1 2 3 Susan Primadevi , Tri Joko Raharjo , Respati Tri Swasono 2,3) 1) Jurusan D-III Analis Kesehatan, Fakultas Ilmu Kesehatan, Universitas Setia Budi, email: sanchemic.nnes@gmail.com Jurusan S2 Ilmu Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta

## ABSTRAK
Crab shell waste can be processed into chitosan by deproteinization  reaction, demineralization and deacetylation. The study was aimed to examine the influence of chitosan beads as support material on lipase's immobilization which increased its thermal stability. Product of deacetylationwere analyzed by FTIR and characterized its water content, ash content, and nitrogen content. The shape of chitosan was modified into chitosan beads through swelling process then crosslinked  using  glutaraldehyde.Crosslinked  beads  were  immobilized  with  1%  of  lipasein  phosphate  buffer  pH  6. Immobilized  lipase  were  assayed  its  thermal  stability  by  transesterification  reaction  of  palm  oil  using  methanol. Transesterase  activity  of  imobilized  lipase  was  compared  with  free  lipase.  The  experiment's  results  indicated  that the deacetylation degree of chitosan were 70,53% on baseline a and 82,84% on baseline b. Characteristics of chitosan that used on immobilization of lipase in this research had followed: 14,13±0,01% of water content, 0,75±0,13% of ash content,  and  7,27±0,09  %  of  nitrogen  content.Thermal  activity  of  the  immobilized  lipase  decreased  20-40%,  while activity of free lipase decreased 30-45% at the preheating temperature 35-45 °C. The largest decrease of immobilized
o lipase and free lipase activity occured at temperature of 45-50  C with the value of decreasing were 51.81% and 97.29%.
Keywords : Chitosan beads, Immobilization of lipase, Thermal stability

## ABSTRACT

## PENDAHULUAN
Perairan  Indonesia  memiliki  potensi  yang sangat besar, baik dari segi jenis maupun volume produksinya.  Salah  satu  komoditas  perikanan Indonesia  yang  bernilai  ekspor  adalah  kepiting. Pada  umumnya  kepiting  diekspor  dalam  bentuk daging beku sehingga limbah pengolahan kepiting terus  meningkat.  Selama  ini  limbah  tersebut dikeringkan  dan  dimanfaatkan  sebagai  pakan ternak  dan  pupuk  dengan  nilai  ekonomi  yang
Kitosan dapat dimodifikasi menjadi berbagai bentuk  yaitu  serpihan,  butiran,  gel,  fiber  dan membran.  Salah  satu  modifikasi  kitosan  yaitu menjadi  bentuk  butiran.  Modifikasi  ini  melalui proses swelling yaitu  dengan  cara  melarutkan kitosan  pada  asam  asetat  sampai  terbentuk  gel rendah.  Seiring  dengan  semakin  majunya  ilmu pengetahuan dan teknologi kini limbah cangkang kepiting  dapat  dikonversi  menjadi  kitin  dan kitosan (Fahmi,1997).

## Konversi Limbah Cangkang Kepiting Menjadi Chitosan Beads sebagai Matriks Pendukung pada Proses Imobilisasi Lipase

## Conversion of Crab Shell Waste Into Chitosan Beads as Supporting Matrix on Immobilization Process of Lipase
Limbah cangkang kepiting dapat diproses menjadi kitosan melalui reaksi deproteinasi, demineralisasi dan deasetilasi. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  penggunaan  chitosan  beads  sebagai  matriks  pendukung  pada proses  imobilisasi  lipase  yang  mampu  meningkatkan  stabilitas  termal  enzim  lipase  bebas.  Kitosan  yang  diperoleh dianalisis  dengan  FTIR  dan  dikarakterisasi  kadar  air,  kadar  abu  dan  kadar  nitrogen.  Tahap  selanjutnya,  kitosan dimodifikasi  bentuknya  menjadi  chitosan  beads  melalui  proses  penggembungan  kemudian  diikat  silang  dengan glutaraldehid.  Chitosan  beads  yang  sudah  diikat  silang  diimobilisasikan  ke  dalam  larutan  lipase  1%  yang  dilarutkan dalam  bufer  fosfat  pH  6.  Enzim  lipase  terimobilisasi  diuji  stabilitas  termalnya  melalui  reaksi  transesterifikasi  antara minyak kelapa dengan metanol serta diamati aktivitas transesterase enzim lipase bebas dan enzim lipase terimobilisasi. Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  kitosan  memiliki  derajat  deasetilasi  70,53%  berdasarkan  baseline-a  dan  82,84% berdasarkan  baseline-b.  Kadar  air,  kadar  abu  dan  kadar  nitrogen  kitosan  berturut-turut  yaitu  14,13±0,01%,  0,75±0, 13%  dan  7,27±0,09%.  Stabilitas  termal  enzim  lipase  terimobilisasi  mengalami  penurunan  sebesar  20-40%,  sedangkan enzim  lipase  bebas  mengalami  penurunan  sebesar  30-45%  pada  temperatur  pemanasan  awal  35-45  °C.  Penurunan
o aktivitas terbesar terjadi pada saat temperatur pemanasan awal 45-50  C yaitu 51,81% untuk enzim lipase terimobilisasi dan 97,29% untuk enzim lipase bebas.
Kata kunci : chitosan beads, imobilisasi lipase, stabilitas termal

## BIOMEDIKA
ISSN : 1979 - 035X (printed edition) ISSN : 2302 - 1306 (electronic/Portal e-Journal)
Available online at www.biomedika.ac.id Volume 7, No.2, September 2014
kemudian diteteskan pada larutan NaOH sehingga terbentuk chitosan  bead .  Proses swelling menghasilkan chitosan  bead dengan  porositas yang  besar  sebagai  akibat  repolimerisasi  kitosan tersebut. Chin (2000) menyatakan bahwa kapasitas imobilisasi chitosan  bead terhadap  enzim tirosinase  14  kali  lebih  besar  dibanding  kitosan serbuk. Chitosan  bead yang  digunakan  sebagai matriks  pendukungjuga  mampu  meningkatkan efisiensi  penggunaan  ulangnya  karena chitosan bead lebih  mudah  dipisahkan  dari  produk dibandingkan kitosan serbuk.
Pemanfaatan kitosan sebagai matriks pendukung ternyata  juga  lebih  baik  dibandingkan  dengan matriks  pendukung  yang  lain  seperti  yang  telah dilaporkan  oleh  Tcacenco et  al .  (2010),  lipase yang  diikat  silang  pada  kitosan  mampu menghasilkan  biodiesel  sebesar  63,26%  sedangkan lipase  terimobilisasi  pada  silika  hanya  mampu mengkonversi biodiesel sebesar 49,32%.
Aktivitas  enzim  lipase  yang  menarik  untuk dipelajari adalah aktivitas transesterase. Keuntungan penggunaan enzim lipase pada reaksi transesterifikasi adalah kondisi operasi dapat dilakukan pada keadaan lunak  ( mild )  dan  proses  pemisahan  gliserol  dapat dilakukan  dengan  mudah  tanpa  perlu  dilakukan proses pemurnian atau menghasilkan limbah kimia. Hal  tersebut  menyebabkan  reaksi  enzimatis berpotensi  untuk  diaplikasikan  pada  pembuatan biodiesel karena bisa menghasilkan biodiesel dengan kualitas baik, rendemen yang tinggi, energi dan biaya produksi yang rendah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan chitosan  bead dari  limbah  cangkang  kepiting  dalam meningkatkan  stabilitas  termal  enzim  lipase terimobilisasi.
METODE PENELITIAN
Serbuk cangkang kepiting dicampurkan dengan larutan  NaOH  4  %  (b/v)  perbandingan  1:10  dan
o dipanaskan selama 2 jam pada suhu 65  C. Residu dicuci  dengan  akuades  sampai  netral  dan
o dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu  65  C  selama 2 jam.

## Bahan
Cangkang  kepiting  (diperoleh  dari  warung makan seafood di wilayah Stasiun Tugu Yogyakarta), enzim lipase pankreas babi (Merck), minyak kelapa sawit  (Bimoli  spesial),  kertas  saring Whatman 41, kertas  saring,  kertas  indikator  pH,  akuades,  bahan dari Merck berkualitas p.a, yaitu: natrium hidroksida (NaOH),  asam  klorida  (HCl),  metanol  (CH OH),
3 etanol  (C H OH),  asam  asetat  (CH COOH),
2 5
n-heksana,  BF   dalam  metanol,  glutaraldehida,
3
BSA (Bovin Serum Albumin), dan reagen biuret .
Cangkang kepiting dibersihkan dan direndam dalam larutan kaporit teknis 4 % selama 15 menit. Kemudian  cangkang  kepiting  dikeringkan  pada suhu  kamar  dan  ditumbuk  sampai  halus  serta diayak dengan ayakan 250 mesh.

## Metode Penelitian
Preparasi serbuk cangkang kepiting
Pembuatan kitosan Deproteinasi
Sebanyak 1 g kitin atau kitosan dimasukkan ke o dalam oven pada suhu 105  C selama 3 jam, lalu didinginkan  dalam  desikator  dan  ditimbang sampai berat konstan.

## Demineralisasi
Demineralisasi  dilakukan  dengan  cara mencampurkan residu dengan larutan HCl 1 M perbandingan  1  :  15  dan  diaduk  selama  3  jam pada suhu kamar. Residu dicuci dengan akuades sampai netral dan dikeringkan dalam oven pada o suhu 65  C selama 2 jam.

## Deasetilasi
Kitin direaksikan dengan larutan NaOH 50 % (b/v)  perbandingan  1:10  dan  dipanaskan  selama
o 1  jam  pada  suhu  100  C.  Residu  dicuci  dengan akuades  hingga  netral  dan  dikeringkan  dalam oven selama 2 jam pada suhu 65 ºC dan dianalisis dengan spektrofotometer FTIR.

## Karakterisasi Kitin dan Kitosan
Kadar air (AOAC 1999)
Kadar air (%) = (X-Y) X x 100%
X = berat kitin atau kitosan mula-mula (g) Y = berat kitin atau kitosan kering (g)
Volume 7, No.2, September 2014 Biomedika    35
Kadar abu = berat abu(g) berat sampel (g) x 100%

## Kadar abu (AOAC 1999)
Kitin atau kitosan sebanyak 0,5 g dimasukkan ke  dalam  cawan  porselen  yang  telah  diketahui beratnya.  Selanjutnya,  kitosan  tersebut  dibakar hingga tidak berasap, kemudian barulah dimasukkan
o ke  dalam  tanur  pengabuan  bersuhu  600 C  sampai diperoleh  abu  berwarna  putih.  Setelah  itu  cawan tersebut didinginkan dalam desikator dan ditimbang.

## Kadar nitrogen (AOAC 1999)
Kitin atau kitosan sebanyak 0,25 g dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl 100 mL, 3 mL H SO  pekat 2 4 dan  satu  butir  kjeltab.  Campuran  didestruksi  pada o suhu  410  C  selama  1  jam  sampai  larutan  jernih lalu  didinginkan.  Setelah  dingin,  ke  dalam  labu Kjeldahl ditambahkan 50 mL akuades dan 20 mL NaOH 40 %, kemudian dilakukan proses destilasi o pada suhu 100  C. Hasil destilasi ditampung dalam labu  Erlenmeyer  125  mL  yang  berisi  campuran 10 ml asam borat (H BO ) 2 % dan 2 tetes indikator 3 3 bromcresol  green-methyl  red.  Setelah  volume destilat  mencapai  40  mL  dan  berwarna  hijau kebiruan,  maka  proses  destilasi  dihentikan.  Lalu destilat  dititrasi  dengan  HCl  0,1  N  sampai  terjadi perubahan warna merah muda.
= (mL Hcl - mL blanko) x N Hcl x 14,007 mg sampel x 100% Kadar nitrogen

## Derajat Deasetilasi
Penentuan base-line a  seperti  yang  diusulkan Domzy dan Robert dalam Hung (2002) dirumuskan sebagai berikut :
Derajat deasetilasi kitin dan kitosan serbuk dapat dihitung  berdasarkan  perbandingan  absorbansi
-1 gugus  amida  (sekitar  1655  cm )  dengan  gugus
-1 hidroksil  (sekitar  3450  cm ).  Rasio  absorbansi dihitung  setelah  terlebih  dahulu  ditentukan base- line pada  masing-masing  spektra,  sehingga menghasilkan  dua base-line yang  berbeda  di -1 daerah serapan 1655 cm  yaitu base-line a dan b.
DD (%) = A 100 - {         } 3450 A 1655
1,33 x 100
DD (%) = A 100 - {        } 3450 A 1655 x 115
Penentuan base-line b seperti yang diusulkan Baxter dkk. pada Hung et al. (2002) dirumuskan sebagai berikut :

## Pembuatan chitosan beads
Kitosan serbuk sebanyak 3 g dilarutkan dalam asam  asetat  1%  (v/v).  Kemudian  larutan  kitosan diteteskan ke dalam 100 mL larutan NaOH 1 M dalam  26%  (v/v)  etanol.  Campuran  dibiarkan selama  3  jam,  sampai  terbentuk  bola-bola  gel. Chitosan  bead dicuci  dengan  aquades  hingga netral.

## Imobilisasi lipase
Sebanyak 1 g chitosan bead direndam selama 10  menit  dalam  larutan  glutaraldehida  0,75%. Kemudian chitosan  beads direndam  dalam  3  mL larutan enzim lipase 1% (dalam bufer fosfat 0,05 M pH  6)  selama  60  menit.  Campuran  disaring  dan dicuci  dengan  akuades  dan  bufer  fosfat.  Filtrat yang  dihasilkan  diukur  volumenya  dan  dianalisis kadar proteinnya.

## Karakterisasi minyak kelapa sawit
Minyak kelapa sawit sebanyak 1 mL dimasukkan ke  dalam  tabung  reaksi  tertutup,  ditambah  3  mL BF  dalam metanol, dan direaksikan selama 2,5 jam 3 pada  temperatur  60  °C.  Ester  yang  telah  terbentuk ditambah dengan 1 mL n-heksana hingga terbentuk dua  lapisan.  Lapisan  organik  dipisahkan  dan dianalisis menggunakan GC-MS.

## Uji Aktivitas Transesterase Enzim Lipase Terimobilisasi
Minyak kelapa sawit ditambah dengan metanol perbandingan  1:6  lalu  dimasukkan  ke  dalam botol  falcon  50  mL.  Kemudian  ditambah  dengan 10  ìL  air  dan  n-heksana  sampai  tanda  batas.  Ke dalam campuran tersebut dimasukkan 1 g chitosan bead terimobilisasi.  Dengan  prosedur  yang  sama, kontrol  reaksi  dibuat  dengan  cara  mencampurkan minyak  kelapa  sawit  dan  metanol  dengan penambahan  enzim  lipase  bebas  yang  setara dengan  enzim  terimobilisasi.  Kedua  larutan kemudian  direaksikan  selama  5  jam  pada
36    SUSAN PRIMADEVI, TRI JOKO RAHARJO, RESPATI TRI SWASONO
Biomedika
Uji stabilitas termal
temperatur 37 °C. Setelah reaksi selesai, larutan disaring  untuk  memisahkan  enzim. Fatty  Acid Methyl  Ester (FAME)  dianalisis  menggunakan GC.
Enzim  terimobilisasi  dan  enzim  lipase  bebas sebelum  digunakan  pada  reaksi  transesterifikasi dipanaskan terlebih dahulu pada variasi temperatur, yaitu  35,  40,  45,  dan  50  °C  selama  15  menit. Enzim lipase terimobilisasi dan lipase bebas diuji aktivitasnya melalui reaksi transesterifikasi. FAME yang  dihasilkan  dianalisis  dengan  menggunakan GC.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi kitin diawali dengan tahap deproteinasi kemudian dilanjutkan dengan tahap demineralisasi, karena  menurut  Johnson  dan  Peniston  (1982) deproteinasi  yang  dilakukan  pada  tahap  awal dapat  memaksimumkan  hasil  dan  mutu  protein serta  mencegah  kontaminasi  protein  pada  proses demineralisasi.  Kitin  yang  dihasilkan  mempunyai rendemen  sebesar  39,99±4,71%,  sedangkan  pada tahap deasetilasi dihasilkan kitosan yang berwarna putih  kekuningan  dengan  rendemen  sebesar 34,49±4,56%. Kualitas kitosan ditentukan dengan uji kadar abu, kadar air, dan kadar nitrogen seperti yang disajikan pada Tabel 1.

## Karakterisasi Kitin dan Kitosan
Tabel 1 Kadar abu, kadar air dan nitrogen kitosan
Macam Analisis Hasil
Penelitian (%) Standar kualitas (%) Kadar abu 0,75±0,13 < 2 Kadar air 14,13±0,01 < 10 Kadar nitrogen 7,27±0,09 > 7
Pada penelitian ini perhitungan derajat deasetilasi menggunakan  dua  parameter  yaitu  baseline  a seperti  yang  dikemukakan  oleh  Domzy  dan Roberts  dalam  Hung et  al. (2002)  dan  baseline b  seperti  yang  dikemukakan  Baxter  dalam  Hung et al. (2002).
Kadar abu dan kadar nitrogen yang diperoleh sesuai standar parameter kualitas kitosan namun kadar  air  kitosan  yang  diperoleh  melebihi  batas maksimum  standar  parameter  kualitas  kitosan yang  ditetapkan.  Hal  ini  disebabkan  selama proses  pengeringan  kitosan  diletakkan  kurang merata  (kitosan  menggumpal)  sehingga  proses pengeringan  menjadi  tidak  sempurna.  Menurut Saleh et  al. (1994),  kadar  air  pada  kitosan dipengaruhi  oleh  proses  pengeringan,  lama pengeringan  yang  dilakukan,  jumlah  kitosan yang  dikeringkan  dan  luas  tempat  permukaan tempat kitosan yang dikeringkan.
Penentuan derajat deasetilasi kitin dan kitosan berdasarkan  perbandingan  absorbansi  gugus
-1 amida  (1655  cm )  dengan  gugus  hidroksi -1 (3450  cm )  dari  spektrum  FTIR  seperti  yang disajikan  pada  gambar  1  dan  gambar  2.
Menurut base-line a : DD (%) = 0,301 100 - {        } 0,264 x 1,33 100 = 34,05% Menurut base-line b : DD (%) = 0,301 100 - {        } 0,083 x 115 = 68,29%
Gambar 1. Spektrum FTIR kitin
Gambar 1:
Volume 7, No.2, September 2014 Biomedika    37
Enzim dan chitosan beads susah berikatan secara  langsung  pada  proses  imobilisasi,  oleh karena  itu  diperlukan  glutaraldehida  sebagai jembatan penghubung ( Miao dan Swee, 2000). Interaksi  yang  terjadi  antara  gugus  karbonil (-CHO)  glutaraldehida  dengan  gugus  amina (-NH )  baik  pada  enzim  dan chitosan  beads 2 yaitu melalui reaksi basa Schiff.
Tabel 2. Kandungan asam lemak minyak kelapa sawit
Asam Lemak Kadar (%) Asam laurat - Asam miristat 0,89 Asam palmitat 44,63 Asam oleat 49,51 Asam stearat 4,96
Berdasarkan komposisi asam lemak tersebut diperoleh  berat  molekul  relatif  minyak  kelapa sawit sebesar 847,97 g/mol.
Aktivitas enzim lipase terimobilisasi diuji dengan menggunakan  reaksi  transesterifikasi  minyak kelapa  sawit  dengan  metanol.  Hasil  reaksi dianalisis  dengan  menggunakan  kromatografi  gas (GC).  Perbandingan  kromatogram  hasil  reaksi transesterifikasi  antara  perlakuan  dengan penambahan  enzim  lipase  terimobilisasi  dan penambahan  enzim  lipase  bebas  disajikan  pada Gambar 3 dan Gambar 4.
Komposisi asam lemak dalam minyak kelapa sawit (substrat) disajikan pada Tabel 2.
Parameter  keberhasilan  proses  imobilisasi dapat  dilihat  dari  nilai  efisiensi  imobilisasi. Semakin besar persentase efisiensi imobilisasi
Pada  kedua  kromatogram  tersebut  diketahui ada empat macam ester yang dapat dideteksi yaitu metil miristat pada waktu retensi 10,094 (puncak ke-3)  dan  10,044  (puncak  ke-6),  metil  palmitat
Pembuatan Chitosan beads Chitosan bead s yang dihasilkan berbentuk bola gel  yang  berwarna  putih  dengan  diameter  rata- rata  sebesar  3,62±0,43  mm.  Modifikasi  kitosan serbuk  menjadi chitosan  beads bertujuan  untuk meningkatkan  efektivitas  penggunaan  ulang kitosan  sebagai  matriks  pendukung  dalam  proses imobilisasi,  karena  setelah  akhir  reaksi  enzim lipase  terimobilisasi  pada  chitosan  bead  lebih mudah  dipisahkan  dari  produk  daripada  enzim lipase terimobilisasi pada kitosan serbuk.
Imobilisasi Lipase pada Chitosan beads
Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Sawit
Aktivitas Transesterase Enzim Lipase Terimobilisasi Menurut base-line a : Menurut base-line b : DD (%) = 0,449 100 - {        } 0,176 x 1,33 100 = 70,53% DD (%) = 0,449 100 - {        } 0,067 x 115 = 82,84%
Gambar 2:
mengindikasikan  bahwa  padatan  pendukung yang digunakan mampu mengikat banyak enzim bebas yang ditambahkan pada proses imobilisasi. Pada  penelitian  ini  proses  imobilisasi  dilakukan pada  konsentrasi  lipase  1  %  dalam  bufer  fosfat pH  6  dengan chitosan  beads pada  konsentrasi 3%  dan  menghasilkan  efisiensi  imobilisasi sebesar 76,27%.
38    SUSAN PRIMADEVI, TRI JOKO RAHARJO, RESPATI TRI SWASONO Biomedika
Berdasarkan kromatogram pada Gambar 3 dan 4 terdapat perbedaan luas area metil palmitat yang dihasilkan  antara  reaksi  transesterifikasi  yang dikatalisis  oleh  enzim  lipase  bebas  dengan  yang dikatalisis  oleh  enzim  lipase  terimobilisasi  seperti yang disajikan pada tabel 3.
Gambar 3. Kromatogram aktivitas transesterase enzim lipase bebas
Gambar 4.  Kromatogram aktivitas transesterase dengan penambahan enzim lipase terimobilisasi Tabel 3. Perbandingan luas area metil palmitat hasil reaksi transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi Luas area metil palmitat Dikatalisis  enzim lipase bebas 1.504.525 Dikatalisis  enzim lipase terimobilisasi 860.497
Tabel 3 menunjukkan bahwa proses imobilisasi
Sifat-sifat  fisiko  kimia  enzim  dalam  bentuk imobil  fase  barunya  berbeda  dengan  fase  lama, oleh karena itu semua komponen proses enzimatik seperti  substrat,  ion-ion  hidrogen,  produk, inhibitor,  aktivator  dan  lainnya  dibagi  antara fase enzim imobil dan fase cairan luar. Hambatan
lipase.  Analisis  kuantitatif  dilakukan  dengan menghitung  luas  area  metil  palmitat  yang dihasilkan. Aktivitas enzim lipase setara dengan luas area metil palmitat yang dihasilkan.
menyebabkan  terjadinya  penurunan  aktivitas enzim terimobilisasi antara lain adanya pengaruh pembagian  ( partioning ),  pengaruh  hambatan difusi dan pengaruh hambatan sterik (Ferdiansyah, 2005).
pada  waktu  retensi  13,888  (puncak  ke-4)  dan 13,806  (puncak  ke-8),  metil  oleat  pada  waktu retensi 17,344 (puncak ke-5) dan 17,208 (puncak ke-12),  metil  stearat  pada  waktu  retensi  17,667 (puncak  ke-6)  dan  17,567  (puncak  ke-13). Keempat  macam  puncak  yang  muncul  dapat terlihat bahwa puncak metil palmitat mempunyai resolusi  yang  baik  dan  bentuk  puncak  yang simetris sehingga puncak metil palmitat digunakan sebagai  acuan  untuk  mengamati  aktivitas  enzim
enzim  lipase  pada chitosan  beads berhasil, diindikasikan  dengan  terbentuknya  metil  ester asam  lemak  (FAME).  Luas  area  metil  palmitat yang dihasilkan dari reaksi transesterifikasi yang dikatalisis  oleh  enzim  lipase  terimobilisasi  lebih rendah  dibandingkan  dengan  hasil  reaksi transesterifikasi  yang  dikatalisis  oleh  enzim lipase bebas. Hal ini disebabkan adanya beberapa hambatan  yang  terjadi  jika  enzim  berada  dalam bentuk  imobil.  Hambatan-hambatan  yang
Volume 7, No.2, September 2014
Biomedika    39
Selain itu aktivitas enzim lipase menjadi terhambat karena  gugus  fungsi  pada  glutaraldehida  bereaksi dengan  ion  alkoksida  pada  serin  yang  merupakan sisi  aktif  enzim.  Konformasi  enzim  juga  mengalami perubahan  karena  terjadinya  reaksi  antara  asam amino  enzim  dengan  senyawa  pengikat  silang  atau padatan  pendukung  yang  ditambahkan.  Perubahan konformasi  ini  disebabkan  oleh  perubahan  gaya- gaya  yang  menentukan  keseluruhan  struktur  enzim seperti  gaya  elektrostatik,  gaya  van  der  Waals  dan interaksi  hidrofobik.  Fleksibilitas  rantai  juga  akan berkurang  sehingga  enzim  lipase  yang  terimobil pada  chitosan  bead  yang  terikat  silang  dengan glutaraldehida  susah  berinteraksi  dengan  substrat dibandingkan dengan enzim lipase bebasnya.
Enzim memiliki kondisi optimal dengan adanya perubahan temperatur. Laju reaksi akan meningkat seiring dengan adanya kenaikan temperatur sampai pada  batas  optimumnya.  Aktivitas  enzim  akan menurun  setelah  melewati  temperatur  optimalnya, karena  enzim  akan  mengalami  denaturasi  pada temperatur yang terlampau tinggi.
selanjutnya  akan  menyebabkan  terjadinya penurunan kecepatan reaksi enzim (Ferdiansyah, 2005).
difusi  dibagi  menjadi  dua  bagian  yaitu  difusi eksternal  dan  difusi  internal.  Difusi  eksternal disebabkan adanya transport substrat dari larutan ke  permukaan  biokatalis  melalui  lapisan  ikatan dengan  air.  Difusi  internal  disebabkan  substrat harus berdifusi masuk ke bagian dalam matriks enzim  imobil.  Hambatan  sterik  terjadi  jika molekul substrat mempunyai berat molekul yang tinggi.  Adanya  hambatan-hambatan  tersebut akan  mempengaruhi  aktivitas  enzim,  yang
3.   Stabilitas termal enzim lipase terimobilisasi lebih  tinggi  dibandingkan  enzim  lipase  bebas, karena  enzim  lipase  bebas  mulai  terdenaturasi o pada  temperatur  pemanasan  awal  45  C sedangkan  enzim  lipase  terimobilisasi  mulai terdenaturasi pada temperatur pemanasan awal o di atas 50  C.
Gambar 5. Penurunan luas area metil palmitat terhadap temperatur pemanasan awal
o Pada  temperatur  pemanasan  awal  45-50  C, enzim lipase bebas mengalami penurunan aktivitas yang  sangat  drastis  yaitu  sebesar  97,29%, sedangkan  enzim  lipase  terimobilisasi  hanya mengalami  penurunan  aktivitas  sebesar  51,81%. Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  enzim  lipase yang terimobilisasi lebih tahan terhadap kenaikan temperatur daripada enzim lipase bebas. Stabilitas termal  enzim  lipase  terimobilisasi  lebih  bagus dibandingkan  dengan  enzim  lipase  bebas  karena selama  proses  imobilisasi,  pergerakan  molekul enzim  dibatasi  sehingga  tidak  mudah  terjadi perubahan konformasi yang drastis (Akoh, 2002).
Stabilitas Termal
Pada  penelitian  ini  dilakukan  uji  kestabilan termal  untuk  mengetahui  perbedaan  stabilitas enzim  lipase  terimobilisasi  dan  stabilitas  enzim lipase  bebas  terhadap  kenaikan  temperatur. Perbandingan penurunan luas area metil palmitat hasil  reaksi  transesterifikasi  antara  reaksi  yang dikatalisis  oleh  enzim  lipase  terimobil  dengan enzim lipase bebas disajikan pada Gambar 5.

## KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:
1.   Derajat deasetilasi kitosan hasil isolasi dari cangkang  kepiting  yaitu  70,53%  menurut baseline a dan 82,84% menurut baseline b. 2.   Kitosan hasil karakterisasi mempunyai kadar air  14,13±0,01%,  kadar  abu  0,75±0,13%,  dan kadar nitrogen 7,27±0,09 %.
40    SUSAN PRIMADEVI, TRI JOKO RAHARJO, RESPATI TRI SWASONO
Biomedika

## DAFTAR PUSTAKA
Tcacenco, L., Chirvase, A. A., Ungureanu, C., and Berteanu, E., 2010, The Preparation and Immobilization of Some Yeast Lipases  for  Rapessed  Oil  Transesterification  to  Biodiese, Rom. Biotechnol. Lett ., 15(5), 5631-5639.
Akoh, C.C., and Min, D.B., 2002, Food Lipid . Marcel Dekker; Ink. AOAC, 1999, Official Methods of Analysis of AOAC International , 5 th Revision, Vol. 2, Cunnif P (editor), AOAC International, Maryland.
Chin W. F., 2000, Enhanched Abilities of Highly Swollen Chitosan Bead  for  Color  Removal  and  Tyrosine  Immoblization ,  J. Hazard. Mater., 1381, 167-177.
Fahmi, R., 1997, Isolasi dan Transformasi Kitin menjadi Kitosan, Jurnal Kimia Andalas, 3, 1, 61-68.
Ferdiansyah,  V.,  2005,  Pemanfaatan  Kitosan  dari  Cangkang Udang sebagai Matriks Penyangga pada Imobilisasi Enzim Protease, Skripsi , Fak. Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB, Bogor.
Hung, S., Peh, K.K., Khan, T.A., 2002, Reporting Degree of Deacetyllation  Value  of  Chitosan:  The  Influence  of Analytical Methods, J. Pharm. Pharmaceut. Sci. , 5 : 3, 205-212.
Johnson, E. L, and Peniston, Q. P, 1982, Utilization of Shellfish Waste for Production of Chitin and Chitosan Production , in Chemistry and Biochemistry of Marine Food Product, AVI Publ., Westport Connecticut.
Miao,  Y.,  and  Swee,  N.  T.,  2000,  Amperometric  Hydrogen Peroxide Biosensor Based on Immobilization of Peroxidase in  Chitosan  Matrix  Crosslinked  with  Glutaraldehide,
Analyst, 125, 1591-1594.
Saleh, M. R., Abdillah, Suerman, E., Basmal, J., dan Indriati, N., 1994, Pengaruh Suhu, Waktu dan Konsentrasi Pelarut pada Ekstraksi  Kitosan  dari  Limbah  Pengolahan  Udang  Beku terhadap Beberapa Parameter Mutu Kitosan, Jurnal Pasca Panen Perikanan, 81, 30-43.
Volume 7, No.2, September 2014