35
Schizophillum sp. Walaupun enzim selulase dapat diproduksi oleh berbagai macam mikroorganisme, enzim selulase dari T. reesei atau T viride telah banyak
dipelajari dan mempunyai karakteristik yang paling baik. Proses produksi etanol menggunakan T. reesei pada tahap proses
sakarifikasi. Dengan konsentrasi enzim yang sama namun kondisi substrat yang berbeda-beda, diperoleh hasil bahwa kandungan glukosa meningkat secara
signifikan. Hasil glukosa tertinggi ~ 64 ditemukan di 0,02 g enzim g substrat dan hasil terendah ~ 26 adalah di enzim ~ 0,1 g g substrat Harun dan
Danquah, 2011. Selanjutnya Choi et al. 2011, menjelaskan bahwa, penggunaan katalis enzim pada hidrolisis pati dengan menggunakan α-amylase dan
amyloglucosidase yang
dihasilkan mikroorganisme
B. licheniformis
dan Aspergillus niger
dapat mengkonversi pati menjadi gula pereduksi pada ganggang mikro Chlamydomonas reinhardtii .
2.12. Enzim Penghidrolisis Pati
2.12.1 Alfa Amilase
Alfa amilase merupakan enzim ekstraselular yang dapat diperoleh antara lain dari kapang Aspergillus oryzae
Iskandar 1994. Enzim α-amilase dapat berasal dari tanaman seperti dari malt dan dari air ludah dan pankreas manusia
Judoamidjojo et al. 1989. Enzim α-amilase menghidrolisis ikatan 1,4-glikosidik
pada amilosa dan amilopektin secara acak. Enzim α-amilase memiliki gugus karboksil dan nitrogen pada sisi aktifnya. Substrat membentuk komplek adsorpsi
dengan enzim dimana posisi ikatan glukosidik dalam posisi saling berhadapan dengan gugus karboksil dan kelompok imidazol. Karboksil anion menyerang
bagian nukleofil C 1 dari substrat yang bertujuan untuk menetralkan rantai ion amidazol. Pada reaksi deglukosilasi, kelompok imidazol menjadi dasar untuk
memisahkan komponen air pada posisi C 1 Naz 2002. Aktivitas enzim α- amilase dapat diukur berdasarkan penurunan kadar pati yang larut atau jumlah
gula pereduksi yang terbentuk Judoamidjojo et al. 1989. Enzim α-amilase dari
Bacillus licheniform memiliki kisaran pH optimum pada 5 - 7 dan suhu optimum antara 90 – 105 °C Naz 2002. Hasil penelitian Wibisono 2004 memperlihatkan
bahwa pH optimum α-amilase adalah 5,2 dan suhu optimum 95 °C.
Confidential
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
