## PENGGUNAAN EKSTRAK ENZIM INVERTASE AMOBIL DARI RAGI ROTI DALAM PEMBUATAN SIRUP GULA INVERT DARI NIRA KELAPA
[Application of Immobilized Invertase Enzyme Extract from Baker Yeast in The Manufacture of Inverted Sugar Syrup from Coconut Palm]
Ida Ayu Made Dwi Yadnyani 1* , Syaiful Bahri 1 , Ni Ketut Sumarni 1
1) Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tadulako, Palu Jl. Soekarno Hatta Km.9, Kampus Bumi Tadulako Tondo Palu, Telp. 0451- 422611
*)Coresponding author: idayadnyani@yahoo.co.id  (hp/fax: +6285242661795)
Diterima 17 November 2018, Disetujui 18 Januari 2019

## ABSTRACT
Application of immobilized invertase enzyme extract from baker yeast in the manufacture of inverted sugar syrup from coconut palm has been conducted. The aim is to determine the best hydrolysis time in  the  inverted  sugar  production  using  an  immobilized  invertase  enzymes  extract  and  the effectiveness in reusing the immobilized enzymes. The study used a Completely Randomized Design (RAL) with hydrolysis time variation is 0, 3, 6, 9, 12, 15, and 18 hours, and the effectiveness in reusing the immobilized enzymes. The obtained inverted sugar was analyzed using the Dinitrosalisilat (DNS) method  at  540  nm  wavelength.  The  results  showed  that  the  best  hydrolysis  time  in  resulting  invert sugar is 12 hours with concentration of 116.808 mg/L and it can be reused approximately 3 times with decreasing of enzyme activity equal to 54.93%.
Keywords : Coconut Nira, Invertase Enzyme, Enzyme Amobilization, Invert Sugar

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  penelitian  tentang  penggunaan  ekstrak  enzim  invertase  amobil  dari  ragi  roti  dalam pembuatan  sirup  gula  invert  dari  nira  kelapa.  Tujuannya  adalah  untuk  menentukan  waktu  hidrolisis terbaik untuk menghasilkan gula invert menggunakan ekstrak enzim invertase amobil dan efektivitas penggunaan ulang enzim amobil. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan parameter uji variasi waktu hidrolisis yaitu 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 jam dan efektivitas penggunaan ulang enzim  amobil.  Gula  invert  yang  diperoleh  ditentukan  dengan  metode  Dinitrosalisilat  (DNS)  pada panjang  gelombang  540nm.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  waktu  hidrolisis  terbaik menghasilkan  gula  invert  adalah  12  jam  dengan  konsentrasi  116.808  mg/L  dan  efektivitas penggunaan  ulang  enzim  amobil  yang  diperoleh  sebanyak  3  kali  pengulangan  dengan  penurunan aktivitas enzim sebesar 54,93% .
Kata kunci: Nira Kelapa, Enzim Invertase, Amobilisasi Enzim, Gula Invert.

## LATAR BELAKANG
Nira  kelapa  merupakan  cairan  tidak berwarna  yang  duhasilkan  oleh  bunga kelapa  yang  pucuknya  belum  terbuka. Hafidiana  (2006),  melaporkan  bahwa  nira kelapa  memiliki  rasa  yang  manis  karena mengandung sukrosa 15-20%.
Nira  kelapa  banyak  diaplikasikan pada  produksi  gula  kelapa  atau  gula semut.  Nilai  jual  nira  kelapa  masih tergolongf rendah, sehingga tidak sebanding  dengan  biaya  operasional produksinya,  seperti  upah  petani  gula kelapa.  Oleh  karena  itu,  diperlikan  suatu alternatif  produk  lainnya,  sehingga  dapat meningkatkan nilai jualnya.
Nira  kelapa  dapat  dimanfaatkan sebagai  penghasil  sirup  gula  invert.  Gula invert  adalah  hasil  dari  proses  hidrolisis sukrosa  menjadi  glukosa  dan  fruktosa dengan  bentuk  berupa  larutan  kental (Muchtadi  dan  Sugiyono,  1992).  Terdapat dua  metode  untuk  memproduksi  gula invert, yaitu hidrolisis sukrosa menggunakan  asam  (kimiawi)  dan  enzim invertase (enzimatik).
Enzim  invertase  dapat  diperoleh dari  ragi  roti  yang  mengandung  khamir Saccharomyces  ceriviseae .  Kemampuan enzim  invertase  dalam  hidrolisis  sukrosa dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, yaitui pH,  waktu  hidrolisis,  temperatur,  dan konsentrasi substrat (Syarief et al. , 1991).
Bala (2014) melaporkan bahwa waktu hidrolisis  terbaik  untuk menghasilkan gula invert  dari  nira  kelapa  tanpa  adanya pengocokkan  yaitu  pada  waktu  24  jam
dengan kadar gula invert sebesar 1.145,5 ppm.  Razak et  al .,  (2012)  melaporkan bahwa faktor pengocokkan memberi pengaruh  yang  signifikan  terhadap  kadar gula invert yang diperoleh.
Nilai guna invertase dapat dipertahankan  dengan  metode  imobilisasi karena  dapat  digunakan  berulang.  Enzim yang belum mengalami kerusakan struktur selama  penggunaan,  maka  masih  dapat dipakai secara berulang-ulang (Soehartono, 1989; Winarno, 1995).
Metode  amobilisasi  yang  digunakan pada  penelitian  ini  adalah  gabungan metode  penjerapan  fisik  menggunakan karbon  aktif  dan  metode  penjeratan menggunakan  alginat.  Enzim  invertase yang  diamobilisasi  menggunakan  arang aktif dilanjutkan dengan amobilisasi penjeratan menggunakan alginat mempunyai  kelebihan  berupa  enzim  tidak mudah mengalami kebocoran dan aktivitas enzim cukup tinggi (Bala, 2014).
Penggunaan  ulang  enzim  amobil dapat  menyebabkan  penurunan  aktivitas enzim  yang  mengakibatkan  konsentrasi gula  yang  diperoleh  menurun.  Oleh karena  itu,  pada  tahap  akhir  penelitian  ini dilakukan  pengujian  untuk  mengetahui efektivitas penggunaan ulang enzim amobil  untuk  dapat  melihat  kestabilan enzim amobil yang dihasilkan.

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Bahan  yang  digunakan  adalah  nira kelapa,  glukosa,  ragi  roti,  alginat,  pasir,
kertas  saring,  ammonium  sulfat,  CaCl 2 0,01  M  dan  1  M,  asam  3,5-dinitrosalisilat, NaOH  0,1  N,  NaK  tartrat,  natrium  meta bisulfit, fenol, indikator PP, HCl 0,1 N dan akuades.
Peralatan  yang  digunakan  adalah neraca analitik, sentrifugator, lumpang dan alu,  water  bath,  kompor,  mesin  kocok agitasi, lemari pendingin, stopwatch, spektrofotometer  uv-vis,  hot  plate,  kuvet, tabung  eppendorf,  kain  saring,  aluminium foil  dan  alat-alat  gelas  yang  umum digunakan dalam laboratorium kimia.

## Prosedur Penelitian
Ekstraksi  Enzim  Invertase  Kasar  (Bala, 2014)
Sebanyak 50 gram ragi roti dimasukkan  ke  dalam  lumpang,  lalu ditambahkan  50  gram  pasir.  Campuran ragi  roti  dan  pasir  digerus  hingga  hancur. Campuran  ditambahkan  larutan  CaCl 2 0,01  M  sebanyak  50  mL  dan  digerus kembali. Suspensi yang dihasilkan dipindahkan ke dalam erlenmeyer 500 mL dan  ditambahkan  250  mL  larutan  CaCl 2
0,01  M  dan  campuran  suspensi  dikocok selama  30  menit  menggunakan  shaker dengan  kecepatan  250  rpm.  Larutan disaring  menggunakan  kain  saring  untuk memisahkan filtrat dan residu. Filtrat yang diperoleh disentrifugasi dengan kecepatan 3000  rpm  selama  15  menit.  Filtrat kemudian  ditambahkan  ammonium  sulfat 65%  dan  diinkubasi  selama  24  jam. Campuran tersebut selanjutnya disentrifugasi  dengan  kecepatan  10.000
rpm  selama  15  menit  sehingga  diperoleh endapan  enzim  invertase  kasar.  Endapan yang terbentuk dilarutkan kembali dengan CaCl 2 0,01  M  dengan  perbandingan  1:10 (w/v)  untuk  mendapatkan  larutan  enzim yang digunakan pada perlakuan selanjutnya.
Amobilisasi  Enzim  Invertase  Dengan Alginat (Turah et al., 2017)
Sebanyak 3 gram alginat ditambahkan  akuades  sampai  volumenya 100 mL, dipanaskan sampai larut. Campuran  dibiarkan    dingin  dimasukkan 10  gram  enzim  invertase  ke  dalam  gelas kimia  yang  berisi  campuran  alginat tersebut. Campuran dibiarkan menetes ke dalam  gelas  kimia  yang  berisi  CaCl 2 1  M menggunakan  pipet  tetes  berdiameter kecil  sambil  diaduk.  Campuran  didiamkan selama  2  jam  sampai  gel  mengeras. Enzim  invertase  amobil  yang  dihasilkan disimpan dalam lemari pendingin sebelum digunakan.
Penentuan Waktu Hidrolisis Nira

## Kelapa
Nira  kelapa  yang  telah  dipersiapkan sebelumnya dimasukkan ke dalam erlenmeyer  250  mL  sebanyak  100  mL. Nira selanjutnya ditambahkan enzim invertase  amobil  sebanyak  20  gram, kemudian  dikocok  di  atas  mesin  kocok agitasi  250  rpm  dengan  waktu  bervariasi, yakni  0  jam,            3  jam,  6,  jam  9  jam,  12 jam,  15  jam  dan  18  jam.  Hasil  hidrolisis dipisahkan  dari  enzim  invertase  amobil, kemudian  dianalisisi  kadar  gula  invertnya
secara  spektrofotometri  menggunakan pereaksi  DNS.  Waktu  hidrolisis  yang menghasilkan gula reduksi tertinggi, dinyatakan  sebagai  waktu  terseleksi  dan digunakan untuk penelitian selanjutnya.
Penentuan Efektivitas Penggunaan
Ulang  Enzim  Invertase  Amobil  (Bala, 2014)
Penentuan  efektivitas  penggunaan ulang  enzim  invertase  amobil  digunakan waktu  hidrolisis  terbaik.  Enzim  amobil digunakan ulang hingga terjadi penurunan aktivitas  enzim,  selanjutnya  kadar  gula invert  diplotkan  terhadap  penggunaan ulang  untuk  mendapatkan  persamaan regresi.

## Pembuatan Sirup Gula Invert (Luthony,
1990)
Nira  kelapa  yang  telah  dipersiapkan sebelumnya dimasukkan ke dalam erlenmeyer  250  mL  sebanyak  100  mL. Nira selanjutnya ditambahkan enzim invertase  amobil  sebanyak  20  gram, kemudian  dikocok  di  atas  mesin  kocok agitasi  250  rpm  dengan  waktu  12  jam (waktu  terbaik).  Pisahkan  larutan  dan enzim  amobil  dengan  cara  disaring.  Gula invert  yang  dihasilkan  dipekatkan  hingga volume  gula  invert  menurun  80%  dari volume awal.

## Analisis  Kadar  Gula  Invert  Sampel
(Chafid dan Kusumawardani, 2010)
Nira kelapa hasil hidrolisis sebanyak 1 mL di masukkan ke dalam tabung reaksi dan  tambahkan  3  ml  pereaksi  DNS. Larutan  dikocok  5  menit  dan  dipanaskan
dalam  air  mendidih  selama  5  menit  lalu dinginkan.  Larutan  dipindahkan  ke  dalam kuvet,  absorbansi  larutan  diukur  pada panjang  gelombang  540  nm.  Kadar  gula invert  sampel  ditentukan  menggunakan persamaan regresi larutan standar.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Waktu Hidrolisis Nira Kelapa
Konsentrasi gula invert dari 0-12 jam mengalami peningkatan seiring bertambahnya waktu hidolisis (Gambar 1). Hal ini menunjukan bahwa proses hidolisis substrat  sukrosa  dari  nira  kelapa  sudah mencapai  batas  optimum,  dimana  pada waktu  hidrolisis  12  jam  semua  sisi  aktif enzim  telah  terikat  dengan  substrat  dan enzim  sudah  jenuh  dengan  substrat karena  jumlah  molar  substrat  melampaui jumlah  molar  enzim.  Waktu  optimum dicapai  pada  hidrolisis  selama  12  jam dengan  konsentrasi  gula  invert  sebesar 116.808 ppm.
Gambar 1 Waktu Hidrolisis Sukrosa Terhadap
Konsentrasi Gula Invert 0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 120,000 140,000 0 3 6 9 12 15 18 Kons e ntra s i G ul a I nv e rt (pp m )
Waktu Hidrolisis Nira Kelapa (jam)
Hasil ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan hasil yang diperoleh oleh  Bala  (2014)  yang  telah  melakukan hidrolis  sukrosa  menggunakan  enzim amobil  dan  memperoleh  waktu  hidrolisis terbaik  yaitu  24  jam  dengan  konsentrasi gula  invert  sebesar  1.145,5  ppm.  Hal  ini terjadi  mungkin  karena  tidak  adanya proses pengocokan yang dapat mengoptimalkan  proses  hirolisis  sehingga kadar gula invert yang diperoleh rendah.

## Efektivitas  Penggunaan  Ulang  Enzim Invertase Amobil dari Ragi Roti
Efektivitas  enzim  yang  dihasilkan dapat ditentukan dengan melakukan penggunaan  ulang  enzim  amobil  pada waktu  hidrolisis  terbaik  yaitu  12  jam, sehingga digunakan interval waktu 12 jam pada  tiap  pengulangan.  Berikut  grafik hubungan  kadar  glukosa  yang  dihasilkan terhadap penggunaan ulang enzim amobil.
Gambar 2  Grafik  hubungan  konsentrasi  gula invert  terhadap  penggunaan  ulang
enzim amobil
Semakin  banyak  penggunaan  ulang enzim amobil maka konsentrasi gula invert yang dihasilkan semakin menurun
(Gambar  2).  Hal  ini  disebabkan  karena terjadinya  penurunan  aktivitas  enzim amobil seiring dengan adanya penggunaan ulang. Penurunan aktivitas ini terjadi karena pelepasan enzim dari bahan pengamobil yang digunakan selama pemakaian  karena  antara  enzim  dan bahan pengamobil hanya terjadi pengikatan  secara  fisik  (Turah et  al ., 2017).
Hasil  yang  diperoleh  dari  penelitian ini  yaitu  pada  pemakaian  ketiga  terjadi penurunan aktivitas enzim sebesar 54,93%.  Menurut  Bala  (2014),  terjadi penurunan aktivitas enzim amobil sebesar 33,3%  pada  pengulangan  kedelapan tanpa  adanya faktor  pengocokkan.  Hal  ini terjadi  karena  enzim  telah  mengalami kerusakan atau terjadi kebocoran sehingga enzim keluar dari bahan pengamobil.  Selain  itu  adanya  faktor pengocokkan  dalam  proses  penggunaan ulang enzim ini juga berpengaruh terhadap  butiran-butiran  enzim  amobil karena sering terjadinya tumbukkan sehingga  enzim  amobil  lebih  mudah pecah  dari  bahan  pengamobil  dan  tidak dapat digunakan lagi.

## Sirup Gula Invert
Berdasarkan SNI 3544 (2013), sirup adalah  produk  minuman  yang  dibuat  dari campuran  air  dan  gula  dengan  kadar larutan  gula  minimal  65%.  Volume  sirup gula  invert  yang  diperoleh  yaitu  sebanyak 20  mL  dari  volume  awal  100  mL  dengan kadar gula invert sebesar 584.876 ppm.
0 40,000 80,000 120,000 160,000 0 1 2 3 4 Kons e ntra i G ul a In v e rt (pp m ) Penggunaan Ulang  enzim amobil

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  dapat disimpulkan bahwa waktu hidrolisis terbaik dalam  pembuatan  sirup  gula  invert  yaitu selama  12  jam  dengan  konsentrasi  gula invert sebesar 116.808 ppm dan efektivitas penggunaan ulang enzim amobil  dalam  pembuatan  gula  invert  dari nira  kelapa  yaitu  sebanyak  tiga  kali pengulangan.

## DAFTAR PUSTAKA
Bala,  S.  2014.  Kajian  Imobilisasi  Enzim invertase untuk produksi Gula Invert dari  nira  Kelapa. Skripsi .  Program Studi  Kimia.  Universitas  Tadulako. Palu.
Chafid, A., dan Kusumawardani, G.  2010.
Modifikasi  Tepung  Sagu  Menjadi Maltodekstrin  menggunakan  enzim α-amilase. Skripsi.
Universitas Diponegoro. Semarang. Hafidiana,  R.  2006.  Inhibisi  Aktifitas Invertase  Pada  Sukrosa  dengan Menggunakan Tembaga Sulfat
(CuSO 4 ). Skripsi. Bogor:  Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Luthony,  TL.  1990. Tanaman  Sumber Pemanis. Jakarta: Penebar Swadaya. Muchtadi,  T.  R.  dan  Sugiono.  1992. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.  Direktorat  Jenderal Tinggi Pusat Antar Universitas
Pangan  dan  Gizi. Bogor:  Institut
Pertanian Bogor. Razak, A. R., Sumarni. N. K. dan Rahmat,
B.  2012.  Optimalisasi  Hidrolisis
Sukrosa Menggunakan Resin Penukar  Kation  tipe  Sulfonat. Jurnal Natural Science , 1(1): 119-131. SNI 3544. 2013. Sirup. http://www.sisni.bsn.go.id/index.php/ /sni_main/sni/detail_sni/3946 .
Diakses 1 Nopember 2017.
Soehartono,  M.  T.  1989. Enzim  dan Bioteknologi. Bogor: PAU IPB.
Syarief,  R.,  Hermana.,  dan  Chafied,  M.
1991. Mempelajari Proses Pembuatan  Sirup  Gula  Invert  dari Nira  ( Arenga  pinanta Merr). Buletin
Penelitian dan Pengembangan Teknologi Pangan , 9, 20, 17 –28.
Turah,  N.,  Bahri,  S.,  dan  Nurakhirawati.
2017.    Penentuan  Waktu  Paruh Enzim Amilase Amobil Dari Kecambah Kacang Hijau ( Phaseolus aureus ) Pada Produksi Glukosa Dari Maltodekstrin. KOVALEN ,  3(2):150- 157.
Winarno,  F.G.  (1995). Enzim  Pangan . Jakarta:  Gramedia  Pustaka  Utama.