IMOBILISASI LIPASE PADA KITOSAN SERBUK DENGAN METODE PENGIKATAN SILANG DAN UJI AKTIVITASNYA PADA TRANSESTERIFIKASI TRIGLISERIDA

WIKAN MAHARGYANI, Dr. Tri Joko Raharjo

2015 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan imobilisasi lipase pada kitosan serbuk dengan metode pengikatan silang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum proses imobilisasi dan aktivitas katalitik lipase terimobilisasi. Enzim lipase diimobilisasikan pada kitosan serbuk menggunakan glutaraldehid sebagai senyawa penaut silang. Parameter yang dipelajari untuk menentukan kondisi optimum imobilisasi meliputi pH pelarutan enzim, nilai derajat deasetilasi, perbandingan mol kitosan dengan glutaraldehid, dan konsentrasi enzim. Enzim lipase terimobilisasi dan enzim lipase bebas diuji aktivitas, stabilitas termal, penggunaan ulang, dan parameter kinetiknya melalui reaksi transesterifikasi minyak kelapa sawit dengan metanol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum imobilisasi diperoleh saat enzim dilarutkan pada buffer fosfat pH 6, perbandingan mol kitosan dengan glutaraldehid 4:1, dan konsentrasi enzim 5%. Pada kitosan dengan derajat deasetilasi 82,37% diperoleh efisiensi imobilisasi optimum sebesar 71,24%. Aktivitas enzim lipase terimobilisasi mengalami penurunan sebesar 48% sedangkan enzim lipase bebas sebesar 38% pada suhu pemanasan awal 35-50 °C. Enzim lipase bebas dapat digunakan hingga dua siklus reaksi, sedangkan enzim lipase terimobilisasi masih dapat mempertahankan aktivitasnya hingga tiga siklus reaksi transesterifikasi. Penurunan aktivitas pada penggunaan kedua untuk enzim lipase bebas dan enzim lipase terimobilisasi berturut-turut sebesar 97,95% dan 72,70%. Afinitas enzim lipase terhadap substrat ditunjukkan dengan nilai KM. Enzim lipase bebas memiliki nilai KM sebesar 0,589 sedangkan enzim lipase terimobilisasi sebesar 0,235. Enzim lipase terimobilisasi mempunyai stabilitas termal yang lebih rendah tetapi mempunyai kemampuan penggunaan ulang dan afinitas yang lebih baik daripada enzim lipase bebas.

Immobilization lipase on chitosan powder by cross linking technique has been carried out. The research was purposed to determine the optimum condition of immobilization process and catalytic activities of immobilized lipase. Glutaraldehyde was used as cross linking agent in immobilization lipase on chitosan powder. Immobilization was performed under the optimum conditions such as solubility pH of lipase, degree of deacetylation, mole ratio of chitosan and glutaraldehyde, and concentration of enzyme. Immobilized and free lipases were assayed their activity, thermal stability, reused ability, and kinetic parameters for transesterification reaction of palm oil with methanol. Result of the study showed that the optimum conditions of immobilization were occurred when lipase was dissolved in buffer phosphate at pH 6, mole ratio of chitosan and glutaraldehyde 4:1, and 5% for concentration of enzyme. Optimum efficiency of 71.24% was obtained when lipase immobilized on chitosan with a degree of deacetylation of 82.37%. Activity of the immobilized lipase decrease 48%, while activity of free lipase was decrease 38% at the preheating temperature 35-50 °C. Free lipase could be used for two reaction cycles, whereas immobilized lipase could be used for three cycles of transesterification reaction. Activity decreased at second repeated usage for free and immobilized lipases were 97.65% and 72.70%. Affinity of enzyme on substrate was shown by value of KM. KM of free and immobilized lipases were 0.589 and 0.235, respectively. The immobilized lipase has lower thermal stability but has better affinity and reused stability than the free lipase.

Kata Kunci : lipase, kitosan, imobilisasi, pengikatan silang, transesterifikasi