Pemanfaatan Kulit Pisang untuk Produksi Enzim Selulase

(1)

"BoLel~ jadi kar:rlr r~rernl~et~ci sesltfltli, pndnbnl itzr ntrrat Onik bagirnrr,

don (~oleh jndi (pzrln) knnzrc trzenyrrkai sesrtatlr pndm/~n/ itlc nrrznr 111trrrk bngin~lr.

A llui~ mengetni~tri sednrrgkntz kntnlr tidnk n~errgetnl~rti.

(QS. ill BnqnraiJ : ₂₁

6j

(2)

O l e h

ENUNG ROSYANA

F

27.

1453

1 9 9 5

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTAMIARI

INSTlTUT PERTANIAN BOGOR

(3)

E N U N G ROSYANA. F 27.1453. Pemanfaatan L i m b a h Kulit Pisang untuk Produksi Enzim Selulase. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Budiatman S, MSc. dan Ir. Sunarmani MS.

Penelitiari ini bertujuan memanf aatkan lculit

pisang untuk produksi enzim selulase ekstraseluler oleh

Neurospora sitophyla, Trichoderma seerei, dan T. viride.

Kulit pisang ( cavendish) pada penelit ian ini berasal

dari pabrik keripik pisang C . V . Gunung Mas, Bandar

Lampung .

Kulit pisarig cavendish mengandung serat kasar

sebesar 18,61% (selulosa 15,86; lignin 25,94) berda-

sarlcan pengukuran berat kering. Untulc memperkaya nutrisi

substrat pada penelitian ini dilakukan penambahan laru-

tan nutrisi (madia Chalal, 1985) pada berbagai perban-

dingan derigan substrat tepunq kulit pisany cavendis

sebayai perlalcuan, yaitu 0: 6 (A) , 1: 6 (B)

,

2: 6 (C) , 3: 6

( D )

,

da11 4:G ( E ) .

Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh

Trichoder-ma reesei mencapai maksimum pada hari keempat,

untuk ketiga jenis enzim yang dianalisa, pada media E.

Aktivitas salisinase, CMC-ase dan Fp-ase masing-masing

sebesar 6,97; 7 , 0 1 dan 3,28 IU/ml. Adapun kandungan

protein terlarut pada filtrat media E yang dihasilkan

(4)

Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh T.

viride mencapai maksimum pada walctu yang tidalc bersamaan

untuk ketiga jenis enzim selulase. Salisinase dicapai

pada hari kelima sebesar 1 1 , 8 6 IU/ml pada media D ; CMC-

ase dicapai pada hari keempat sebesar 1 3 , 8 3 IU/ml ; dan

FP-ase sebesar 2 , 8 3 IU/ml pada media E di hari keenam.

Kandungan protein terlarut pada filtrat media D mulai

hari keempat sampai hari keenam kenailcannya sangat

kecil dan berada pada konsentrasi yang tinggi yaitu

sekitar 5 mg/ml.

Neurospora sitophyla mexlcapai maksimum pada waktu yang

tidak bersamaan pula untuk ketiga jenis enzim selulase

yang dihasilkan. Aktivitas salisinase tertinggi diha-

silkan pada hari kedua sebesat 3 , 5 8 IU/ml pada media A;

CMC-ase dihasilkan pada hari keempat sebesar 3 , 9 4 IU/ml

pada media D ; dan FP-ase dicapai pada hari ketiga

sebesar 2 , 6 3 IU/ml pada media A . Kandungan protein

terlarut pada filtrat media A cukup kecil. Sedangkan

protein terlarut tertinggi diperoleh pada media A , pada

(5)

I N S T I T U T PERTANlAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PEMANFAATAN KULlT PISANG

U N T U K PRODUKSI ENZlM SELULASE

Oleh

ENUNG ROSYANA

F _27.1453

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

1995

JURUSAN TEKNOLOGI P A N G M DAN GI21

FAKULTAS TEPSOLOGI PERTANIAN

INSTITOT PERTANIAN BOGOR

(6)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PEMANFAATAN KULIT PISANG

UNTUK PRODUKSI ENZIM SELULASE

oleh

:

ENUNG ROSUAiiA

F 27.1453

SKIUPSI

Sebagai salah satu s arat untuk ineraih gelar

SARJANA T E K ~ O L O G I

PERTANIAN

Pada Jumsan

Teknologi Pangan dan Gizi

Fahvltas Tekno10,gi Pertanian

Institut Pertaman Bogor

Dilahirkan Tanggal 9 Juli 197 1

di Tasikmalaya

Tanggal lulus:

Maret 1995

Menyetujui,

Bogor, Aprrl 1995

.

Sunarmani MS.

(7)

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah membe

rikan rahmat, karunia dan nikmat-Nya sehingga tersele-

sainya penyusunan skripsi ini.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat ontuk

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada juru-

san Teknologi Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor.

Atas tersusunnya skripsi ini penulis menyampaikan

terima kasih kepada :

1. Bapak DR. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc. sebagai

dosen pembimbing pertama yang telah memberikam pen-

garahan, koreksi dan bimbingan selama penelitian

sampai tersusunnya skripsi ini.

2 . Ibu Ir. Sunarmani, MS. sebagai pembimbing lcedua yang

telah memberikan bimbingan, saran serta koreksi

selama penelitian ini hingga tersusunnya skripsi ini.

3 . Bapak Ir. Feri Kusnandar, selaku dosen penguji.

4. Segenap staf pengajar dan karayawan jurusan Teknologi

Pangan dan Gizi; dan PAU-Pangan dan Gizi Institut

Pertanian Bogor yang sangat membantu dalam menyela-

saikan studi di IPB.

5. Eapak, Almarllummah (Emih)

,

kakak-kakak dan adilc-adik

di Tasikmalaya tercinta yang dengan do'a dan doron-

gannya selalu membantu penulis hingga selesainya

studi

.

6 . Rekan-rekan pengaj ian M i f t a h u l H u d a , C i o m a s , A 1 t a -

m i r a , Perinai dan Loji yang selalu bersama dan telah

(8)

banyak membantu memberikan dorongan moril dan ban-

tuannya.

7. Rekan-rekan sebimbingan Agus dan Ime yang telah

memberikan bantuannya

.

8. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu

yang secara langsung maupun tidak langsung telah

membantu sehingga terselesainya skripsi ini.

Penulis menyadari masih banyalc kekurangan dalam

penulisan skripsi ini, karenanya kritik dan saran sangat

penulis harapkan untuk perbaikan yang akan datang.

Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini dapat

mernbawa manfaat bagi yang membutuhkan.

Bogor, April 1995

(9)

DAFTAR IS1

Halarnan

KATA PENGANTAR

. . .

i

DAFTAR IS1

. . .

iii

DAFTAR TABEL

. . .

vi

DAFTAR LAMPIRAN . . . ix

I

.

PENDAHULUAN

. . .

1

A

.

LATAR BELAKANG

. . .

1

B . TUJUAN

. . .

2

I1

.

TINJAUAN PUSTAKA

. . .

3

A

.

PISANG

. . .

3

1

.

Botani Pisang

. . .

3

2

.

Kulit Pisang

. . .

4

B

.

ENZIM SELULASE

. . .

4

. . .

C

.

PRODUKSI ENZIM SELULASE 10

. . .

D

.

MIKROBA PENGHASIL ENZIM SELULASE 14

.

. . .

E FERMENTASI 15

.

. . .

F BIOSINTESA ENZIM SELULASE 16 111

.

BAHAN DAN METODE

. . .

2 0 A

.

BAHAN

. . .

20

1 . Substrat

. . .

20

2

.

Bahan Kirnia

. . .

20

3

.

Mikroba

. . .

20

.

B ALAT

. . .

21

.

. . .

C METODE PENELITIAN 21

(10)

1

.

Persiapan Substrat Kulit Pisang

. . .

2 1

. . .

a . Pembuatan Substrat 2 1

b . Analisa Kimia Substrat . . . 21

2

.

Produksi Enzim Selulase

. . .

22

a . Persiapan Medium Fermentasi . . . 22

b

.

Pembuatan Inokulum

. . .

23

c . Proses Fermentasi . . . 23

d

.

Ekstraksi Enzim Kasar

. . .

23

3 . Penentuan Walctu Fermentasi

. . .

24

D

.

ANALISIS

. . .

24

1

.

Analisis Kimia Substrat

. . .

24

2 . Pengujian Kadar Protein

. . .

2 4 3

.

Pengujian kadar Gula Pereduksi terlarut 25 4 . Pengujian Aktivitas FP-ase

. . .

26

5

.

Pengujian Aktivitas CMC-ase

. . .

26

6

.

Pengujian Aktivitas Salisinase . . . 27

PEMBAHASAN . . . 28

A . ANALISA KIMIA SUBSTRAT KULIT PISANG . . . 28

B . AKTIVITAS FP-ase SELAMA FERMANTASI

. . .

30

C

.

AKTIVITAS CMC-ase SELAMA FERMENTASI

. . .

34

D

.

AKTIVITAS SALISINASE SELAMA FERMENTASI . . . . 48

E

.

PRODUKTIVITAS PRODUKSI ENZIM SELULASE

. . .

43

F . PROTEIN TERLARUT FILTRAT MEDIA FERMENTASI

.

56 G . NILAI pH FILTRAT MEDIA SELAMA FERMENTASI

. .

51

H

.

GULA PEREDUKSI TERLARUT FILTRAT MEDIA

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

"BoLel~ jadi kar:rlr r~rernl~et~ci sesltfltli, pndnbnl itzr ntrrat Onik bagirnrr,

don (~oleh jndi (pzrln) knnzrc trzenyrrkai sesrtatlr pndm/~n/ itlc nrrznr 111trrrk bngin~lr.

A llui~ mengetni~tri sednrrgkntz kntnlr tidnk n~errgetnl~rti.

(QS. ill BnqnraiJ : ₂₁

6j

(110)

O l e h

ENUNG ROSYANA

F

27.

1453

1 9 9 5

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTAMIARI

INSTlTUT PERTANIAN BOGOR

(111)

E N U N G ROSYANA. F 27.1453. Pemanfaatan L i m b a h Kulit Pisang untuk Produksi Enzim Selulase. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Budiatman S, MSc. dan Ir. Sunarmani MS.

Penelitiari ini bertujuan memanf aatkan lculit

pisang untuk produksi enzim selulase ekstraseluler oleh

Neurospora sitophyla, Trichoderma seerei, dan T. viride.

Kulit pisang ( cavendish) pada penelit ian ini berasal

dari pabrik keripik pisang C . V . Gunung Mas, Bandar

Lampung .

Kulit pisarig cavendish mengandung serat kasar

sebesar 18,61% (selulosa 15,86; lignin 25,94) berda-

sarlcan pengukuran berat kering. Untulc memperkaya nutrisi

substrat pada penelitian ini dilakukan penambahan laru-

tan nutrisi (madia Chalal, 1985) pada berbagai perban-

dingan derigan substrat tepunq kulit pisany cavendis

sebayai perlalcuan, yaitu 0: 6 (A) , 1: 6 (B)

,

2: 6 (C) , 3: 6

( D )

,

da11 4:G ( E ) .

Trichoder-ma reesei mencapai maksimum pada hari keempat,

untuk ketiga jenis enzim yang dianalisa, pada media E.

Aktivitas salisinase, CMC-ase dan Fp-ase masing-masing

sebesar 6,97; 7 , 0 1 dan 3,28 IU/ml. Adapun kandungan

protein terlarut pada filtrat media E yang dihasilkan

(112)

Aktivitas enzim selulase yang dihasilkan oleh T.

viride mencapai maksimum pada walctu yang tidalc bersamaan

untuk ketiga jenis enzim selulase. Salisinase dicapai

pada hari kelima sebesar 1 1 , 8 6 IU/ml pada media D ; CMC-

ase dicapai pada hari keempat sebesar 1 3 , 8 3 IU/ml ; dan

FP-ase sebesar 2 , 8 3 IU/ml pada media E di hari keenam.

Kandungan protein terlarut pada filtrat media D mulai

hari keempat sampai hari keenam kenailcannya sangat

kecil dan berada pada konsentrasi yang tinggi yaitu

sekitar 5 mg/ml.

Neurospora sitophyla mexlcapai maksimum pada waktu yang

tidak bersamaan pula untuk ketiga jenis enzim selulase

yang dihasilkan. Aktivitas salisinase tertinggi diha-

silkan pada hari kedua sebesat 3 , 5 8 IU/ml pada media A;

CMC-ase dihasilkan pada hari keempat sebesar 3 , 9 4 IU/ml

pada media D ; dan FP-ase dicapai pada hari ketiga

sebesar 2 , 6 3 IU/ml pada media A . Kandungan protein

terlarut pada filtrat media A cukup kecil. Sedangkan

protein terlarut tertinggi diperoleh pada media A , pada

(113)

I N S T I T U T PERTANlAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PEMANFAATAN KULlT PISANG

U N T U K PRODUKSI ENZlM SELULASE

Oleh

ENUNG ROSYANA

F _27.1453

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

1995

JURUSAN TEKNOLOGI P A N G M DAN GI21

FAKULTAS TEPSOLOGI PERTANIAN

INSTITOT PERTANIAN BOGOR

(114)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PEMANFAATAN KULIT PISANG

UNTUK PRODUKSI ENZIM SELULASE

oleh

:

ENUNG ROSUAiiA

F 27.1453

SKIUPSI

Sebagai salah satu s arat untuk ineraih gelar

SARJANA T E K ~ O L O G I

PERTANIAN

Pada Jumsan

Teknologi Pangan dan Gizi

Fahvltas Tekno10,gi Pertanian

Institut Pertaman Bogor

Dilahirkan Tanggal 9 Juli 197 1

di Tasikmalaya

Tanggal lulus:

Maret 1995

Menyetujui,

Bogor, Aprrl 1995

.

Sunarmani MS.

(115)

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah membe

rikan rahmat, karunia dan nikmat-Nya sehingga tersele-

sainya penyusunan skripsi ini.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat ontuk

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada juru-

san Teknologi Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor.

Atas tersusunnya skripsi ini penulis menyampaikan

terima kasih kepada :

1. Bapak DR. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc. sebagai

dosen pembimbing pertama yang telah memberikam pen-

garahan, koreksi dan bimbingan selama penelitian

sampai tersusunnya skripsi ini.

2 . Ibu Ir. Sunarmani, MS. sebagai pembimbing lcedua yang

telah memberikan bimbingan, saran serta koreksi

selama penelitian ini hingga tersusunnya skripsi ini.

3 . Bapak Ir. Feri Kusnandar, selaku dosen penguji.

4. Segenap staf pengajar dan karayawan jurusan Teknologi

Pangan dan Gizi; dan PAU-Pangan dan Gizi Institut

Pertanian Bogor yang sangat membantu dalam menyela-

saikan studi di IPB.

5. Eapak, Almarllummah (Emih)

,

kakak-kakak dan adilc-adik

di Tasikmalaya tercinta yang dengan do'a dan doron-

gannya selalu membantu penulis hingga selesainya

studi

.

6 . Rekan-rekan pengaj ian M i f t a h u l H u d a , C i o m a s , A 1 t a -

m i r a , Perinai dan Loji yang selalu bersama dan telah

(116)

banyak membantu memberikan dorongan moril dan ban-

tuannya.

7. Rekan-rekan sebimbingan Agus dan Ime yang telah

memberikan bantuannya

.

8. Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu

yang secara langsung maupun tidak langsung telah

membantu sehingga terselesainya skripsi ini.

Penulis menyadari masih banyalc kekurangan dalam

penulisan skripsi ini, karenanya kritik dan saran sangat

penulis harapkan untuk perbaikan yang akan datang.

Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini dapat

mernbawa manfaat bagi yang membutuhkan.

Bogor, April 1995

(117)

DAFTAR IS1

Halarnan

KATA PENGANTAR

. . .

i

DAFTAR IS1

. . .

iii

DAFTAR TABEL

. . .

vi

DAFTAR LAMPIRAN . . . ix

I

.

PENDAHULUAN

. . .

1

A

.

LATAR BELAKANG

. . .

1

B . TUJUAN

. . .

2 I1

.

TINJAUAN PUSTAKA

. . .

3

A

.

PISANG

. . .

3

1

.

Botani Pisang

. . .

3

2

.

Kulit Pisang

. . .

4

B

.

ENZIM SELULASE

. . .

4

. . .

C

.

PRODUKSI ENZIM SELULASE 10

. . .

D

.

MIKROBA PENGHASIL ENZIM SELULASE 14

.

. . .

E FERMENTASI 15

.

. . .

F BIOSINTESA ENZIM SELULASE 16

111

.

BAHAN DAN METODE

. . .

2 0

A

.

BAHAN

. . .

20

1 . Substrat

. . .

20 2

.

Bahan Kirnia

. . .

20

3

.

Mikroba

. . .

20

.

B ALAT

. . .

21

.

. . .

C METODE PENELITIAN 21

(118)

1

.

Persiapan Substrat Kulit Pisang

. . .

2 1

. . .

a . Pembuatan Substrat 2 1

b . Analisa Kimia Substrat . . . 21

2

.

Produksi Enzim Selulase

. . .

22

a . Persiapan Medium Fermentasi . . . 22

b

.

Pembuatan Inokulum

. . .

23

c . Proses Fermentasi . . . 23

d

.

Ekstraksi Enzim Kasar

. . .

23

3 . Penentuan Walctu Fermentasi

. . .

24

D

.

ANALISIS

. . .

24

1

.

Analisis Kimia Substrat

. . .

24

2 . Pengujian Kadar Protein

. . .

2 4

3

.

Pengujian kadar Gula Pereduksi terlarut 25

4 . Pengujian Aktivitas FP-ase

. . .

26

5

.

Pengujian Aktivitas CMC-ase

. . .

26

6

.

Pengujian Aktivitas Salisinase . . . 27

PEMBAHASAN . . . 28

A . ANALISA KIMIA SUBSTRAT KULIT PISANG . . . 28

B . AKTIVITAS FP-ase SELAMA FERMANTASI

. . .

30

C

.

AKTIVITAS CMC-ase SELAMA FERMENTASI

. . .

34

D

.

AKTIVITAS SALISINASE SELAMA FERMENTASI . . . . 48

E

.

PRODUKTIVITAS PRODUKSI ENZIM SELULASE

. . .

43

F . PROTEIN TERLARUT FILTRAT MEDIA FERMENTASI

.

56

G . NILAI pH FILTRAT MEDIA SELAMA FERMENTASI

. .

51

H

.

GULA PEREDUKSI TERLARUT FILTRAT MEDIA

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

(172)

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)

(180)

(181)

(182)

(183)

(184)

(185)

(186)

(187)

(188)

(189)

(190)

(191)

(192)

(193)

(194)

(195)

(196)

(197)

(198)

(199)

(200)