PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA (NaCl) DAN LAMA PERENDAMAN BUFFER FOSFAT TERHADAP PEROLEHAN CRUDE PAPAIN DARI DAUN PEPAYA (CARICA PAPAYA, L.

Transkripsi

1 PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA (NaCl) DAN LAMA PERENDAMAN BUFFER FOSFAT TERHADAP PEROLEHAN CRUDE PAPAIN DARI DAUN PEPAYA (CARICA PAPAYA, L.) SKRIPSI Oleh PINTA RIZKI MALA HASIBUAN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 22 OKTOBER 2014

2 PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA (NaCl) DAN LAMA PERENDAMAN BUFFER FOSFAT TERHADAP PEROLEHAN CRUDE PAPAIN DARI DAUN PEPAYA (CARICA PAPAYA, L.) SKRIPSI Oleh PINTA RIZKI MALA HASIBUAN SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 22 OKTOBER 2014

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA (NaCl) DAN LAMA PERENDAMAN BUFFER FOSFAT TERHADAP PEROLEHAN CRUDE PAPAIN DARI DAUN PEPAYA (CARICA PAPAYA, L.) yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan maupun di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya. Medan, 22 Oktober 2014 Pinta Rizki Mala hasibuan NIM i

4 PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI Skripsi dengan judul: PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA (NaCl) DAN LAMA PERENDAMAN BUFFER FOSFAT TERHADAP PEROLEHAN CRUDE PAPAIN DARI DAUN PEPAYA (CARICA PAPAYA, L.) dibuat sebagai kelengkapan persyaratan untuk mengikuti ujian skripsi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Medan, 22 Oktober 2014 Mengetahui, Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing Ir. Renita Manurung, MT NIP Farida Hanum, ST, MT NIP DosenPenguji I DosenPenguji II ii

5 PRAKATA Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas rahmat-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul Pengaruh Konsentrasi Natrium Klorida (NaCl) dan Lama Perendaman Buffer Fosfat Terhadap Perolehan Crude Papain Dari Daun Papain (Carica Papaya, L.), berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Bioproses Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera utara, Medan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Melalui penelitian ini diperoleh aktivitas protease yang terbaik pada penambahan konsentrasi Natrium Klorida 60% dan lama perendaman buffer fosfat 12 jam menghasilkan aktivitas protease sebesar 272,8222 (U/ml). Dengan ini dapat diketahui dan ditentukan keadaan yang terbaik yang dapat dimanfaatkan sebagai perolehan crude papain dari daun pepaya. Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Farida Hanum, ST, MT selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, 22 Oktober 2014 Penulis, Pinta Rizki Mala Hasibuan iii

6 DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada : 1. Kedua orang tua penulis, H. Darman Hasibuan dan Hj. Hotnida Hasibuan. 2. Mitha Alviyulita atas kerjasamanya selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. 3. Ibu Farida Hanum, ST, MT, selaku dosen pembimbing penelitian yang telah banyak memberikan kepada penulis dalam pembuatan laporan hasil penelitian ini. 4. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MT, selaku Penguji I dan Ketua Jurusan Teknik Kimia USU. 5. Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT sebagai dosen penguji II yang telah memberikan kritik dan saran dalam pengerjaan laporan hasil penelitian ini. 6. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia USU. 7. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai dosen Koordinator penelitian yang telah memberikan kritik dan saran dalam pengerjaan laporan hasil penelitian ini. 8. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 9. Kakak dan Abang (Lannidar, Elvi dan Fauzan) dan Adik-adik (Jannah, Rahmat dan Suheni) yang selalu memberikan dukungan dan doanya. 10. Kakak Ipar (Sarlena) yang selalu mendukung dan memberikan doa buat penulis. 11. Keponakan-keponakan tercinta (Reva, Nicolas, Fais, Furqon, Heldo, lingling dan Zahira) buat kecerian kalian semua. 12. Sahabat-sahabat terbaik di Teknik Kimia, khususnya semua stambuk 2009 yang memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis. iv

7 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Pinta Rizki Mala Hasibuan NIM : Tempat, tanggal lahir : Sibuhuan, 28 Januari 1990 Nama orang tua : H. Darman Hasibuan dan Hj. Hotnida Hasibuan Alamat orang tua : Sibuhuan, Lingkungan II Pasar Sibuhuan Kabupaten Padang Lawas Provinsi Sumatera Utara Asal Sekolah: SD N 1 Sibuhuan tahun MTsN Sibuhuan tahun MAN Sibuhuan tahun Pengalaman Organisasi: 1. Anggota Covalen Study Group (CSG) FT USU periode 2011/ Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2013. Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal: Pinta Rizki Mala Hasibuan, Mitha Alviyulita, Farida Hanum, Pengaruh Penambahan Natrium Klorida (NaCl) dan Waktu Perendaman Buffer Fosfat Terhadap Perolehan Crude Papain Dari Daun Pepaya (Carica Papaya, L.) Jurnal Teknik Kimia USU, Vol 3, No. 3 (September 2014) v

8 ABSTRAK Pepaya (Carica papaya L.) merupakan salah satu komoditas buah secara internasional, baik dalam bentuk buah segar maupun sebagai produk olahan. Daunnya yang berwarna hijau masih belum dimanfaatkan secara maksimal. Pada daun pepaya diduga terdapat enzim papain yang dapat digunakan sebagai pengempuk daging. Papain merupakan enzim protease yang terkandung dalam getah pepaya, baik dalam buah, batang dan daunnya, sebagai enzim yang berkemampuan memecahkan molekul protein, saat ini papain menjadi produk yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia, baik dirumah tangga maupun industri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tingkat kejenuhan natrium klorida dan perendaman buffer fosfat terhadap rendemen protease kasar daun pepaya. Manfaat penelitian ini adalah memanfaatkan daun papaya yang jarang dipergunakan oleh orang lain. Penelitian ini memvariasikan waktu perendaman buffer fosfat dan tingkat kejenuhan natrium klorida. Adapun bahan yang digunakan yaitu daun pepaya, natrium klorida, aquadest, kasein, asam trikloroasetat (TCA) dan reagen ninhidrin. Peralatan yang digunakan yaitu blender, magnetik stirer, timbangan elektrik, alat-alat gelas, kertas saring whatman, sentrifius dan spektrofotometer. Analisis aktivitas protease dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV untuk mengukur panjang gelombang dan nilai absorbansinya. Pada penelitian ini diperoleh panjang gelombang maksimum yang dihasilkan yaitu 274,80 nm digunakan untuk membuat kurva larutan standar tirosin dengan rentang panjang gelombang nm. Hasil penelitian terbaik diperoleh pada perendaman buffer fosfat 12 jam dengan konsentrasi natrium klorida 60% yaitu 272,8222 unit/ml. Pada analisa rendemen diperoleh kondisi terbaik pada saat perendaman buffer fosfat 36 jam pada konsentrasi 90% yaitu 43,5152%. Pada analisa kadar air diperoleh kondisi terbaik pada saat perendaman 36 jam dengan konsentrasi 90% yaitu sebesar 37,4266%. Kata kunci: pepaya, natrium klorida, aktivitas protease, crude papain, enzim papain dan tirosin vi

9 ABSTRACT Papaya (Carica papaya L.) is one of the fruits of commodities internationally, either in the form of fresh fruit or as processed products. The leaves are green still not fully utilized. In papaya enzyme papain which allegedly contained can be used as a meat tenderizer. Papain is a protease enzyme contained in papaya latex, whether in fruit, stems and leaves, as an enzyme capable of solving the protein molecules, current papain into products that are beneficial to human life, either at home or industrial ladder. This study aims to determine the effect of the degree of saturation of sodium chloride and phosphate buffer to yield soaking rough papaya protease. The benefit of this research is to utilize papaya leaves are rarely used by others. This study varying the time of immersion phosphate buffer and saturation levels of sodium chloride. The materials used are papaya, sodium chloride, distilled water, casein, trichloroacetic acid (TCA) and the ninhydrin reagent. The equipment used is a blender, stirer magnetic, electric scales, glass instruments, whatman filter paper, sentrifius and spectrophotometer. Analysis of protease activity was performed using UV-Vis spectrophotometer to measure the wavelength and absorbance values. In this study obtained the maximum wavelength is nm produced is used to make a standard curve of tyrosine solution with a wavelength range of nm. The best research results obtained at 12 h immersion phosphate buffer with a concentration of sodium chloride 60% is U / ml. In the analysis of the rendemen obtained by the best condition at the time of immersion phosphate buffer for 36 hours at a concentration of 90% is 43,5152%. In the analysis of moisture content obtained the best condition at the time of immersion of 36 hours at a concentration of 90% is %. Keywords: papaya, sodium chloride, protease activity, crude papain, enzyme papain and tyrosine vii

10 DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii PRAKATA iii DEDIKASI iv RIWAYAT HIDUP PENULIS v ABSTRAK vi ABSTRACT vii DAFTAR ISI viii DAFTAR GAMBAR x DAFTAR TABEL xii DAFTAR LAMPIRAN xiii BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN MANFAAT PENELITIAN RUANG LINGKUP PENELITIAN 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA PEPAYA (CARICA PAPAYA L.) Kandungan dan Manfaat Pepaya 7 (Carica Papaya L.) 2.2 DAUN PEPAYA ENZIM ENZIM PAPAIN MANFAAT PAPAIN ENZIM DAN LINGKUNGAN Pengaruh Temperatur Tinggi Pengaruh Temperatur Pembekuan Pengaruh ph Pengaruh Kadar Air 17 viii

11 2.6.5 Pengaruh Kadar Garam METODE EKSTRAKSI PAPAIN ANALISA EKONOMI 18 BAB III BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN LOKASI PENELITIAN BAHAN DAN PERALATAN PROSEDUR PENELITIAN Ekstrak Papain Uji Aktivitas Protease Analisa Rendemen (AOC,1997) Analisa Kadar Air FLOWCHART PROSEDUR PENELITIAN Flowchart Ekstrak Papain Flowchart Uji Aktivitas Protease Flowchart Analisa Rendemen Flowchart Analisa Kadar Air 24 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN EKSTRAK KASAR CRUDE PAPAIN DARI DAUN 25 PEPAYA (CARICA PAPAYA L) 4.2 PENENTUAN PANJANG GELOMBANG 26 MAKSIMUM 4.3 PEMBUATAN KURVA STANDAR LARUTAN 26 TIROSIN 4.4 ANALISA RENDEMEN PENGARUH PENAMBAHAN KONSENTRASI 29 NATRIUM KLORIDA (NaCl) DAN WAKTU PERENDAMAN BUFFER FOSFAT TERHADAP AKTIVITAS PROTEASE 4.6 ANALISA KADAR AIR 30 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN 33 DAFTAR PUSTAKA 35 ix

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Tanaman Pepaya (Carica Papaya L) 6 Gambar 2.2 Tanaman Pepaya (Carica Papaya L) 9 Gambar 2.3 Reaksi Polipeptida Menjadi Senyawa-senyawa yang Lebih 12 Sederhana Gambar 3.1 Flowchart Ekstrak Papain 22 Gambar 3.2 Flowchart Uji Aktivitas Protease 23 Gambar 3.3 Flowchart Analisa Rendemen 24 Gambar 3.4. Flowchart Analisa Kadar Air 24 Gambar 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Tirosin 27 Gambar 4.2 Pengaruh Penambahan Konsentrasi Natrium Klorida (NaCl) 28 dan Waktu Perendaman Buffer Fosfat Terhadap Rendemen yang Dihasilkan Gambar 4.3 Pengaruh Penambahan Konsentrasi Natrium Klorida (NaCl) 29 dan Waktu Perendaman Buffer Fosfat Terhadap aktivitas Protease yang Dihasilkan Gambar 4.4 Pengaruh Penambahan Konsentrasi Natrium Klorida (NaCl) 31 dan Waktu Perendaman Buffer Fosfat Terhadap Kadar Air yang Dihasilkan Gambar 4.5 Pengaruh Penambahan Konsentrasi Natrium Klorida (NaCl) 32 dan Waktu Perendaman Buffer Fosfat Terhadap Berat Kering yang Dihasilkan Gambar C.1 Sampel Daun Pepaya Diblender dengan Buffer Fosfat 46 Gambar C.2 Hasil Blender yang Disaring dengan Kertas Saring 46 Gambar C.3 Filtrat yang Distirer dengan Magnetk Stirer 46 Gambar C.4 Filtrat Disentrifius dengan Kecepatan 8000 rpm pada Suhu 4 0 C 46 Selama 7 Menit Gambar C.5 Crude Papain 47 Gambar C.6 Inkubator 47 Gambar C.7 Peralatan Sentrifius 48 Gambar C.8 Spektrofotometer UV-Vis 48 x

13 Gambar C.9 Tempat Penyimpanan Kuvet Sampel yang Diuji 48 Gambar C.10 Foto Oven 48 Gambar C.11 Foto Hasil Pengeringan 48 xi

14 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kandungan Gizi Buah Pepaya Matang 7 Tabel 2.2 Analisis Komposisi dalam 100 Gram Daun Pepaya 10 Tabel 2.3 Komposisi Getah Pepaya 13 Tabel A.1 Data Kalibrasi Kurva Standar Tirosin 38 Tabel A.2 Data Regresi Kurva Standar Tirosin 38 Tabel A.3 Data Hasil Perhitungan Aktivitas Protease 39 Tabel A.4 Data Hasil Perhitungan Rendemen 40 Tabel A.5 Data Hasil Perhitungan Aktivitas protease Pada Berbagai 41 Konsentrasi dan Waktu Perendaman Tabel A.6 Data Hasil Perhitungan Kadar air 43 xii

15 DAFTAR LAMPIRAN Halaman LAMPIRAN A DATA HASIL PERCOBAAN 38 A.1 DATA HASIL PERCOBAAN 38 A.1.1 Data Hasil Kalibrasi Kurva Standar Tirosin 38 A.1.2 Data Absorbansi 38 A.1.3 Data Rendemen 40 A.1.4 Data Aktivitas Protease 41 A.1.4 Data Kadar Air 42 LAMPIRAN B CONTOH HASIL PERHITUNGAN 44 B.1 PERHITUNGAN TCA (TRIKHLOROASETAT) 44 B.2 PERHITUNGAN NINHYDRIN 44 B.3 PERHITUNGAN NATRIUM KLORIDA 44 B.4 PERHITUNGAN 2% CASEIN 45 B.5 PERHITUNGAN BUFFER FOSFAT 45 LAMPIRAN C FOTO HASIL PENELITIAN 46 C.1 FOTO PENELITIAN PEMBUATAN EKSTRAK PAPAIN 46 C.2 FOTO PENELITIAN UJI AKTIVITAS ENZIM 47 C.3 FOTO PERCOBAAN KADAR AIR 48 xiii