DAFTAR PUSTAKA
B. SISTEM TEBANG TEBU BAKAR
Menurut Mindrayani (2002), metode pelaksanaan penebangan tebu ikat terdiri dari penebangan tebu hijau (green cane) dan tebu bakar (burnt cane). Penebangan tebu hijau merupakan sistem tebang yang dilakukan tanpa perlakuan pendahuluan berupa pembakaran, sedangkan tebu bakar
5 merupakan metode tebang tebu yang diberi perlakuan pembakaran (pendahuluan) untuk memudahkan penebangan serta mengurangi sampah.
Menurut Meyer et al. (2005), lebih dari 50% produksi tebu di dunia masih mengutamakan penebangan dengan pembakaran. Pembakaran tebu merupakan cara yang efektif dalam mengatur hasil penebangan manual dan penebangan mesin yang tinggi serta pengiriman tebu yang bersih ke penggilingan. Bouvet et al. (1988) menyatakan bahwa metode paling baik dalam membersihkan sampah daun adalah dengan pembakaran. Di Indonesia pembakaran tebu merupakan sesuatu yang kontroversial, tetapi dalam pelaksanaannya pembakaran tebu menguntungkan.
Menurut Richardson et al. (1914) keuntungan dari pembakaran tebu adalah secara keseluruhan biaya produksi lebih rendah, pemanenan di lapangan lebih efisien, mengurangi jumlah unit pengangkutan pada proses pengangkutan tebu ke pabrik untuk pengolahan, menurunkan jumlah material yang akan diolah di pabrik, dan mempercepat musim panen hingga 10%. Namun, banyak kerugian yang berhubungan dengan proses pembakaran, di antaranya polusi terhadap atmosfir, tanah dan hilangnya air.
Pembakaran tebu menyebabkan kerusakan pada batang tebu dan mempercepat pembusukan batang tebu sehingga mempengaruhi kualitas gula. Menurut Meyeret al. (2005) sistem ini diketahui merupakan penyebab utama dari meningkatnya jumlah dekstran pada gula tebu. Menurut Singleton (2005) adanya dekstran menunjukkan indikasi terjadinya kehilangan gula sukrosa.
Pembakaran akan melelehkan lapisan lilin pada batang tebu. Pemanasan yang hebat dapat menyebabkan kerusakan jaringan penyimpanan pada batang tebu. Suatu penelitian menunjukkan bahwa suhu permukaan batang mencapai 400ºC selama 3 detik dan 98ºC pada 1 mm di bawah permukaan batang yang diakibatkan oleh adanya pembakaran (ISSCT, 1997).
Terjadinya kerusakan kulit batang tebu memungkinkan bakteri untuk menyerang batang, mendorong semakin cepatnya kerusakan dengan adanya dekstran dan alkohol. Keterlambatan pengiriman memperburuk masalah ini.
6 Jaringan yang hidup di dalam batang tebu mencegah atau menunda kerusakan manakala tebu dipanen tanpa membakar (ISSCT, 1997). Pusat penelitian FSC (Fiji Sugar Corporation) menunjukkan bahwa selama hampir 44 jam setelah pemanenan, mutu tebu hijau dan tebu bakar sama. Penundaan giling melewati 44 jam mempengaruhi kedua-duanya, tetapi setelah periode itu, kerusakan kualitas di dalam tebu bakar lebih cepat (Reddy, 2006).
Menurut Lal (2006), pembakaran tebu merugikan pelaksanaan penggilingan dalam dua cara. Pertama, meningkatkan ketidakmurnian pada nira tebu. Kedua, menyebabkan beberapa permasalahan dalam pengolahan tebu, khususnya pada tahap klarifikasi dan tangki pemanasan.
C. Leuconostoc mesenteroides
Menurut Singleton (2005), bakteri memasuki tebu melalui jaringan yang rusak akibat proses penebangan menggunakan mesin, pemotongan, pembakaran, pertumbuhan, pendinginan, penyakit dan hama. Masa tunda dari proses penebangan hingga penggilingan akan berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri dan peningkatan dekstran yang semakin tinggi, terutama pada kondisi tebu yang basah.
Tebu selama di lahan, pengiriman dan produksi merupakan subyek yang mudah mengalami infeksi mikroba, terutama oleh Leuconostoc mesenteroides. Kondisi dingin dan tambahan waktu untuk tahap penyimpanan bisa meningkatkan proses infeksi dan penyusutan terhadap tebu. Adanya dekstran pada proses penebangan tebu menunjukkan potensi hilangnya sukrosa secara signifikan (Cuddihyet al., 1999).
Dekstran diproduksi oleh mikroorganisme yang menginfeksi tebu atau hidup pada sukrosa, terutama bakteri dari jenisLeuconostoc dan bakteri lain yang tersebar di dalam tanah (Singleton, 2005). L. mesenteroides termasuk bakteri asam laktat, gram positif, tak berspora, serta merupakan bakteri anaerob fakultatif yang membutuhkan faktor tumbuh (growth factor) komplek meliputi asam amino, peptida, karbohidrat, vitamin dan ion logam (Lonvaud dan Funel, 2000). Sel bakteri ini lebih tahan terhadap keadaan fisik seperti panas, dingin atau radiasi dan bahan kimiawi yang tidak cocok
7 (Stainer et al., 1984) sehingga termasuk bakteri osmofilik yang toleran terhadap konsentrasi gula tinggi (Frazier dan Westhoff, 1978).
D. DEKSTRAN
Dekstran merupakan senyawa polimer glukosa yang dibentuk, terutama oleh ikatan -1,6 glikosidik dan ikatan percabangan -1,4, -1,3 atau -1,2-glikosidik. Senyawa dekstran mempunyai berat molekul berkisar 105 - 107, larut dalam air, tidak larut dalam etanol lebih dari 50% serta menunjukkan perputaran spesifik ( ) di atas + 120o (Miswar, 1998).
Menurut Maurice (1982), istilah dekstran umumnya digunakan untuk kelas D-glukosa polisakarida yang dihasilkan oleh bakteri yang tumbuh pada substrat sukrosa. Bakteri yang mensintesis dekstran terutama dari famili Lactobacteriaceae, genus Leuconostoc, spesies mesenteroides dan dextranicum, spesies ketiga adalah citrovorum tetapi tidak memproduksi dekstran.
Tingkatan dekstran pada produksi sirup gula tebu diperoleh melalui tiga sumber, yaitu (1) dekstran setelah penebangan, (2) dekstran yang terbentuk antara proses penebangan dan penggilingan (selama masa simpan dan tunggu di lahan tebu) serta (3) dekstran yang terbentuk pada proses penggilingan. Tingkat dekstran pada tebu dipengaruhi oleh perencanaan dari pengiriman tebu, kebersihan pada lahan tebu, penggiling dan proses produksinya. Meskipun begitu, ada saatnya masalah cuaca seperti badai dan musim dingin menyebabkan kerusakan pada tebu dan masa tunggu pengiriman yang tidak bisa dihindari. Pada kasus ini, infeksi dan tingkat dekstran semakin tinggi pada tebu sebelum mencapai proses produksi (Cuddihyet al., 1999).
Beberapa organisme lain penghasil polisakarida semacam dekstran yaitu : Streptococcus bovis, Betabacterium vermiforme, dan Streptobacterium dextranicum. Secara umum bakteri ini mempunyai satu karakteristik, yaitu bahwa hanya sukrosa yang cocok sebagai sumber karbohidrat bagi bakteri ini untuk menghasilkan polisakarida. Mekanisme
8 fermentasi dekstran dari sukrosa tidaklah sederhana, dan memungkinkan bermacam penjelasan yang mengemuka. Hasil secara teoritis adalah menjadi 47% dari kandungan sukrosa, akan tetapi dalam praktiknya hanya mencapai level 25-35% (Maurice, 1982).
Dekstran biasanya terbentuk dari aksi enzim dekstransukrase pada sukrosa. Struktur dan komposisi dekstran sangat bervarisasi tergantung dari jenis mikroorganismenya dan juga ditentukan oleh kondisi kultivasi seperti konsentrasi sukrosa, pH, suhu dan aerasi (Cuddihyet al., 1999).
Gambar 1. Struktur dekstran dengan ikatan -1,6, -1,4-glikosidik (Robyt, 1995)
Dekstransukrase (1,6- -D-glukan-6-glukosil transferase atau 1,3- -D- glukan-3-D-glukosiltransferase atau D-fruktosa-2-glukosiltransferase) dapat mensintesis dekstran dari sukrosa, karena memiliki aktivitas glukotransfer. Aktifitas glukotransfer adalah kegiatan memindahkan gugus OH dengan membentuk glukosida, sehingga akan terbentuk polimer dekstran dengan membebaskan fruktosa (Hasan, 1999).
O O CH2 OH OH O O CH2 OH OH O O CH2 OH OH O O CH2 OH OH O O CH2 OH OH O O CH2 OH OH O O CH2 OH OH O Ikatan -1,4-glikosidik Ikatan -1,6-glikosidik
9 Menurut Hasan (1999), dekstransukrase adalah enzim yang diproduksi oleh mikroorganisme dan dikeluarkan dari sel. Enzim ini dapat diperoleh dari hasil sentrifugasi, berupa supernatan yang telah dipisahkan dari endapan yang merupakan bagian sel bakteri dari fermentasi sukrosa.
Dekstran disintesis dari sukrosa oleh mikroorganisme seperti Leuconostoc mesenteroides atau beberapa spesies Lactobacillus. Pada industri gula, dekstran merupakan hasil samping terbesar dari kerusakan tebu. Dekstran dihasilkan oleh organisme selama waktu tunggu antara penebangan dan penggilingan tebu. Keberadaan dekstran dalam kekentalan yang tinggi pada nira tebu menyebabkan permasalahan besar selama pengolahan gula, termasuk meningkatan viskositas aliran, menghalangi proses kristalisasi gula, dan menurunkan efisiensi proses klarifikasi (Tilbury dan French, 1974).
E. DEKSTRANASE
Dekstranase merupakan enzim yang secara khusus memecah dekstran dengan berat molekul yang tinggi menjadi lebih kecil di antaranya mengurangi viskositas sirup, maskuit dan molases. Penggunaan dekstranase untuk menurunkan viskositas menyebabkan waktu penguapan menjadi pendek dan aliran produk yang melewati unit penguapan menjadi lebih lancar. Dekstranase bisa sangat ekonomis untuk meringankan berbagai masalah produksi yang berhubungan dengan dekstran (Cuddihy et al., 1999).
Enzim ini memotong ikatan-ikatan -1,6 dari dekstran, dan membebaskan sedikit isomaltosakarida, dan biasanya 3 sampai 5 unit glukosa. Penambahan dekstranase pada pengolahan gula mengurangi tingginya berat molekul dekstran menjadi molekul-molekul kecil dan tidak memberikan efek merusak (Fulcher dan Inkerman, 1976).
Suhu dan pH merupakan faktor yang sangat menentukan aktivitas enzim. Dekstranase beberapa mikroorganisme paling aktif pada pH 4.5 6.5 (Miswar, 1998). Efek dekstranase optimum diperoleh pada suhu 50-60oC. Efisiensi enzim maksimal dengan kecepatan normal terjadi pada pH 5.0 6.0
10 dan terus menurun pada pH di bawah 4.5, terutama bila proses lebih dari 30 menit (CIC, 2002). Aplikasi dekstranase pada pabrik gula untuk mengurangi kandungan dekstran dalam nira memiliki kondisi optimum dekstranase yang sesuai dengan kondisi pH dan suhu nira mentah pabrik gula berkisar 5.0 5.5 dan 50oC (Murdiyatmoet al., 1997 ; Sumarno, 1994).
III. METODOLOGI PENELITIAN