Nilai DP yang semakin menurun menunjukkan bahwa semakin banyak polisakarida yang terdepolimerisasi menjadi senyawa-senyawa
dengan rantai yang lebih pendek dari polisakaridanya, seperti xilosa, xilobiosa, xilotriosa dan xilotetraosa.
Hasil ANOVA Lampiran 12 menunjukkan bahwa perlakuan lama dan siklus pemanasan tidak memberikan pengaruh yang berbeda
nyata α=0.05 terhadap derajat polimerisasi. Secara umum, semakin meningkat lama dan siklus pemanasan 0.5
– 2 jam maka total gula dan gula pereduksi yang dihasilkan semakin tinggi, sedangkan nilai
DP yang dihasilkan akan semakin menurun. Menurut Yang et al. 2005 XOS mempunyai DP 2
– 4. Gula pereduksi berbanding terbalik dengan DP, oleh karena
itulah dengan semakin besarnya nilai gula pereduksi, derajat polimerisasi akan bernilai semakin kecil, menunjukkan bahwa rantai
xilan dapat dipecah lebih banyak menjadi monosakaridanya Anggraini, 2003.
Berdasarkan hasil total gula, gula pereduksi, derajat polimerisasi dan kadar xilan maka untuk perlakuan pemanasan dalam oven,
ditentukan suhu 130
o
C dengan satu kali siklus pemanasan, sedangkan otoklaf selama 0.5 jam dengan satu kali pemanasan dipilih untuk
dilanjutkan ke proses hidrolisis enzimatik.
4.4 Produksi XOS dengan Konversi Enzimatik Xilan
Xilan yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilanjutkan proses hidrolisis enzimatik menggunakan enzim xilanase komersial, untuk
memproduksi XOS. XOS merupakan bentuk polimer dari xilosa. Xilan dan XOS dianalisis menggunakan KCKT.
Pada Tabel 7 hasil hidrolisis enzimatik xilanase pada xilan tongkol jagung dari pemanasan oven 130
o
C, 0.5 jam, satu siklus pemanasan dan otoklaf 121
o
C, 0.5 jam, satu siklus pemanasan menghasilkan XOS masing- masing sebesar 44.06 dan 65.67 g 100 g xilan. Secara umum hasil XOS
melalui pemanasan otoklaf lebih besar dibandingkan hasil XOS dengan pemanasan oven Tabel 7.
Tabel 7. Pengaruh hidrolisis enzimatik oleh xilanase terhadap kadar XOS
Sampel Kadar Xilan
Kadar XOS
a. Kontrol 3.98
TTD b. Oven
130
o
C, 0.5 jam, satu siklus pemanasan 18.98
19.6 c. Pemanasan oven dan hidrolisis enzimatik
0.15 44.06
d. Pemanasan otoklaf dan hidrolisis enzimatik 121
o
C, 0.5 jam, satu siklus pemanasan -
65.67
Keterangan : TTD : tidak terdeteksi
Hal ini disebabkan karena, dengan pemanasan otoklaf ikatan glikosidik pada gugus xilan, menjadi lebih mudah dihidrolisis oleh xilanase
menghasilkan XOS. Menurut Vasquez et al. 2000 proses hidrolisis xilan secara enzimatik bertujuan untuk memproduksi XOS, yang diindikasikan
dari tereduksinya DP menjadi kisaran 2- 4. Penelitian Yang et al. 2005 menghasilkan kadar XOS sebesar
67.70 dari xilan tongkol jagung yang diekstraksi dengan pemanasan otoklaf pada suhu 135
o
C, 0.5 jam yang dilanjutkan hidrolisis enzimatik menggunakan Penicillium corylophilum P-3-31. Hasil kadar XOS tersebut
hampir setara dengan hasil penelitian ini dimana pemanasan tongkol jagung juga dilakukan dalam otoklaf hanya suhunya lebih rendah yaitu 121
o
C, 0.5 jam. Menurut Wang et al. 2009 XOS yang dihasilkan dari ekstraksi sekam
gandum dalam otoklaf 121
o
C selama 45 menit yang dilanjutkan hidrolisis oleh endo-1,4-
β-endoxilanase dari Bacillus subtilis pada pH 2.0 hanya menghasilkan kadar XOS sebesar 31.22. Hasil XOS oven dan otoklaf
pada penelitian ini sudah cukup baik, dengan perolehan sebesar 44.06 –
65.67. Kadar xilan dalam sampel pemanasan oven setelah dihidrolisis
enzimatik Tabel 7 hampir seluruhnya habis terhidrolisis 99.21, karena
hanya tersisa sekitar 0.15 yang berarti mengalami penurunan sebanyak 18.83 dari awal kandungan xilan sebelum hidrolisis sebesar 18.98.
Tabel 7 kadar xilan 18.98 hasil pemanasan dalam oven, melalui hidrolisis enzimatik menghasilkan kadar XOS sebesar 44.06. Tidak
terkonversinya seluruh kadar XOS sampai mencapai 100, kemungkinan terkait dengan adanya oligosakarida yang mempunyai DP 4 sehingga
tidak dapat terdeteksi oleh KCKT, karena menurut Vazques et al. 2000 XOS hanya mempunyai DP 2-4.
Menurut Shin et al. 2009 100 g birch wood xylan yang dihidrolisis dengan menggunakan xilanase dari strain E.coli BLRDE3pEMB 10 dapat
menghasilkan total XOS sebesar 65.00 g sehingga berdasarkan data ini jika kadar xilan dari hasil pemanasan oven Tabel 7 sebesar 18.98 18.98 g
xilan 100 g tongkol jagung kering dikonversikan hanya akan menghasilkan kadar XOS sebesar 12.34 g100 g atau setara dengan 12.34 namun hasil
kadar XOS yang diperoleh justru lebih tinggi dibandingkan hasil konversi yaitu sebesar 44.06.
Yang et al. 2005 kadar xilan dan XOS setelah pemanasan dalam otoklaf sebelum di hidrolisis enzimatis diperoleh 34.80 g100 g tongkol
jagung kering sedangkan kadar XOS nya adalah sebesar 11.40 g100 g berdasarkan xilan dalam tongkol jagung.
Menurut Wang et al 2009 mekanisme kerja xilanase hingga terbentuknya XOS dari hidrolisis xilan adalah xilanase mengkatalis secara
endohidrolisis gugus 1,4- β-D–xilosidik pada xilan sehingga menghasilkan
1,4- β-D XOS. Xilan yang terdiri dari beberapa kerangka linier β-1-4
dihubungkan dengan residu D- xilopiranosil dan residu α-L-arabinofuranosil
menempel melalui O-2 dan atau O-3. Salah satu jenis xilanase yang dapat memproduksi XOS adalah endoxilanase. Kerangka xilan dihidrolisis secara
acak oleh endoxilanase endo-1.4- β-D-xilan xilanohidrolase, EC 3.2.1.8
dan memutus rantai bagian dalam gugus utama xilan untuk melepaskan ikatan dari beberapa gugus xilooligosakarida.
Hidrolisis xilan tongkol jagung membutuhkan enzim yang spesifik yaitu xilanase. Pada proses hidrolisis enzimatik penelitian ini menggunakan
xilanase Novozym dengan aktivitas 24.5 x 10
6
Uml. Hal ini sesuai dengan penelitian Derosya 2010 karakteristik enzim xilanase tersebut mempunyai
pH optimum 6, suhu optimum 50
o
C dan aktivitas 24.5 x 10
7
Uml. Menurut Goyal et al. 2008 aktivitas xilanase diekspresikan dalam unit U
yang artinya sebagai jumlah enzim yang dibutuhkan untuk melepaskan 1 µ mol ekuivalen reduksi XOS per menit.
Enzim xilanase dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu endo-1,4- β-
xilanase dan eksoxilanase yang akan menghidrolisis struktur dasar xilan secara acak menjadi XOS. Gugus samping yang menyusun xilan akan
dibebaskan oleh α-L-arabinofuranosidase, α-D-glukoronidase dan asetil xilan esterase menjadi arabinosa, glukoronat dan asetat Subamiyan dan
Prema, 2002.
4.5 Sifat prebiotik XOS
