36
2.12.2. Amiloglukosidase AMG
Enzim sakarifikasi yang digunakan amiloglukosidase AMG simultan. Amiloglukosidase AMG merupakan nama dagang dari glukoamilase yang
diproduksi oleh NOVO. Glukoamilase merupakan enzim yang diperoleh dari mikroba yaitu kapang dan khamir. Enzim komersial ini biasanya berasal dari
Aspergillus niger Naz 2002. AMG dikenal dengan nama lain α-1,4-glukan
glukohidrase atau EC 3.2.1.3. AMG memecah ikatan polimer monosakarida pada bagian luar dan menghasilkan unit-unit glukosa dari ujung non pereduksi rantai
polimer pati. Walaupun hidrolisis oleh AMG lambat, namun meningkat bersamaan panjang rantai dari substrat. Produk akhir dari AMG adalah glukosa
dalam konfigurasi β Naz 2002. Menurut Naz 2002, AMG memiliki pH optimum 4,0 – 4,4 dan stabil pada rentang pH 3,5 – 5,5. Enzim ini stabil pada
suhu 40 – 65 °C dan untuk menghidrolisis pati suhu dan pH optimumnya adalah suhu 58 – 65 °C dan pH 4,2. AMG memiliki pH optimum sekitar 4 - 5
Judoamidjojo et al. 1989. Berdasarkan penelitian Akyuni 2004, suhu dan pH optimum glukoamilase adalah 60°C dan pH 4,5
.
2.13. Proses Fermentasi
Proses fermentasi dimaksudkan untuk mengubah glukosa menjadi etanol alkohol dengan menggunakan yeast. Alkohol yang diperoleh umumnya
mempunyai konsentrasi 8 - 10 volume. Proses fermentasi etanol dimulai dengan kesetimbangan masa energi, dan bioreaktor yang sesuai diperlukan dalam
pelaksanaanya. Beberapa unsur yang diperlukan dalam fermentasi etanol meliputi substrat yang berupa glukosa, nutrisi atau suplemen serta mikroorganisme
Pada tahap awal, yeast memerlukan oksigen untuk pertumbuhannya. Selanjutnya terjadi proses akumulasi CO
2
dan reaksi berubah menjadi anerob. Pada kondisi anaerob, yeast memanfaatkan glukosa menjadi etanol, dan diakhir
proses fermentasi dihasilkan gas-gas antara lain CO
2
dan aldehid. Gas CO
2
mencapai 35 volume. Dalam rangka menghasilkan etanol yang berkualitas, gas- gas tersebut harus dihilangkan sehingga dapat diperoleh etanol dengan kemurnian
Confidential
37
sekitar 30-40 Prescott dan Dunn 1981. Reaksi fermentasi yang terjadi pada proses produksi etanol secara sederhana dapat dilihat pada reaksi berikut:
C
6
H
12
O
6
→ 2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Pada reaksi di atas, 70 energi bebas yang dihasilkan dibebaskan sebagai panas. Secara teoritis 51,5 karbohidrat diubah menjadi etanol dan 48,9
menjadi CO
2
. Khamir yang sering digunakan pada tahap fermentasi etanol adalah Saccharomyces cereviceae, karena jenis ini dapat berproduksi tinggi, toleran
terhadap etanol yang cukup tinggi 12-18 vv, tahan terhadap kadar gula tinggi dan tetap aktif melakukan fermentasi pada suhu 4 - 32
C Harrison dan Graham 1970. Secara umum khamir dapat tumbuh dan memproduksi etanol secara efisien
pada pH 3,5 - 6,0 dan suhu 28 - 35
o
C. Konsentrasi khamir yang digunakan pada proses fermentasi sebesar 5 gL bahan kering Sassner, 2008. Laju awal produksi
etanol dengan menggunakan khamir akan meningkat pada suhu yang lebih tinggi, namun produktifitas keseluruhan menurun karena adanya pengaruh peningkatan
etanol yang dihasilkan Ratledge 1991. Produksi etanol dari substrat gula oleh khamir Saccharomyces cereviseae
merupakan proses fermentasi dengan kinetika sangat sederhana karena hanya melibatkan satu fasa pertumbuhan dan produksi. Pada fase tersebut glukosa
diubah secara simultan. menjadi biomassa, etanol dan CO
2
. Terdapat dua parameter yang mengendalikan pertumbuhan dan methabolisme khamir dalam
keadaan anaeorobik, yaitu konsentrasi gula dan etanol. Secara kinetik glukosa berperan ganda, pada konsentrasi rendah kurang dari 1 gl merupakan substrat
pembatas, sedangkan pada konsentrasi tinggi lebih dari 300 gl akan menjadi penghambat Mangunwidjaja 1994. Selama proses fermentasi juga menimbulkan
panas, bila tidak dilakukan pendinginan, maka suhu akan terus meningkat sehingga proses fermentasi terhambat Oura 1983. Hasil penelitian Harun et al
2009, dengan ganggang mikro jenis Chlorococum sp dalam produksi etanol menggunakan khamir Saccharomyces bayanus dibawah kondisi fermentasi yang
berbeda menghasilkan etanol dengan konsentrasi 3,83 gL dengan biomassa 10 g L.
Proses fermentasi penelitian ini menggunakan Saccharomyces cerevisiae merupakan salah satu spesies khamir yang memiliki daya konversi gula menjadi
Confidential
Kategori