Produksi Enzim Amilase dan Hidrolisis Pati Secara Simultan dalam Sistem Kontinu - Abstrak

Untuk menghilangkan ketergantungan dunia terhadap bahan bakar minyak, perlu dilakukan pengembangan produksi bahan-bahan bakar alternatif, salah satunya yang telah dikembangkan yaitu bioetanol sebagai pengganti bensin. Bioetanol dapat diproduksi dari bahan-bahan alami murah seperti pati. Ada dua tahapan pemrosesan pati menjadi bioetanol, yaitu hidrolisis pati menjadi glukosa dan fermentasi glukosa menjadi etanol. Hidrolisis pati dapat dikatalisis oleh enzim amilase yang hingga saat ini belum dapat diproduksi di Indonesia, padahal produksinya secara lokal penting bagi kelangsungan industri bioetanol Indonesia dan untuk melepaskan sebagian ketergantungan Indonesia pada bahan bakar minyak. Untuk mendapatkan enzim amilase yang murah, salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan sistem kontinu. Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem kontinu produksi amilase serta menguji pengaruh laju alir dan konsentrasi substrat terhadap produksi enzim.

Penelitian ini dilakukan dengan merancang sebuah sistem produksi enzim amilase dalam sebuah fermentor secara kontinu dan mengujinya. Digunakan mikroorganisme Aspergillus niger ITBCCL 74 dan tepung tapioka sebagai sumber pati. Variasi yang digunakan adalah variasi konsentrasi substrat pati pada umpan (20 dan 40 g/L) serta laju alir volumetrik umpan (300, 600, dan 900 mL/jam). Analisis dilakukan dengan pengukuran konsentrasi pati dan aktivitas enzim menggunakan reagen iodin dan spektrofotometer pada 550 nm. Hasil hidrolisis juga diuji aktivitasnya pada temperatur kamar dan 60'C, serta dicoba difermentasi dengan ragi Saccharomyces cerevisiae.

Hasil penelitian ini adalah sebuah sistem kontinu yang terbukti dapat memproduksi enzim amilase dan menghidrolisis pati. Dari variasi yang diujikan, aktivitas enzim didapat paling tinggi pada laju alir 900 mL/jam dan konsentrasi pati 20 g/L. Enzim amilase yang dihasilkan memiliki aktivitas lebih tinggi namun denaturasi lebih cepat pada 60'C. Hasil hidrolisis juga terbukti dapat difermentasi menjadi etanol dengan baik. Dengan adanya sistem ini, produksi enzim amilase dan hidrolisis pati dapat dilakukan secara bersama-sama tanpa produksi enzim secara terpisah untuk baru kemudian digunakan untuk hidrolisis.

Kata kunci : bioreaktor kontinu, enzim amilase, Aspergillus niger