III. METODOLOGI PENELITIAN
A. BAHAN DAN ALAT
Bahan utama yang digunakan adalah nira tebu berumur sekitar 10 bulan dengan sistem penebangan bakar yang berasal dari kebun rakyat di wilayah
Bogor, Jawa Barat. Bahan kimia yang digunakan adalah dekstranase Purasil L Plus dari NOVO, Plate Count Agar PCA, Dekstran p.a T2000 MW 2.000.000
dari bakteri Leuconostoc mesenteroides SIGMA, bufer sitrat, Trichloro Acetic Acid TCA, alkohol 96, fenol, H
2
SO
4
pekat, DNS Dinitro Salisilic acid, NaOH, serta bahan kimia lainnya.
Peralatan yang digunakan adalah mesin giling tebu, peralatan gelas, autoklaf, saringan 150 mesh, inkubator, Quebec colony counter, waterbath,
pH-meter, mikropipet, sentrifus, Comecta SA Cannon-Fenske Routine
viscometer, spektrofotometer HACH, refraktometer Abbe, serta peralatan lainnya.
B. METODE PENELITIAN 1. Karakterisasi Nira Tebu Bakar Tertunda Giling
Tebu ditebang secara manual menggunakan pisau pada bagian bawah. Dalam keadaan utuh, tebu dibakar menggunakan kayu bakar atau daun
kering. Pembakaran dihentikan saat tujuan pembakaran tercapai yaitu hilangnya sampah atau pengotor trash pada batang tebu. Selanjutnya
dilakukan penundaan giling pada 0, 12, 24, dan 48 jam. Ekstraksi dilakukan di setiap penundaan giling 0, 12, 24, dan 48 jam
menggunakan mesin penggiling tebu. Tebu tertunda giling dipotong-potong menjadi pendek dan tipis untuk memudahkan penggilingan. Penggilingan
dilakukan tanpa penambahan air. Selanjutnya nira disaring menggunakan saringan berukuran 150 mesh dan dilakukan analisa.
Analisa utama yang dilakukan terdiri dari analisa rendemen, pertumbuhan bakteri L. mesenteroides dan kadar dekstran dekstran yang
terbentuk. Analisa saat penundaan giling 48 jam terdiri dari analisa TSS,
12 viskositas, kadar total gula, kadar gula pereduksi, kadar sukrosa, suhu, dan
pH. Prosedur analisa lengkap disajikan pada Lampiran 1.
a. Analisa Rendemen Nira
Analisa rendemen nira dilakukan untuk mengetahui rendemen nira bb.
b. Analisa Pertumbuhan Bakteri L. mesenteroides
Pertumbuhan bakteri L. mesenteroides dihitung menggunakan metode Total Plate Count TPC Apriantono et al., 1989 terhadap
sampel nira tebu bakar tertunda giling 0, 12, 24 dan 48 jam. Prosedur analisa pertumbuhan bakteri disajikan pada Lampiran 1.
c. Kadar Dekstran Dekstran Yang Terbentuk
Dekstran yang terbentuk diukur menggunakan metode kabut Mochtar, 1995. Pengukuran dilakukan pada nira tebu bakar tertunda
giling 0, 12, 24 dan 48 jam. Prosedur analisa dekstran disajikan pada Lampiran 1.
2. Karakterisasi Dekstranase a. Suhu Optimum
Penentuan suhu optimum dekstranase dilakukan menggunakan metode uji aktivitas enzim yang dilakukan Madhu et al. 1984.
Sebanyak 2 ml dekstran T2000 SIGMA konsentrasi 300 ppm di dalam bufer sitrat pH 5.4 diinkubasi bersama dengan 1 ml dekstranase
pengenceran 500 kali selama 15 menit pada suhu 30, 40, 50, dan 60°C. Pengukuran gula pereduksi yang terbentuk dilakukan menggunakan
metode DNS. Prosedur analisa kadar gula pereduksi disajikan pada Lampiran 1.
b. Aktivitas Dekstranase
Penentuan aktivitas dekstranase dilakukan menggunakan metode uji enzim yang dilakukan Madhu et al. 1984. Sebanyak 2 ml dekstran
T2000 SIGMA konsentrasi 300 ppm di dalam bufer sitrat pH 5.4 diinkubasi bersama dengan 1 ml dekstranase pengenceran 500 kali
selama 15 menit pada suhu optimum yang telah ditentukan. Pengukuran
13 gula pereduksi yang terbentuk dilakukan menggunakan metode DNS.
Prosedur analisa kadar gula pereduksi disajikan pada Lampiran 1. Satu unit Dekstranase UD didefinisikan sebagai jumlah enzim
yang digunakan untuk membebaskan 1 µ mol glukosa gula pereduksi dalam 1 menit. Aktivitas spesifik dekstranase didefinisikan dalam unit
dekstranase per mg protein. Uji kadar protein dekstranase dilakukan menggunakan uji Bradford. Prosedur analisa Bradford disajikan pada
Lampiran 1.
c. Pendugaan Dosis dan Waktu Inkubasi Dekstranase
Karakterisasi ini bertujuan mengetahui pola penurunan dekstran akibat proses degradasi dekstranase yang dianalisa menggunakan
metode kabut Hasan, 1999. Nilai pH yang digunakan adalah pH dekstran pada kisaran 5.0 5.5 yang sesuai dengan pH alami nira. Suhu
yang digunakan adalah suhu optimum hasil tahap penentuan suhu optimum. Percobaan dilakukan dengan mendegradasi dekstran 1000
ppm menggunakan kombinasi perlakuan dosis dekstranase 0, 50, 75 dan 100 UDl dekstran dan waktu inkubasi 0, 60, 120, dan 150 menit.
Paramater yang digunakan untuk mengetahui kisaran dosis dekstranase dan waktu inkubasi optimum adalah dengan mengukur
jumlah dekstran yang paling banyak terdegradasi. Jumlah dekstran diukur menggunakan metode kabut Hasan, 1999. Prosedur analisa
dekstran disajikan pada Lampiran 1.
3. Degradasi Dekstran Dalam Nira
Setelah proses ekstraksi, nira dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer sebanyak 500 ml dalam tiap labu. Rancangan percobaan yang dilakukan
adalah dua faktor perlakuan yaitu dosis enzim DE dan waktu inkubasi WI. Masing-masing faktor terdiri dari empat taraf perlakuan.
Kondisi optimum degradasi dekstran sesuai dengan hasil tahap analisa karakterisasi dekstranase. Kondisi tersebut terdiri dari kisaran dosis
dekstranase, waktu dan suhu inkubasi.
14 Dosis dekstranase yang digunakan yaitu 0, 80, 100, dan 120 UDl nira.
Setelah ditambahkan dekstranase, nira diinkubasi pada suhu 50
o
C. Suhu ini sesuai pula dengan suhu nira hasil ekstraksi di pabrik gula Sumarno, 1994.
Sampel diambil setiap perlakuan dosis dekstranase pada masing-masing perlakuan waktu inkubasi yaitu 0, 30, 60, dan 90 menit.
Analisa yang dilakukan untuk mengetahui perubahan penambahan dekstranase di setiap taraf perlakuan terdiri dari kadar gula pereduksi, kadar
dekstran terdegradasi, viskositas, TSS, dan pH nira. Pengukuran masing- masing parameter dilakukan sebanyak dua ulangan. Prosedur analisa kadar
gula pereduksi, kadar dekstran terdegradasi, viskositas, TSS, dan pH nira disajikan pada Lampiran 1.
15
C. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan disusun untuk mengetahui pengaruh perbedaan penggunaan dosis dan waktu inkubasi dekstranase pada nira. Rancangan
percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap RAL dua faktorial. Faktor DE adalah dosis enzim dan faktor WI adalah waktu inkubasi
dekstranase. Masing-masing terdiri dari empat taraf faktor DE DE = 0, DE
1
= 80 , DE
2
= 100 dan DE
3
= 120 UDl nira dan empat taraf faktor WI WI = 0,
WI
1
= 30, WI
2
= 60, dan WI
3
= 90 menit dilakukan sebanyak dua ulangan, sehingga terdapat 32 unit percobaan secara duplo. Model matematis yang
digunakan untuk rancangan tersebut adalah: Yijk = µ + DEi + WIj + DEWIij + kij
dengan i = 1,2,3,4 ; j = 1,2,3,4; dan k = 1,2 ; dimana : Y
ijk
: Parameter respon dari pengaruh taraf ke-i faktor A dan pengaruh taraf ke-j faktor B pada ulangan ke-k.
µ :
Pengaruh rata-rata
DEi : Pengaruh taraf ke-i faktor A faktor dosis enzim
WIj : Pengaruh taraf ke-j faktor B faktor waktu inkubasi
DEWIij : Pengaruh kombinasi faktor Adan B taraf ke ij faktor kombinasi dosis enzim dan waktu inkubasi
kij : Pengaruh kesalahan percobaan pada ulangan ke-k.
Sudjana, 1992.
16 Gambar 2. Diagram alir penelitian
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. KARAKTERISTIK NIRA
Proses pembakaran tebu dilakukan dengan cara menebang tebu terlebih dahulu kemudian dibakar menggunakan daun atau kayu kering. Hal ini
dilakukan karena kendala teknis di lapangan yang menyulitkan pembakaran tebu dalam keadaan tegak. Pembakaran bertujuan untuk membersihkan bahan
material yang tidak terpakai trash pada proses pengolahan tebu, sehingga pembakaran dihentikan ketika tujuan tersebut tercapai. Menurut Benjamin
2001, pembakaran tebu sebelum pemanenan dapat menghilangkan 30-50 dari sampah daun, yang merupakan 20-25 total berat tanaman.
Suhu pembakaran tebu pada penelitian ini adalah kondisi yang tidak dapat dikontrol, begitu juga dengan lama waktu pembakaran. Menurut ISSCT
1997, penelitian menunjukkan bahwa suhu permukaan batang mencapai 400ºC selama 3 detik dan 98ºC pada 1 mm di bawah permukaan batang oleh
adanya pembakaran. Pembakaran ini melelehkan lapisan lilin pada batang tebu. Pemanasan yang tinggi dapat menyebabkan jaringan penyimpanan dalam
batang rusak dan menyebabkan bakteri mudah menginfeksi batang tersebut. Proses pembakaran dan tebu yang telah dipotong disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. a Proses pembakaran tebu; b Tebu bakar potong a
b
Kategori