Aplikasi Saccharomyces cerevisiae, Pichia ohmeri, dan Gluconobacter thailandicus dalam Bentuk Sel Bebas dan Terimmobilisasi Gel Alginat untuk Produksi Arabitol dan Xylitol Nira Tebu; Shagita Noviandha Sukoco, 061710101034

Abstract

Nira tebu yang selama ini diproduksi sebagian besar digunakan sebagai bahan pembuat gula (sukrosa). Dimana kita tahu bahwa sukrosa merupakan disakarida yang memerlukan insulin dalam proses metabolismenya sehingga tidak baik digunakan untuk penderita diabetes. Untuk itu perlu dikembangkan adanya pemanis alternatif yang tidak memerlukan insulin dalam proses ametabolismenya. Dengan semakin berkembangnya teknologi dan semakin terbukanya wawasan masyarakat terhadap pentingnya kesehatan maka perlahan-lahan masyarakat mulai mencari alternatif pemanis alami yang lebih aman dan bermanfaat untuk dikonsumsi. Salah satu pemanis alternatif pengganti sukrosa yang potensial adalah xylitol yang merupakan gula alkohol jenis pentitol dengan rumus umum C5H12O5. Selama ini produksi xylitol dalam skala industri sebagian besar dilakukan dengan proses kimiawi yaitu dengan hidrogenasi D-xylose menggunakan larutan asam yang memerlukan biaya yang relatif mahal, disamping hasil yang diperoleh dari hidrolisa tanaman sangat rendah. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk memproduksi xylitol dengan biaya lebih murah yaitu menggunakan proses mikrobiologis dari hasil fermentasi dengan kombinasi tiga mikroba S. cerevisiae, P. ohmeri, dan G. thailandicus. Namun proses fermentasi dengan menggunakan inokulum mikroba secara langsung masih kurang efektif untuk memproduksi xylitol sehingga untuk meningkatkan produksi fermentasi dapat dilakukan dengan mengimmobilisasi sel masing-masing mikroba tersebut dalam gel alginat sehingga diperoleh hasil yang lebih jernih, bebas dari suspensi sel mikroba dan dapat digunakan berulang-ulang. Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan sel mikroba dalam bentuk bebas dan amobil untuk memproduksi xylitol dan mengetahui pengaruh waktu fermentasi terhadap kuantitas xylitol yang dihasilkan. Penelitian produksi xylitol secara mikrobiologis dengan fermentasi bertingkat menggunakan 3 mikroba dilakukan dengan variasi bentuk sel bebas dan immobil gel alginat. Masing-masing media fermentasi baik untuk S. cerevisiae, P. ohmeri, dan G. thailandicus diinkubasi dengan cara aerasi menggunakan shaker dengan kecepatan 75 rpm, pada suhu 30 °C selama 72 jam dan dilakukan pengamatan pada jam ke-0, 6, 12, 24, 48, dan 72. Diamati nilai pH, pertumbuhan mikroba serta produk yang dihasilkan meliputi sukrosa, glukosa, arabitol dan xylitol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada fermentasi nira tebu dengan konsentrasi sukrosa sebesar 68,164 g/L menggunakan sel bebas S. cerevisiae mampu menghasilkan glukosa pada jam ke-72 sebesar 63,919 g/L. Sel bebas P.ohmeri pada media glukosa menghasilkan arabitol sebesar 2,802 g/L pada jam ke-72. Sel bebas G. thailandicus pada media arabitol menghasilkan xylitol sebesar 0,702 g/L pada jam ke-72. Sedangkan pada fermentasi nira tebu dengan konsentrasi sukrosa sebesar 68,164 g/L menggunakan sel immobil alginat S. cerevisiae mampu menghasilkan glukosa pada jam ke-72 sebesar 37,295 g/L. Sel immobil alginat P. ohmeri pada media glukosa menghasilkan arabitol sebesar 2,789 g/L pada jam ke-72. Sel immobil G. thailandicus pada media arabitol menghasilkan xylitol sebesar 0,401 g/L pada jam ke-72;