Pemanfaatan Kulit Pisang untuk Produksi Enzim Selulase
"BoLel~jadi kar:rlr r~rernl~et~ci
sesltfltli,
pndnbnl itzr ntrrat Onik bagirnrr,
don (~olehjndi (pzrln) knnzrc trzenyrrkai sesrtatlr
pndm/~n/itlc nrrznr 111trrrk bngin~lr.
A llui~mengetni~trisednrrgkntz kntnlr tidnk n~errgetnl~rti.
(QS. ill BnqnraiJ :21 6j
I ini kupersemba/zkarz bagi
apa, Emih (almarhumah)
krc Teh Lia, h'nng Mamar
dik-adikku Ai dart Gun-grrn
eponakan Ridha, Rita dun Robby
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27. 1453
1 9 9 5
FAKULTAS
INSTlTUT
TEKNOLOGI
PERTAMIARI
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
ENUNG ROSYANA. F 27.1453.
Pemanfaatan Limbah Kulit
Pisang untuk Produksi Enzim Selulase. Di bawah bimbingan
Dr. Ir. Budiatman S, MSc. dan Ir. Sunarmani MS.
Penelitiari ini bertujuan
memanf aatkan lculit
pisang untuk produksi enzim selulase ekstraseluler oleh
Neurospora sitophyla, Trichoderma seerei, dan T. viride.
Kulit pisang
(
cavendish) pada penelit ian ini berasal
dari pabrik keripik pisang C.V. Gunung Mas, Bandar
Lampung .
Kulit pisarig
cavendish mengandung serat kasar
sebesar 18,61% (selulosa 15,86; lignin 25,94) berdasarlcan pengukuran berat kering. Untulc memperkaya nutrisi
substrat pada penelitian ini dilakukan penambahan larutan nutrisi (madia Chalal, 1985) pada berbagai perbandingan derigan substrat tepunq kulit pisany cavendis
sebayai perlalcuan, yaitu 0:6 (A), 1:6 (B), 2:6 (C), 3:6
(D)
, da11
4:G ( E ) .
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Trichoder-ma reesei mencapai maksimum pada hari keempat,
untuk ketiga jenis enzim yang dianalisa, pada media E.
Aktivitas salisinase, CMC-ase dan Fp-ase masing-masing
sebesar 6,97; 7,01 dan 3,28 IU/ml. Adapun kandungan
protein terlarut pada filtrat media E yang dihasilkan
pada hari keempat adalah sebesar 1,54 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh T.
viride mencapai maksimum pada walctu yang tidalc bersamaan
untuk ketiga jenis enzim selulase.
Salisinase dicapai
pada hari kelima sebesar 1 1 , 8 6 IU/ml pada media D; CMCase dicapai pada hari keempat sebesar 13,83 IU/ml ;
dan
FP-ase sebesar 2 , 8 3 IU/ml pada media E di hari keenam.
Kandungan protein terlarut pada filtrat media D mulai
hari keempat sampai hari keenam
kenailcannya sangat
kecil dan berada pada konsentrasi yang tinggi yaitu
sekitar 5 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Neurospora sitophyla mexlcapai maksimum pada waktu yang
tidak bersamaan pula untuk ketiga jenis enzim selulase
yang dihasilkan.
Aktivitas salisinase tertinggi diha-
silkan pada hari kedua sebesat
3,58
IU/ml pada media A;
CMC-ase dihasilkan pada hari keempat sebesar 3 , 9 4 IU/ml
pada media D ;
dan FP-ase dicapai pada hari ketiga
sebesar 2 , 6 3 IU/ml pada media A.
Kandungan protein
terlarut pada filtrat media A cukup kecil.
Sedangkan
protein terlarut tertinggi diperoleh pada media A, pada
hari kelima sebesar 4 , 6 8 mg/ml.
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULlT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZlM SELULASE
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27.1453
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI P A N G M DAN GI21
FAKULTAS TEPSOLOGI PERTANIAN
INSTITOT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULIT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZIM SELULASE
oleh :
ENUNG ROSUAiiA
F 27.1453
SKIUPSI
Sebagai salah satu s arat untuk ineraih gelar
SARJANA TEK~OLOGIPERTANIAN
Pada Jumsan Teknologi Pangan dan Gizi
Fahvltas Tekno10,gi Pertanian
Institut Pertaman Bogor
Dilahirkan Tanggal 9 Juli 1971
di Tasikmalaya
Tanggal lulus:
Maret 1995
Menyetujui,
Bogor, Aprrl 1995
. Sunarmani MS.
Dosen Pernbimbing I
Dosen Pernbimbing I1
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah membe
rikan rahmat, karunia dan nikmat-Nya sehingga terselesainya penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat ontuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor.
Atas tersusunnya skripsi ini penulis menyampaikan
terima kasih kepada
:
1. Bapak DR. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc. sebagai
dosen pembimbing pertama yang telah memberikam pengarahan, koreksi dan bimbingan selama penelitian
sampai tersusunnya skripsi ini.
2. Ibu Ir. Sunarmani, MS. sebagai pembimbing lcedua yang
telah memberikan bimbingan, saran serta koreksi
selama penelitian ini hingga tersusunnya skripsi ini.
3 . Bapak Ir. Feri Kusnandar, selaku dosen penguji.
4. Segenap staf pengajar dan karayawan jurusan Teknologi
Pangan dan Gizi; dan PAU-Pangan dan Gizi Institut
Pertanian Bogor yang sangat membantu dalam menyelasaikan studi di IPB.
5. Eapak, Almarllummah (Emih), kakak-kakak dan adilc-adik
di Tasikmalaya tercinta yang dengan do'a dan dorongannya selalu membantu penulis hingga selesainya
studi .
6 . Rekan-rekan pengaj ian M i f t a h u l H u d a ,
mira,
Ciomas,
A1t a -
Perinai dan Loji yang selalu bersama dan telah
i
banyak membantu
memberikan dorongan moril dan ban-
tuannya.
7. Rekan-rekan sebimbingan Agus dan Ime
yang telah
memberikan bantuannya .
8. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu
yang secara langsung maupun tidak langsung telah
membantu sehingga terselesainya skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyalc kekurangan dalam
penulisan skripsi ini, karenanya kritik dan saran sangat
penulis harapkan untuk perbaikan yang akan datang.
Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini dapat
mernbawa manfaat bagi yang membutuhkan.
Bogor, April 1995
Penulis
DAFTAR IS1
Halarnan
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
I.
I1 .
111 .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
B.
TUJUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
A.
PISANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.
Botani Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.
Kulit Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
B.
ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
C.
PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
D.
MIKROBA PENGHASIL ENZIM SELULASE . . . . . . . . . .
14
E.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
F.
BIOSINTESA ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
..............................
20
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
1.
Substrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
2.
Bahan Kirnia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.
Mikroba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
C.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
BAHAN DAN METODE
A.
iii
1.
Persiapan Substrat Kulit Pisang . . . . . . .
21
a.
Pembuatan Substrat . . . . . . . . . . . . . . . .
21
b.
Analisa Kimia Substrat . . . . . . . . . . . .
21
Produksi Enzim Selulase . . . . . . . . . . . . . . .
22
a.
Persiapan Medium Fermentasi . . . . . . .
22
b.
Pembuatan Inokulum . . . . . . . . . . . . . . . .
23
c.
Proses Fermentasi . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
d.
Ekstraksi Enzim Kasar . . . . . . . . . . . . .
23
Penentuan Walctu Fermentasi . . . . . . . . . . . .
24
ANALISIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
1.
Analisis Kimia Substrat . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.
Pengujian Kadar Protein . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.
Pengujian kadar Gula Pereduksi terlarut
25
4.
Pengujian Aktivitas FP-ase . . . . . . . . . . . .
26
5.
Pengujian Aktivitas CMC-ase . . . . . . . . . . .
26
6.
Pengujian Aktivitas Salisinase . . . . . . . .
27
PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
A.
ANALISA KIMIA SUBSTRAT KULIT PISANG . . . . . . .
28
B.
AKTIVITAS FP-ase SELAMA FERMANTASI . . . . . . . .
30
C.
AKTIVITAS CMC-ase SELAMA FERMENTASI . . . . . . .
34
D.
AKTIVITAS SALISINASE SELAMA FERMENTASI . . . .
48
E.
PRODUKTIVITAS PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . .
43
F.
PROTEIN TERLARUT FILTRAT MEDIA FERMENTASI .
56
G.
NILAI pH FILTRAT MEDIA SELAMA FERMENTASI . .
51
H.
GULA PEREDUKSI TERLARUT FILTRAT MEDIA
2.
3.
D.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
"BoLel~jadi kar:rlr r~rernl~et~ci
sesltfltli,
pndnbnl itzr ntrrat Onik bagirnrr,
don (~olehjndi (pzrln) knnzrc trzenyrrkai sesrtatlr
pndm/~n/itlc nrrznr 111trrrk bngin~lr.
A llui~mengetni~trisednrrgkntz kntnlr tidnk n~errgetnl~rti.
(QS. ill BnqnraiJ :21 6j
I ini kupersemba/zkarz bagi
apa, Emih (almarhumah)
krc Teh Lia, h'nng Mamar
dik-adikku Ai dart Gun-grrn
eponakan Ridha, Rita dun Robby
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27. 1453
1 9 9 5
FAKULTAS
INSTlTUT
TEKNOLOGI
PERTAMIARI
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
ENUNG ROSYANA. F 27.1453.
Pemanfaatan Limbah Kulit
Pisang untuk Produksi Enzim Selulase. Di bawah bimbingan
Dr. Ir. Budiatman S, MSc. dan Ir. Sunarmani MS.
Penelitiari ini bertujuan
memanf aatkan lculit
pisang untuk produksi enzim selulase ekstraseluler oleh
Neurospora sitophyla, Trichoderma seerei, dan T. viride.
Kulit pisang
(
cavendish) pada penelit ian ini berasal
dari pabrik keripik pisang C.V. Gunung Mas, Bandar
Lampung .
Kulit pisarig
cavendish mengandung serat kasar
sebesar 18,61% (selulosa 15,86; lignin 25,94) berdasarlcan pengukuran berat kering. Untulc memperkaya nutrisi
substrat pada penelitian ini dilakukan penambahan larutan nutrisi (madia Chalal, 1985) pada berbagai perbandingan derigan substrat tepunq kulit pisany cavendis
sebayai perlalcuan, yaitu 0:6 (A), 1:6 (B), 2:6 (C), 3:6
(D)
, da11
4:G ( E ) .
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Trichoder-ma reesei mencapai maksimum pada hari keempat,
untuk ketiga jenis enzim yang dianalisa, pada media E.
Aktivitas salisinase, CMC-ase dan Fp-ase masing-masing
sebesar 6,97; 7,01 dan 3,28 IU/ml. Adapun kandungan
protein terlarut pada filtrat media E yang dihasilkan
pada hari keempat adalah sebesar 1,54 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh T.
viride mencapai maksimum pada walctu yang tidalc bersamaan
untuk ketiga jenis enzim selulase.
Salisinase dicapai
pada hari kelima sebesar 1 1 , 8 6 IU/ml pada media D; CMCase dicapai pada hari keempat sebesar 13,83 IU/ml ;
dan
FP-ase sebesar 2 , 8 3 IU/ml pada media E di hari keenam.
Kandungan protein terlarut pada filtrat media D mulai
hari keempat sampai hari keenam
kenailcannya sangat
kecil dan berada pada konsentrasi yang tinggi yaitu
sekitar 5 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Neurospora sitophyla mexlcapai maksimum pada waktu yang
tidak bersamaan pula untuk ketiga jenis enzim selulase
yang dihasilkan.
Aktivitas salisinase tertinggi diha-
silkan pada hari kedua sebesat
3,58
IU/ml pada media A;
CMC-ase dihasilkan pada hari keempat sebesar 3 , 9 4 IU/ml
pada media D ;
dan FP-ase dicapai pada hari ketiga
sebesar 2 , 6 3 IU/ml pada media A.
Kandungan protein
terlarut pada filtrat media A cukup kecil.
Sedangkan
protein terlarut tertinggi diperoleh pada media A, pada
hari kelima sebesar 4 , 6 8 mg/ml.
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULlT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZlM SELULASE
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27.1453
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI P A N G M DAN GI21
FAKULTAS TEPSOLOGI PERTANIAN
INSTITOT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULIT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZIM SELULASE
oleh :
ENUNG ROSUAiiA
F 27.1453
SKIUPSI
Sebagai salah satu s arat untuk ineraih gelar
SARJANA TEK~OLOGIPERTANIAN
Pada Jumsan Teknologi Pangan dan Gizi
Fahvltas Tekno10,gi Pertanian
Institut Pertaman Bogor
Dilahirkan Tanggal 9 Juli 1971
di Tasikmalaya
Tanggal lulus:
Maret 1995
Menyetujui,
Bogor, Aprrl 1995
. Sunarmani MS.
Dosen Pernbimbing I
Dosen Pernbimbing I1
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah membe
rikan rahmat, karunia dan nikmat-Nya sehingga terselesainya penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat ontuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor.
Atas tersusunnya skripsi ini penulis menyampaikan
terima kasih kepada
:
1. Bapak DR. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc. sebagai
dosen pembimbing pertama yang telah memberikam pengarahan, koreksi dan bimbingan selama penelitian
sampai tersusunnya skripsi ini.
2. Ibu Ir. Sunarmani, MS. sebagai pembimbing lcedua yang
telah memberikan bimbingan, saran serta koreksi
selama penelitian ini hingga tersusunnya skripsi ini.
3 . Bapak Ir. Feri Kusnandar, selaku dosen penguji.
4. Segenap staf pengajar dan karayawan jurusan Teknologi
Pangan dan Gizi; dan PAU-Pangan dan Gizi Institut
Pertanian Bogor yang sangat membantu dalam menyelasaikan studi di IPB.
5. Eapak, Almarllummah (Emih), kakak-kakak dan adilc-adik
di Tasikmalaya tercinta yang dengan do'a dan dorongannya selalu membantu penulis hingga selesainya
studi .
6 . Rekan-rekan pengaj ian M i f t a h u l H u d a ,
mira,
Ciomas,
A1t a -
Perinai dan Loji yang selalu bersama dan telah
i
banyak membantu
memberikan dorongan moril dan ban-
tuannya.
7. Rekan-rekan sebimbingan Agus dan Ime
yang telah
memberikan bantuannya .
8. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu
yang secara langsung maupun tidak langsung telah
membantu sehingga terselesainya skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyalc kekurangan dalam
penulisan skripsi ini, karenanya kritik dan saran sangat
penulis harapkan untuk perbaikan yang akan datang.
Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini dapat
mernbawa manfaat bagi yang membutuhkan.
Bogor, April 1995
Penulis
DAFTAR IS1
Halarnan
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
I.
I1 .
111 .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
B.
TUJUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
A.
PISANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.
Botani Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.
Kulit Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
B.
ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
C.
PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
D.
MIKROBA PENGHASIL ENZIM SELULASE . . . . . . . . . .
14
E.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
F.
BIOSINTESA ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
..............................
20
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
1.
Substrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
2.
Bahan Kirnia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.
Mikroba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
C.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
BAHAN DAN METODE
A.
iii
1.
Persiapan Substrat Kulit Pisang . . . . . . .
21
a.
Pembuatan Substrat . . . . . . . . . . . . . . . .
21
b.
Analisa Kimia Substrat . . . . . . . . . . . .
21
Produksi Enzim Selulase . . . . . . . . . . . . . . .
22
a.
Persiapan Medium Fermentasi . . . . . . .
22
b.
Pembuatan Inokulum . . . . . . . . . . . . . . . .
23
c.
Proses Fermentasi . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
d.
Ekstraksi Enzim Kasar . . . . . . . . . . . . .
23
Penentuan Walctu Fermentasi . . . . . . . . . . . .
24
ANALISIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
1.
Analisis Kimia Substrat . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.
Pengujian Kadar Protein . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.
Pengujian kadar Gula Pereduksi terlarut
25
4.
Pengujian Aktivitas FP-ase . . . . . . . . . . . .
26
5.
Pengujian Aktivitas CMC-ase . . . . . . . . . . .
26
6.
Pengujian Aktivitas Salisinase . . . . . . . .
27
PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
A.
ANALISA KIMIA SUBSTRAT KULIT PISANG . . . . . . .
28
B.
AKTIVITAS FP-ase SELAMA FERMANTASI . . . . . . . .
30
C.
AKTIVITAS CMC-ase SELAMA FERMENTASI . . . . . . .
34
D.
AKTIVITAS SALISINASE SELAMA FERMENTASI . . . .
48
E.
PRODUKTIVITAS PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . .
43
F.
PROTEIN TERLARUT FILTRAT MEDIA FERMENTASI .
56
G.
NILAI pH FILTRAT MEDIA SELAMA FERMENTASI . .
51
H.
GULA PEREDUKSI TERLARUT FILTRAT MEDIA
2.
3.
D.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
sesltfltli,
pndnbnl itzr ntrrat Onik bagirnrr,
don (~olehjndi (pzrln) knnzrc trzenyrrkai sesrtatlr
pndm/~n/itlc nrrznr 111trrrk bngin~lr.
A llui~mengetni~trisednrrgkntz kntnlr tidnk n~errgetnl~rti.
(QS. ill BnqnraiJ :21 6j
I ini kupersemba/zkarz bagi
apa, Emih (almarhumah)
krc Teh Lia, h'nng Mamar
dik-adikku Ai dart Gun-grrn
eponakan Ridha, Rita dun Robby
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27. 1453
1 9 9 5
FAKULTAS
INSTlTUT
TEKNOLOGI
PERTAMIARI
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
ENUNG ROSYANA. F 27.1453.
Pemanfaatan Limbah Kulit
Pisang untuk Produksi Enzim Selulase. Di bawah bimbingan
Dr. Ir. Budiatman S, MSc. dan Ir. Sunarmani MS.
Penelitiari ini bertujuan
memanf aatkan lculit
pisang untuk produksi enzim selulase ekstraseluler oleh
Neurospora sitophyla, Trichoderma seerei, dan T. viride.
Kulit pisang
(
cavendish) pada penelit ian ini berasal
dari pabrik keripik pisang C.V. Gunung Mas, Bandar
Lampung .
Kulit pisarig
cavendish mengandung serat kasar
sebesar 18,61% (selulosa 15,86; lignin 25,94) berdasarlcan pengukuran berat kering. Untulc memperkaya nutrisi
substrat pada penelitian ini dilakukan penambahan larutan nutrisi (madia Chalal, 1985) pada berbagai perbandingan derigan substrat tepunq kulit pisany cavendis
sebayai perlalcuan, yaitu 0:6 (A), 1:6 (B), 2:6 (C), 3:6
(D)
, da11
4:G ( E ) .
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Trichoder-ma reesei mencapai maksimum pada hari keempat,
untuk ketiga jenis enzim yang dianalisa, pada media E.
Aktivitas salisinase, CMC-ase dan Fp-ase masing-masing
sebesar 6,97; 7,01 dan 3,28 IU/ml. Adapun kandungan
protein terlarut pada filtrat media E yang dihasilkan
pada hari keempat adalah sebesar 1,54 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh T.
viride mencapai maksimum pada walctu yang tidalc bersamaan
untuk ketiga jenis enzim selulase.
Salisinase dicapai
pada hari kelima sebesar 1 1 , 8 6 IU/ml pada media D; CMCase dicapai pada hari keempat sebesar 13,83 IU/ml ;
dan
FP-ase sebesar 2 , 8 3 IU/ml pada media E di hari keenam.
Kandungan protein terlarut pada filtrat media D mulai
hari keempat sampai hari keenam
kenailcannya sangat
kecil dan berada pada konsentrasi yang tinggi yaitu
sekitar 5 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Neurospora sitophyla mexlcapai maksimum pada waktu yang
tidak bersamaan pula untuk ketiga jenis enzim selulase
yang dihasilkan.
Aktivitas salisinase tertinggi diha-
silkan pada hari kedua sebesat
3,58
IU/ml pada media A;
CMC-ase dihasilkan pada hari keempat sebesar 3 , 9 4 IU/ml
pada media D ;
dan FP-ase dicapai pada hari ketiga
sebesar 2 , 6 3 IU/ml pada media A.
Kandungan protein
terlarut pada filtrat media A cukup kecil.
Sedangkan
protein terlarut tertinggi diperoleh pada media A, pada
hari kelima sebesar 4 , 6 8 mg/ml.
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULlT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZlM SELULASE
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27.1453
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI P A N G M DAN GI21
FAKULTAS TEPSOLOGI PERTANIAN
INSTITOT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULIT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZIM SELULASE
oleh :
ENUNG ROSUAiiA
F 27.1453
SKIUPSI
Sebagai salah satu s arat untuk ineraih gelar
SARJANA TEK~OLOGIPERTANIAN
Pada Jumsan Teknologi Pangan dan Gizi
Fahvltas Tekno10,gi Pertanian
Institut Pertaman Bogor
Dilahirkan Tanggal 9 Juli 1971
di Tasikmalaya
Tanggal lulus:
Maret 1995
Menyetujui,
Bogor, Aprrl 1995
. Sunarmani MS.
Dosen Pernbimbing I
Dosen Pernbimbing I1
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah membe
rikan rahmat, karunia dan nikmat-Nya sehingga terselesainya penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat ontuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor.
Atas tersusunnya skripsi ini penulis menyampaikan
terima kasih kepada
:
1. Bapak DR. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc. sebagai
dosen pembimbing pertama yang telah memberikam pengarahan, koreksi dan bimbingan selama penelitian
sampai tersusunnya skripsi ini.
2. Ibu Ir. Sunarmani, MS. sebagai pembimbing lcedua yang
telah memberikan bimbingan, saran serta koreksi
selama penelitian ini hingga tersusunnya skripsi ini.
3 . Bapak Ir. Feri Kusnandar, selaku dosen penguji.
4. Segenap staf pengajar dan karayawan jurusan Teknologi
Pangan dan Gizi; dan PAU-Pangan dan Gizi Institut
Pertanian Bogor yang sangat membantu dalam menyelasaikan studi di IPB.
5. Eapak, Almarllummah (Emih), kakak-kakak dan adilc-adik
di Tasikmalaya tercinta yang dengan do'a dan dorongannya selalu membantu penulis hingga selesainya
studi .
6 . Rekan-rekan pengaj ian M i f t a h u l H u d a ,
mira,
Ciomas,
A1t a -
Perinai dan Loji yang selalu bersama dan telah
i
banyak membantu
memberikan dorongan moril dan ban-
tuannya.
7. Rekan-rekan sebimbingan Agus dan Ime
yang telah
memberikan bantuannya .
8. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu
yang secara langsung maupun tidak langsung telah
membantu sehingga terselesainya skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyalc kekurangan dalam
penulisan skripsi ini, karenanya kritik dan saran sangat
penulis harapkan untuk perbaikan yang akan datang.
Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini dapat
mernbawa manfaat bagi yang membutuhkan.
Bogor, April 1995
Penulis
DAFTAR IS1
Halarnan
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
I.
I1 .
111 .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
B.
TUJUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
A.
PISANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.
Botani Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.
Kulit Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
B.
ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
C.
PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
D.
MIKROBA PENGHASIL ENZIM SELULASE . . . . . . . . . .
14
E.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
F.
BIOSINTESA ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
..............................
20
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
1.
Substrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
2.
Bahan Kirnia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.
Mikroba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
C.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
BAHAN DAN METODE
A.
iii
1.
Persiapan Substrat Kulit Pisang . . . . . . .
21
a.
Pembuatan Substrat . . . . . . . . . . . . . . . .
21
b.
Analisa Kimia Substrat . . . . . . . . . . . .
21
Produksi Enzim Selulase . . . . . . . . . . . . . . .
22
a.
Persiapan Medium Fermentasi . . . . . . .
22
b.
Pembuatan Inokulum . . . . . . . . . . . . . . . .
23
c.
Proses Fermentasi . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
d.
Ekstraksi Enzim Kasar . . . . . . . . . . . . .
23
Penentuan Walctu Fermentasi . . . . . . . . . . . .
24
ANALISIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
1.
Analisis Kimia Substrat . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.
Pengujian Kadar Protein . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.
Pengujian kadar Gula Pereduksi terlarut
25
4.
Pengujian Aktivitas FP-ase . . . . . . . . . . . .
26
5.
Pengujian Aktivitas CMC-ase . . . . . . . . . . .
26
6.
Pengujian Aktivitas Salisinase . . . . . . . .
27
PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
A.
ANALISA KIMIA SUBSTRAT KULIT PISANG . . . . . . .
28
B.
AKTIVITAS FP-ase SELAMA FERMANTASI . . . . . . . .
30
C.
AKTIVITAS CMC-ase SELAMA FERMENTASI . . . . . . .
34
D.
AKTIVITAS SALISINASE SELAMA FERMENTASI . . . .
48
E.
PRODUKTIVITAS PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . .
43
F.
PROTEIN TERLARUT FILTRAT MEDIA FERMENTASI .
56
G.
NILAI pH FILTRAT MEDIA SELAMA FERMENTASI . .
51
H.
GULA PEREDUKSI TERLARUT FILTRAT MEDIA
2.
3.
D.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
"BoLel~jadi kar:rlr r~rernl~et~ci
sesltfltli,
pndnbnl itzr ntrrat Onik bagirnrr,
don (~olehjndi (pzrln) knnzrc trzenyrrkai sesrtatlr
pndm/~n/itlc nrrznr 111trrrk bngin~lr.
A llui~mengetni~trisednrrgkntz kntnlr tidnk n~errgetnl~rti.
(QS. ill BnqnraiJ :21 6j
I ini kupersemba/zkarz bagi
apa, Emih (almarhumah)
krc Teh Lia, h'nng Mamar
dik-adikku Ai dart Gun-grrn
eponakan Ridha, Rita dun Robby
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27. 1453
1 9 9 5
FAKULTAS
INSTlTUT
TEKNOLOGI
PERTAMIARI
PERTANIAN BOGOR
B O G O R
ENUNG ROSYANA. F 27.1453.
Pemanfaatan Limbah Kulit
Pisang untuk Produksi Enzim Selulase. Di bawah bimbingan
Dr. Ir. Budiatman S, MSc. dan Ir. Sunarmani MS.
Penelitiari ini bertujuan
memanf aatkan lculit
pisang untuk produksi enzim selulase ekstraseluler oleh
Neurospora sitophyla, Trichoderma seerei, dan T. viride.
Kulit pisang
(
cavendish) pada penelit ian ini berasal
dari pabrik keripik pisang C.V. Gunung Mas, Bandar
Lampung .
Kulit pisarig
cavendish mengandung serat kasar
sebesar 18,61% (selulosa 15,86; lignin 25,94) berdasarlcan pengukuran berat kering. Untulc memperkaya nutrisi
substrat pada penelitian ini dilakukan penambahan larutan nutrisi (madia Chalal, 1985) pada berbagai perbandingan derigan substrat tepunq kulit pisany cavendis
sebayai perlalcuan, yaitu 0:6 (A), 1:6 (B), 2:6 (C), 3:6
(D)
, da11
4:G ( E ) .
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Trichoder-ma reesei mencapai maksimum pada hari keempat,
untuk ketiga jenis enzim yang dianalisa, pada media E.
Aktivitas salisinase, CMC-ase dan Fp-ase masing-masing
sebesar 6,97; 7,01 dan 3,28 IU/ml. Adapun kandungan
protein terlarut pada filtrat media E yang dihasilkan
pada hari keempat adalah sebesar 1,54 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh T.
viride mencapai maksimum pada walctu yang tidalc bersamaan
untuk ketiga jenis enzim selulase.
Salisinase dicapai
pada hari kelima sebesar 1 1 , 8 6 IU/ml pada media D; CMCase dicapai pada hari keempat sebesar 13,83 IU/ml ;
dan
FP-ase sebesar 2 , 8 3 IU/ml pada media E di hari keenam.
Kandungan protein terlarut pada filtrat media D mulai
hari keempat sampai hari keenam
kenailcannya sangat
kecil dan berada pada konsentrasi yang tinggi yaitu
sekitar 5 mg/ml.
Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh
Neurospora sitophyla mexlcapai maksimum pada waktu yang
tidak bersamaan pula untuk ketiga jenis enzim selulase
yang dihasilkan.
Aktivitas salisinase tertinggi diha-
silkan pada hari kedua sebesat
3,58
IU/ml pada media A;
CMC-ase dihasilkan pada hari keempat sebesar 3 , 9 4 IU/ml
pada media D ;
dan FP-ase dicapai pada hari ketiga
sebesar 2 , 6 3 IU/ml pada media A.
Kandungan protein
terlarut pada filtrat media A cukup kecil.
Sedangkan
protein terlarut tertinggi diperoleh pada media A, pada
hari kelima sebesar 4 , 6 8 mg/ml.
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULlT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZlM SELULASE
Oleh
ENUNG ROSYANA
F 27.1453
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1995
JURUSAN TEKNOLOGI P A N G M DAN GI21
FAKULTAS TEPSOLOGI PERTANIAN
INSTITOT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMANFAATAN KULIT PISANG
UNTUK PRODUKSI ENZIM SELULASE
oleh :
ENUNG ROSUAiiA
F 27.1453
SKIUPSI
Sebagai salah satu s arat untuk ineraih gelar
SARJANA TEK~OLOGIPERTANIAN
Pada Jumsan Teknologi Pangan dan Gizi
Fahvltas Tekno10,gi Pertanian
Institut Pertaman Bogor
Dilahirkan Tanggal 9 Juli 1971
di Tasikmalaya
Tanggal lulus:
Maret 1995
Menyetujui,
Bogor, Aprrl 1995
. Sunarmani MS.
Dosen Pernbimbing I
Dosen Pernbimbing I1
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah membe
rikan rahmat, karunia dan nikmat-Nya sehingga terselesainya penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat ontuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor.
Atas tersusunnya skripsi ini penulis menyampaikan
terima kasih kepada
:
1. Bapak DR. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc. sebagai
dosen pembimbing pertama yang telah memberikam pengarahan, koreksi dan bimbingan selama penelitian
sampai tersusunnya skripsi ini.
2. Ibu Ir. Sunarmani, MS. sebagai pembimbing lcedua yang
telah memberikan bimbingan, saran serta koreksi
selama penelitian ini hingga tersusunnya skripsi ini.
3 . Bapak Ir. Feri Kusnandar, selaku dosen penguji.
4. Segenap staf pengajar dan karayawan jurusan Teknologi
Pangan dan Gizi; dan PAU-Pangan dan Gizi Institut
Pertanian Bogor yang sangat membantu dalam menyelasaikan studi di IPB.
5. Eapak, Almarllummah (Emih), kakak-kakak dan adilc-adik
di Tasikmalaya tercinta yang dengan do'a dan dorongannya selalu membantu penulis hingga selesainya
studi .
6 . Rekan-rekan pengaj ian M i f t a h u l H u d a ,
mira,
Ciomas,
A1t a -
Perinai dan Loji yang selalu bersama dan telah
i
banyak membantu
memberikan dorongan moril dan ban-
tuannya.
7. Rekan-rekan sebimbingan Agus dan Ime
yang telah
memberikan bantuannya .
8. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu
yang secara langsung maupun tidak langsung telah
membantu sehingga terselesainya skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyalc kekurangan dalam
penulisan skripsi ini, karenanya kritik dan saran sangat
penulis harapkan untuk perbaikan yang akan datang.
Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini dapat
mernbawa manfaat bagi yang membutuhkan.
Bogor, April 1995
Penulis
DAFTAR IS1
Halarnan
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
DAFTAR IS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iii
DAFTAR TABEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
DAFTAR LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ix
I.
I1 .
111 .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
A.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
B.
TUJUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
A.
PISANG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.
Botani Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.
Kulit Pisang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
B.
ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
C.
PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
D.
MIKROBA PENGHASIL ENZIM SELULASE . . . . . . . . . .
14
E.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
F.
BIOSINTESA ENZIM SELULASE . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
..............................
20
BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
1.
Substrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
2.
Bahan Kirnia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.
Mikroba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
B.
ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
C.
METODE PENELITIAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
BAHAN DAN METODE
A.
iii
1.
Persiapan Substrat Kulit Pisang . . . . . . .
21
a.
Pembuatan Substrat . . . . . . . . . . . . . . . .
21
b.
Analisa Kimia Substrat . . . . . . . . . . . .
21
Produksi Enzim Selulase . . . . . . . . . . . . . . .
22
a.
Persiapan Medium Fermentasi . . . . . . .
22
b.
Pembuatan Inokulum . . . . . . . . . . . . . . . .
23
c.
Proses Fermentasi . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
d.
Ekstraksi Enzim Kasar . . . . . . . . . . . . .
23
Penentuan Walctu Fermentasi . . . . . . . . . . . .
24
ANALISIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
1.
Analisis Kimia Substrat . . . . . . . . . . . . . . .
24
2.
Pengujian Kadar Protein . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.
Pengujian kadar Gula Pereduksi terlarut
25
4.
Pengujian Aktivitas FP-ase . . . . . . . . . . . .
26
5.
Pengujian Aktivitas CMC-ase . . . . . . . . . . .
26
6.
Pengujian Aktivitas Salisinase . . . . . . . .
27
PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
A.
ANALISA KIMIA SUBSTRAT KULIT PISANG . . . . . . .
28
B.
AKTIVITAS FP-ase SELAMA FERMANTASI . . . . . . . .
30
C.
AKTIVITAS CMC-ase SELAMA FERMENTASI . . . . . . .
34
D.
AKTIVITAS SALISINASE SELAMA FERMENTASI . . . .
48
E.
PRODUKTIVITAS PRODUKSI ENZIM SELULASE . . . . .
43
F.
PROTEIN TERLARUT FILTRAT MEDIA FERMENTASI .
56
G.
NILAI pH FILTRAT MEDIA SELAMA FERMENTASI . .
51
H.
GULA PEREDUKSI TERLARUT FILTRAT MEDIA
2.
3.
D.
FERMENTASI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .