8 α-amilase
berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau
strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Selain itu, kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang
menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah molekul yang meningkatkan aktivitas enzim. Hidrolisis dengan menggunakan enzim memiliki berbagai keuntungan antara lain enzim
bekerja secara spesifik pada percabangan tertentu sehingga produk yang dihasilkan sesuai dengan keinginan. Selain itu, enzim dalam jumlah yang sedikit dapat mengencerkan sejumlah besar substrat
sehingga biaya yang dibutuhkan relatif lebih murah Pomeranz 1991. Keuntungan lain dalam penggunaan enzim, yaitu: kondisi proses dalam penggunaan enzim dapat dikontrol dan juga produk
samping yang dihasilkan lebih sedikit serta kerusakan warna juga dapat diminimalkan.
2.4.1 Enzim α-amilase
Enzim α-amilase merupakan enzim ekstraseluler yang mampu menghidrolisis ikatan α-1,4 glikosidik pada pati. Enzim
α-amilase dapat diperoleh dari hewan, tumbuhan dan mikroorganisme. Enzim tersebut bekerja spesifik pada proses perombakan pati menjadi glukosa. Berikut ini adalah
reaksi hidrolisis pati secara enzimatis, yaitu:
C
6
H
10
O
5
n n C
6
H
12
O
6
Proses hidrolisis pati oleh α-amilase berlangsung dalam dua tahap, yaitu degradasi amilosa dan degradasi amilopektin. Degradasi amilosa menghasilkan maltosa dan maltotriosa yang terjadi secara
acak. Hal ini diikuti dengan menurunnya viskositas dengan cepat. Selain itu, α-amilase juga dapat
menurunkan intensitas warna biru iod Reilly 1985. Kemudian, pada tahap kedua terjadi penguraian membentuk glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir dan tidak acak. Pada tahap ini pembentukan
terjadi relatif sangat lambat Tahap kedua yaitu degradasi amilopektin oleh
α-amilase. Pada tahap ini dihasilkan glukosa, maltosa dan suatu bagian kecil yang tertinggal sebagai campuran polisakarida yang tidak terhidrolisis
yang disebut α-limit dekstrin, serta oligosakarida yang terdiri dari empat atau lebih glukosa yang mengandung ikatan α-1,6 glikosidik.
Hidrolisis dengan α-amilase dapat menghasilkan beberapa produk hidrolisat pati dengan sifat- sifat tertentu yang didasarkan pada nilai DE dextrose equivalent. Nilai DE 100 adalah murni
dekstrosa sedangkan nilai DE 0 adalah pati alami. Hidrolisat dengan nilai DE 3 – 20 adalah
maltodekstrin, hidrolisat dengan nilai DE 42 – 63 adalah sirup campuran, hidrolisat dengan nilai DE
48 – 63 adalah sirup maltosa, sedangkan hidrolisat dengan nilai DE antara 96 – 98 adalah sirup
glukosa Kennedy et al. 1995.
2.4.2 Enzim Selulase
Selulosa merupakan polisakarida linier dari residu glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β-1,4
glikosidik. Selulosa terdiri dari daerah kristalin dan daerah amorf non kristalin yang membentuk suatu struktur dengan kekuatan tegangan tinggi yang pada umumnya tahan terhadap hidrolisis
enzimatik terutama pada daerah kristalin. Selulosa dapat dihidrolisis oleh kelompok enzim selulase
9 yang terdiri dari suatu kompleks campuran dari enzim dengan spesifisitas berbeda dalam
menghidrolisis ikatan glikosidiknya Howard et al. 2003. Enzim selulase terdiri dari tiga komponen besar yakni endoglukanase atau endo-1,4-
β- glukanase Cx, ekso-1,4-
β-glukanase atau selobiohidrolase C
1
serta β-glukosidase atau selobiase.
Endoglukanase Cx yang sering disebut karboksimetilselulosa CM-selulase, berperan dalam memulai serangan acak pada sisi internal daerah amorf dari serat selulosa sehingga sisi yang terbuka
dapat diserang oleh selobiohidrolase. Selobiohidrolase C
1
mampu menghidrolisis daerah kristalin selulosa, kemudian bekerjasama dengan endoglukanase membebaskan selobiosa dari serat selulosa.
Selobiosa merupakan produk akhir yang menghambat selobiohidrolase dan juga tidak dapat dihidrolisis oleh endoglukanase. Oleh karena itu, selobiosa kemudian dihidrolisis oleh
β-glukosidase sehingga menghasilkan glukosa. Mekanisme kerja enzim selulase disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Mekanisme kerja ketiga tipe enzim selulase Anonim 2005
2.4.3 Enzim Xilanase
