Degradasi Komponen Selulosa, Hemiselulosa, Dan Pati Tepung Kulit Ubi Kayu Menjadi Gula Pereduksi Oleh Aspergillus Niger, Trichoderma Viride, Dan Acremonium Sp. Imi 383068

Abstract

Kulit ubi kayu merupakan limbah padat yang dihasilkan oleh agroindustri pengolahan ubi kayu seperti pada industri tapioka ataupun turunannya. Keberadaannya cukup melimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal. Kulit ubi kayu mengandung komponen lignoselulosa dan juga pati yang cukup tinggi sehingga berpotensi untuk dijadikan sebagai sumber gula pereduksi melalui proses hidrolisis. Hidrolisis enzimatik dengan bantuan mikroorganisme dipilih karena jauh lebih ramah lingkungan sebab tidak terjadi degradasi gula hasil hidrolisis, kondisi proses yang lebih lunak (suhu rendah, pH netral), berpotensi memberikan hasil yang tinggi, dan biaya pemeliharaan yang relatif rendah karena tidak ada bahan yang korosif. Kendala yang dihadapi dalam proses hidrolisis enzimatik menggunakan bantuan mikroorganisme adalah kemampuan mikroorganisme yang masih rendah dalam mendegradasi komponen selulosa, hemiselulosa, dan pati sehingga proses hidrolisisnya tidak efisien. Oleh karena itu perlu adanya optimalisasi pada proses hidrolisis untuk menghasilkan gula reduksi yang maksimal. Tujuan dari penelitian ini yaitu utuk mengetahui kombinasi perlakuan konsentrasi substrat dan tingkat kecepatan aerasi yang efisien dalam menghasilkan gula reduksi. Optimasi terhadap proses hidrolisis dilakukan dengan mengkombinasikan perlakuan konsentrasi substrat tepung kulit ubi kayu (2% dan 3%) dengan tingkat kecepatan aerasi (0 L/min; 0,3 L/min; 0,6 L/min). Substrat yang telah dipreparasi selanjutnya diinokulasikan dengan kultur campuran kapang Aspergillus niger, Trichoderma viride, dan Acremonium sp. IMI 383068, diinkubasi pada suhu 30oC selama 60 jam dan dilakukan pengamatan populasi mikroba, gula reduksi, dan total gula terlarut secara periodik setiap 12 jam. Pengamatan juga dilakukan pada bahan baku tepung kulit ubi kayu yang meliputi kadar air, kadar lignoselulosa, dan kadar pati untuk keperluan perhitungan nilai rerata derajat polimerisasi dan efisiensi hidrolisis. Hasil penelitian menunjukkan tepung kulit ubi kayu yang digunakan sebagai substrat hidrolisis mengandung komponen selulosa sebesar 51,19%, hemiselulosa sebesar 16,93%, dan pati 11,55%. Variasi perlakuan kosentrasi substrat dan tingkat kecepatan aerasi yang digunakan dapat mempengaruhi peningkatkan kadar gula reduksi yang dihasilkan. Kombinasi perlakuan yang memiliki efisiensi hidrolisis tertinggi yaitu hidrolisis dengan penggunaan konsentrasi substrat 2% pada kecepatan aerasi 0,6 L/min menghasilkan gula reduksi sebesar 8,33 g/L dan efisiensi hidrolisis sebesar 52,29%.