Produksi Arabitol Dan Xylitol Nira Tebu Dengan Aplikasi Saccharomyces Cerevisiae, Pichia Ohmeri, Dan Gluconobacter Thailandicus Dalam Bentuk Sel Bebas Dan Sel Amobil Menggunakan Manik Kayu

Abstract

Pemanis jenis sukrosa yang diproduksi dari nira tebu dan sangat popular di masyarakat memiliki dampak yang tidak baik bagi kesehatan karena sukrosa memerlukan hormon insulin dalam proses metabolismenya, sehingga tidak baik digunakan untuk penderita diabetes dan dapat memicu terjadinya karies gigi dengan keberadaan mikroba Streptococcus mutans. Oleh karena itu, perlu adanya pemanis alternatif dari nira tebu, yang memiliki sifat menyerupai sukrosa, tetapi aman bagi kesehatan, seperti arabitol dan xylitol. Produksi xylitol secara komersial sebagian besar masih dilakukan secara kimiawi dengan cara hidrogenasi D-xylose menggunakan larutan asam yang memerlukan biaya relatif mahal dan hasil yang diperoleh dari cara tersebut cukup rendah. Produksi arabitol sebagian besar juga masih dilakukan dengan menggunakan bahan glukosa murni atau arabinose yang harganya cukup mahal, sehingga perlu dilakukan produksi arabitol dan xylitol dengan cara yang lebih efektif, efisien, serta ekonomis dalam hal biaya dan produktivitas. Salah satunya dengan cara memproduksi arabitol dan xylitol menggunakan bantuan mikrorganisme yang memiliki kemampuan untuk produksi arabitol dan xylitol, seperti Saccharomyces cerevisiae, Pichia ohmeri, dan Gluconobacter thailandicus dengan aplikasi teknik imobilisasi sel menggunakan manik-manik kayu yang tekniknya cukup sederhana dan dilakukan pada media nira tebu yang memiliki kandungan sukrosa yang tinggi, sehingga dapat dihasilkan arabitol dan xylitol nira tebu yang aman dan sehat dengan tingkat produktivitas optimal. Namun, lama fermentasi optimal dan kuantitas produksi arabitol dan xylitol nira tebu dengan sel amobil menggunakan manik-manik kayu serta pengaruh imobilisasi sel dengan manik-manik kayu terhadap kuantitas produksi arabitol dan xylitol nira tebu masih belum diketahui, sehingga perlu dilakukan penelitian. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan S. cerevisiae, P. ohmeri, dan G. thailandicus dalam produksi arabitol dan xylitol melalui fermentasi bertahap, untuk mengetahui lama fermentasi optimal dan kuantitas produksi arabitol dan xylitol nira tebu dengan sel amobil menggunakan manik-manik kayu serta pengaruh imobilisasi sel dengan manik-manik kayu terhadap kuantitas produksi arabitol dan xylitol nira tebu. Penelitian dilakukan menggunakan nira tebu yang difermentasikan secara bertahap dengan aplikasi S. cerevisiae, P. ohmeri, dan G. thailandicus dalam bentuk sel bebas dan sel amobil menggunakan manik-manik kayu. Dalam pelaksanaannya, media fermentasi diinkubasi dalam waterbath shaker pada suhu 30 oC selama 72 jam dengan kecepatan 75-80 r.p.m. Pengambilan sampel untuk tiap tahapan fermentasi dilakukan pada jam ke- 0, 6, 12, 24, 48, dan 72, kemudian sampel siap dianalisis. Parameter pengamatan meliputi: pertumbuhan sel mikroba (total mikroba), pH media, dan kadar sukrosa, glukosa, arabitol serta xylitol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada lama fermentasi 24 jam dengan S. cerevisiae bentuk sel bebas dan sel amobil mampu menghasilkan glukosa sebesar 37.117 ppm dan 31.699 ppm, pada lama fermentasi 48 jam dengan P. ohmeri bentuk sel bebas dan sel amobil mampu menghasilkan arabitol sebesar 1.016 ppm dan 2.954 ppm. Sedangkan, pada lama fermentasi 72 jam dengan G. thailandicus bentuk sel bebas dan sel amobil menghasilkan xylitol sebesar 702 ppm dan 617 ppm. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penggunaan sel S. cerevisiae, P. ohmeri, dan G. thailandicus dalam bentuk bebas maupun amobil melalui fermentasi secara bertingkat dengan media nira tebu mampu menghasilkan arabitol dan xylitol.