Produksi Xilitol dari Hidrolisat Ampas Singkong oleh Khamir (Candida tropicalis dan Candida guilliermondii ) dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Ko-Substrat

Abstract

Singkong (Manihot ultisima) merupakan bahan pangan yang banyak dibudidayakan dan dimanfaatkan di Indonesia. Pemanfaatan singkong pada skala industri digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi tepung tapioka. Pengolahan tepung dari singkong akan menyisakan limbah berupa kulit dan ampas yang cukup melimpah. Kandungan ampas singkong kaya akan hemiselulosa yang mencapai 21,8% dan rendemen xilan sebesar 32,14% berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Nurdjarah. Xilan yang terkandung dalam ampas singkong merupakan polimer dari pentosa (xilosa) dengan ikatan β-1,4 yang dapat dimanfaatkan untuk bahan baku memproduksi xilosa. Xilosa yang diperoleh dapat digunakan sebagai substrat dalam pembuatan xilitol, mengingat pemanfaatan ampas singkong yang belum optimal. Produksi xilitol dari xilosa dapat dilakukan melalui beberapa metode yaitu ekstraksi padat-cair, sintesis kimia, dan bioteknologi atau kombinasi dari beberapa metode. Ektraksi padat-cair dilakukan dengan cara ekstraksi langsung melalui sumber yang mengandung xilitol seperti buah-buahan dan sayuran, namun kandungan xilitol pada buah-buahan dan sayuran tergolong rendah, yaitu kurang dari 1%. Produksi xilitol dengan sintesis kimia dilakukan dengan proses hidrogenasi xilosa murni (C5H10O5) pada suhu dan tekanan yang tinggi (suhu 80-140˚C, tekanan 50 atmosfer) dengan bantuan katalis raney-nikel yang berdampak pada lingkungan dan membutuhkan biaya tinggi. Alternatif yang ramah lingkungan dalam produksi xilitol yaitu secara bioteknologi. Produksi xilitol dengan bioteknologi dapat dilakukan menggunakan enzim atau mikroorganisme yang mampu mengkonversi xilosa menjadi xilitol. Mikroorganisme yang dapat digunakan dalam proses fermentasi xilosa hasil hidrolisis ampas singkong menjadi xilitol yaitu Candida tropicalis dan Candida guilliermondii. Rancangan penelitian yang digunakan adalah acak lengkap dua faktor. Rancangan tersebut terdiri atas 8 perlakuan yang terdiri atas kontrol C.tropicalis dan C. tropicalis : glukosa 500 ppm, dan C. tropicalis : glukosa 1000 ppm, dan C. tropicalis : glukosa 1500 ppm, dan kontrol C. guilliermondii dan C. guilliermondii : glukosa 500 ppm, dan C. guilliermondii : glukosa 1000 ppm, dan C .guilliermondii : glukosa 1500 ppm. Parameter yang diamati pada penelitian ini adalah total populasi mikroba, analisis xilosa dan xilitol serta perhitungan efisiensi fermentasi. Data hasil penelitian dianalisis menggunakan perhitungan rerata dan standar deviasi. Hasil yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel, grafik, dan histogram untuk mempermudah interpretasi data. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konversi xilosa menjadi xilitol optimum terjadi pada fermentasi 48 jam dengan perolehan perlakuan kontrol C. tropicalis xilitol sebesar 0,103 g/L, perlakuan C. tropicalis : glukosa 500 ppm xilitol sebesar 1,995 g/L, perlakuan C. tropicalis : glukosa 1000 ppm xilitol sebesar 0,592 g/L, perlakuan C. tropicalis : glukosa 1500 ppm xilitol sebesar 0,518 g/L. Sedangkan perlakuan kontrol C. guilliermondii menghasilkan xilitol sebesar 0,540 g/L, perlakuan C. guilliermondii : glukosa 500 ppm xilitol sebesar 2,444 g/L, perlakuan C. guilliermondii : glukosa 1000 ppm xilitol sebesar 1,804 g/L, dan perlakuan C. guilliermondii : glukosa 1500 ppm xilitol sebesar 1,735 g/L.