge untuk mendapatkan larutan papain, ukur densitas
Simpan larutan susu bubuk (full cream) dengan kepekatan 1:pekat
Ambil 10 ml larutan susu tempatkan pada Erlenmeyer 50 ml panaskan dalam water bath 40%
Ambil sejumlah larutan enzim lalu dimasukkan ke dalam susu, suhu dijaga 400C hingga tepat terjadi gumpalan
Waktu dicatat dengan teliti dengan stopwatch sejak saat penambahan papain ke dalam larutan susu tepat terjadi gumpalan
Aktivitas proteolitik, catat protein dihitung dengan rumus
A = 1/(E.t)
A = aktivitas proteolitik
E = berat sample yang diuji
t = waktu yang diperlukan terjadinya penggumpalan susu
Besarnya aktivitas dinyatakan dalam MCU/gr, sebagai hasil dikali 1000
(Reff: Anang Yudi dan Nurhadi, “Isolasi Enzim Papain Getah Pepaya dengan Metode Ekstrak Cair-Cair)
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1. Bahan dan Alat
Bahan
Getah buah pepaya @ 4 gr
(NH4)2SO4 3 gr
Etanol 17 ml
Celite @ 2,5 gr
Cystein @ 2 gr
Aquadest @ 15 ml
NaOH
Alat
Erlenmeyer
Beaker glass
Sentrifuge
Mortar
Indicator pH
Kertas saring
Pengaduk strirer dan pemanas
Gelas ukur
III.2. Gambar Alat
(2) (3) (4) (5)
Gambar III.2.1. Gambar Alat
Keterangan:
Erlenmeyer
Beaker glass
Gelas ukur
Pengaduk
Kertas saring
III.3. Variabel Percobaan
Getah pepaya @ 40 gr
Getah pepaya+2,5 gr celite+2 gr cystein+17 ml etanol+15 ml aquadest
Variabel I pH tidak diatur
Variabel II pH 7
Variabel III pH 9
Reaksi Enzimatis
Larutan susu 16% W basis 100 ml
T pencampuran: 400C, 500C, 600C
Susu : enzim = 1:8
III.4. Cara Kerja
Isolasi Enzim
Haluskan getah pepaya dengan mortar, setelah halus timbang 40 gr masukkan dalam beaker glass
Tambahkan ke dalam beaker glass tersebut 2,5 gr celite; 2 gr cystein; 17 ml etanol; 15 ml aquadest. Lalu atur pHnya
Aduk dengan magnetic stirrer salama 15 menit pada 300C
Saring dengan kertas saring sehingga didapat filtrat I dan endapan I. Buang endapannya
Pada filtrat I tambahkan (NH4)2SO4 3 gr sebagai tenaga pengendap
Masukkan pada cuvet lalu disentrifugasi selama 20 menit dengan kecepatan 200 rpm
Saring hasil sentrifugasi sehingga didapatkan endapan II dan filtrat II
Keringkan dan timbang endapan II (misalnya a gr) simpan endapan II
Tambahkan 3 gr (NH4)2SO4 pada filtrat II lalu simpan 1 malam dalam lemari es
Saring filtrat II dengan kertas saring sehingga didapat filtrat III dan endapan III
Keringkan dan timbang endapan III (misalnya b gr)
Ambil endapan II campurkan dengan endapan III, jika jumlah endapan II dan III lebih dari 1 gr, ambil 1 gr endapan tersebut larutkan dalam air sampai 10 ml (larutan ini adalah enzim)
Jika a + b kurang dari 1 gr, ambil filtrat III encerkan sampai 10 ml (larutan ini adalah enzim)
Reaksi Enzimatis
Buat larutan susu 16% W
Ambil 1 ml larutan enzim dan 8 ml larutan susu
Panaskan kedua larutan tersebut sampai suhu sesuai variabel (400C, 500C, 600C)
Setelah mencapai suhu tersebut tuangkan larutan enzim ke dalam larutan susu
Catat waktu sampai terjadi penggumpalan pertama
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil Percobaan
Tabel IV.1.1. Variabel I, pH tidak diatur (pH = 3)
Suhu (oC) Waktu (detik) Aktivitas Enzim (MCU/mg)
40 4 1333,3
50 5 1066,7
60 9 592,59
Tabel IV.1.2. Variabel II, pH = 7
Suhu (oC) Waktu (detik) Aktivitas Enzim (MCU/mg)
40 8 666,7
50 10 533,3
60 15 355,5
Tabel IV.1.3. Variabel III, pH = 9
Suhu (oC) Waktu (detik) Aktivitas Enzim (MCU/mg)
40 35 152,38
50 47 113,4
60 56 95,2
IV.2. Pembahasan
Grafik Hubungan Suhu vs Aktivitas Enzim
Gambar IV.2.1. Grafik Hubungan Suhu vs Aktivitas Enzim
Dari grafik terlihat bahwa semakin tinggi suhu aktivitas enzim semakin kecil. Hal disebabkan oleh sifat enzim yang peka terhadap suhu. Enzim sebagai protein akan mengalami denaturasi jika suhu dinaikkan, akibatnya daya kerja enzim akan menurun. Denaturasi adalah terurainya protein menajdi struktur primernya atau rusaknya sifat fisik dan fisiologik protein akibat pemanasan atau penambahan asam kuat. Energi panas mengakibatkan terputusnya ikatan non-kovalen protein. Hingga suhu 450C aktivitas enzim masih terus meningkat. Tapi lebih dari 450C akan terjadi denaturasi sehingga aktivitas enzim menurun. Menjelang suhu 550C fungsi katalitik enzim punah. Suhu optimum terjadi pada 300C-450C, maka pada suhu ini efek yang terlihat adalah peningkatan aktivitas enzim.
Pada suhu 400C, enzim masih dalam range suhu optimum. Oleh sebab itu aktivitas enzim pada suhu tersebut paling tinggi. Pada suhu 500C enzim berada pada range suhu tidak optimum. Pada suhu tidak optimum tersebut enzim mengalami denaturasi sehingga aktivitas enzimnya menurun. Demikian juga pada suhu 600C memiliki energi aktivasi paling rendah karena berada pada suhu tidak optimum sehingga mengalami denaturasi.
(Diktat Dasar-Dasar Bioproses hal.99-100)
Pengaruh pH terhadap Aktivitas Enzim
Enzim merupakan protein dan protein akan bekerja optimum pada pH 5-7. Enzim papain juga akan bekerja optimum pada pH 5-7. Jika terlalu asam maupun basa enzim akan mengalami denaturasi. Denaturasi adalah terurainya protein menjadi struktur primernya atau rusaknya sifat fisik dan fisiologik protein akibat pemanasan atau penambahan asam kuat.
(Diktat Dasar-Dasar Bioproses hal.99-100)
BAB V
PENUTUP
V.1. Kesimpulan
1. Pada variabel I, II, III grafik terlihat menurun karena adanya peningkatan suhu yang mengakibatkan denaturasi
2. pH berpengaruh pada naik turunnya aktivitas enzim
V.2. Saran
1. Pengambilan getah dilakukan dini hari karena buah pepaya banyak mengandung cairan
2. Harus cermat dalam pengaturan pH
DAFTAR PUSTAKA
Diktat Dasar-Dasar Bioproses
Nurhadi dan Anang Yudi, Isolasi Enzim Papain Getah Pepaya dengan Metode Ekstrak Cair-Cair
Tim Dosen Pemimbing, Buku Petunjuk Praktiukum Mikrobiologi Industri, Jurusan Teknik Kimia, Semarang, 2002
www.kumpulblogger.com
www.chemistrystation.blogspot.com
*masteran ini sangat bermanfaat buat yang ngrasa praktikum enzimnya menemukan fenomena yang terjadi aneh..hahahaha >>> kelompok saya fenomenanya aneh soalnya :)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar