16 Faktor-faktor yang berpengaruh pada proses hidrolisis enzim diantaranya yaitu
kualitas dan konsentrasi substrat, metode perlakuan awal yang diaplikasikan, aktivitas enzim selulase dan kondisi proses hidrolisis seperti suhu dan pH. Suhu dan pH optimum
merupakan fungsi dari bahan, sumber enzim dan waktu hidrolisis. Suhu dan pH optimum pada enzim selulase umumnya pada 40 – 50
o
C dan pH 4 – 5, sehingga waktu yang digunakan tergantung pada kondisi tersebut.
Hidrolisis enzimatik tongkol jagung yang diberi perlakuan awal H
2
SO
4
1 pada suhu 180
o
C kemudian dihidrolisis dengan enzim selulase kasar T. viride dan enzim glukoamilase kasar A.niger yang dilakukan pada suhu 50
o
C, pH 4,8 selama 60 jam menghasilkan 45,7 gL etanol melalui sistem produksi fed batch Chen et al. 2007
Salah satu faktor utama yang berpengaruh terhadap hasil yang diperoleh dan kecepatan hidrolisis enzimatis adalah substrat. Konsentrasi substrat yang tinggi dapat
menyebabkan penghambat yang memperlambat proses hidrolisis. Terjadinya penghambat oleh substrat tergantung pada perbandingan antara banyaknya enzim terhadap banyaknya
substrat. Masalah pengadukan dan perpindahan panas juga akan timbul pada substrat yang berkonsentrasi tinggi. Banyaknya enzim yang ditambahkan pada substrat sangat
berpengaruh terhadap kecepatan proses hidrolisis. Semakin banyak enzim yang ditambahkan akan semakin cepat proses hidrolisis yang terjadi dan hasil yang diperoleh
juga semakin banyak, tetapi semakin tinggi biaya yang harus dikeluarkan. Banyaknya enzim yang ditambahkan pada substrat biasanya 5 – 35 FPUgram substrat. Pengurangan
biaya untuk penyediaan enzim pada proses hidrolisis enzim dapat dilakukan dengan daur ulang enzim selulase. Bercampurnya enzim dalam hidrolisat dan terbentuknya sisa proses
yang berupa padatan kemungkinan lignin mempersulit proses pemisahan enzim. Alternatif yang dapat dilakukan untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan aplikasi
imobilisasi enzim selama proses.
2.6 Trichoderma viride
T. viride termasuk dalam genur Trichoderma, famili Moniliaceae dan ordo
Moniliales. Kapang ini mudah dilihat karena penampakannya berserabut seperti kapas, namun jika spora telah timbul akan tampak berwarna hijau tua. T. viride
mampu memproduksi komplek enzim selulase yang lengkap yaitu endoselulase dan eksoselulase
17 yang dapat menghidrolisis selulosa kristalin dan selulosa non kristalin. Pada enzim
selulase dapat terjadi sinergisme antara eksoselulase dengan endoselulase, melainkan juga antar eksoselulase.
Pertumbuhan T. viride optimal pada pH sekitar 4,0, sedangkan untuk produksi enzim selulase mendekati ph 3,0. Selama produksi enzim, pH harus dipertahankan dalam
kisaran 3,0 – 4,0 karena inaktivasi enzim akan terjadi di bawah pH 2,0. Suhu optimum pertumbuhan
sekitar 32 – 35
o
C dan untuk produksi enzim sekitar 25 – 28
o
C. Karakteristik dari enzim selulase T. viride
adalah memiliki pH optimum 4,0 dan akan tetap stabil pada pH 3 – 7. suhu optimum adalah 50
o
C dan aktivitasnya akan menurun jika suhunya lebih dari 50
o
C. T. viride
selain mampu memproduksi enzim selulase, juga dapat menghasilkan enzim endo-1,4-
β-xilanase yang dapat mendegradasi xilan. Berat molekul xilanase yang dihasilkan dari T. viride
adalah sebesar 22.000 dalton Ujiie et al. 1991; Tholudur 1999. Palmvist et al. 1997 dan
Larsson et al. 1999, melaporkan Trichoderma
mampu secara simultan melakukan proses detoksifikasi dan produksi enzim secara simultan pada hidrolisat asam yang mengandung senyawa-senyawa inhibitor seperti
furfural dan HMF. Kapang ini juga mampu memetabolisme gula dari golongan pentosa maupun heksosa dan tidak terlalu sensitif terhadap material-material lignoselulosik.
2.7 Aspergillus niger
Aspergillus niger termasuk genus Aspergillus, famili Eurotiaceae dan ordo Eurotiales. Kapang ini mempunyai miselium bercabang dan berseptat. Kapang umumnya
bersifat aerob dan tumbuh baik pada kisaran suhu 25 – 30
o
C, namun genus Aspergillus dapat tumbuh pada kisaran suhu 35 – 37
o
C. Kapang ini dapat tumbuh dengan baik pada suhu 30
o
C dengan pH optimum 7,0 atau agak asam dan besifat tidak tahan panas. A. niger dalam media pertumbuhan dapat langsung mengkonsumsi molekul-molekul
sederhana seperti gula dan komponen lain yang larut disekitar hifa, namun untuk molekul-molekul yang lebih kompleks seperti selulosa, pati dan protein harus dipecah
terlebih dahulu sebelum masuk kedalam sel. Pembentukan enzim ekstraseluler A. niger berlangsung lebih baik pada suhu
kamar yaitu 25 – 28
o
C dari pada suhu optimum pertumbuhannya 37,8
o
C. Sintesis
18 enzim akan menurun pada suhu lebih dari 30
o
C karena energi respirasi lebih banyak dipergunakan untuk pembentukan spora dari pada untuk membentuk miselium.
A. niger dikenal sebagai kapang penghasil asam sitrat, anilin, pektinase, selulase, β-1,4-glikan hidrolase, protease, α-amilase, glukoamilase, maltase, β-galaktosidase, α-
glukosidase, β-glukosidase, asam glukonat, glukosa oksidase, asam oksalat,
fosfodiestrase, ribonuklease, pupulan 4- glukanohidrolase, β-xilosidase, xilanase dan
lipase. Glukoamilase dari A. niger menunjukkan bobot molekul berkisar 54-112 k D dan pH optimum berkisar antara 4,0-5,0. Temperatur optimum aktivasi berkisar antara 40 –
65
o
C Selvakumar et al. 1996.
2.8 Saccharomyces cerevisiae
