Fermentasi Media Padat Kulit Buah Coklat Oleh Aspergillus sp Untuk Produksi Pektinase
Aspergillus
sp
UNTUK PRODUKSI PEKTINASE
Oleh
ERWINA
F
TAUFIK
24. 0213
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Erwina
Buah
Taufik.
Coklat
F. 24.0213.
Fermentasi Media
Oleh Aswerqillus sp Untuk
Padat
Produksi
Kulit
Pektinase.
Dibawah bimbingan Dr. Ir. Maggy T. Suhartono.
RINGKASAN
Salah
satu
limbah hasil pertanian yang
trisinya tinggi adalah kulit buah coklat.
merupakan
ini
komposisi
Kulit buah
limbah proses pengupasan buah coklat
belum dimanfaackan.
coklat
yang
Pemanfaatannya sebagai
nu-
selama
media
mik-
roorganisme dalam pembuatan enzim merupakan salah satu alternatif pemecahan masalah penanganan limbah dan sdkaligus
mem-
berikan nilai tambah pada produksi biji coklat.
Penelitian
ini bertujuan untuk mempelajari
pemanfaatan kulit buah coklat sebagai media
pang
Aspersillus sp untuk produksi enzim
kemungkinan
pertumbuhan
pektinase,
secara
fermentasi media padat dengan penambahan mineral, sumber
trogen
dan
pengaruh
plasenta coklat.
Parameter
yang
ka-
diuj i
ni-
adalah
pH dan pengaruh suhu terhadap aktifitas enzim
yang
dihasilkan.
Aspersillus niqer menghasilkan enzim
pekti-
dengan aktifitas yang lebih tinggi dibandingkan
dengan
Penggunaan
nase
penggunaan
Aswerqillus
dihasilkan
oleh Asperqillus niqer L51 adalah
pada
ke tiga fermentasi,
hari
oryzae.
Aktifitas
sedangkan
tertinggi
0.089
dari
yang
Unit/ml
Aspersillus
oryzae L45 adalah 0.029 unit/ml pada hari k e dua fermentasi.
Penambahan mineral cukup penting untuk menambah
yang
diperlukan
oleh mikroorganisme dan
bagi aktifitas enzim.
hasilkan
sebagai
nutrisi
aktifator
Penambahan kelompok mineral I1
enzim pektinase dengan aktifitas enzim
yang
tinggi dibandingkan dengan penambahan mineral I pada
tasi
menglebih
fermen-
media padat yaitu 0.166 Unit/ml pada hari k e tiga
mentasi.
Mineral- mineral yang ditambahkan yaitu,
fer-
kelompok
mineral I adalah NaH2P04, KC1, CaCIZ dan MgCIZ dengan konsentrasi masing-masing 4.7%, 0.1%, 0.02%, dan 0.02% (g/v), semua
bahan
dilarutkan
adalah
dalam
air suling.
Kelompok
mineral
I1
0.67 g ZnS04.H20, 0.67 g FeS04.7 H20, 0.067 g
CuS04.
5 H20, 133 ml HC1 pekat dimana semua bahan diencerkan
dengan
air
suling
sampai volumenya 1
liter,
kemudian
diencerkan
sepuluh kali.
Penambahan
aktifitas
urea
dengan konsentrasi
pektinase sampai 47.75%,
1.5%
meningkatkan
penambahan dedak
dengan
konsentrasi 3.0% meningkatkan aktifitas 10.64% dan penambahan
amonium nitrat dengan konsentrasi 3.0% meningkatkan aktifitas
pektinase sampai 35.48%' semuanya dibandingkan dengan kontrol
pada
ini
saat produksi optimum.
Aktifitas tertinggi pada
dihasilkan dari media dengan penambahan
amonium
tahap
nitrat
3.0% yaitu 0.168 Unit/ml pada hari ke empat fermentasi.
Penambahan plasenta coklat 2% ke dalam medium fermentasi
ternyata berpengaruh terhadap terhadap peningkatan
enzim
pektinase yang dihasilkan sampai 37.1%.
aktifitas
Filtrat
yang
dihasilkan mempunyai suhu optimum 50'~ dan pH optimum 5.0.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
FERMENTMI MEDIA PADAT ICULlT BUAH COKLAT OLEH
Aspergillus sp UNTUK PRODUKSI PEKTINME
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk me~nperolehgelar
SARJANATEKNOLOGI PERTANIAN
Pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
RATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah
SWT.
Karena
hanya
dengan rahmatNya
lah
penelitian
dan
penulisan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
Penyelesaian penelitian dan
penulisan
tentunya
juga karena bimbingan, bantuan dan
berbagai
pihak.
Untuk itu, pada
skripsi
ini
dorongan
dari
kesempatan
dengan hormat dan setulus-tulusnya menyampaikan
ini
penulis
terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Ibu
Dr. Ir. Maggy T. Suhartono selaku Pembimbing
yang
telah
banyak
begitu sabar serta
waktunya
yang
sangat
rela
untuk
berharga
Utama
meluangkan
untuk
memberi
masukan, saran dan bimbingan kepada penulis.
2.
Bapak Dr. Ir. Jimmy Hariantono selaku dosen penguji.
3.
Bapak Ir. Sutrisno Koswara selaku dosen penguji.
4.
Papa
dan Mama
tercinta
yang
tidak
pernah
mendoakan, mendorong dan mencintai serta begitu
berhenti
mendam-
bakan keberhasilan putrinya.
Dengan segala kerendahan hati, penulis berharap semoga karya
ini dapat berguna, walaupun masih banyak kekurangannya.
Bogor,
Januari 1992
DAFTAR IS1
Halaman
....................................
RINGKASAN .........................................
DAFTAR TABEL .......................................
DAFTAR GAMBAR .....................................
KATA PENGANTAR
...................................
I. PENDAHULUAN ...................................
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ..............................
A . SENYAWA PEKTIN ............................
B . ENZIM PEKTINASE ...........................
DAFTAR LAMPIRAN
............
2 . Produksi Pektinase Mikroba ............
3 . Aplikasi Pektinase dalam Industri . . . . .
C . TEHNIK FERMENTASI .........................
1 . Tehnik Fermentasi Padat ...............
2 . Potensi Limbah Coklat .................
D . FISIOLOGI KAPANG Asperqillus Sp ...........
I11. BAHAN DAN METODA ..............................
A . BAHAN DAN ALAT ............................
B . METODA PENELITIAN .........................
1 . Penelitian Pendahuluan ................
2 . Pengaruh Penambahan Mineral ......,....
3 . Pengaruh Penambahan Sumber Nitrogen . . .
4 . Pengaruh Penambahan Plasenta ..........
5 . Karakterisasi Enzim Pektinase .........
1.
Klasifikasi dan Cara Kerja
ii
iv
vii
ix
xi
1
5
5
7
7
10
14
15
15
16
20
22
22
22
23
26
27
27
27
IV .
D.
..........................
PENELITIAN PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PENGARUH PENAMBAHAN MINERAL ...............
PENGARUH PENAMBAHAN SUMBER NITROGEN .......
1. Pengaruh Penambahan Dedak .............
2 . Pengaruh Penambahan Amonium nitrat . . . .
3 . Pengaruh Penambahan Urea ..............
PENGARUH PENAMBAHAN PLASENTA COKLAT .......
E.
KARAKTERISASI ENZIM PEKTINASE
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
A.
29
B.
C.
1
.
2.
F.
V.
.............
33
36
38
41
43
47
50
Pengaruh Suhu Terhadap Aktifitas
Filtrat Enzim .........................
50
Pengaruh pH Terhadap Aktifitas
Filtrat Enzim .........................
53
.........................
56
PERBANDINGAN DATA
..........................
A . KESIMPULAN ................................
B . SARAN .....................................
DAFTAR PUSTAKA ................................
LAMPIRAN ......................................
KESIMPULAN DAN SARAN
58
58
59
60
64
DAFTAR TABEL
Halaman
..
Tabel
1.
Produksi coklat Indonesia tahun 1967-1990
Tabel
2,
Derajat keasaman optimum beberapa
jenis enzim pektinase dari mikroba
13
19
Tabel
3.
Komposisi
Tabel
4.
Komposisi
.........
kimia kulit buah coklat ..........
plasenta plasenta coklat .........
3
19
Halaman
..........
...............
Gambar
Struktur pektin dan asam pektat
6
Gambar
Cara kerja enzim pektinase
9
Gambar
Sintesa enzim mengalami represi karena
tidak ada senyawa pengimbas . . . . . . . . . . . . . .
11
Sintesa enzim diinduksi oleh senyawa
penginduksi (induser) ....................
11
Gambar
..........
sp . . . . . .
Gambar
Penampang melintang buah coklat
Gambar
Morfologi sederhana Aspersillus
Gambar
Prosedur pemanenan enzim pektinase
Gambar
Pengukuran aktifitas pektinase
Gambar
Pembuatan kurva standar
..................
25
Gambar
Pengaruh jenis kapang terhadap
aktifitas pektinase ......................
32
Pengaruh penambahan mineral I dan
mineral I1 terhadap aktifitas pektinase
..
34
Proses penguraian dan penyerapan zat
makanan oleh As~erqillussp ..............
37
Pengaruh penambahan dedak padi terhadap
aktifitas enzim pektinase ................
39
Pengaruh penambahan amonium nitrat
terhadap aktifitas enzim pektinase
.......
42
Pengaruh penambahan urea terhadap
aktifitas enzim pektinase ................
44
Pengaruh penambahan urea terhadap
pH media fermentasi ......................
46
Pengaruh penambahan plasenta terhadap
aktifitas pektinase ......................
49
Pengaruh suhu terhadap aktifitas
filtrat enzim ............................
52
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
18
.......
24
...........
25
Gambar
17.
Pengaruh pH terhadap aktifitas
enzim pektinase
..........................
55
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Prosedur pembuatan pereaksi untuk
produksi dan analisa enzim pektinase
...
64
Gambar kurva standar, konsentrasi larutan
pektin vs logaritma viskositasnya ......
65
Data aktifitas filtrat enzim dari dua
macam kapang (Unitlml) .................
66
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan mineral I dan mineral I1
(Unitlml) ..............................
67
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan dedak padi (Unitfml)
68
.........
Data aktifitas filtrat enzim,dengan
penambahan amonium nitrat (Unitlml)
....
69
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan urea (Unitlml) .............
70
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan plasenta coklat ............
71
Data aktifitas filtrat enzim terhadap
suhu filtrat (Unitfml) ................
72
I.
Dengan
semakin
PENDAHULUAN
meningkatnya
perkembangan
teknoloyi
dewasa ini, maka semakin pesat pula perkembangan penelitian
diberbagai bidang ilmu pengetahuan, terutama bidang bioteknologi.
Bidang ilmu ini lebih banyak
mendapat
antara lain karena efisiensinya yang tinggi.
perhatian
Bioteknologi
merupakan suatu bidang ilmu yang menerapkan ilmu
mikrobiologi
menerapkan
dan
secara
terpadu
antara lain teknologi pemanfaatan
kultur jaringan.
punyai
keteknikan kimia
masa
biokimia,
untuk
mikroba
Salah satu bidang bioteknologi yang
depan yang cerah adalah produksi
dan
mem-
enzim
yang
merupakan katalisator hayati.
Enzim
merupakan unit fungsional dari metabolisme
yang berfungsi sebagai biokatalisator, yaitu dapat
cepat
suatu reaksi kimia atau biokimia tanpa
produk hasil reaksi.
sel
memper-
mempengaruhi
Kerja enzim yang secara ilmiah terda-
pat di alam tumbuhan, binatang dan mikroba telah lama diketahui
oleh
nenek moyang kita.
~ e b a g a i contoh
pembuatan
keju, tempe, tauco, oncom, tape, anggur (arak) adalah
pro-
duk yang secara tidak lansunq merupakan hasil kerja enzim.
Perkembangan teknologi yang sangat pesat telah
dikan
menja-
mikroba sebagai salah satu penghasil enzim yang
sa-
ngat potensial karena sumbernya yang berlimpah, memproduksi
enzim
dengan
serta
isolasi
cepat dan biaya
enzimnyapun
produksinya
relatif
lebih
relatif
murah
mudah.
Dalam
industri pangan dan industri-industri lain yang berhuhungan
dengannya sangat diperlukan penggunaan enzim-enzim yang telah ditingkatkan kualitasnya, yaitu untuk meningkatkan mutu
dan
pemanfaatan hasil samping, meningkatkan kecepatan
tingkat hasil proses ekstraksi, memperbaiki citarasa
(fla-
vor) dan menstabilkan mutu makanan yang dihasilkan.
enzim yang umum digunakan pada prosessing buah dan
dan
Enzimsayuran
adalah pektinase dan selulase.
Enzim pektinase merupakan salah satu enzim yang
diha-
silkan oleh nikroba, terutama kapang dari genus Asperqillus
yang dapat dimanfaatkan untuk produksi pektinase dalam skala
komersial.
diantaranya
Organisme yang sesuai untuk
keperluan
I
Asperqillus niqer, Asperqillus wentii,
ini
Asper-
qillus orvzae dan Rhizopus.
Dewasa ini penggunaan limbah sebagai media
fermentasi
untuk menghasilkan berbagai produk mikroba telah
oleh para industriawan.
dilakukan
Beberapa limbah yang banyak terda-
pat di Indonesia adalah limbah industri pangan, limbah
mah tangqa dan limbah pertanian terutama limbah hasil
ruper-
kebunan.
Dari
berbagai
jenis hasil perkebunan
di
Indonesia,
coklat
merupakan komoditi ekspor dengan masa depan
karena
diperkirakan pqrmintaan dunia dari tahun
akan terus meningkat.
tahun
Dengan semakin meningkatnya produksi
coklat naka semakin meningkat pula limbah yang
Sehingqa
ke
cerah,
perlu dipikirkan usaha-usaha
dihasilkan.
pemanfaatan
limbah
tersebut lebih lanjut untuk meningkatkan nilai ekonomisnya.
Adapun
produksi
coklat Indonesia
dilihat
pada tabel
(1984),
plasenta
(berat kering).
sen
1.
coklat
tahun
1967-1990
Menurut Haryati
mengandung
dan
2.37
dapat
Harjosuwito
persen
pektin
Dan kulit buah coklat mengandung 4.8
pektin (Pahlevi, 1987).
Berdasarkan pertimbangan
perini
maka dilakukan telaah kegunaan limbah kulit buah coklat sebagai
media fermentasi untuk menghasilkan enzim
pektinase
mikroba.
Tabel
1.
Produksi coklat Indonesia tahun 1967-1990
342
510
719
1.215
Ill
1.112
114
111
10
Dalam industri panqan, enzim pektinase sering
kan untuk industri sari buah dan anggur.
diguna-
Selain itu manfa-
at enzim pektinase dapat digunakan untuk memproduksi pektin
bermetoksil rendah dari kulit buah jeruk, membantu melepaskan lendir dari buah kopi dan memungkinkan digunakan
melepaskan pulp dari biji coklat, sehinqga dapat
dari
adanya biji coklat yanq terlalu asam
untuk
terhindar
karena
tnrlalil
lama terfermentasi.
Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk
mempelajari
sifat pektinase dari Asoerqillus niser L 51 yang
ditumbuh-
kan pada media padat kulit buah coklat, mempelajari
penga-
ruh penambahan mineral dan sumber nitrogen, penqaruh penambahan plasenta coklat serta karakterisasi pH dan suhu optimum enzim pektinase yang dihasilkan.
11.
TINJAUAN PUSTAKA
SENYAWA PEKTIN
Senyawa pektin secara umum disebut substansi
tat.
lah
pek-
Menurut Winarno (1986), kelompok senyawa ini adasuatu
golongan polisakarida asam
yang
kompleks,
yang terdapat pada jaringan tanaman tingkat tinggi
dan
terdapat dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di
sela-sela
tanaman
antara selulosa dan hemiselulosa.
Pada
tingkat tinggi pektin berfungsi sebagai
struktural dan perekat interseluler.
(1969),
istilah
Bracannot
pektin pertama
sel
unsur
Menurut Glicksman
kali
untuk menggambarkan komponen
digunakan
oleh
pembentuk
gel
pada buah-buahan yang berarti mengentalkan.
Menurut Winarno (1986), yang termasuk senyawa pektin
antara lain (a) protopektin yaitu
(prekusor)
dan
senyawa
pemula
pektin yang bersifat tidak larut dalam
jika terhidrolisa akan menghasilkan
pektin
air
serta
asam pektinat, (b) asam pektinat adalah asam poligalakturonat yang mengandung gugus metil ester dalam
sedikit,
jumlah
disamping itu pada kondisi yang sesuai,
asam
pektinat mampu membentuk gel dengan gula dan asam,
(c)
pektin adalah asam pektinat yang dapat larut dalam
air
dengan derajat metilasi dan kadar metilasi yang
riasi,
pada
dan
dapat membentuk gel dengan gula
kondisi
yang sesuai, (d) asam
pektat
dan
bervaasam
merupakan
senyawa pektin yang tidak mengandung gugus metil ester.
Menurut Nelson et al., (1977) bahwa perbedaan
nis, varietas dan perbedaan bagian dalam suatu
je-
tanaman
dapat
menghasilkan kandungan senyawa pektin yang
ber-
beda.
Berdasarkan berat basah, kandungan pektin
rata-
rata
untuk buah-buahan adalah 0.5 persen
Voragen, 1970).
(Pilnik
Rumus bangun dari pektin menurut Eskin
et al., (1971) dan asam pektat menurut Kirk dan
(1952) dapat di lihat pada gambar
Gsrtber
1.
le.
lb.
dan
Othmer
1.
S t r u k t u r p e k t i n dan asam p e k t a t
S t r u k t u r pekt;in ( E s k i n e t a l . , 1971)
S t r u k t u r asam p e k t a t ( K i r k d m Othmsr, 1952)
Komposisi
dari kelompok senyawa pektin
di
dalam
buah sangat bervariasi dan tergantung pada derajat
matangan buah.
Pada umumnya di dalam buah-buahan
keyang
belum begitu matang, banyak mengandung protopektin yang
bersifat tidak larut dalam air (Winarno, 1986).
B.
ENZIM PEKTINASE
1.
Klasifikasi dan Cara Kerja
Enzim pektinase berperan dalam reaksi yang melibatkan
pemecahan senyawa-senyawa pektin.
Enz im
pektinase adalah sekelompok enzim yang sangat
kom-
plek, mempunyai sifat-sifat fisikokimia dan katalitik yang sangat bervariasi.
Enzim ini umumnya ter-
dapat secara alami dalam jaringan hidup, enzim
ini
dapat diprodukasi oleh tumbuh-tumbuhan maupun
oleh
mikroba, tetapi tidak dapat disintesa oleh sel
wan (Fogarty dan Kelly,
he-
1983).
Menurut Rumboult dan Pilnik (1980), enzim pektinase adalah enzim yang menyerang pektat.
Winarno
(1986), berdasarkan cara
pektinase
dapat
dibagi menjadi 2
Menurut
kerjanya
enzim
kelompok
besar
yaitu
enzim depolimerase dan pektin esterase
enzim
saponifikasi.
ikatan
Enzim desterifikasi
memotong
ester antara grup karboksil dari unit
poligalakturonat
dan grup metanol.
Enzim
atau
asam
depoli-
merase berdasarkan cara kerjanya dibagi menjadi dua
yaitu hidrolase dan liase.
Hidrolase memotong
pada
a-1,4 pektat polisakarida dengan cara hidrolisa sedangkan liase memotong dengan transeliminasi hidrogen dalam posisi C(4) dan C(5) dari posisi
substrat.
Pemecahan hidrolisa dan
aglikon
transeliminasi
dapat berlansung secara acak (endoenzim) atau hanya
memutus bagian ujung (eksoenzim).
Adapun cara ker-
ja enzim pektinase terdapat pada gambar
2.
Aktifitas enzim pektinase seperti enzim
nya
dipengaruhi oleh kondisi lingkungannya
lain pH dan suhu.
yang
Pada umumnya bersifat
berarti enzim mempunyai
lainantara
ampolitik
konstanta
disosiasi
pada gugus asam maupun maupun gugus basanya,
teru-
tama gugus residu dari terminal karboksil dan gugus
residu
terminal aminonya (Reed, 1975 yang
dikutip
oleh Winarno, 1986).
Pengaruh
suhu terhadap aktifitas
enzim
agak
komplek, suhu yang terlalu tinggi dapat mempercepat
sema-
pemecahan atau pengrusakan enzim, sebaliknya
kin tinggi suhu (dalam batas tertentu) semakin
tif enzim tersebut.
Bila suhu terus naik maka prolaju
tein enzim akan mengalami denaturasi sehingga
kerusakan
Enzim
ak-
enzim melampaui reaksi
katalisa
ini menunjukkan aktifitas maksimum
enzim.
pada
optimum antara 3.5 sampai 5.0 (Winarno, 1986).
pH
//
PGL
Gambar. 2.
Cara k e r j a enzim p e k t i n a s e ( F o g a r t y dan
K e l l y , 1983)
- .
S i n g k a t a n : PMGL, p o l i m e t i l g a l a k t u r o r ~ a t
l i a s e ; PMG, p o l i m e t i l g a l a k t u r o n a s e ( p e k t i n
h i d r o l a o e ) ; PE, p e k t i n e s t e r a s e ; PGL, p o l i g a l a k t u r o n a t l i a s e ; PG, p o l i g a l a l c t u r o r l a s e
2.
Produksi Pektinase Mikroba
Mikroorganisme
untuk memproduksi enzim
stabil, mempunyai produktifitas yang cukup
harus
tinggi
Selain itu mi-
dapat tumbuh pada media yang murah.
kroorganisme yang digunakan tidak menghasilkan
nyawa
toksin atau bebas dari aktifitas
se-
antibiotik
(Boing, 1982).
Menurut
Suhartono
(1989),
diantara
mikroba
yang beragam kapang jenis As~ersillusniqer. Asperqillus orvzae dan bakteri Bacillus subtilis
suk
ke dalam golongan yang dipandang
terma-
aman.
Pada
umumnya kapang dari genus Aspercrillus non patogenik
yang
digunakan dalam memproduksi enzim
pektinase.
Pemakaian kapang pada industri enzim pektinase
ka-
rena pH enzim yang dihasilkan terdapat pada kisaran
pH
(derajat keasaman) proses yang
(Satyawiharja, 1982).
berapa
jenis
umum
dilakukan
Adapun pH optimum dari
enzim pektinase dapat
dilihat
bepada
tabel 2.
Dalam
sintesa enzim (protein) terdapat
empat
gen yang bertanggung jawab yaitu gen pengatur
regulator
atau
(R), gen promotor (P), gen operator
(0)
dan gen struktur (S) (Wang et al., 1979).
Mekanisme
sintesa
enzim yang
dapat
diimbas
(indusibel) bisa diterangkan oleh model yang
mukakan
oleh Jacob dan Monod yang secara
dapat dilihat pada gambar 3a dan 3b.
dike-
skematis
Protein represor
Gambar 3-r;.
Enzim
S i n t e s a enzim n e n g a l a n i r e p r e s i
k a r e n a t i d a k adanya z a t pengind u k s i (Wang e t a l . , 1 9 7 9 )
8.
DNA
s1
I
I
I
I,,-&
>-r----
.m
m RNA
I
I
I
a
v
Z
p ea nt g i n d u k s i
Enzim
Hepresor i n a k t i f
Gambar
5th
S i n ' t e s a enzim d i i n d u k s i o l e h z a t
p e n g i n d u k s i (Wang e t a l . , 1 9 7 9 )
but
Gen regulator menghasilkan protein yang
dise-
represor
cocok
dengan
gen
yang memiliki satu sisi
operator.
Dalam
yang
keadaan
normal
gen
operator berada dalam keadaan terepresi (gambar 3a)
karena represor melekat pada gen operator dan menghalangi RNA polimerase yang akan bergerak dari
operator ke gen struktural.
gen
Dalam keadaan tersebut
sintesa enzim-enzim metabolisme menjadi terhalang.
Dalam keadaan terinduksi (gambar 3b),
senyawa
penginduksi melekat pada represor sehingga represor
tidak dapat melekat lagi pada gen operator.
keadaan
ini sintesa enzim berjalan
dalam
Dalam
keadaan
baik.
Menurut
enzim
dung
Satyawiharja et al. (1985), produksi
pektinase diimbas oleh senyawa yang
pektin.
Selain itu produksi enzim
mengan-
pektinase
dipengaruhi oleh kandungan nitrogen sebagai
sun
penyu-
enzim dan diduga distimulasi oleh mineral
dan
vitamin.
Tween 80 diperlukan untuk melepaskan interaksi
antara enzim ekstraseluler dengan substrat
sel.
polimer
Hal ini terutama diperlukan dalam proses
manenan
dan
pemisahan produk
enzim.
Penambahan
tween 80 sampai 0.2 % bahkan terbukti membawa
stimulasi produksi selulase baik oleh
pe-
efek
Trichoderma
maupun oleh Aspergillus (Suhartono, 1989).
Tabs1 2.
Derajat keasarnan optimum beberapa jenis enzim
pektinase dari mikroba
Jonis enzirn
Poktineuterase
Mikroba
we-
pH Optimum
sp
7.5
C s l u i ~ t h v r i r a mdiPlodi
-
clla
G9rL.i-
Fusarim
rolfsi
QXYSPO~W
ClwzLridium multifer
in%nLQas
Pol igalakturorlk3r~
4.8
3.5
7.0
9.0
&s i t 1us sx!2Alis
Erwinia acaidea,~
h ~ i u i s~ a r o t w n r a
Eridopo 1irr~eti-
galakturonat
l in:;t.
1 ' ~ n i c i I l i u md U & f L W n
kbucillium ital icum
5.5
5.5
3.
Aplikasi Pektinase D a l a m Industri
Fogarty
(1983)
dan
di
Kelly (1983)
dalam
Foqarty
menjelaskan bahwa Miles Laboratorium
Inc.,
USA memproduksi enzim pektinase dengan merk
dagang
"Spark 1" yang diaplikasikan pada teknologi
anggur
dan sari buah.
Enzim pektolitik dipakai untuk pen-
jernihan anggur sehingga diperoleh produk yang bersih, segar dan menyenangkan.
akan
Penggunaan enzim
memudahkan penyaringan, menqhilangkan
ini
keke-
ruhan
selama penuaan, perkembangan cita rasa
lebih
cepat, mempercepat
yang
sedimentasi, menaikkan
kandunqan netral ester volatil, dan menaikkan
pro-
)
duksi (Satyawiharja et al., 1982 yang dikutip
oleh
-
Satyawiharja et al., 1985).
Menurut
bagian
Ory dan Angelo (1977)
pektin
dari sistem koloidal yang stabil, yang
nyebabkan
koloidal
sari
ini
buah jeruk tampak
keruh.
dipecahkan atau sari
buah
menjadi jernih dengan ditambahnya pektin
Selain
adalah
itu enzim pektinase komersial
me-
Sistem
tersebut
esterase.
dapat
digu-
nakan bersama-sama dengan bahan produksi untuk mempercepat penghilangan "mucilage" pada kopi.
Fogarty (1983) menyatakan bahwa salah satu penerapan yang paling potensial dari enzim
pektinase
adalah untuk membantu mengawetkan kayu-kayu
Norway dan Sitka.
cemara
C.
TEHNIK FERMENTASI
1.
Tehnik Fermentasi Padat
Produksi enzim dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu fermentasi media padat (solid state fermentation) dan fermentasi media cair (submerged
tation).
zim
fermen-
Menurut Satyawiharja (1982), produksi en-
pektinase secara komersial
umumnya
dilakukan
dengan cara fermentasi media padat.
Fermentasi media padat adalah fermentasi
substratnya
bebas
tidak larut dan tidak
mengandung
(Prescott dan Dunn, 1982) tetapi
cukup
yang
air
me-
ngandung air untuk keperluan mikroba-(Chalal,
1985
yang
Disini media
ber-
fungsi sebagai sumber karbon, nitrogen maupun
sun-
dikutip Susetyono, 1987).
ber energi (Satyawiharja, 1984).
Fermentasi media padat memiliki beberapa keuntungan
dibandingkan dengan fermentasi
antara
lain (1) menggunakan media alami
fatnya
tunggal, (2) kontrol
terhadap
media
(4) kondisi inkubasi hampir
si-
kontaminasi
lebih mudah, (3) persiapan inokulum lebih
na,
yang
cair
sederha-
menyerupai
yang
alami, (5) dapat menghasilkan produk dengan kepekayang lebih tinggi dan (6) aerasi optimum
dari
sistem lebih mudah karena banyak ruangan yang
ter-
tan
dapat
1984).
antara
partikel dari
media
(Satyawiharja,
Fermentasi media padat di dalam produksi enzim
pada
ka-
umumnya memberikan hasil yang lebih baik
rena jumlah substrat yang tersediapun lebih
-
(20
50
%
padatan).
Selain lebih
yang dihasilkan biasanya beragam.
padat
disukai
banyak
Cara
untuk menghasilkan
banyak
enzim
fermentasi
berbagai
enzim
(1980), di
dalam
ekstraseluler (Suhartono, 1989).
Menurut
Knapp
dan Howell
fermentasi ada beberapa faktor yang harus
tikan
antara
lain (1) sifat substrat,
diperhasifat
(2)
mikrobanya, karena setiap mikroba mempunyai
kemam-
puan
yang berbeda dalam mendegradasi untuk
keper-
luan
metabolismenya, (3) kinetika metabolisme
i
kinetika enzim, karena pada umumnya produksi
dan
enzim
pada media padat bersifat konstitutif, sehingga represi
katabolit
dan
represi
"feedback"
menjadi
aspek yang penting dalam menguraikan media.
2.
Potensi Limbah Coklat
Tanaman coklat
Marvales
dan
Theobroma
famili
cacao
termasuk
Sterculiceae.
Tanaman
ordo
ini
tumbuh dengan baik di daerah khatulistiwa dan mulai
berproduksi setelah umur 4 -5 tahun bahkan ada yang
sampai
2-3 tahun (Wood,,1975)
(1944)
a
varietas
Kedua
dalam
Rohan
cacao yaitu
varietas
ini
.
Menurut
(1963) ada
criollo
berbeda dalam
dua
dan
ha1
Chesman
subgrup
forastero.
warna
di
,
bagian
masuk
dalam biji.
criollo
dan
Biji yang berwarna
yang
berwarna
putih
ungu
ter-
termasuk
forastero.
Tanaman coklat dibudidayakan di Indonesia
da-
lam bentuk perkebunan milik rakyat, pemerintah
dan
perkebunan besar swasta.
telah
berhasil
coklat
terus
Pada saat ini
mengekspor
sebanyak
Indonesia
persen
0.2
produksi dunia, tampaknya jumlah
ini
meningkat di masa mendatang mengingat
penanaman
coklat
terus bertambah
luas,
akan
areal
sehingga
ekspor coklat menunjukkan peningkatan dari tahun k e
tahun.
Menurut ~irektorat!Jenderal Perkebunan (1990),
produksi
biji coklat di Indonesia
112,260 ton
yang
per tahunnya.
sedemikian
telah
Produksi
besarnya ini tentu
mencapai
biji
saja
coklat
mengha-
silkan limbah dalam jumlah yang besar pula.
pemecahan
buah coklat berupa kulit buah
(70 - 73 persen).
Limbah
dan
pla-
Selama ini limbah
proses
pengupasan baru dimanfaatkan sebagai humus,
walau-
senta
pun pada beberapa perkebunan, para karyawannya
te-
lah memanfaatkannya sebagai media pertumbuhan jamur
(Riyadi,
1987).
Selain itu limbah kulit buah
co-
klat dapat dimanfaatkan sebagai sumber senyawa pektin (Harjosuwito dan Tri Haryati, 1984) dan makanan
ternak (Hutagalung dan Chang, 1978).
Buah coklat umumnya berbentuk bulat telur sampai memanjang dengan lekukan-lekukan membujur
pada
permukaannya.
pula
yang tumpul atau ujung
Nasution
kulit
Menurut
et al., (1980), buah coklat terdiri
dari
Buah
masak memiliki kulit tebal dan berisi 30
biji
lain
membengkok.
buah, plasenta, pulp dan keping biji.
coklat
40
Ujung buah ada yang runcing dan ada-
yang diselimuti oleh pulp dan
terikat
plasenta
pada suatu jaringan
coklat (Rohan, 1963).
yang
satu
sama
dinamakan
Bentuk dan
gambar
penampang melintang buah coklat dapat dilihat
gambar 4.
a
-
pada
d
c
.Keterangan :
a. Kulit
b. Plzsenta
c. P u l p
d. Biji
Gambar
4.
Penampang melintang buah coklat
Menurut Haryati dan Harjosuwito (1984), buah coklat
terdiri
dari
atas 73.77 persen
kulit
buah,
2.0
persen plasenta yang mengandung 3.37 persen pektin.
Sedangkan
senyawa
kulit buah coklat mengandung 4.8
pektin (Pahlevi, 1987).
Adapun
persen
komposisi
kimia kulit buah coklat dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel
Komposisi kimia kulit buah coklat * )
3.
Komponen
Persentase
(%)
Kadar air
Protein kasar
Lemak
Gula pereduksi
Serat kasar
Pektin
*)Pahlevi, 1 9 8 7 (Hasil penelitian tidak dipublikasikan)
Walaupun
secara mikro persentase plasenta
coklat
hanya 2 .% dari seluruh buah coklat, tetapi komposisinya
mempunyai
potensi
mikroorganisme.
yang bagus
untuk
media
pembiakan
Adapun komposisi kimia plasenta coklat
dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel
4.
Romposisi kimia plasenta buah
kering (per 1 0 0 g bahan) # )
Komponen (9)
coklat
Jumlah
Air
Gula pereduksi
Protein
Pektin
Lemak
Serat kasar
Abu
#)Riyadi,
kan) .
1987
(Hasil penelitian tidak dipublikasi-
C.
FISIOLOGI KAPANG Asperqillus s p
Menurut
Satyawiharja (1982) pada
umumnya
kapang
genus Aspersillus non patogenik digunakan dalam memproduksi
enzim pektinase.
Kapang ini termasuk
ke
dalam
famili Moniliaceae, ordo Moniliales, subdivisi De'uteromycotina dan divisi Eumvcotina.
Asperqillus niqer
Asperqillus orvzae merupakan kapang non patogenik
bersifat
oksigen
aerobik sehingga dalam
dalam
tumbuhan
Asperqillus
sp
yang
pertumbuhannya
jumlah yang cukup.
adalah
Suhu
37'~
dan
butuh
optimum
per-
(Frazier
dan
Westhoff, 1981) .
Aspersillus sp mempunyai hifa dan spora, hifa terletak
pada bagian yang terendam yang
berfungsi
untuk
menyerap zat hara dan yang menghadap k e udara berfungsi
sebagai
alat reproduksi, sedangkan sporanya
berbentuk
globular, berwarna hitam kecoklatan atau ungu, konidianya besar.
dan
Miselia Asperqillus sp bercabang, berseptat
biasanya
1981).
tidak berwarna
Adapun
bagian-bagian
(Frazier dan
Asperqillus
Westhoff,
sp
secara
sederhana dapat dilihat pada gambar 5.
Ada
23 jenis enzim yang
dapat
diidentifikasikan
dari pertumbuhan Asperqillus orvzae dan 20 jenis
dari
pertumbuhan Asperqillus niqer.
secara
komersial
digunakan
untuk
Beberapa
enzim
strain
menghasilkan
sitrat, glukonat dan beberapa jenis enzim (Frazier
Westhoff,
1981).
Enzim yang dihasilkan
antara
asam
dan
lain
amilase, pektinase,selulase, katalase, amiloglukosidase
Suhu optimum
per-
tumbuhan Asperqillus niqer adalah 3 7 O ~ ,sedangkan
suhu
dan glukosa oksidase (Blain, 1975).
maksimumnya mencapai 6 5 O ~dengan kisaran pH yang
cukup
luas yaitu 2.8 - 8.8 (Laskin dan Hubert, 1978
dalam
Widyawati, 1990).
a
s t e r i ~ r n gs e k u n d e r
s t erigme primer
It
vesikel
konidiofor
Gambar
5.
Morfologi Sederhana Asoersillus s p
111.
A.
BAHAN DAN METODA
BAHAN DAN ALAT
Bahan baku utama untuk penelitian ini adalah kulit
buah
coklat yang
diperoleh
dari
Perkebunan
Rajamandala PTP XI1 Bandung, biakan kapang
niqer
dari
L51
dan Asuerqillus orvzae L45
Laboratorium
Mikrobiologi
As~erqillus
yang
Jurusan
Coklat
diperoleh
TPG,
pektin
komersil dengan berat molekul 150,000 diperoleh dari PT
Rotaryana Prima, Potato Dextrose Agar merk Difco
diperoleh
amonium
dari Laboratorium Mikrobiologi
FTDC,
yang
urea,
nitrat, dan kalium dihidrogen phospat dari
Merck diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi
Jurusan
TPG, garam khlorida dari Magnesium, Kobalt, Mangan
Kalsium yang diperoleh dari E. Merck (BPPHP),
E.
dan
aquades-
tilata, kapas dan aluminium foil.
Peralatan
yang
"Brokefield" type
digunakan
meliputi
BL, otoklaf,
viskosimeter
"shaker", pH
meter,
penangas air, lemaki es, inkubator, sudip dan alat-alat
gelas untuk produksi dan analisis.
B.
METODA PENELITIAN
Penelitian ini dibagi menjadi 5 tahap,
penelitian
pendahuluan terdiri dari produksi enzim pektinase
A.
-
dan
orvzae pada media
padat
kulit
dari
buah
coklat dan membandingkan aktivitas enzim pektinase yang
dihasilkan
oleh
kedua jenis kapang
tersebut.
Pene-
litian selanjutnya adalah mengamati pengaruh penambahan
mineral,
serta
sumber nitrogen, plasenta coklat dan
karakterisasi sifat-sifat enzim
analisa
pektinase
yang
dihasilkan.
1.
Penelitian Pendahuluan
a.
Penyiapan kultur
Agar miring Potato Dextrose Agar yang
lah
disiapkan
dalam
tabung
reaksi
te-
digores
dengan kultur kapang, kemudian diinkubasi diinkubator bersuhu 3 7 O ~ . Untuk A. nicrer
inkubasi
hari dan A, orvzae
selama
7
Kultur yang tumbuh pada agar
miring
kemudian
selama
4
hari.
dijadikan kultur stok.
b.
Pembuatan Suspensi spora Kapang
Suspensi
spora dibuat dengan cara
menum-
buhkan 10 ml larutan pengencer steril ke
dalam
tabung
spora
digaruk
kultur
stok, kemudian
kultur
dengan ose sehingga sporanya
terlepas
dan cairan dikocok sehingga dapat disuspensi.
c.
produksi Enzim Pektinase
Produksi pektinase dilakukan dengan
fermentasi 1 - 5 hari.
Pembuatan kultur
waktu
media
padat digunakan 10 gram bubuk kulit buah coklat
yang dicampur merata dengan 8 ml pelembab
aquades) ,
300 ml
kemudian dipindahkan
dan ditutup
dengan
ke
(air
erlenmeyer
penyumbat
kapas.
Kemudian substrat tersebut disterilisasi
dalam
selama satu jam pada suhu 121°c.
Se-
otoklaf
telah disterilisasi kemudian dibiarkan
dinqin,
kemudian diinokulasi dengan suspensi spora
2 ml.
banyak
kemudian
periode
Substrat yang telah
diinokulasi
diinkubasi pada suhu 28 f
waktu yang diinginkan.
inkubasi tercapai, dilakukan
yang dihasilkan.
~ O C untuk
Setelah waktu
pemanenan
6.
Substrat berkapang
dari fermentasi media padat
kulit buah coklat
II
+ 100 ml aquadestilata
I
+ 0.1 Tween 80
I
shaker selama 1 jam
I
I
saring
I
Gambar
6.
enzim
Prosedur pemanenan enzim pek-
tinase dapat dilihat pada Gambar
%
se-
Prosedur pemanenan enzim pektinase
d.
Pengukuran Aktifitas Enzim Pektinase
Setelah enzim dipanen langkah
adalah
melakukan
pengukuran
selanjutnya
aktifitas
pektinase.
Prosedur pengukuran dapat
pada Gambar
7a dan Gambar
enzim
dilihat
7b.
3.5 ml filtrat enzim
+ 84 ml larutan pektin 4%
II
diletakkan di penangas air bersuhu 40°c
selama 30 menit
diukur vi&kositasnya
selama 2 menit
Gambar
7a.
Pengukuran aktivitas pektinase
87.5 ml larutan pektin dengan
berbagai konsentrasi tertentu
I
inkubasi 406 C, 30 menit
ukur viskositasnya
selama 2 menit
Gambar
7b.
Pembuatan kurva standart
Aktivitas
metode
enzim pektinase diukur
menurut
Satiawiharja (1982), yaitu dengan
cara
mengukur pengurangan viskositas larutan
di didalam buffer sitrat pH 4.0
4%
selama 3 0 menit
40°c
pada
kasar
suhu
(prosedur pembuatan
reaksi untuk produksi dan analisa enzim
nase
pektin
dapat dilihat
pada
pekti-
lampiran
Dengan demikian aktifitas enzim dapat
pe-
1).
dihitung
dengan rumus berikut :
Keterangan
:
A
=
Aktivitas
trat)
enzim khsar
(Unit/ml
B
=
Konsentrasi filtrat enzim dari
standart (gr/100 ml)
P
=
Perbandingan volume larutan
pektin
sampel dengan larutan pektin standart
dalam ha1 ini P = 0.875
F
=
Berat molekul pektin, F
t
=
Waktu inkubasi, t = 3 0 menit
m
=
Volume filtrat enzim sampel, dalam ha1
ini m = 3.5 ml
=
filkurva
150,000
Pengaruh Penambahan Mineral
Pada
pengaruh
tahap
ini ditujukan
untuk
mempelajari
penambahan mineral dengan 2 macam
kompo-
sisi terhadap waktu fermentasi dan aktivitas
yang
dihasilkan.
Komposisi
kimia
mineral
enzim
yang
ditambahkan
yaitu :
I (g/V)
I1 (gram)
3.
ZnS04.7H20
=
0.67
NaH2P04
=
4.7
%
FeS04.7H20
=
0.67
KC1
=
0.1
%
CUS04.5H20
=
0.067
CaC12
=
0.02 %
HC1 pekat
=
133 ml
MgC12
=
0.02 %
Pengaruh Penambahan Sum@er Nitrogen
Penelitian pada tahap ini bertujuan untuk mempelajari
terdiri
nitrat
pengaruh penambahan sumber nitrogen
dari
urea, dedak padi dan' garam
terhadap
waktu
fermentasi dan
enzim pektinase yang dihasilkan.
digunakan 1.5%, 3.0% dan
yang
dedak
padi
amonium
aktivitas
Konsentrasi
4.5%.
yang digunakan l.O%,
yang
2.0%
urea
Konsentrasi
dan
3.0%.
Serta garam amonium nitrat dengan konsentrasi 1.5%,
3.0%
dan 4.5%.
~asing-masingsumber nitrogen
di-
larutkan dalam larutan mineral.
4.
Pengaruh Penambahan Plasenta
Tahap ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh
penambahan plasenta coklat terhadap waktu fermentasi dan aktivitas enzim yang dihasilkan.
Penambahan
plasenta coklat ke dalam media padat dengan konsen-
trasi
2%
dari berat media.
dikeringkan
kemudian
Sebelumnya
dihaluskan
dan
plasenta
selanjutnya
dilarutkan dalam larutan mineral.
5.
Karakterisasi Enzim Pektinase
Tahap
ini dilakukan untuk
menganalisa
enzim
pektinase yang dihasilkan yang memiliki peningkatan
aktivitas tertinggi yang diperoleh dari hasil
per-
cobaan yang terdiri dari : suhu optimum dan pH
op-
timum.
Prosedur karakterisasi enzim pektinase
ini
adalah
dengan mengukur aktivitasnya seperti
telah
dijelaskan pada gambar 7a dan 7b.
Pengukuran suhu optimum enzim yang
dihasilkan
40°c,
dengan membuat variasi suhu inkubasi menjadi
50°c,
GOOC
dan 70°c.
Untuk menentukan derajat keasaman optimum dari
enzim
pektinase
yang
dihasilkan
dibuat
larutan
buffer yang sesuai dengan pH yang dicobakan,
pH 3, 4, 5, 6 dan 7.
Buffer yang digunakan
sitrat dengan konsentrasi 1 Molar.
yaitu
buffer
IV.
A.
HASIL DAN PEMBAHASAN
PENELITIAN PENDAHULUAN
Produksi coklat di Indonesia akan terus
meningkat
seiring
dengan semakin meningkatnya permintaan
coklat
dunia,
sehingga limbah kulit buah dan plasenta
coklat
juga akan melimpah.
Selama ini hanya bagian biji
saja
yang dianggap mempunyai nilai ekonomis, sedangkan kulit
buah
coklat kurang dimanfaatkan lebih
produk yang lebih bernilai.
lanjut
menjadi
Walaupun ada masih
terba-
tas untuk pupuk perkebunan (Dewanto, 1986), dan
diman-
faatkan sebagai media pertumbuhan jamur (Riyadi, 1987).
Pemanfaatan
nyata
mempunyai
dibandingkan
kulit buah coklat sebagai media
ter-
kandungan protein
bila
yang
rendah
dengan dedak gandum yang biasa
digunakan
sebagai media, akan tetapi mempunyai kandungan
sumber
karbon
yang cukup tinggi.
Selain mempunyai
kandungan
sumber
karbon yang cukup tinggi, kulit buah
coklatpun
mempunyai kandungan pektin yang cukup tinggi yang dapat
digunakan sebagai senyawa pengimbas (induser), sehingga
memungkinkan
pemakaian kulit buah coklat
untuk
media
dalam memproduksi enzim pektinase (Pahlevi, 1987).
Penelitian
dengan
menggunakan
Aspersillus
Kemudian
ini diawali dengan produksi
kapang
Aspersillus
pektinase
niqer
dan
oryzae pada media padat kulit buah coklat.
dilakukan pemilihan dari kedua
jenis
kapang
I
tersebut
dalam produksi pektinase yang
terbaik
selama
waktu fermentasi 1 sampai 5 hari.
~ a r i hasil penelitian (Gambar 8) terlihat
bahwa
aktifitas enzim pektinase yang dihasilkan A. niqer mencapai maksimum pada hari ke empat fermentasi, sedangkan
oryzae pada hari kedua fermentasi.
trat
enzim
yaitu
yang tertinggi dihasilkan
Aktifitas
oleh
A- niqer
Unit/ml filtrat, dibandingkan dengan
0.09
orvzae yaitu
0.03
A-
Unit/ml filtrat.
Sedangkan dari data penelitian yang lain
hasil
fil-
terlihat
yang berfluktuasi dimana pada hari ke tiga
fer-
mentasi dari kedua jenis kapang terjadi penurunan aktifitas, hari ke empat fermentasi meningkat dan hari
lima
fermentasi menurun kembali.
Hal ini dapat
sebagai berikut : Enzim yang
rangkan
fermentasi media
padat adalah enzim
ke
dite-
diproduksi
dari
kasar, biasanya
tidak hanya menghasilkan satu jenis enzim tapi beragam.
Sehingga dengan adanya hasil enzim campuran, perlu
di-
perhatikan kemungkinan dari penghambatan sintesis enzim
tertentu
Sebagai
oleh
produk enzim yang
telah
contoh, protease merupakan salah
aktifitas
fermentasi, dapat
mendegradasi
terakumulasi.
satu
produk
enzim-enzim
lain yang memang diinginkan, apabila aktivitas protease
ini
terlalu tinggi.
adalah
strat
Hal lain yang harus
diperhatikan
adanya sifat-sifat elektrokimia permukaan
sehingga menyulitkan
proses
pemisahannya
subdan
hasil analisa yang dilakukan terhadap cairan fermentasi
tidak
lebih
(Suhartono,
rendah daripada keadaan
1989).
yang
Hasil Penelitian
sebenarnya
Pahlevi
(1987)
yang mempelajari sifat pektinase dari Aspersillus niqer
dengan fermentasi media padat limbah buah coklat menunjukkan bahwa aktifitas optimum dicapai pada hari
fermentasi yaitu 3.44 Unitlml, sedangkan Riyadi
kedua
(1987)
yang mempelajari sifat pektinase dari Aspersillus niser
dengan
fermentasi cair dari limbah buah coklat
menun-
jukkan bahwa aktifitas optimum dicapai pada hari
kedua
fermentasi yaitu 7.37 Unitlml.
Waktu fermentasi dilanjutkan sampai hari k e
Hasil
maksimum
empat
(84
dari A
jam)
.
niser dicapai
fermentasi,
kembali pada hari ke lima.
lalu
pada
terjadi
lima.
hari
ke
penurunan
Aktifitas yang menurun
ini
mungkin disebabkan oleh produk enzim yang mengalami kerusakan atau degradasi lebih lanjut setelah
Sedangkan
disebabkan
bila
jika
produksi
enzim
yang
oleh mekanisme "feedback"
produksi
tetap
dan
diiringi
terbentuk.
terhenti
represi,
dengan
dapat
tetapi
penurunan
aktifitas dapat diterangkan sebagai "feedback" inhibisi
yaitu
gangguan terhadap sisi aktif enzim
akhir hasil degradasi (Satyawiharja et al.,
oleh
produk
1985).
Berdasarkan hasil percobaan pada tahap pendahuluan ini,
untuk tahap selanjutnya dipilih kapang yang
menghasil-
kan aktifitas enzim tertinggi yaitu Asperqillus niqer.
1
2
3
4
5
Waktu Fermentasi (Hari)
=
Gambar
8.
A. ORYZAE
A . NIGER
Pengaruh jenis kapang terhadap
pekt inase
aktifitas
B.
PENGARUH PENAMBAKAN MINERAL
Sebelum
dedak
dan
amonium nitrat sebagai sumber nitrogen pada media
fer-
mentasi,
dilakukan
penambahan
urea,
dilakukan percobaan penambahan dua macam
lompok mineral ke dalam media kulit buah coklat.
keSerta
melakukan pemilihan kelompok mineral yang terbaik dalam
produksi
pektinase dari kedua macam
kelompok
mineral
yang ditambahkan.
Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa
penambahan
mineral pada media ternyata dapat meningkatkan
aktifi-
tas maksimum filtrat, akan tetapi memperlambat
pertum-
buhan Aspersillus
m, ha1
ini berdasarkan pengamatan
diha-
terhadap pertumbuhan dan kelebatan miselium yang
silkan, tidak sebanyak miselium yang
media
tanpa
dihasilkan
penambahan mineral, kemungkinan
ha1
dari
ini
terjadi disebabkan adanya penambahan mineral magnesium.
Karena
selain sebagai sumber nutrisi, garam
magnesium
dan kalsium sering digunakan sebagai pengendap
senyawa
kimia yang dapat mengganggu pertumbuhan kapang.
Magne-
sium
dengan
konsentrasi tinggi
kemungkinan menjadi
racun
bagi
(lebih dari
0.306%)
Aspersillus
niqer,
sedangkan kalsium tidak begitu berpengaruh
(Kauffman-
Cosla dan Tudor di dalam Cocker dan Greenshield, 1977).
Hasil penelitian Pahlevi (1987), yang mempelajari sifat
dengan
fermentasi
padat limbah buah coklat, menunjukkan bahwa
penambahan
pektinase
dari
Asoersillus
niqer
1
2
3
4
5
Waktu Fermentasi (Hari)
,
i
/
Mineral I
1(1 Mineral II
I
Gambar
9.
Pengaruh penambahan mineral I dan I1 terhadap aktifitas pektinase
larutan
mineral yang mengandung 0.02%
MgC12
semakin
menghambat pertumbuhan Asaeraillus niqer.
~ktifitas enzim
mineral
pada
tertinggi diantara
kedua
yang ditambahkan adalah enzim yang
media
dengan penambahan mineral I1
macam
dihasilkan
yaitu
Unit/ml filtrat dengan waktu fermentasi 3 hari,
0.166
tetapi
pada hari selanjutnya terjadi penurunan aktivitas
sam-
pai hari ke lima, sedangkan pada media yang ditambahkan
dengan mineral I aktifitas maksimum enzim yang dihasilkan yaitu 0.152 Unitjml filtrat pada hari ke empat fermentasi kemudian pada hari ke lima fermentasi cenderung
menurun.
Peningkatan aktifitas filtrat yang disebabkan
i
oleh penambahan mineral ini dimungkinkan adanya
bahan
kation divalen dan monovalen dari
penam-
mineral
yang
ditambahkan yang menstimulasi aktifitas enzim pektinase
yang ada dalam filtrat enzim, terutama kation kalsium.
Penambahan
CaC12
poligalakturonat
menyebabkan
liase
peningkatan
(Ward dan
Fogarty dan Kelly, 1983).
Fogarty
aktifitas
& dalam
Selain kation kalsium,
juga
magnesium dan ion organik lainnya dapat berfungsi sebagai aktifator yang menstimulasi aktifitas filtrat enzim
(Fogarty dan Kelly, 1983).
Menurut Wolf (1949), selain
unsur-unsur utama seperti karbon, nitrogen, fosfor
dan
sulfur, dalam pertumbuhannya Asperaillus niqer memerlukan unsur-unsur kelumit seperti ~ g + + ,~ n + + ,~ n + + ,CU++,
~ e + + ,~ i + + ,~ a + +dan ~ b + + . Pada penelitian selanjutnya
setiap unit percobaan ditambahkan larutan mineral 11.
C.
PENGARUH PENAMBAHAN SUMBER NITROGEN
Dalam
sangat
pertumbuhannya, kapang
dipengaruhi oleh
nitrogen
Menurut
baik
Asoersillus
ketersediaan
nitrogen
Aunstrup et al.
organik
senyawa-senyawa
maupun
(1979) rasio
niqer
anorganik.
antara
senyawa
karbon dan nitrogen yang sesuai sangat diperlukan untuk
pertumbuhan,
energi, pembentukan sel
dan
biosintesa
produk fermentasi kapang.
Menurut
niqer
Moore dan Lendecker
(1982),
Aspersillus
dalam pertumbuhannya berhubungan secara
dengan
zat-zat
Molekul-molekul
makanan yang
sederhana
terdapat
seperti gula
lansung
dalam
medium.
dan
komponen
lain yang terlarut disekeliling hifa dapat lansung
di-
serap ke dalam sel, sedangkan molekul-molekul lain yang
lebih kompleks seperti selulosa, pati dan protein harus
dipecah
terlebih dahulu sebelum diserap ke dalam
Untuk
itulah Aspersillus niqer
enzim
ekstraseluler seperti selulase, amilase,
menghasilkan
sel.
beberapa
kata-
lase, pektinase dan amiloglukosidase. Karena itu secara komersil kapang ini banyak digunakan dalam
pembuatan enzim.
penyerapan
dilihat pada
zat
industri
Mekanisme pemecahan makromolekul
makanan
Gambar
oleh
mikroorganisme
dan
dapat
10.
Protein sebagai sumber nitrogen yang terdapat pada
kulit buah coklat yang digunakan sebagai media
fermen-
tasi
protein
sangat
rendah bila dibandingkan
dengan
yang
terdapat pada dedak yang biasa digunakan
media
sebagai
pada produksi enzim, akan tetapi mempunyai
kan-
dungan sumber karbon yang cukup tinggi. Dengan demikian
media
perlu
ditambah sumber nitrogen
untuk
memenuhi
kandungan nitrogen yang diperlukan.
\
:7
i?
\
4'
9
,.
9.9-
/.
//
/
/)
1
/?
Enzim A
1' y----
polimer
t i d a j c de:a.t
\
\
/
\
lamt
\
3nqLm B
\
\
\
\
\
\
\
penyera.pa.n
oleh h i f a
b
produk
a~\a ra
0,:
ya.ng l e b i h
sederhana
1.
\,
\
0
F---------satuan polimer
yan- d a p a t l a r u t
Gambar
10.
Proses
penguraian dan penyerapan
makanan oleh Asperqillus niqer
zat
Banyak kapang yang dapat menggunakan bahan
nitro-
gen anorganik sederhana sebaik sumber nitrogen
seperti
yang
asam amino.
Beberapa macam
sumber
umum digunakan adalah dedak, amonium
urea.
organik
nitrogen
nitrat
dan
Sumber nitrogen yang dapat dimanfaatkan oleh mi-
kroba akan selalu menjadi asam amino.
Asam amino
yang
terbentuk karena adanya penambahan sumber nitrogen
organik berfungsi sebagai untuk stimulator
(Cocker dan
Greenshields,
1977
yang
an-
pertumbuhan
dikutip
oleh
Pahlevi, 1987) .
Penelitian
pengaruh
lanjutan dilakukan
untuk
mengetahui
penambahan sumber nitrogen yang terdiri
dedak padi, urea dan amonium nitrat terhadap
enzim
nitrat
pektinase yang dihasilkan.
yang
aktivitas
Konsentrasi
amonium
dan
ditambahkan adalah 1.5%, 3.0%
dari
4.5%,
konsentrasi urea yang ditambahkan yaitu 1.58, 3.0%
dan
4.5% serta dedak padi dengan konsentrasi 1.0%, 2.0% dan
3.0%.
1.
Pengaruh Penambahan Dedak
Pengaruh penambahan dedak padi sebagai
nitrogen
pada media fermentasi dengan
1.0%, 2.0%
nase
yang
sumber
konsentrasi
dan 3.0% terhadap aktifitas enzim pektidihasilkan dapat terlihat
pada
Gambar
11.
Aktifitas
dari
media
enzim
dengan
yang
tertinggi
penambahan
dedak
dihasilkan
3.0% dengan
1
3
2
5
4
Waktu Fermentasi (Hari)
..........................
.
Kontrol
r-7
Gambar
~
11.
~ 2.0%
d
~
f&T
Dedak 1.0%
mki!!
Dedak 3.046
Pengaruh penambahan dedak padi
dap aktifitas enzim pektinase
........
terha-
waktu
fermentasi 72 jam (3 hari).
terjadi
yang
karena dedak mempunyai
Hal
ini
kandungan
cukup tinggi yaitu 13.3 %
dapat
protein
(Houston dan
Koh-
ler, 1970 di dalam Widyawati, 1990).
Aktifitas
dan
filtrat enzim
cenderung
meningkat
kemudian turun lagi dengan bertambahnya
fermentasi (Gambar
11).
waktu
ter-
Penurunan aktifitas
sebut kemungkinan disebabkan oleh makin
menurunnya
jumlah senyawa pengimbas (pektin) yang ada,
karena
terjadi sintesa enzim pektinase. Kecenderungan tersebut
sesuai dengan hasil penelitian
Satyawiharja
et al., (1985), bahwa produksi enzim pektinase
pengaruhi oleh kandungan nitrogen sebagai
enzim
dan pektin sebagai pengimbas dan
keseimbangan
(1988),
antara
keduanya.
di-
penyusun
harus
Menurut
banyak enzim yang aktif terhadap
ada
Fardiaz
substrat
yang mengandung nitrogen direpresi oleh amonia atau
asam
amino.
Kemungkinan lain yaitu waktu
fermen-
tasi yang berpengaruh terhadap aktifitas enzim yang
dihasilkan,
karena enzim akan cepat turun
puncak aktifitas terlampaui (Thourton
et
al., 1979).
yang
dalam Wang
Hasil penelitian Widyawati
mempelajari sifat pektinase dari
aktifitas
optimum dicapai pada hari
fermentasi yaitu 7.36 Unit/ml.
(1990)
Asperqillus
niqer dengan fermentasi padat dedak padi
kan
setelah
menunjukke
tiga
2.
Pengarub Penambahan Amonium Nitrat
Amonium
nitrogen
oleh
As~erqillus
dimanfaatkan
sebagai sumber
beberapa jenis kapang
niaer
untuk pertumbuhan
antara
dan
lain
produksi
Amonium nitrat juga dapat dimanfaatkan oleh
enzim.
Asperqillus
dan
nitrat
niqer sebagai sumber nitrogen
Greenshield, 1977 yang dikutip
oleh
(Cocker
Pahlevi,
1987).
Penambahan amonium nitrat dari keempat konsentrasi yang ditambahkan (seperti terlihat pada
bar
Gam-
12) menunjukkan bahwa penambahan amonium
ni-
trat sebanyak 3.0% memberi aktifitas pektinase 3ang
tertinggi yaitu 0.168 Unit/ml filtrat pada hari
empat fermentasi, sedangkan pada hari k e lima
ke
fer-
mentasi kembali terjadi penurunan aktifitas
enzim.
Selanjutnya dalam perbandingan peningkatan
aktifi-
tas
trat
enzim antara keempat konsentrasi
terlihat
bahwa
amonium
konsentrasi 1.5%
dan
ni3.0%
tidak terlalu besar bedanya, sedangkan
konsentrasi
4.5% terlihat lebih rendah dari k e dua
konsentrasi
sebelumnya.
amonium
Hal tersebut diduga karena
nitrat sebesa
sp
UNTUK PRODUKSI PEKTINASE
Oleh
ERWINA
F
TAUFIK
24. 0213
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Erwina
Buah
Taufik.
Coklat
F. 24.0213.
Fermentasi Media
Oleh Aswerqillus sp Untuk
Padat
Produksi
Kulit
Pektinase.
Dibawah bimbingan Dr. Ir. Maggy T. Suhartono.
RINGKASAN
Salah
satu
limbah hasil pertanian yang
trisinya tinggi adalah kulit buah coklat.
merupakan
ini
komposisi
Kulit buah
limbah proses pengupasan buah coklat
belum dimanfaackan.
coklat
yang
Pemanfaatannya sebagai
nu-
selama
media
mik-
roorganisme dalam pembuatan enzim merupakan salah satu alternatif pemecahan masalah penanganan limbah dan sdkaligus
mem-
berikan nilai tambah pada produksi biji coklat.
Penelitian
ini bertujuan untuk mempelajari
pemanfaatan kulit buah coklat sebagai media
pang
Aspersillus sp untuk produksi enzim
kemungkinan
pertumbuhan
pektinase,
secara
fermentasi media padat dengan penambahan mineral, sumber
trogen
dan
pengaruh
plasenta coklat.
Parameter
yang
ka-
diuj i
ni-
adalah
pH dan pengaruh suhu terhadap aktifitas enzim
yang
dihasilkan.
Aspersillus niqer menghasilkan enzim
pekti-
dengan aktifitas yang lebih tinggi dibandingkan
dengan
Penggunaan
nase
penggunaan
Aswerqillus
dihasilkan
oleh Asperqillus niqer L51 adalah
pada
ke tiga fermentasi,
hari
oryzae.
Aktifitas
sedangkan
tertinggi
0.089
dari
yang
Unit/ml
Aspersillus
oryzae L45 adalah 0.029 unit/ml pada hari k e dua fermentasi.
Penambahan mineral cukup penting untuk menambah
yang
diperlukan
oleh mikroorganisme dan
bagi aktifitas enzim.
hasilkan
sebagai
nutrisi
aktifator
Penambahan kelompok mineral I1
enzim pektinase dengan aktifitas enzim
yang
tinggi dibandingkan dengan penambahan mineral I pada
tasi
menglebih
fermen-
media padat yaitu 0.166 Unit/ml pada hari k e tiga
mentasi.
Mineral- mineral yang ditambahkan yaitu,
fer-
kelompok
mineral I adalah NaH2P04, KC1, CaCIZ dan MgCIZ dengan konsentrasi masing-masing 4.7%, 0.1%, 0.02%, dan 0.02% (g/v), semua
bahan
dilarutkan
adalah
dalam
air suling.
Kelompok
mineral
I1
0.67 g ZnS04.H20, 0.67 g FeS04.7 H20, 0.067 g
CuS04.
5 H20, 133 ml HC1 pekat dimana semua bahan diencerkan
dengan
air
suling
sampai volumenya 1
liter,
kemudian
diencerkan
sepuluh kali.
Penambahan
aktifitas
urea
dengan konsentrasi
pektinase sampai 47.75%,
1.5%
meningkatkan
penambahan dedak
dengan
konsentrasi 3.0% meningkatkan aktifitas 10.64% dan penambahan
amonium nitrat dengan konsentrasi 3.0% meningkatkan aktifitas
pektinase sampai 35.48%' semuanya dibandingkan dengan kontrol
pada
ini
saat produksi optimum.
Aktifitas tertinggi pada
dihasilkan dari media dengan penambahan
amonium
tahap
nitrat
3.0% yaitu 0.168 Unit/ml pada hari ke empat fermentasi.
Penambahan plasenta coklat 2% ke dalam medium fermentasi
ternyata berpengaruh terhadap terhadap peningkatan
enzim
pektinase yang dihasilkan sampai 37.1%.
aktifitas
Filtrat
yang
dihasilkan mempunyai suhu optimum 50'~ dan pH optimum 5.0.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
FERMENTMI MEDIA PADAT ICULlT BUAH COKLAT OLEH
Aspergillus sp UNTUK PRODUKSI PEKTINME
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk me~nperolehgelar
SARJANATEKNOLOGI PERTANIAN
Pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
RATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah
SWT.
Karena
hanya
dengan rahmatNya
lah
penelitian
dan
penulisan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
Penyelesaian penelitian dan
penulisan
tentunya
juga karena bimbingan, bantuan dan
berbagai
pihak.
Untuk itu, pada
skripsi
ini
dorongan
dari
kesempatan
dengan hormat dan setulus-tulusnya menyampaikan
ini
penulis
terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Ibu
Dr. Ir. Maggy T. Suhartono selaku Pembimbing
yang
telah
banyak
begitu sabar serta
waktunya
yang
sangat
rela
untuk
berharga
Utama
meluangkan
untuk
memberi
masukan, saran dan bimbingan kepada penulis.
2.
Bapak Dr. Ir. Jimmy Hariantono selaku dosen penguji.
3.
Bapak Ir. Sutrisno Koswara selaku dosen penguji.
4.
Papa
dan Mama
tercinta
yang
tidak
pernah
mendoakan, mendorong dan mencintai serta begitu
berhenti
mendam-
bakan keberhasilan putrinya.
Dengan segala kerendahan hati, penulis berharap semoga karya
ini dapat berguna, walaupun masih banyak kekurangannya.
Bogor,
Januari 1992
DAFTAR IS1
Halaman
....................................
RINGKASAN .........................................
DAFTAR TABEL .......................................
DAFTAR GAMBAR .....................................
KATA PENGANTAR
...................................
I. PENDAHULUAN ...................................
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ..............................
A . SENYAWA PEKTIN ............................
B . ENZIM PEKTINASE ...........................
DAFTAR LAMPIRAN
............
2 . Produksi Pektinase Mikroba ............
3 . Aplikasi Pektinase dalam Industri . . . . .
C . TEHNIK FERMENTASI .........................
1 . Tehnik Fermentasi Padat ...............
2 . Potensi Limbah Coklat .................
D . FISIOLOGI KAPANG Asperqillus Sp ...........
I11. BAHAN DAN METODA ..............................
A . BAHAN DAN ALAT ............................
B . METODA PENELITIAN .........................
1 . Penelitian Pendahuluan ................
2 . Pengaruh Penambahan Mineral ......,....
3 . Pengaruh Penambahan Sumber Nitrogen . . .
4 . Pengaruh Penambahan Plasenta ..........
5 . Karakterisasi Enzim Pektinase .........
1.
Klasifikasi dan Cara Kerja
ii
iv
vii
ix
xi
1
5
5
7
7
10
14
15
15
16
20
22
22
22
23
26
27
27
27
IV .
D.
..........................
PENELITIAN PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PENGARUH PENAMBAHAN MINERAL ...............
PENGARUH PENAMBAHAN SUMBER NITROGEN .......
1. Pengaruh Penambahan Dedak .............
2 . Pengaruh Penambahan Amonium nitrat . . . .
3 . Pengaruh Penambahan Urea ..............
PENGARUH PENAMBAHAN PLASENTA COKLAT .......
E.
KARAKTERISASI ENZIM PEKTINASE
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
A.
29
B.
C.
1
.
2.
F.
V.
.............
33
36
38
41
43
47
50
Pengaruh Suhu Terhadap Aktifitas
Filtrat Enzim .........................
50
Pengaruh pH Terhadap Aktifitas
Filtrat Enzim .........................
53
.........................
56
PERBANDINGAN DATA
..........................
A . KESIMPULAN ................................
B . SARAN .....................................
DAFTAR PUSTAKA ................................
LAMPIRAN ......................................
KESIMPULAN DAN SARAN
58
58
59
60
64
DAFTAR TABEL
Halaman
..
Tabel
1.
Produksi coklat Indonesia tahun 1967-1990
Tabel
2,
Derajat keasaman optimum beberapa
jenis enzim pektinase dari mikroba
13
19
Tabel
3.
Komposisi
Tabel
4.
Komposisi
.........
kimia kulit buah coklat ..........
plasenta plasenta coklat .........
3
19
Halaman
..........
...............
Gambar
Struktur pektin dan asam pektat
6
Gambar
Cara kerja enzim pektinase
9
Gambar
Sintesa enzim mengalami represi karena
tidak ada senyawa pengimbas . . . . . . . . . . . . . .
11
Sintesa enzim diinduksi oleh senyawa
penginduksi (induser) ....................
11
Gambar
..........
sp . . . . . .
Gambar
Penampang melintang buah coklat
Gambar
Morfologi sederhana Aspersillus
Gambar
Prosedur pemanenan enzim pektinase
Gambar
Pengukuran aktifitas pektinase
Gambar
Pembuatan kurva standar
..................
25
Gambar
Pengaruh jenis kapang terhadap
aktifitas pektinase ......................
32
Pengaruh penambahan mineral I dan
mineral I1 terhadap aktifitas pektinase
..
34
Proses penguraian dan penyerapan zat
makanan oleh As~erqillussp ..............
37
Pengaruh penambahan dedak padi terhadap
aktifitas enzim pektinase ................
39
Pengaruh penambahan amonium nitrat
terhadap aktifitas enzim pektinase
.......
42
Pengaruh penambahan urea terhadap
aktifitas enzim pektinase ................
44
Pengaruh penambahan urea terhadap
pH media fermentasi ......................
46
Pengaruh penambahan plasenta terhadap
aktifitas pektinase ......................
49
Pengaruh suhu terhadap aktifitas
filtrat enzim ............................
52
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
18
.......
24
...........
25
Gambar
17.
Pengaruh pH terhadap aktifitas
enzim pektinase
..........................
55
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Prosedur pembuatan pereaksi untuk
produksi dan analisa enzim pektinase
...
64
Gambar kurva standar, konsentrasi larutan
pektin vs logaritma viskositasnya ......
65
Data aktifitas filtrat enzim dari dua
macam kapang (Unitlml) .................
66
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan mineral I dan mineral I1
(Unitlml) ..............................
67
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan dedak padi (Unitfml)
68
.........
Data aktifitas filtrat enzim,dengan
penambahan amonium nitrat (Unitlml)
....
69
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan urea (Unitlml) .............
70
Data aktifitas filtrat enzim dengan
penambahan plasenta coklat ............
71
Data aktifitas filtrat enzim terhadap
suhu filtrat (Unitfml) ................
72
I.
Dengan
semakin
PENDAHULUAN
meningkatnya
perkembangan
teknoloyi
dewasa ini, maka semakin pesat pula perkembangan penelitian
diberbagai bidang ilmu pengetahuan, terutama bidang bioteknologi.
Bidang ilmu ini lebih banyak
mendapat
antara lain karena efisiensinya yang tinggi.
perhatian
Bioteknologi
merupakan suatu bidang ilmu yang menerapkan ilmu
mikrobiologi
menerapkan
dan
secara
terpadu
antara lain teknologi pemanfaatan
kultur jaringan.
punyai
keteknikan kimia
masa
biokimia,
untuk
mikroba
Salah satu bidang bioteknologi yang
depan yang cerah adalah produksi
dan
mem-
enzim
yang
merupakan katalisator hayati.
Enzim
merupakan unit fungsional dari metabolisme
yang berfungsi sebagai biokatalisator, yaitu dapat
cepat
suatu reaksi kimia atau biokimia tanpa
produk hasil reaksi.
sel
memper-
mempengaruhi
Kerja enzim yang secara ilmiah terda-
pat di alam tumbuhan, binatang dan mikroba telah lama diketahui
oleh
nenek moyang kita.
~ e b a g a i contoh
pembuatan
keju, tempe, tauco, oncom, tape, anggur (arak) adalah
pro-
duk yang secara tidak lansunq merupakan hasil kerja enzim.
Perkembangan teknologi yang sangat pesat telah
dikan
menja-
mikroba sebagai salah satu penghasil enzim yang
sa-
ngat potensial karena sumbernya yang berlimpah, memproduksi
enzim
dengan
serta
isolasi
cepat dan biaya
enzimnyapun
produksinya
relatif
lebih
relatif
murah
mudah.
Dalam
industri pangan dan industri-industri lain yang berhuhungan
dengannya sangat diperlukan penggunaan enzim-enzim yang telah ditingkatkan kualitasnya, yaitu untuk meningkatkan mutu
dan
pemanfaatan hasil samping, meningkatkan kecepatan
tingkat hasil proses ekstraksi, memperbaiki citarasa
(fla-
vor) dan menstabilkan mutu makanan yang dihasilkan.
enzim yang umum digunakan pada prosessing buah dan
dan
Enzimsayuran
adalah pektinase dan selulase.
Enzim pektinase merupakan salah satu enzim yang
diha-
silkan oleh nikroba, terutama kapang dari genus Asperqillus
yang dapat dimanfaatkan untuk produksi pektinase dalam skala
komersial.
diantaranya
Organisme yang sesuai untuk
keperluan
I
Asperqillus niqer, Asperqillus wentii,
ini
Asper-
qillus orvzae dan Rhizopus.
Dewasa ini penggunaan limbah sebagai media
fermentasi
untuk menghasilkan berbagai produk mikroba telah
oleh para industriawan.
dilakukan
Beberapa limbah yang banyak terda-
pat di Indonesia adalah limbah industri pangan, limbah
mah tangqa dan limbah pertanian terutama limbah hasil
ruper-
kebunan.
Dari
berbagai
jenis hasil perkebunan
di
Indonesia,
coklat
merupakan komoditi ekspor dengan masa depan
karena
diperkirakan pqrmintaan dunia dari tahun
akan terus meningkat.
tahun
Dengan semakin meningkatnya produksi
coklat naka semakin meningkat pula limbah yang
Sehingqa
ke
cerah,
perlu dipikirkan usaha-usaha
dihasilkan.
pemanfaatan
limbah
tersebut lebih lanjut untuk meningkatkan nilai ekonomisnya.
Adapun
produksi
coklat Indonesia
dilihat
pada tabel
(1984),
plasenta
(berat kering).
sen
1.
coklat
tahun
1967-1990
Menurut Haryati
mengandung
dan
2.37
dapat
Harjosuwito
persen
pektin
Dan kulit buah coklat mengandung 4.8
pektin (Pahlevi, 1987).
Berdasarkan pertimbangan
perini
maka dilakukan telaah kegunaan limbah kulit buah coklat sebagai
media fermentasi untuk menghasilkan enzim
pektinase
mikroba.
Tabel
1.
Produksi coklat Indonesia tahun 1967-1990
342
510
719
1.215
Ill
1.112
114
111
10
Dalam industri panqan, enzim pektinase sering
kan untuk industri sari buah dan anggur.
diguna-
Selain itu manfa-
at enzim pektinase dapat digunakan untuk memproduksi pektin
bermetoksil rendah dari kulit buah jeruk, membantu melepaskan lendir dari buah kopi dan memungkinkan digunakan
melepaskan pulp dari biji coklat, sehinqga dapat
dari
adanya biji coklat yanq terlalu asam
untuk
terhindar
karena
tnrlalil
lama terfermentasi.
Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk
mempelajari
sifat pektinase dari Asoerqillus niser L 51 yang
ditumbuh-
kan pada media padat kulit buah coklat, mempelajari
penga-
ruh penambahan mineral dan sumber nitrogen, penqaruh penambahan plasenta coklat serta karakterisasi pH dan suhu optimum enzim pektinase yang dihasilkan.
11.
TINJAUAN PUSTAKA
SENYAWA PEKTIN
Senyawa pektin secara umum disebut substansi
tat.
lah
pek-
Menurut Winarno (1986), kelompok senyawa ini adasuatu
golongan polisakarida asam
yang
kompleks,
yang terdapat pada jaringan tanaman tingkat tinggi
dan
terdapat dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di
sela-sela
tanaman
antara selulosa dan hemiselulosa.
Pada
tingkat tinggi pektin berfungsi sebagai
struktural dan perekat interseluler.
(1969),
istilah
Bracannot
pektin pertama
sel
unsur
Menurut Glicksman
kali
untuk menggambarkan komponen
digunakan
oleh
pembentuk
gel
pada buah-buahan yang berarti mengentalkan.
Menurut Winarno (1986), yang termasuk senyawa pektin
antara lain (a) protopektin yaitu
(prekusor)
dan
senyawa
pemula
pektin yang bersifat tidak larut dalam
jika terhidrolisa akan menghasilkan
pektin
air
serta
asam pektinat, (b) asam pektinat adalah asam poligalakturonat yang mengandung gugus metil ester dalam
sedikit,
jumlah
disamping itu pada kondisi yang sesuai,
asam
pektinat mampu membentuk gel dengan gula dan asam,
(c)
pektin adalah asam pektinat yang dapat larut dalam
air
dengan derajat metilasi dan kadar metilasi yang
riasi,
pada
dan
dapat membentuk gel dengan gula
kondisi
yang sesuai, (d) asam
pektat
dan
bervaasam
merupakan
senyawa pektin yang tidak mengandung gugus metil ester.
Menurut Nelson et al., (1977) bahwa perbedaan
nis, varietas dan perbedaan bagian dalam suatu
je-
tanaman
dapat
menghasilkan kandungan senyawa pektin yang
ber-
beda.
Berdasarkan berat basah, kandungan pektin
rata-
rata
untuk buah-buahan adalah 0.5 persen
Voragen, 1970).
(Pilnik
Rumus bangun dari pektin menurut Eskin
et al., (1971) dan asam pektat menurut Kirk dan
(1952) dapat di lihat pada gambar
Gsrtber
1.
le.
lb.
dan
Othmer
1.
S t r u k t u r p e k t i n dan asam p e k t a t
S t r u k t u r pekt;in ( E s k i n e t a l . , 1971)
S t r u k t u r asam p e k t a t ( K i r k d m Othmsr, 1952)
Komposisi
dari kelompok senyawa pektin
di
dalam
buah sangat bervariasi dan tergantung pada derajat
matangan buah.
Pada umumnya di dalam buah-buahan
keyang
belum begitu matang, banyak mengandung protopektin yang
bersifat tidak larut dalam air (Winarno, 1986).
B.
ENZIM PEKTINASE
1.
Klasifikasi dan Cara Kerja
Enzim pektinase berperan dalam reaksi yang melibatkan
pemecahan senyawa-senyawa pektin.
Enz im
pektinase adalah sekelompok enzim yang sangat
kom-
plek, mempunyai sifat-sifat fisikokimia dan katalitik yang sangat bervariasi.
Enzim ini umumnya ter-
dapat secara alami dalam jaringan hidup, enzim
ini
dapat diprodukasi oleh tumbuh-tumbuhan maupun
oleh
mikroba, tetapi tidak dapat disintesa oleh sel
wan (Fogarty dan Kelly,
he-
1983).
Menurut Rumboult dan Pilnik (1980), enzim pektinase adalah enzim yang menyerang pektat.
Winarno
(1986), berdasarkan cara
pektinase
dapat
dibagi menjadi 2
Menurut
kerjanya
enzim
kelompok
besar
yaitu
enzim depolimerase dan pektin esterase
enzim
saponifikasi.
ikatan
Enzim desterifikasi
memotong
ester antara grup karboksil dari unit
poligalakturonat
dan grup metanol.
Enzim
atau
asam
depoli-
merase berdasarkan cara kerjanya dibagi menjadi dua
yaitu hidrolase dan liase.
Hidrolase memotong
pada
a-1,4 pektat polisakarida dengan cara hidrolisa sedangkan liase memotong dengan transeliminasi hidrogen dalam posisi C(4) dan C(5) dari posisi
substrat.
Pemecahan hidrolisa dan
aglikon
transeliminasi
dapat berlansung secara acak (endoenzim) atau hanya
memutus bagian ujung (eksoenzim).
Adapun cara ker-
ja enzim pektinase terdapat pada gambar
2.
Aktifitas enzim pektinase seperti enzim
nya
dipengaruhi oleh kondisi lingkungannya
lain pH dan suhu.
yang
Pada umumnya bersifat
berarti enzim mempunyai
lainantara
ampolitik
konstanta
disosiasi
pada gugus asam maupun maupun gugus basanya,
teru-
tama gugus residu dari terminal karboksil dan gugus
residu
terminal aminonya (Reed, 1975 yang
dikutip
oleh Winarno, 1986).
Pengaruh
suhu terhadap aktifitas
enzim
agak
komplek, suhu yang terlalu tinggi dapat mempercepat
sema-
pemecahan atau pengrusakan enzim, sebaliknya
kin tinggi suhu (dalam batas tertentu) semakin
tif enzim tersebut.
Bila suhu terus naik maka prolaju
tein enzim akan mengalami denaturasi sehingga
kerusakan
Enzim
ak-
enzim melampaui reaksi
katalisa
ini menunjukkan aktifitas maksimum
enzim.
pada
optimum antara 3.5 sampai 5.0 (Winarno, 1986).
pH
//
PGL
Gambar. 2.
Cara k e r j a enzim p e k t i n a s e ( F o g a r t y dan
K e l l y , 1983)
- .
S i n g k a t a n : PMGL, p o l i m e t i l g a l a k t u r o r ~ a t
l i a s e ; PMG, p o l i m e t i l g a l a k t u r o n a s e ( p e k t i n
h i d r o l a o e ) ; PE, p e k t i n e s t e r a s e ; PGL, p o l i g a l a k t u r o n a t l i a s e ; PG, p o l i g a l a l c t u r o r l a s e
2.
Produksi Pektinase Mikroba
Mikroorganisme
untuk memproduksi enzim
stabil, mempunyai produktifitas yang cukup
harus
tinggi
Selain itu mi-
dapat tumbuh pada media yang murah.
kroorganisme yang digunakan tidak menghasilkan
nyawa
toksin atau bebas dari aktifitas
se-
antibiotik
(Boing, 1982).
Menurut
Suhartono
(1989),
diantara
mikroba
yang beragam kapang jenis As~ersillusniqer. Asperqillus orvzae dan bakteri Bacillus subtilis
suk
ke dalam golongan yang dipandang
terma-
aman.
Pada
umumnya kapang dari genus Aspercrillus non patogenik
yang
digunakan dalam memproduksi enzim
pektinase.
Pemakaian kapang pada industri enzim pektinase
ka-
rena pH enzim yang dihasilkan terdapat pada kisaran
pH
(derajat keasaman) proses yang
(Satyawiharja, 1982).
berapa
jenis
umum
dilakukan
Adapun pH optimum dari
enzim pektinase dapat
dilihat
bepada
tabel 2.
Dalam
sintesa enzim (protein) terdapat
empat
gen yang bertanggung jawab yaitu gen pengatur
regulator
atau
(R), gen promotor (P), gen operator
(0)
dan gen struktur (S) (Wang et al., 1979).
Mekanisme
sintesa
enzim yang
dapat
diimbas
(indusibel) bisa diterangkan oleh model yang
mukakan
oleh Jacob dan Monod yang secara
dapat dilihat pada gambar 3a dan 3b.
dike-
skematis
Protein represor
Gambar 3-r;.
Enzim
S i n t e s a enzim n e n g a l a n i r e p r e s i
k a r e n a t i d a k adanya z a t pengind u k s i (Wang e t a l . , 1 9 7 9 )
8.
DNA
s1
I
I
I
I,,-&
>-r----
.m
m RNA
I
I
I
a
v
Z
p ea nt g i n d u k s i
Enzim
Hepresor i n a k t i f
Gambar
5th
S i n ' t e s a enzim d i i n d u k s i o l e h z a t
p e n g i n d u k s i (Wang e t a l . , 1 9 7 9 )
but
Gen regulator menghasilkan protein yang
dise-
represor
cocok
dengan
gen
yang memiliki satu sisi
operator.
Dalam
yang
keadaan
normal
gen
operator berada dalam keadaan terepresi (gambar 3a)
karena represor melekat pada gen operator dan menghalangi RNA polimerase yang akan bergerak dari
operator ke gen struktural.
gen
Dalam keadaan tersebut
sintesa enzim-enzim metabolisme menjadi terhalang.
Dalam keadaan terinduksi (gambar 3b),
senyawa
penginduksi melekat pada represor sehingga represor
tidak dapat melekat lagi pada gen operator.
keadaan
ini sintesa enzim berjalan
dalam
Dalam
keadaan
baik.
Menurut
enzim
dung
Satyawiharja et al. (1985), produksi
pektinase diimbas oleh senyawa yang
pektin.
Selain itu produksi enzim
mengan-
pektinase
dipengaruhi oleh kandungan nitrogen sebagai
sun
penyu-
enzim dan diduga distimulasi oleh mineral
dan
vitamin.
Tween 80 diperlukan untuk melepaskan interaksi
antara enzim ekstraseluler dengan substrat
sel.
polimer
Hal ini terutama diperlukan dalam proses
manenan
dan
pemisahan produk
enzim.
Penambahan
tween 80 sampai 0.2 % bahkan terbukti membawa
stimulasi produksi selulase baik oleh
pe-
efek
Trichoderma
maupun oleh Aspergillus (Suhartono, 1989).
Tabs1 2.
Derajat keasarnan optimum beberapa jenis enzim
pektinase dari mikroba
Jonis enzirn
Poktineuterase
Mikroba
we-
pH Optimum
sp
7.5
C s l u i ~ t h v r i r a mdiPlodi
-
clla
G9rL.i-
Fusarim
rolfsi
QXYSPO~W
ClwzLridium multifer
in%nLQas
Pol igalakturorlk3r~
4.8
3.5
7.0
9.0
&s i t 1us sx!2Alis
Erwinia acaidea,~
h ~ i u i s~ a r o t w n r a
Eridopo 1irr~eti-
galakturonat
l in:;t.
1 ' ~ n i c i I l i u md U & f L W n
kbucillium ital icum
5.5
5.5
3.
Aplikasi Pektinase D a l a m Industri
Fogarty
(1983)
dan
di
Kelly (1983)
dalam
Foqarty
menjelaskan bahwa Miles Laboratorium
Inc.,
USA memproduksi enzim pektinase dengan merk
dagang
"Spark 1" yang diaplikasikan pada teknologi
anggur
dan sari buah.
Enzim pektolitik dipakai untuk pen-
jernihan anggur sehingga diperoleh produk yang bersih, segar dan menyenangkan.
akan
Penggunaan enzim
memudahkan penyaringan, menqhilangkan
ini
keke-
ruhan
selama penuaan, perkembangan cita rasa
lebih
cepat, mempercepat
yang
sedimentasi, menaikkan
kandunqan netral ester volatil, dan menaikkan
pro-
)
duksi (Satyawiharja et al., 1982 yang dikutip
oleh
-
Satyawiharja et al., 1985).
Menurut
bagian
Ory dan Angelo (1977)
pektin
dari sistem koloidal yang stabil, yang
nyebabkan
koloidal
sari
ini
buah jeruk tampak
keruh.
dipecahkan atau sari
buah
menjadi jernih dengan ditambahnya pektin
Selain
adalah
itu enzim pektinase komersial
me-
Sistem
tersebut
esterase.
dapat
digu-
nakan bersama-sama dengan bahan produksi untuk mempercepat penghilangan "mucilage" pada kopi.
Fogarty (1983) menyatakan bahwa salah satu penerapan yang paling potensial dari enzim
pektinase
adalah untuk membantu mengawetkan kayu-kayu
Norway dan Sitka.
cemara
C.
TEHNIK FERMENTASI
1.
Tehnik Fermentasi Padat
Produksi enzim dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu fermentasi media padat (solid state fermentation) dan fermentasi media cair (submerged
tation).
zim
fermen-
Menurut Satyawiharja (1982), produksi en-
pektinase secara komersial
umumnya
dilakukan
dengan cara fermentasi media padat.
Fermentasi media padat adalah fermentasi
substratnya
bebas
tidak larut dan tidak
mengandung
(Prescott dan Dunn, 1982) tetapi
cukup
yang
air
me-
ngandung air untuk keperluan mikroba-(Chalal,
1985
yang
Disini media
ber-
fungsi sebagai sumber karbon, nitrogen maupun
sun-
dikutip Susetyono, 1987).
ber energi (Satyawiharja, 1984).
Fermentasi media padat memiliki beberapa keuntungan
dibandingkan dengan fermentasi
antara
lain (1) menggunakan media alami
fatnya
tunggal, (2) kontrol
terhadap
media
(4) kondisi inkubasi hampir
si-
kontaminasi
lebih mudah, (3) persiapan inokulum lebih
na,
yang
cair
sederha-
menyerupai
yang
alami, (5) dapat menghasilkan produk dengan kepekayang lebih tinggi dan (6) aerasi optimum
dari
sistem lebih mudah karena banyak ruangan yang
ter-
tan
dapat
1984).
antara
partikel dari
media
(Satyawiharja,
Fermentasi media padat di dalam produksi enzim
pada
ka-
umumnya memberikan hasil yang lebih baik
rena jumlah substrat yang tersediapun lebih
-
(20
50
%
padatan).
Selain lebih
yang dihasilkan biasanya beragam.
padat
disukai
banyak
Cara
untuk menghasilkan
banyak
enzim
fermentasi
berbagai
enzim
(1980), di
dalam
ekstraseluler (Suhartono, 1989).
Menurut
Knapp
dan Howell
fermentasi ada beberapa faktor yang harus
tikan
antara
lain (1) sifat substrat,
diperhasifat
(2)
mikrobanya, karena setiap mikroba mempunyai
kemam-
puan
yang berbeda dalam mendegradasi untuk
keper-
luan
metabolismenya, (3) kinetika metabolisme
i
kinetika enzim, karena pada umumnya produksi
dan
enzim
pada media padat bersifat konstitutif, sehingga represi
katabolit
dan
represi
"feedback"
menjadi
aspek yang penting dalam menguraikan media.
2.
Potensi Limbah Coklat
Tanaman coklat
Marvales
dan
Theobroma
famili
cacao
termasuk
Sterculiceae.
Tanaman
ordo
ini
tumbuh dengan baik di daerah khatulistiwa dan mulai
berproduksi setelah umur 4 -5 tahun bahkan ada yang
sampai
2-3 tahun (Wood,,1975)
(1944)
a
varietas
Kedua
dalam
Rohan
cacao yaitu
varietas
ini
.
Menurut
(1963) ada
criollo
berbeda dalam
dua
dan
ha1
Chesman
subgrup
forastero.
warna
di
,
bagian
masuk
dalam biji.
criollo
dan
Biji yang berwarna
yang
berwarna
putih
ungu
ter-
termasuk
forastero.
Tanaman coklat dibudidayakan di Indonesia
da-
lam bentuk perkebunan milik rakyat, pemerintah
dan
perkebunan besar swasta.
telah
berhasil
coklat
terus
Pada saat ini
mengekspor
sebanyak
Indonesia
persen
0.2
produksi dunia, tampaknya jumlah
ini
meningkat di masa mendatang mengingat
penanaman
coklat
terus bertambah
luas,
akan
areal
sehingga
ekspor coklat menunjukkan peningkatan dari tahun k e
tahun.
Menurut ~irektorat!Jenderal Perkebunan (1990),
produksi
biji coklat di Indonesia
112,260 ton
yang
per tahunnya.
sedemikian
telah
Produksi
besarnya ini tentu
mencapai
biji
saja
coklat
mengha-
silkan limbah dalam jumlah yang besar pula.
pemecahan
buah coklat berupa kulit buah
(70 - 73 persen).
Limbah
dan
pla-
Selama ini limbah
proses
pengupasan baru dimanfaatkan sebagai humus,
walau-
senta
pun pada beberapa perkebunan, para karyawannya
te-
lah memanfaatkannya sebagai media pertumbuhan jamur
(Riyadi,
1987).
Selain itu limbah kulit buah
co-
klat dapat dimanfaatkan sebagai sumber senyawa pektin (Harjosuwito dan Tri Haryati, 1984) dan makanan
ternak (Hutagalung dan Chang, 1978).
Buah coklat umumnya berbentuk bulat telur sampai memanjang dengan lekukan-lekukan membujur
pada
permukaannya.
pula
yang tumpul atau ujung
Nasution
kulit
Menurut
et al., (1980), buah coklat terdiri
dari
Buah
masak memiliki kulit tebal dan berisi 30
biji
lain
membengkok.
buah, plasenta, pulp dan keping biji.
coklat
40
Ujung buah ada yang runcing dan ada-
yang diselimuti oleh pulp dan
terikat
plasenta
pada suatu jaringan
coklat (Rohan, 1963).
yang
satu
sama
dinamakan
Bentuk dan
gambar
penampang melintang buah coklat dapat dilihat
gambar 4.
a
-
pada
d
c
.Keterangan :
a. Kulit
b. Plzsenta
c. P u l p
d. Biji
Gambar
4.
Penampang melintang buah coklat
Menurut Haryati dan Harjosuwito (1984), buah coklat
terdiri
dari
atas 73.77 persen
kulit
buah,
2.0
persen plasenta yang mengandung 3.37 persen pektin.
Sedangkan
senyawa
kulit buah coklat mengandung 4.8
pektin (Pahlevi, 1987).
Adapun
persen
komposisi
kimia kulit buah coklat dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel
Komposisi kimia kulit buah coklat * )
3.
Komponen
Persentase
(%)
Kadar air
Protein kasar
Lemak
Gula pereduksi
Serat kasar
Pektin
*)Pahlevi, 1 9 8 7 (Hasil penelitian tidak dipublikasikan)
Walaupun
secara mikro persentase plasenta
coklat
hanya 2 .% dari seluruh buah coklat, tetapi komposisinya
mempunyai
potensi
mikroorganisme.
yang bagus
untuk
media
pembiakan
Adapun komposisi kimia plasenta coklat
dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel
4.
Romposisi kimia plasenta buah
kering (per 1 0 0 g bahan) # )
Komponen (9)
coklat
Jumlah
Air
Gula pereduksi
Protein
Pektin
Lemak
Serat kasar
Abu
#)Riyadi,
kan) .
1987
(Hasil penelitian tidak dipublikasi-
C.
FISIOLOGI KAPANG Asperqillus s p
Menurut
Satyawiharja (1982) pada
umumnya
kapang
genus Aspersillus non patogenik digunakan dalam memproduksi
enzim pektinase.
Kapang ini termasuk
ke
dalam
famili Moniliaceae, ordo Moniliales, subdivisi De'uteromycotina dan divisi Eumvcotina.
Asperqillus niqer
Asperqillus orvzae merupakan kapang non patogenik
bersifat
oksigen
aerobik sehingga dalam
dalam
tumbuhan
Asperqillus
sp
yang
pertumbuhannya
jumlah yang cukup.
adalah
Suhu
37'~
dan
butuh
optimum
per-
(Frazier
dan
Westhoff, 1981) .
Aspersillus sp mempunyai hifa dan spora, hifa terletak
pada bagian yang terendam yang
berfungsi
untuk
menyerap zat hara dan yang menghadap k e udara berfungsi
sebagai
alat reproduksi, sedangkan sporanya
berbentuk
globular, berwarna hitam kecoklatan atau ungu, konidianya besar.
dan
Miselia Asperqillus sp bercabang, berseptat
biasanya
1981).
tidak berwarna
Adapun
bagian-bagian
(Frazier dan
Asperqillus
Westhoff,
sp
secara
sederhana dapat dilihat pada gambar 5.
Ada
23 jenis enzim yang
dapat
diidentifikasikan
dari pertumbuhan Asperqillus orvzae dan 20 jenis
dari
pertumbuhan Asperqillus niqer.
secara
komersial
digunakan
untuk
Beberapa
enzim
strain
menghasilkan
sitrat, glukonat dan beberapa jenis enzim (Frazier
Westhoff,
1981).
Enzim yang dihasilkan
antara
asam
dan
lain
amilase, pektinase,selulase, katalase, amiloglukosidase
Suhu optimum
per-
tumbuhan Asperqillus niqer adalah 3 7 O ~ ,sedangkan
suhu
dan glukosa oksidase (Blain, 1975).
maksimumnya mencapai 6 5 O ~dengan kisaran pH yang
cukup
luas yaitu 2.8 - 8.8 (Laskin dan Hubert, 1978
dalam
Widyawati, 1990).
a
s t e r i ~ r n gs e k u n d e r
s t erigme primer
It
vesikel
konidiofor
Gambar
5.
Morfologi Sederhana Asoersillus s p
111.
A.
BAHAN DAN METODA
BAHAN DAN ALAT
Bahan baku utama untuk penelitian ini adalah kulit
buah
coklat yang
diperoleh
dari
Perkebunan
Rajamandala PTP XI1 Bandung, biakan kapang
niqer
dari
L51
dan Asuerqillus orvzae L45
Laboratorium
Mikrobiologi
As~erqillus
yang
Jurusan
Coklat
diperoleh
TPG,
pektin
komersil dengan berat molekul 150,000 diperoleh dari PT
Rotaryana Prima, Potato Dextrose Agar merk Difco
diperoleh
amonium
dari Laboratorium Mikrobiologi
FTDC,
yang
urea,
nitrat, dan kalium dihidrogen phospat dari
Merck diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi
Jurusan
TPG, garam khlorida dari Magnesium, Kobalt, Mangan
Kalsium yang diperoleh dari E. Merck (BPPHP),
E.
dan
aquades-
tilata, kapas dan aluminium foil.
Peralatan
yang
"Brokefield" type
digunakan
meliputi
BL, otoklaf,
viskosimeter
"shaker", pH
meter,
penangas air, lemaki es, inkubator, sudip dan alat-alat
gelas untuk produksi dan analisis.
B.
METODA PENELITIAN
Penelitian ini dibagi menjadi 5 tahap,
penelitian
pendahuluan terdiri dari produksi enzim pektinase
A.
-
dan
orvzae pada media
padat
kulit
dari
buah
coklat dan membandingkan aktivitas enzim pektinase yang
dihasilkan
oleh
kedua jenis kapang
tersebut.
Pene-
litian selanjutnya adalah mengamati pengaruh penambahan
mineral,
serta
sumber nitrogen, plasenta coklat dan
karakterisasi sifat-sifat enzim
analisa
pektinase
yang
dihasilkan.
1.
Penelitian Pendahuluan
a.
Penyiapan kultur
Agar miring Potato Dextrose Agar yang
lah
disiapkan
dalam
tabung
reaksi
te-
digores
dengan kultur kapang, kemudian diinkubasi diinkubator bersuhu 3 7 O ~ . Untuk A. nicrer
inkubasi
hari dan A, orvzae
selama
7
Kultur yang tumbuh pada agar
miring
kemudian
selama
4
hari.
dijadikan kultur stok.
b.
Pembuatan Suspensi spora Kapang
Suspensi
spora dibuat dengan cara
menum-
buhkan 10 ml larutan pengencer steril ke
dalam
tabung
spora
digaruk
kultur
stok, kemudian
kultur
dengan ose sehingga sporanya
terlepas
dan cairan dikocok sehingga dapat disuspensi.
c.
produksi Enzim Pektinase
Produksi pektinase dilakukan dengan
fermentasi 1 - 5 hari.
Pembuatan kultur
waktu
media
padat digunakan 10 gram bubuk kulit buah coklat
yang dicampur merata dengan 8 ml pelembab
aquades) ,
300 ml
kemudian dipindahkan
dan ditutup
dengan
ke
(air
erlenmeyer
penyumbat
kapas.
Kemudian substrat tersebut disterilisasi
dalam
selama satu jam pada suhu 121°c.
Se-
otoklaf
telah disterilisasi kemudian dibiarkan
dinqin,
kemudian diinokulasi dengan suspensi spora
2 ml.
banyak
kemudian
periode
Substrat yang telah
diinokulasi
diinkubasi pada suhu 28 f
waktu yang diinginkan.
inkubasi tercapai, dilakukan
yang dihasilkan.
~ O C untuk
Setelah waktu
pemanenan
6.
Substrat berkapang
dari fermentasi media padat
kulit buah coklat
II
+ 100 ml aquadestilata
I
+ 0.1 Tween 80
I
shaker selama 1 jam
I
I
saring
I
Gambar
6.
enzim
Prosedur pemanenan enzim pek-
tinase dapat dilihat pada Gambar
%
se-
Prosedur pemanenan enzim pektinase
d.
Pengukuran Aktifitas Enzim Pektinase
Setelah enzim dipanen langkah
adalah
melakukan
pengukuran
selanjutnya
aktifitas
pektinase.
Prosedur pengukuran dapat
pada Gambar
7a dan Gambar
enzim
dilihat
7b.
3.5 ml filtrat enzim
+ 84 ml larutan pektin 4%
II
diletakkan di penangas air bersuhu 40°c
selama 30 menit
diukur vi&kositasnya
selama 2 menit
Gambar
7a.
Pengukuran aktivitas pektinase
87.5 ml larutan pektin dengan
berbagai konsentrasi tertentu
I
inkubasi 406 C, 30 menit
ukur viskositasnya
selama 2 menit
Gambar
7b.
Pembuatan kurva standart
Aktivitas
metode
enzim pektinase diukur
menurut
Satiawiharja (1982), yaitu dengan
cara
mengukur pengurangan viskositas larutan
di didalam buffer sitrat pH 4.0
4%
selama 3 0 menit
40°c
pada
kasar
suhu
(prosedur pembuatan
reaksi untuk produksi dan analisa enzim
nase
pektin
dapat dilihat
pada
pekti-
lampiran
Dengan demikian aktifitas enzim dapat
pe-
1).
dihitung
dengan rumus berikut :
Keterangan
:
A
=
Aktivitas
trat)
enzim khsar
(Unit/ml
B
=
Konsentrasi filtrat enzim dari
standart (gr/100 ml)
P
=
Perbandingan volume larutan
pektin
sampel dengan larutan pektin standart
dalam ha1 ini P = 0.875
F
=
Berat molekul pektin, F
t
=
Waktu inkubasi, t = 3 0 menit
m
=
Volume filtrat enzim sampel, dalam ha1
ini m = 3.5 ml
=
filkurva
150,000
Pengaruh Penambahan Mineral
Pada
pengaruh
tahap
ini ditujukan
untuk
mempelajari
penambahan mineral dengan 2 macam
kompo-
sisi terhadap waktu fermentasi dan aktivitas
yang
dihasilkan.
Komposisi
kimia
mineral
enzim
yang
ditambahkan
yaitu :
I (g/V)
I1 (gram)
3.
ZnS04.7H20
=
0.67
NaH2P04
=
4.7
%
FeS04.7H20
=
0.67
KC1
=
0.1
%
CUS04.5H20
=
0.067
CaC12
=
0.02 %
HC1 pekat
=
133 ml
MgC12
=
0.02 %
Pengaruh Penambahan Sum@er Nitrogen
Penelitian pada tahap ini bertujuan untuk mempelajari
terdiri
nitrat
pengaruh penambahan sumber nitrogen
dari
urea, dedak padi dan' garam
terhadap
waktu
fermentasi dan
enzim pektinase yang dihasilkan.
digunakan 1.5%, 3.0% dan
yang
dedak
padi
amonium
aktivitas
Konsentrasi
4.5%.
yang digunakan l.O%,
yang
2.0%
urea
Konsentrasi
dan
3.0%.
Serta garam amonium nitrat dengan konsentrasi 1.5%,
3.0%
dan 4.5%.
~asing-masingsumber nitrogen
di-
larutkan dalam larutan mineral.
4.
Pengaruh Penambahan Plasenta
Tahap ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh
penambahan plasenta coklat terhadap waktu fermentasi dan aktivitas enzim yang dihasilkan.
Penambahan
plasenta coklat ke dalam media padat dengan konsen-
trasi
2%
dari berat media.
dikeringkan
kemudian
Sebelumnya
dihaluskan
dan
plasenta
selanjutnya
dilarutkan dalam larutan mineral.
5.
Karakterisasi Enzim Pektinase
Tahap
ini dilakukan untuk
menganalisa
enzim
pektinase yang dihasilkan yang memiliki peningkatan
aktivitas tertinggi yang diperoleh dari hasil
per-
cobaan yang terdiri dari : suhu optimum dan pH
op-
timum.
Prosedur karakterisasi enzim pektinase
ini
adalah
dengan mengukur aktivitasnya seperti
telah
dijelaskan pada gambar 7a dan 7b.
Pengukuran suhu optimum enzim yang
dihasilkan
40°c,
dengan membuat variasi suhu inkubasi menjadi
50°c,
GOOC
dan 70°c.
Untuk menentukan derajat keasaman optimum dari
enzim
pektinase
yang
dihasilkan
dibuat
larutan
buffer yang sesuai dengan pH yang dicobakan,
pH 3, 4, 5, 6 dan 7.
Buffer yang digunakan
sitrat dengan konsentrasi 1 Molar.
yaitu
buffer
IV.
A.
HASIL DAN PEMBAHASAN
PENELITIAN PENDAHULUAN
Produksi coklat di Indonesia akan terus
meningkat
seiring
dengan semakin meningkatnya permintaan
coklat
dunia,
sehingga limbah kulit buah dan plasenta
coklat
juga akan melimpah.
Selama ini hanya bagian biji
saja
yang dianggap mempunyai nilai ekonomis, sedangkan kulit
buah
coklat kurang dimanfaatkan lebih
produk yang lebih bernilai.
lanjut
menjadi
Walaupun ada masih
terba-
tas untuk pupuk perkebunan (Dewanto, 1986), dan
diman-
faatkan sebagai media pertumbuhan jamur (Riyadi, 1987).
Pemanfaatan
nyata
mempunyai
dibandingkan
kulit buah coklat sebagai media
ter-
kandungan protein
bila
yang
rendah
dengan dedak gandum yang biasa
digunakan
sebagai media, akan tetapi mempunyai kandungan
sumber
karbon
yang cukup tinggi.
Selain mempunyai
kandungan
sumber
karbon yang cukup tinggi, kulit buah
coklatpun
mempunyai kandungan pektin yang cukup tinggi yang dapat
digunakan sebagai senyawa pengimbas (induser), sehingga
memungkinkan
pemakaian kulit buah coklat
untuk
media
dalam memproduksi enzim pektinase (Pahlevi, 1987).
Penelitian
dengan
menggunakan
Aspersillus
Kemudian
ini diawali dengan produksi
kapang
Aspersillus
pektinase
niqer
dan
oryzae pada media padat kulit buah coklat.
dilakukan pemilihan dari kedua
jenis
kapang
I
tersebut
dalam produksi pektinase yang
terbaik
selama
waktu fermentasi 1 sampai 5 hari.
~ a r i hasil penelitian (Gambar 8) terlihat
bahwa
aktifitas enzim pektinase yang dihasilkan A. niqer mencapai maksimum pada hari ke empat fermentasi, sedangkan
oryzae pada hari kedua fermentasi.
trat
enzim
yaitu
yang tertinggi dihasilkan
Aktifitas
oleh
A- niqer
Unit/ml filtrat, dibandingkan dengan
0.09
orvzae yaitu
0.03
A-
Unit/ml filtrat.
Sedangkan dari data penelitian yang lain
hasil
fil-
terlihat
yang berfluktuasi dimana pada hari ke tiga
fer-
mentasi dari kedua jenis kapang terjadi penurunan aktifitas, hari ke empat fermentasi meningkat dan hari
lima
fermentasi menurun kembali.
Hal ini dapat
sebagai berikut : Enzim yang
rangkan
fermentasi media
padat adalah enzim
ke
dite-
diproduksi
dari
kasar, biasanya
tidak hanya menghasilkan satu jenis enzim tapi beragam.
Sehingga dengan adanya hasil enzim campuran, perlu
di-
perhatikan kemungkinan dari penghambatan sintesis enzim
tertentu
Sebagai
oleh
produk enzim yang
telah
contoh, protease merupakan salah
aktifitas
fermentasi, dapat
mendegradasi
terakumulasi.
satu
produk
enzim-enzim
lain yang memang diinginkan, apabila aktivitas protease
ini
terlalu tinggi.
adalah
strat
Hal lain yang harus
diperhatikan
adanya sifat-sifat elektrokimia permukaan
sehingga menyulitkan
proses
pemisahannya
subdan
hasil analisa yang dilakukan terhadap cairan fermentasi
tidak
lebih
(Suhartono,
rendah daripada keadaan
1989).
yang
Hasil Penelitian
sebenarnya
Pahlevi
(1987)
yang mempelajari sifat pektinase dari Aspersillus niqer
dengan fermentasi media padat limbah buah coklat menunjukkan bahwa aktifitas optimum dicapai pada hari
fermentasi yaitu 3.44 Unitlml, sedangkan Riyadi
kedua
(1987)
yang mempelajari sifat pektinase dari Aspersillus niser
dengan
fermentasi cair dari limbah buah coklat
menun-
jukkan bahwa aktifitas optimum dicapai pada hari
kedua
fermentasi yaitu 7.37 Unitlml.
Waktu fermentasi dilanjutkan sampai hari k e
Hasil
maksimum
empat
(84
dari A
jam)
.
niser dicapai
fermentasi,
kembali pada hari ke lima.
lalu
pada
terjadi
lima.
hari
ke
penurunan
Aktifitas yang menurun
ini
mungkin disebabkan oleh produk enzim yang mengalami kerusakan atau degradasi lebih lanjut setelah
Sedangkan
disebabkan
bila
jika
produksi
enzim
yang
oleh mekanisme "feedback"
produksi
tetap
dan
diiringi
terbentuk.
terhenti
represi,
dengan
dapat
tetapi
penurunan
aktifitas dapat diterangkan sebagai "feedback" inhibisi
yaitu
gangguan terhadap sisi aktif enzim
akhir hasil degradasi (Satyawiharja et al.,
oleh
produk
1985).
Berdasarkan hasil percobaan pada tahap pendahuluan ini,
untuk tahap selanjutnya dipilih kapang yang
menghasil-
kan aktifitas enzim tertinggi yaitu Asperqillus niqer.
1
2
3
4
5
Waktu Fermentasi (Hari)
=
Gambar
8.
A. ORYZAE
A . NIGER
Pengaruh jenis kapang terhadap
pekt inase
aktifitas
B.
PENGARUH PENAMBAKAN MINERAL
Sebelum
dedak
dan
amonium nitrat sebagai sumber nitrogen pada media
fer-
mentasi,
dilakukan
penambahan
urea,
dilakukan percobaan penambahan dua macam
lompok mineral ke dalam media kulit buah coklat.
keSerta
melakukan pemilihan kelompok mineral yang terbaik dalam
produksi
pektinase dari kedua macam
kelompok
mineral
yang ditambahkan.
Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa
penambahan
mineral pada media ternyata dapat meningkatkan
aktifi-
tas maksimum filtrat, akan tetapi memperlambat
pertum-
buhan Aspersillus
m, ha1
ini berdasarkan pengamatan
diha-
terhadap pertumbuhan dan kelebatan miselium yang
silkan, tidak sebanyak miselium yang
media
tanpa
dihasilkan
penambahan mineral, kemungkinan
ha1
dari
ini
terjadi disebabkan adanya penambahan mineral magnesium.
Karena
selain sebagai sumber nutrisi, garam
magnesium
dan kalsium sering digunakan sebagai pengendap
senyawa
kimia yang dapat mengganggu pertumbuhan kapang.
Magne-
sium
dengan
konsentrasi tinggi
kemungkinan menjadi
racun
bagi
(lebih dari
0.306%)
Aspersillus
niqer,
sedangkan kalsium tidak begitu berpengaruh
(Kauffman-
Cosla dan Tudor di dalam Cocker dan Greenshield, 1977).
Hasil penelitian Pahlevi (1987), yang mempelajari sifat
dengan
fermentasi
padat limbah buah coklat, menunjukkan bahwa
penambahan
pektinase
dari
Asoersillus
niqer
1
2
3
4
5
Waktu Fermentasi (Hari)
,
i
/
Mineral I
1(1 Mineral II
I
Gambar
9.
Pengaruh penambahan mineral I dan I1 terhadap aktifitas pektinase
larutan
mineral yang mengandung 0.02%
MgC12
semakin
menghambat pertumbuhan Asaeraillus niqer.
~ktifitas enzim
mineral
pada
tertinggi diantara
kedua
yang ditambahkan adalah enzim yang
media
dengan penambahan mineral I1
macam
dihasilkan
yaitu
Unit/ml filtrat dengan waktu fermentasi 3 hari,
0.166
tetapi
pada hari selanjutnya terjadi penurunan aktivitas
sam-
pai hari ke lima, sedangkan pada media yang ditambahkan
dengan mineral I aktifitas maksimum enzim yang dihasilkan yaitu 0.152 Unitjml filtrat pada hari ke empat fermentasi kemudian pada hari ke lima fermentasi cenderung
menurun.
Peningkatan aktifitas filtrat yang disebabkan
i
oleh penambahan mineral ini dimungkinkan adanya
bahan
kation divalen dan monovalen dari
penam-
mineral
yang
ditambahkan yang menstimulasi aktifitas enzim pektinase
yang ada dalam filtrat enzim, terutama kation kalsium.
Penambahan
CaC12
poligalakturonat
menyebabkan
liase
peningkatan
(Ward dan
Fogarty dan Kelly, 1983).
Fogarty
aktifitas
& dalam
Selain kation kalsium,
juga
magnesium dan ion organik lainnya dapat berfungsi sebagai aktifator yang menstimulasi aktifitas filtrat enzim
(Fogarty dan Kelly, 1983).
Menurut Wolf (1949), selain
unsur-unsur utama seperti karbon, nitrogen, fosfor
dan
sulfur, dalam pertumbuhannya Asperaillus niqer memerlukan unsur-unsur kelumit seperti ~ g + + ,~ n + + ,~ n + + ,CU++,
~ e + + ,~ i + + ,~ a + +dan ~ b + + . Pada penelitian selanjutnya
setiap unit percobaan ditambahkan larutan mineral 11.
C.
PENGARUH PENAMBAHAN SUMBER NITROGEN
Dalam
sangat
pertumbuhannya, kapang
dipengaruhi oleh
nitrogen
Menurut
baik
Asoersillus
ketersediaan
nitrogen
Aunstrup et al.
organik
senyawa-senyawa
maupun
(1979) rasio
niqer
anorganik.
antara
senyawa
karbon dan nitrogen yang sesuai sangat diperlukan untuk
pertumbuhan,
energi, pembentukan sel
dan
biosintesa
produk fermentasi kapang.
Menurut
niqer
Moore dan Lendecker
(1982),
Aspersillus
dalam pertumbuhannya berhubungan secara
dengan
zat-zat
Molekul-molekul
makanan yang
sederhana
terdapat
seperti gula
lansung
dalam
medium.
dan
komponen
lain yang terlarut disekeliling hifa dapat lansung
di-
serap ke dalam sel, sedangkan molekul-molekul lain yang
lebih kompleks seperti selulosa, pati dan protein harus
dipecah
terlebih dahulu sebelum diserap ke dalam
Untuk
itulah Aspersillus niqer
enzim
ekstraseluler seperti selulase, amilase,
menghasilkan
sel.
beberapa
kata-
lase, pektinase dan amiloglukosidase. Karena itu secara komersil kapang ini banyak digunakan dalam
pembuatan enzim.
penyerapan
dilihat pada
zat
industri
Mekanisme pemecahan makromolekul
makanan
Gambar
oleh
mikroorganisme
dan
dapat
10.
Protein sebagai sumber nitrogen yang terdapat pada
kulit buah coklat yang digunakan sebagai media
fermen-
tasi
protein
sangat
rendah bila dibandingkan
dengan
yang
terdapat pada dedak yang biasa digunakan
media
sebagai
pada produksi enzim, akan tetapi mempunyai
kan-
dungan sumber karbon yang cukup tinggi. Dengan demikian
media
perlu
ditambah sumber nitrogen
untuk
memenuhi
kandungan nitrogen yang diperlukan.
\
:7
i?
\
4'
9
,.
9.9-
/.
//
/
/)
1
/?
Enzim A
1' y----
polimer
t i d a j c de:a.t
\
\
/
\
lamt
\
3nqLm B
\
\
\
\
\
\
\
penyera.pa.n
oleh h i f a
b
produk
a~\a ra
0,:
ya.ng l e b i h
sederhana
1.
\,
\
0
F---------satuan polimer
yan- d a p a t l a r u t
Gambar
10.
Proses
penguraian dan penyerapan
makanan oleh Asperqillus niqer
zat
Banyak kapang yang dapat menggunakan bahan
nitro-
gen anorganik sederhana sebaik sumber nitrogen
seperti
yang
asam amino.
Beberapa macam
sumber
umum digunakan adalah dedak, amonium
urea.
organik
nitrogen
nitrat
dan
Sumber nitrogen yang dapat dimanfaatkan oleh mi-
kroba akan selalu menjadi asam amino.
Asam amino
yang
terbentuk karena adanya penambahan sumber nitrogen
organik berfungsi sebagai untuk stimulator
(Cocker dan
Greenshields,
1977
yang
an-
pertumbuhan
dikutip
oleh
Pahlevi, 1987) .
Penelitian
pengaruh
lanjutan dilakukan
untuk
mengetahui
penambahan sumber nitrogen yang terdiri
dedak padi, urea dan amonium nitrat terhadap
enzim
nitrat
pektinase yang dihasilkan.
yang
aktivitas
Konsentrasi
amonium
dan
ditambahkan adalah 1.5%, 3.0%
dari
4.5%,
konsentrasi urea yang ditambahkan yaitu 1.58, 3.0%
dan
4.5% serta dedak padi dengan konsentrasi 1.0%, 2.0% dan
3.0%.
1.
Pengaruh Penambahan Dedak
Pengaruh penambahan dedak padi sebagai
nitrogen
pada media fermentasi dengan
1.0%, 2.0%
nase
yang
sumber
konsentrasi
dan 3.0% terhadap aktifitas enzim pektidihasilkan dapat terlihat
pada
Gambar
11.
Aktifitas
dari
media
enzim
dengan
yang
tertinggi
penambahan
dedak
dihasilkan
3.0% dengan
1
3
2
5
4
Waktu Fermentasi (Hari)
..........................
.
Kontrol
r-7
Gambar
~
11.
~ 2.0%
d
~
f&T
Dedak 1.0%
mki!!
Dedak 3.046
Pengaruh penambahan dedak padi
dap aktifitas enzim pektinase
........
terha-
waktu
fermentasi 72 jam (3 hari).
terjadi
yang
karena dedak mempunyai
Hal
ini
kandungan
cukup tinggi yaitu 13.3 %
dapat
protein
(Houston dan
Koh-
ler, 1970 di dalam Widyawati, 1990).
Aktifitas
dan
filtrat enzim
cenderung
meningkat
kemudian turun lagi dengan bertambahnya
fermentasi (Gambar
11).
waktu
ter-
Penurunan aktifitas
sebut kemungkinan disebabkan oleh makin
menurunnya
jumlah senyawa pengimbas (pektin) yang ada,
karena
terjadi sintesa enzim pektinase. Kecenderungan tersebut
sesuai dengan hasil penelitian
Satyawiharja
et al., (1985), bahwa produksi enzim pektinase
pengaruhi oleh kandungan nitrogen sebagai
enzim
dan pektin sebagai pengimbas dan
keseimbangan
(1988),
antara
keduanya.
di-
penyusun
harus
Menurut
banyak enzim yang aktif terhadap
ada
Fardiaz
substrat
yang mengandung nitrogen direpresi oleh amonia atau
asam
amino.
Kemungkinan lain yaitu waktu
fermen-
tasi yang berpengaruh terhadap aktifitas enzim yang
dihasilkan,
karena enzim akan cepat turun
puncak aktifitas terlampaui (Thourton
et
al., 1979).
yang
dalam Wang
Hasil penelitian Widyawati
mempelajari sifat pektinase dari
aktifitas
optimum dicapai pada hari
fermentasi yaitu 7.36 Unit/ml.
(1990)
Asperqillus
niqer dengan fermentasi padat dedak padi
kan
setelah
menunjukke
tiga
2.
Pengarub Penambahan Amonium Nitrat
Amonium
nitrogen
oleh
As~erqillus
dimanfaatkan
sebagai sumber
beberapa jenis kapang
niaer
untuk pertumbuhan
antara
dan
lain
produksi
Amonium nitrat juga dapat dimanfaatkan oleh
enzim.
Asperqillus
dan
nitrat
niqer sebagai sumber nitrogen
Greenshield, 1977 yang dikutip
oleh
(Cocker
Pahlevi,
1987).
Penambahan amonium nitrat dari keempat konsentrasi yang ditambahkan (seperti terlihat pada
bar
Gam-
12) menunjukkan bahwa penambahan amonium
ni-
trat sebanyak 3.0% memberi aktifitas pektinase 3ang
tertinggi yaitu 0.168 Unit/ml filtrat pada hari
empat fermentasi, sedangkan pada hari k e lima
ke
fer-
mentasi kembali terjadi penurunan aktifitas
enzim.
Selanjutnya dalam perbandingan peningkatan
aktifi-
tas
trat
enzim antara keempat konsentrasi
terlihat
bahwa
amonium
konsentrasi 1.5%
dan
ni3.0%
tidak terlalu besar bedanya, sedangkan
konsentrasi
4.5% terlihat lebih rendah dari k e dua
konsentrasi
sebelumnya.
amonium
Hal tersebut diduga karena
nitrat sebesa