amobilisasi lipase dengan matrik zeolit

60
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Dewasa ini, penggunaan perisa sintetis yang tidak terkontrol dalam industri pangan semakin mengancam kesehatan konsumen. Oleh karena itu, pembuatan perisa alami sebagai pengganti perisa sintetis perlu dilakukan. Perisa dianggap alami jika bahan awal yang digunakan adalah bahan alam dan menggunakan enzim sebagai biokatalis. Enzim yang diharapkan mampu mengkatalisis reaksi esterifikasi adalah lipase. Hal ini sesuai dengan kemampuan lipase dalam mengkatalisis reaksi hidrolisis sekaligus sintesis ester yang dibentuk dari gliserol dan asam lemak rantai panjang (Sharma et al, 2001 dalam safitri hilda, 2014). Lipase dalam bentuk terlarut relatif tidak stabil terhadap perubahan lingkungan sekitar seperti perubahan pH, suhu serta tidak dapat digunakan secara berulang (reusable) karena terlarut dalam media reaksi. Di sisi lain harga lipase komersial biasanya sangat tinggi karena proses produksinya yang sulit dan memakan waktu yang lama. Hal ini menyebabkan biaya reaksi enzimatis menjadi meningkat (Nur Insani, 2012). Berbagai penelitian telah dilakukan mengenai pemakaian berulang enzim dengan cara mengikat enzim pada suatu support/matriks. Teknik ini disebut 1

Upload: manik-retno

Post on 18-Dec-2015

44 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Esterifikasi

TRANSCRIPT

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahDewasa ini, penggunaan perisa sintetis yang tidak terkontrol dalam industri pangan semakin mengancam kesehatan konsumen. Oleh karena itu, pembuatan perisa alami sebagai pengganti perisa sintetis perlu dilakukan. Perisa dianggap alami jika bahan awal yang digunakan adalah bahan alam dan menggunakan enzim sebagai biokatalis. Enzim yang diharapkan mampu mengkatalisis reaksi esterifikasi adalah lipase. Hal ini sesuai dengan kemampuan lipase dalam mengkatalisis reaksi hidrolisis sekaligus sintesis ester yang dibentuk dari gliserol dan asam lemak rantai panjang (Sharma et al, 2001 dalam safitri hilda, 2014).Lipase dalam bentuk terlarut relatif tidak stabil terhadap perubahan lingkungan sekitar seperti perubahan pH, suhu serta tidak dapat digunakan secara berulang (reusable) karena terlarut dalam media reaksi. Di sisi lain harga lipase komersial biasanya sangat tinggi karena proses produksinya yang sulit dan memakan waktu yang lama. Hal ini menyebabkan biaya reaksi enzimatis menjadi meningkat (Nur Insani, 2012).Berbagai penelitian telah dilakukan mengenai pemakaian berulang enzim dengan cara mengikat enzim pada suatu support/matriks. Teknik ini disebut imobilisasi enzim. Dalam mengimobilisasi enzim perlu dilakukan pemilihan support/matriks dan teknik imobilisasi yang tepat agar enzim yang terimobilisasai masih memiliki aktivitas katalitik yang baik (Tischet & Wedekind, 1999 dalam Nur Insani, 2012).Berdasarkan penelitian terdahulu (Brilliana Rohimawati, Alva; Marliawati, Erika, 2009) yaitu isolasi lipase dari Bacillus subtilis sebagai biokatalisator pada pembuatan biodiesel. Proses pemurnian crude lipase menggunakan sentrifugasi dan dengan zat penjebak enzim berupa karagenan diperoleh % yield biodiesel sebesar 52,8 %. Kemudian di tahun yang sama juga dilakukan penelitian serupa (Yusriansyah, Amir; Romadhon, Ilham Kudus, 2009) dengan mikroorganisme berbeda yaitu Mucor miehei, menghasilkan biodiesel dengan yield 11,61% dan kemurnian 75%. Dapat disimpulkan bahwa Mucor miehei merupakan mikroorganisme terbaik penghasil lipase sebagai biokatalisator pembuatan biodiesel. Namun, support enzim yang digunakan yaitu karagenan dinilai memiliki struktur yang kurang stabil, mudah rusak saat diaplikasikan.Berikutnya (Sylvia Sepdiani, Ika; Riso Sughisa, Mona, 2011) dilakukan amobilisasi lipase dari Mucor miehei menggunakan support polyurethane foam (PUF) sebagai biokatalis pada pembuatan biodiesel. Lipase diisolasi dengan metode sentrifugasi. Pada aplikasinya PUF dapat digunakan sebanyak 5 kali pemakaian. Aplikasi reaksi transesterifikasi secara enzimatis ini menghasilkan biodiesel yang mempunyai konversi sebesar 93.97 % serta yield sebesar 63%. Penelitian terbaru (Safitri, Deby; Ratih Hilda, Sekar, 2013) telah dilakukan imobilisasi lipase menggunakan matriks polyurethane foam (PUF) sebagai biokatalis dalam pembuatan perisa alami. Peningkatan aktivitas lipase dilakukan dengan pemurnian metode salting out. Lipase hasil pemurnian hingga tahap 4 kenaikan aktivitasnya 6,9 kali dibandingkan aktivitas crudenya. Pada umpan 1:1 antara ukuran PUF 0,25 cm3 dan 0,5 cm3 % yield ester tertinggi dihasilkan pada ester dengan PUF 0,5 cm3 sebanyak 106, 1%. Pada umpan 1:3 antara ukuran PUF 0,5 cm3 dan 0,25 cm3 % yield ester terbanyak dihasilkan oleh ester dengan PUF 0,25 cm3 sebanyak 111,6%. Polyurethane foam (PUF) merupakan polimer campuran dua bahan kimia (isocyanate dan polyol) yang diaduk secara bersama-sama sehingga terjadi reaksi dan membentuk busa. Penggunaan bahan kimia sintetis seperti PUF pada pembuatan bahan makanan (perisa alami) harus diminimalisir atau digantikan dengan bahan alam yang lebih ramah lingkungan. Selain itu, support PUF memerlukan bahan co-imobilizer yang relatif banyak. Sehingga pada penelitian ini peran Polyurethane foam (PUF) sebagai matriks imobilisasi digantikan oleh zeolit alam.Dalam industri pangan, zeolit sering digunakan sebagai penjernih juga pengering. Zeolit sesuai untuk mengeringkan bahan pangan, aditif dan tanaman obat yang umumnya sensitif terhadap panas, sehingga menghasilkan produk yang bermutu tinggi. Zeolit adalah adsorben yang tidak beracun, ramah lingkungan, mudah dalam penanganan, serta memiliki daya serap terhadap air yang sangat tinggi pada berbagai kelembaban udara. Adsorpsi dengan zeolit dapat diterapkan secara fleksibel dimana penyerap dapat dicampur dengan produk bahan pangan seperti biji-bijian (padi, jagung, kacang, dan lain-lain), maupun ditempatkan secara terpisah dalam unit lain lain. Mutu produk yang meliputi kandungan nutrisi, warna, bahan-bahan aktif valotil, dan vitamin dapat terjaga mutunya selama proses pengeringan disebabkan suhu operasi proses tidak tinggi (