Putra, AidhyaIrhash (2010) Optimasi Produksi Xilanase oleh Bacillus subtilis AQ1 Menggunakan Response Surface Methodology. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Xilanase adalah enzim ekstraseluler yang menghidrolisis xilan menjadi xilosa dan xilo-oligosakarida. Enzim ini telah dimanfaatkan dalam proses pangan dan non pangan. Penggunaan xilanase untuk aplikasi bioteknologi dimulai pada tahun 1980 sebagai bahan tambahan pakan ternak, dan kemudian merambah ke berbagai bidang industri, sejak itu kegunaan enzim ini meningkat. Akhir-akhir ini, xilanase menempati 20 % pasar global enzim industri (Polaina et al: 2007). Produksi xilanase skala industri membutuhkan tersedianya sumber karbon dan nitrogen yang murah dan mudah didapat sebagai pengganti sumber karbon dan nitrogen mahal yang biasa digunakan pada medium produksi, salah satu sumber karbon yang dapat digunakan adalah tongkol jagung. Tongkol jagung mengandung 421 g hemiselulosa (sebagian besar berupa xilan) per berat keringnya. Oleh karena itu, tongkol jagung sangat potensial digunakan sebagai sumber karbon murah untuk produksi xilanase. Sedangkan untuk sumber nitrogen dipilih limbah cair tahu. Limbah cair tahu adalah hasil samping dari proses pembuatan tahu. Limbah cair tahu yang digunakan memiliki kadar total N 0,0061 % (b/v), kadar total karbohidrat 2,16% (b/v) dan protein 0,22 mg/ml. Bahan organik lain yang terdapat pada limbah cair tahu adalah vitamin B terlarut, lesitin dan oligosakarida. Penggantian komposisi medium produksi xilanase mengakibatkan perubahan mekanisme proses yang terjadi sehingga hasil yang didapat akan berubah. Oleh karena itu, perlu dilakukan optimasi konsentrasi sumber karbon dan nitrogen yang digunakan untuk produksi enzim ini. Metode optimasi yang digunakan adalah metode respon permukaan (RSM) dengan dua variabel (X 1 : konsentrasi tongkol jagung dan X 2 : konsentrasi total N limbah cair tahu) yang dikombinasikan dalam matrik rancangan komposit pusat (CCD). Berdasarkan hasil optimasi ini, dilanjutkan dengan produksi dalam fermentor 5 L dengan beberapa variasi kecepatan agitasi dan aerasi (perlakuan 1 = agitasi 150 rpm, aerasi 1 vvm; perlakuan 2 = agitasi 100 rpm, aerasi 1 vvm; perlakuan 3 = agitasi 100 rpm, aerasi 2 vvm). Dari hasil optimasi menggunakan RSM didapatkan aktivitas xilanase tertinggi adalah 122.59 U/ml pada konsentrasi tongkol jagung 1.1 % (b/v) dan konsentrasi total N limbah cair tahu 0.00198 % (b/b). Sedangkan untuk produksi xilanase dalam fermentor 5 L didapatkan aktivitas xilanase tertinggi 117.43 U/ml pada kecepatan agitasi 100 rpm dan kecepatan aerasi 1 vvm.
English Abstract
Xylanase is an extracellular enzyme which catalyzes hydrolysis of xylan into xylo-oligosaccharides and xylose. Xylanase can be utilized both in food and nonfood processing. biotechnological application of xylanases began in 1980s in preparation of animal feed and later expanded to some of industries. Global market demand of xylanase increased up to 20% along with increased in its industrial utilization (Polaina, 2007). Industrial scale production of xylanase ideally produced from inexpensive and abundant carbon and nitrogen sources to replaced expensive carbon and nitrogen sources that generally used in xylanase production medium. Corncobs are by-product of corn plantation and sweet corn processing industries. y contain approximately 421 g hemicelluloses (mainly in form of xylan) per Kg of dry matter. It is potential to exploit corncob as a cheap carbon source and liquid tofu waste as nitrogen source for production of xylanase. Liquid tofu waste is by-product of tofu productions. Liquid tofu waste used in this experiment contained 0.0061 % (w/v) nitrogen total, 2.16 % (w/v) total carbohydrate, 0.22 mg protein and o r organic compound such as vitamin B, lecithin and oligosaccharides. Replacement of carbon and nitrogen sources in xylanase production medium causes some of process mechanism changes refore, it is necessary to optimize ir concentration. In this experiments, 2 2 central composite design and Response Surface Methodology were performed and two independent variables chosen were X 1 = corncob concentration and X 2 liquid tofu waste total nitrogen concentration. result of optimization applied to xylanase production in 5 L fermentor with variation of agitation and aeration (experiment 1 = 150 rpm agitation, 1 vvm aeration; experiment 2 = 100 rpm agitation, 1 vvm aeration; experiment 3 = 100 rpm agitation, 2 vvm aeration). Based on RSM result optimum condition for xylanase production was 1.1 % (w/v) corn cobs and 0.00198 % total N of liquid tofu waste with highest xylanase production of 122.59 U/ml. highest of xylanase production in 5 L fermentor, was at 100 rpm agitation and 1 vvm aeration with enzyme activity value of 117.43 U/ml.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/660.634/PUT/o/041001264 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 660 Chemical engineering and related technologies > 660.6 Biotechnology |
| Divisions: | Program Pascasarjana > Magister Studi Ketahanan Nasional, Program Pascasarjana |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 11 Feb 2011 11:13 |
| Last Modified: | 11 Feb 2011 11:13 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160100 |
Actions (login required)
 |
View Item |