Aktifitas Enzim, Amilolitik dan Produksi Alkohol dari Pati

OLEHAWARI SUSANTIBP: 1320422015

PROGRAM PASCASARJANA BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG,2014

Sifat-sifat pati sangat tergantung dari sumber pati itu sendiri. Adapun sifat granula pada pati yaitu:

Amilum

Karbohidrat Amilosa

Amilopektin

(Hee-Joung An, 2005).

Struktur rantai amilosa (H

ee-Joung An, 2005).

Amilopektin Struktur rantai amilopektin

(Hee-Joung A

n, 2005).

Amilosa lebih mudah larut dalam air dibandingkan amilopektin.

Bila amilosa direaksikan dengan larutan iod akan membentuk warna biru tua, sedangkan amilopektin akan membentuk warna merah.

Amilopektin dan amilosa mempunyai sifat fisik yang berbeda

Modifikasi Pati

Esterifikasi Eterifikasi Oksidasi

Modifikasi Pati

Hidrolisis Katalis Enzim

Hidrolisis Katalis Asam

Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Bacillus subtilis , Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans etc.

Koswara, 2006

ENZIM AMILASE Amilase bekerja pada pati, glikogen dan turunan polisakarida dengan menghidrolisa ikatan α – 1,4 – dan / α – 1,6 –

glikosidik.

a-amilase

a- 1,4

B-amilaseGlukoamilase

Amilosa dan amilopektin

Maltosa dan GlukosaIodium Saltosa dan

Maltotriosa

Koswara, 2006

Cara kerja enzim α - amilase terjadi melalui dua tahap, yaitu :

pertama, degradasi amilosa menjadi maltosa dan amiltrotriosa

yang terjadi secara acak.

Degradasi ini terjadi sangat cepat dan diikuti dengan menurunnya viskositas yang cepat

pula. Kedua, relatif sangat lambat yaitu pembentukan glukosa dan maltosa sebagai

hasil akhir dan caranya tidak acak

Keduanya merupakan kerja enzim α - amilase pada molekul amilosa

(Koswara, 2006).

Pemecahan oleh α-amilase terhadap amilopektin akan menghasilkan dekstrin BM (berat molekul) rendah maltosa dan oligosakarida yang lebih besar .Setiap molekul α-amilase mengandung satu ion Ca++ yang perannya tidak langsung untuk pembentukan enzim substrat, tetapi mendukung molekul enzim membentuk keadaan optimum guna aktivitas dan stabilitasnya.

Hal-hal yang mempengaruhi hidrolisa enzim antara lain konsentrasi asam, temperatur, dan waktu pemasakan (O.S Azeez, 2002). Laju hidrolisis akan meningkat bila tingkat polimerisasi menurun, dan laju hidrolisis akan lebih cepat pada rantai lurus. Hidrolisis amilosa lebih cepat dibanding hidrolisis terhadap amilopektin (Gnad T, 2003).

2. Beta-amilase (β-1,4-glukan malto hidrolasi, EC. 3.2.1.2)

B-amilase Gugus non reduktif Glikosisdis kedua

Amilosa

Amilopektin

Maltosa

Maltosa & Dekstrin

Amilopektin

Glukosa & Maltosa

Oligosakarida

Ikatan G-1.6 Aspergilus

Polimer Pati

Glukosa

Pati

Suhu

PH

G-Amilase

Bakteri amilolitik merupakan mikroorganisme yang mampu memecah pati menjadi senyawa yang lebih sederhana, terutama dalam bentuk glukosa. Kebanyakan mikroorganisme amilolitik tumbuh subur pada bahan pangan yang banyak mengandung karbohidrat (Gunawan 2013).

AMILOLITIK

Bakteri amilolitik adalah bakteri yang mampu menghidrolisis amilum menjadi gula sederhana yang mudah larut.

Berdasarkan pengertian di atas dapat diketahui bahwa bakteri amilolitik adalaah bakteri yang mampu menghasilkan enzim

amilase

Kelompok bakteri amilolitik termasuk ke dalam kelompok bakteri sakarolitik karena kemampuannya menghidrolisis polisakarida dan disakarida menjadi

molekul yang lebih sederhana.

Bakteri yang tergolong bakteri amilolitik antara lain yaitu Bacillus subtilis , Clostridium

butyricum etc. yang dapat memproduksi enzim amilase dan memecah pati diluar sel.

Selain itu, Bakteri berbentuk stapilokokus adalah Staphylococcus aureus.

Bakteri ini memiliki kemampuan menghasilkan

enzim amilase yang digunakan untuk

mendapatkan energi dari amilum.

Ex: Kapang amilolitik antara lain Fusarium dan Penicillium (Fardiaz, 1992).

KINETIKA REAKSI FERMENTASI ALKOHOL DARI BUAH SALAK

• Bahan-bahan yang digunakan ialah 32 isolat kapang koleksi dari Institut Pertanian Bogor Culture Collection (IPBCC), media agar-agar dekstrosa kentang (ADK) yang ditambahkan pati tapioka 1% (b/v) merek Pak Tani.

• Media produksi enzim, media produksi alkohol, larutan bufer fosfat 0,2 M pH 7,0, larutan Lugol, larutan Somogyi-Nelson, dan larutan total gula dengan metode fenol.

Produksi Alkohol dari Pati Singkong.

1. Peremajaan Isolat Kapang2. Pengukuran Indeks Amilolitik3. Produksi Enzim dan Penetapan Periode

Inkubasi Optimum4. Penetapan Aktivitas Glukoamilase5. Uji Produksi Etanol pada Erlenmeyer Berkatup

Muller6. Produksi Etanol Menggunakan Media

Singkong

• Empat isolat kapang yaitu A. Niger IPBCC 88.145, T. longibrachiatum IPBCC 07.556, Penicilllium sp. IPBCC 07.537, dan P. herquei IPBCC 07.557 memiliki aktivitas amilolitik.

• Aspergillus niger (IPBCC 88.145) memiliki IA tertinggi sebesar 2,7 dan menghasilkan glukoamilase. Aktivitas glukoamilase optimum (1,95 Unit/mL) terjadi pada 96 jam inkubasi.

• Kapang ini juga mampu mengubah pati singkong menjadi alkohol. Produksi alkohol sebesar 29 mL-31 mL dengan kadar alkoholnya 90,5%-93,5%, sedangkan efisiensi produksi alkohol berkisar antara 52,11%-55,71% (v/v) dan efisiensi fermentasinya berkisar 70,2%-75,1% (v/v) bergantung dari tingkat likuifikasi bubur singkongnya.

Tunisa,T (2009)

Daftar Pustaka

• Beynum, G.M.A. dan J.A. Roels. 1985. Starch Convertion Technology. Applied Science Publ., London.

• Dede S, dan Lily Surayya., Eka Putri., 2008., Konversi Pati Ganyong (canna edulis ker.) Menjadi Bioetanol Melalui Hidrolisis Asam dan Fermentasi. Jurnal Biodiversitas volume 9, halaman: 112-116.

• Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta.

• Koswara, 2006, Teknologi Modifikasi Pati. Ebook Pangan.• Lina Rahmasari G dan Fatimah, Febrina Lia G., 2013., Kinetika

reaksi fermentasi alkohol dari buah salak, jurnal teknik kimia usu, vol. 2, no. 2 (2013).

• Winarno, F.G., Enzim Pangan, PT Gramedia, Jakarta, 1984, pp. 35-53.

TERIMA KASIH ..... ^_^