Kajian teknik imobilisasi kapang penghasil selulase dan asam sitrat dalam spons untuk pemanfaatan onggok menjadi asam sitrat
*q ss ss 3
I
N TEKNIK IMOBlllSASl KAPANG PENGHASll SELULASE
ASAM SITRAT DALAM SPONS UNTUK PEMANFAATAN
ON660K MENlADl ASAM SITRAT
Oleh
BETTY SRI LAKSMI JENIE
PROGRAM STUD1 I L M U PANGAN
FAKULTAS PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOOOR
1980
o
g p p
RINGKASAN
5223
2g
n%
a 3s &WAN TEKNIK IMOBILISASI KAPANG PENGHASIL SELULASE DAN ASAM
* S S Q
0 C C
scrfto
2 =k': 9 5s BITRAT DALAM SPONS UNTUK PEMANF'AATAN ONGGOK MENJADI ASAM
3a3sgo
9 $ g $ SITRAT. (Di bawah bimbingan H. Soeratno Partoatmodjo sebagai ketua, Soewarno
arto, Srikandi Fardiaz, Dedi Fardiaz, dan Aunuddin, sebagai anggota).
imobilisasi mempakan salah satu teknik penerapan mikroorganisme
yang saat ini mendapat perhatian yang cukup besar karena potensihail dan kemampuannya untuk digunakan secara beruimobilisasi yang tersedia, masih dicari bahan pendupersyaratan secara teknik dan ekonorhik.
'CI
(D
Senelitian
ini bertujuan untuk mempelajari teknik imobilisasi serta kelaPI
-.
;yalcan$ari
suatu bahan pendukung baru yaitu spons dengan menerapkannya dalam
m
%prod&si selulase dan asam sitrat. Hasil yang diperoleh dibandingkan dengan
2.
P.
E
3
P
'=
g.2
35
zE
=
0,
gteknirsel bebas dan teknik imobilisasi dalam alginat yang sudah umum dilakukan.
Disamping itu dipelajari pula potensi onggok sebagai substrat untuk produksi selu-
ms 8 %
-5 lase dibandingkan dengan karboksi metil selulosa (CMC) serta pengaruh berbagai
xE:
P
9
puannya menghidrolisis onggok dipelajari dengan waktu hidrolisis yang beragam.
*.
n
8 Bebe a kombinasi proses seperti hidrolisis onggok oleh selulase, kultur campur-
=
5
!
C
E.
2.
n
s
9
+
E
3
S
B7
kondisi pH dan konsentrasi onggok. Pengaruh aktivitas selulase terhadap kemam-
8
an, pk@ahapan pemberian onggok dan penyaringan juga dilakukan dalam usaha
7
meniwatkan asam sitrat yang dihasilkan.
CQ
2.
0
I=
9
F
3
9
iii
1-
g
app
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan pendukung spons dapat diguna-
reesei dan Aspergillus niger dengan teknik pe-
T. reesei dalam spons yang diterapkan untuk produksi
dipengaruhi oleh jumlah spons yang digunakan untuk imobilisasi. Pengguons sebanyak 0.2 dan 0.3 persen pada substrat onggok 1 persen menghasilFP-ase (0.60 dan 0.57 IU/ml) yang mendekati sel bebas (0.56 IU/rnl),
CMC-ase satu unit lebih rendah (5.3 IU/ml). Penggunaan spons
mempunyai keuntungan menghasilkan sel yang bocor keluar
protein terlarut yang dihasilkan (74.3 mg/l) lebih rendah
dalam alginat, teknik imobilisasi dalam spons
2.
a
.!
8 pada #ubstrat onggok 1 persen menghasilkan aktivitas CMC-ase yang relatif sama
81
T
m
$T
Q
J
ra%
;sy
3
deng# kadar protein terlarut yang lebih tinggi.
0,
"Potensi
onggok sebagai substrat untuk produksi selulase dengan teknik
3 5
Q E
3 imobilisasi
dalam spons, ternyata lebih baik daripada CMC, ditinjau dari aktivitas
Qg-
g -9 FP-ase, CMC-ase dan kadar protein terlarut yang lebih tinggi. Makin tinggi konsen.g 1
trasi onggok (dari 1- 4 persen), maka aktivitas dan konsentrasi enzim akan meningL
d
J'
kat.
Mroduksi selulase dengan teknik imobilisasi dalam spons dipengaruhi oleh
9
pH am1 media dan konsentrasi onggok yang digunakan. Kondisi produksi selulase
a
o p t i s m dicapai dengan mengatur pH menjadi 6.0 dan konsentrasi onggok 4
C
p e r s g Masa produksi selulase oleh T. reesei imobil pada kondisi optimum ini
-*
n
E
g
1
0,
1C
3
-I
53
d
= ;g ;g E3 adalah 36 hari dengan aktivitas FP-ase dan CMC-ase yang cukup tinggi yaitu ma-
app
lsaa
' Q C C
s
P
3
gng-masing 1.40 1U/ml dan 14.41 lU/ml.
Hidrolisis onggok oleh selulase dipengaruhi oleh waktu dan besarnya aktiviHidrolisis onggok 25 persen selama 3 hari oleh seluaktivitas FP-ase sebesar 3.0 IU/g onggik menghasilkan sakarifikasi
i yaitu 41 persen (g gula pereduksi/g onggok). Selama hidrolisis 3 hari,
kadar pati dan serat kasar onggok masing-masing sebanyak 64
dari kadar awal.
E8, Z
' 2 JFJ
g ~ e k n i kimobilisasi A. niger dalam spons mampu menghasilkan asam sitrat
n r .9
I
b- g g i yanggbih
a
tinggi (219 mg/l) dalam media onggok 5 persen yaitu 2.5 kali teknik
n
2
3 a kapa+
bebas (64 rng/l) dan 1.5 kali teknik kapang imobil dalam alginat (139 mg/l).
t;$$ ~ e n g $ n a a nkonsentrasi amonium nitrat yang lebih tinggi dari 200 mg/l yaitu 400
9
w
R
L
2.
.!
%
T
a
s
g mg/l Bada substrat sukrosa 10 persen menghasilkan asam sitrat yang lebih tinggi.
82
ra%
3
~ a s a k d u k s asam
i
sitrat oleh A. niger imobil dalam spons pada substrat 'sukrosa
$10 pe&en adalah 30 hari dengan produksi asam sitrat berkisar antara 0.84 hingga
n
5=
3
$
2
g -9
Hidrolisis onggok 20 persen oleh selulase secara simultan dengan inokulasi
g
3L
A. niger imobil, menghasilkan asam sitrat yang relatif lebih cepat dan lebih tinggi
"
g
*.
4
.
u
9'
-
8
dari pada hidrolisis secara terpisah pada suhu 50'~. Penambahan selulase mampu
m e m b t u meningkatkan asam sitrat baik dengan atau tanpa kombinasi pentahapan
80 Demikian pula proses penyaringan yang dikombinasi baik dengan hidroli-
C
2.
Q
ongg
s
t
9 sis at 3 tanpa hidrolisis oleh selulase mampu meningkatkan asam sitrat yang diha"3
C
% silkaq
3
-.n
s
B?t
J-
P
1
9,
It
3
71
.
cD
f
-.
V,
?
JIA
lJIK IMOBILISASI KAPANG PENGHASIL SEI
SITRAT DALAM SPONS UNTUK PEMANFA
ONGGOK MENJIADI ASAM SITRAT
BETTY SRI LAKSMI JENIE
8255 1/IPN
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Doktor
pada
Fakultas Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
BOGOR
1990
I
N TEKNIK IMOBlllSASl KAPANG PENGHASll SELULASE
ASAM SITRAT DALAM SPONS UNTUK PEMANFAATAN
ON660K MENlADl ASAM SITRAT
Oleh
BETTY SRI LAKSMI JENIE
PROGRAM STUD1 I L M U PANGAN
FAKULTAS PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOOOR
1980
o
g p p
RINGKASAN
5223
2g
n%
a 3s &WAN TEKNIK IMOBILISASI KAPANG PENGHASIL SELULASE DAN ASAM
* S S Q
0 C C
scrfto
2 =k': 9 5s BITRAT DALAM SPONS UNTUK PEMANF'AATAN ONGGOK MENJADI ASAM
3a3sgo
9 $ g $ SITRAT. (Di bawah bimbingan H. Soeratno Partoatmodjo sebagai ketua, Soewarno
arto, Srikandi Fardiaz, Dedi Fardiaz, dan Aunuddin, sebagai anggota).
imobilisasi mempakan salah satu teknik penerapan mikroorganisme
yang saat ini mendapat perhatian yang cukup besar karena potensihail dan kemampuannya untuk digunakan secara beruimobilisasi yang tersedia, masih dicari bahan pendupersyaratan secara teknik dan ekonorhik.
'CI
(D
Senelitian
ini bertujuan untuk mempelajari teknik imobilisasi serta kelaPI
-.
;yalcan$ari
suatu bahan pendukung baru yaitu spons dengan menerapkannya dalam
m
%prod&si selulase dan asam sitrat. Hasil yang diperoleh dibandingkan dengan
2.
P.
E
3
P
'=
g.2
35
zE
=
0,
gteknirsel bebas dan teknik imobilisasi dalam alginat yang sudah umum dilakukan.
Disamping itu dipelajari pula potensi onggok sebagai substrat untuk produksi selu-
ms 8 %
-5 lase dibandingkan dengan karboksi metil selulosa (CMC) serta pengaruh berbagai
xE:
P
9
puannya menghidrolisis onggok dipelajari dengan waktu hidrolisis yang beragam.
*.
n
8 Bebe a kombinasi proses seperti hidrolisis onggok oleh selulase, kultur campur-
=
5
!
C
E.
2.
n
s
9
+
E
3
S
B7
kondisi pH dan konsentrasi onggok. Pengaruh aktivitas selulase terhadap kemam-
8
an, pk@ahapan pemberian onggok dan penyaringan juga dilakukan dalam usaha
7
meniwatkan asam sitrat yang dihasilkan.
CQ
2.
0
I=
9
F
3
9
iii
1-
g
app
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan pendukung spons dapat diguna-
reesei dan Aspergillus niger dengan teknik pe-
T. reesei dalam spons yang diterapkan untuk produksi
dipengaruhi oleh jumlah spons yang digunakan untuk imobilisasi. Pengguons sebanyak 0.2 dan 0.3 persen pada substrat onggok 1 persen menghasilFP-ase (0.60 dan 0.57 IU/ml) yang mendekati sel bebas (0.56 IU/rnl),
CMC-ase satu unit lebih rendah (5.3 IU/ml). Penggunaan spons
mempunyai keuntungan menghasilkan sel yang bocor keluar
protein terlarut yang dihasilkan (74.3 mg/l) lebih rendah
dalam alginat, teknik imobilisasi dalam spons
2.
a
.!
8 pada #ubstrat onggok 1 persen menghasilkan aktivitas CMC-ase yang relatif sama
81
T
m
$T
Q
J
ra%
;sy
3
deng# kadar protein terlarut yang lebih tinggi.
0,
"Potensi
onggok sebagai substrat untuk produksi selulase dengan teknik
3 5
Q E
3 imobilisasi
dalam spons, ternyata lebih baik daripada CMC, ditinjau dari aktivitas
Qg-
g -9 FP-ase, CMC-ase dan kadar protein terlarut yang lebih tinggi. Makin tinggi konsen.g 1
trasi onggok (dari 1- 4 persen), maka aktivitas dan konsentrasi enzim akan meningL
d
J'
kat.
Mroduksi selulase dengan teknik imobilisasi dalam spons dipengaruhi oleh
9
pH am1 media dan konsentrasi onggok yang digunakan. Kondisi produksi selulase
a
o p t i s m dicapai dengan mengatur pH menjadi 6.0 dan konsentrasi onggok 4
C
p e r s g Masa produksi selulase oleh T. reesei imobil pada kondisi optimum ini
-*
n
E
g
1
0,
1C
3
-I
53
d
= ;g ;g E3 adalah 36 hari dengan aktivitas FP-ase dan CMC-ase yang cukup tinggi yaitu ma-
app
lsaa
' Q C C
s
P
3
gng-masing 1.40 1U/ml dan 14.41 lU/ml.
Hidrolisis onggok oleh selulase dipengaruhi oleh waktu dan besarnya aktiviHidrolisis onggok 25 persen selama 3 hari oleh seluaktivitas FP-ase sebesar 3.0 IU/g onggik menghasilkan sakarifikasi
i yaitu 41 persen (g gula pereduksi/g onggok). Selama hidrolisis 3 hari,
kadar pati dan serat kasar onggok masing-masing sebanyak 64
dari kadar awal.
E8, Z
' 2 JFJ
g ~ e k n i kimobilisasi A. niger dalam spons mampu menghasilkan asam sitrat
n r .9
I
b- g g i yanggbih
a
tinggi (219 mg/l) dalam media onggok 5 persen yaitu 2.5 kali teknik
n
2
3 a kapa+
bebas (64 rng/l) dan 1.5 kali teknik kapang imobil dalam alginat (139 mg/l).
t;$$ ~ e n g $ n a a nkonsentrasi amonium nitrat yang lebih tinggi dari 200 mg/l yaitu 400
9
w
R
L
2.
.!
%
T
a
s
g mg/l Bada substrat sukrosa 10 persen menghasilkan asam sitrat yang lebih tinggi.
82
ra%
3
~ a s a k d u k s asam
i
sitrat oleh A. niger imobil dalam spons pada substrat 'sukrosa
$10 pe&en adalah 30 hari dengan produksi asam sitrat berkisar antara 0.84 hingga
n
5=
3
$
2
g -9
Hidrolisis onggok 20 persen oleh selulase secara simultan dengan inokulasi
g
3L
A. niger imobil, menghasilkan asam sitrat yang relatif lebih cepat dan lebih tinggi
"
g
*.
4
.
u
9'
-
8
dari pada hidrolisis secara terpisah pada suhu 50'~. Penambahan selulase mampu
m e m b t u meningkatkan asam sitrat baik dengan atau tanpa kombinasi pentahapan
80 Demikian pula proses penyaringan yang dikombinasi baik dengan hidroli-
C
2.
Q
ongg
s
t
9 sis at 3 tanpa hidrolisis oleh selulase mampu meningkatkan asam sitrat yang diha"3
C
% silkaq
3
-.n
s
B?t
J-
P
1
9,
It
3
71
.
cD
f
-.
V,
?
JIA
lJIK IMOBILISASI KAPANG PENGHASIL SEI
SITRAT DALAM SPONS UNTUK PEMANFA
ONGGOK MENJIADI ASAM SITRAT
BETTY SRI LAKSMI JENIE
8255 1/IPN
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Doktor
pada
Fakultas Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUD1 ILMU PANGAN
BOGOR
1990