23 Di
2
N
2-n
? NRe = -----------
........... 12 Kk
s n-1
Keterangan : NRe : bilangan Reynolds N: kecepatan putaran agitasi
? : densitas cairan kultivasi Di : garis tengah agitator k
s
: konstanta untuk six bladed disc turbine yang besarnya 11,5 Konsumsi tenaga P yang dibutuhkan untuk menggerakkan agitator mengikuti
persamaan sebagai berikut: Np Di
5
N
3
? P = ---------------- .................................... 13
gc Keterangan : Np = bilangan tenaga
P : tenaga yang terserap oleh agitator gc = faktor konversi 9,81 kg mkg det
2
Aplikasi Xila nase
Selama dekade terakhir ini, potensi bioteknologi dari aplikasi xilanase telah menjadi perhatian utama para peneliti, karena xilanase berpotensi digunakan bermacam-
macam industri antara lain untuk industri pangan, pakan serta pulp dan kertas Beg et al. 2001.
1. Pemanfaatan Xilanase Untuk Proses Pembuatan Kertas.
Pada pembuatan kertas, xilanase digunakan untuk menghilangkan hemiselulosa dalam proses bleaching. Pengembangan aplikasi xilanase untuk biobleaching pada
mulanya ditemukan oleh Viikari et al. 1986. Enzim ini sebagai pengganti cara kimia sehingga pencemaran racun limbah kimia akan dihindari dan lebih murah Ruiz- Arribas
et al. 1995, Viikari et al., 1994. Bahan baku kayu pembuat kertas setelah melalui proses
digester dan pencucian, sebenarnya masih dalam keadaan kotor derajat putihnya
rendah. Untuk menghasilkan kertas yang bermutu tinggi perlu dilakukan proses pemutihan. Proses pemutihan bertujuan untuk menghilangkan lignin, hemiselulosa
penyebab warna coklat, dan zat ekstraktif yang dikandung dari hasil pencucian dan penyaringan. Proses pemutihan biasanya dilakukan bertahap, karena mempunyai
kelebihan diantaranya adalah nilai derajat putihnya tinggi. Proses bertahap ini terdiri atas tahap klorinasi, ekstraksi, dan penambahan klorin dioksida. Klor adalah bahan beracun,
24 sehingga klor sisa proses yang dibuang ke perairan sungai akan membuat polusi yang
tinggi. Polusi terbesar di Indonesia berasal dari pabrik kertas. Jumlah pabrik kertas yang sudah beroperasi di Indonesia saat ini lebih dari 14 perusahaan, dan belum satupun
menggunakan proses enzimatis dalam proses pemutihan. Dengan demikian untuk mendukung pelestarian lingkungan maka perlu segera diaplikasikan proses ramah
lingkungan clean processing tersebut di Indonesia. Penggantian penggunaan klor untuk pemutihan kertas, telah memberikan peluang untuk aplikasi bioteknologi. Untuk proses
pembuatan kertas diharapkan xilanase yang digunakan adalah termostabil dan tahan pada pH tinggi Nakamura et al. 1993, dan jenis enzimnya adalah endoxilanase Kantelinen et
al. 1988, Paice et al. 1988, Viikari et al. 1994, serta diharapkan free celulase Garg et al.
1996, 1998. Namun demikian kombinasi xilosidase atau xilanolitik lain dan hemiselulolitik dengan endoxilanase telah menunjukkan efektif pada perbaikan mutu
kertas Kantelinen et al. 1993, Clark et al. 1990. Penggunaan xilanase dan enzim-enzim sejenisnya pada proses pemutihan kertas membantu pengurangan jumlah kappa dan
meningkatkan derajat putih kertas Viikari et al 1994, Yang et al. 1995. Sejumlah kajian pengaruh xilanase pada pemutihan kertas yang dilakukan dengan enzim berasal dari
Trichoderma sp , ternyata pengurangan penggunaan klor mencapai 20-30 Viikari et al.
1994. Xilanase termostabil dari bakteri anaerobik termofilik Dictyoglomus sp. telah diuji
kemampuannya dalam proses pemutihan pulp. Perlakuan xilanase pada suhu 80
o
C dan pH 6-8 menghasilkan peningkatan derajad pemutihan sebanyak 2 satuan ISO dalam satu
tahap proses delignifikasi dengan peroksida. Xilanase komersial untuk proses pemutihan pulp pertama kali dipasarkan oleh Novo Nordisk As dengan nama Pulpzyme HA, yang
berasal dari T. reesei. Setelah itu bermunculan nama-nama lain seperti Cartazyme HS dari Sandoz Chemicals, Irgazyme 40 yang dihasilkan dari T.longibrachiatum dan T.
harzianum E 58, Ecopulp Alko-ICI, Cartazyme-NS-10 Clariant dan Pulpzyme HC
Novo Nordisk yang semuanya telah dicoba dalam proses pemutihan pulp dan hasilnya menunjukkan penurunan yang nyata terhadap penggunaan ClO
2
dan H
2
O
2
. Namun demikian semua enzim komersial ini masih belum memenuhi kriteria ideal yang
dibutuhkan untuk aktivitas enzimatik yang diperlukan yaitu aktivitas optimum pada pH 10 dan suhu lebih dari 90
o
C Kulkarni et al., 1999.
25
2. Pemanfaatan Xilanase Untuk Gula Xilosa.
