PEMANFAATAN KULIT JAGUNG ( Zea mays ) UNTUK PRODUKSI GLUKOSA MENGGUNAKAN KAPANG Trichoderma sp.
[Utilization of Corn Husk (Zea mays) for Glucose Production Using Trichoderma sp. ]
Saiful Safari 1 , Syaiful Bahri 1* , Nurhaeni 1
1) Jurusan Kimia FMIPA Universitas Tadulako, Palu Jl. Soekarno Hatta, Kampus Bumi Tadulako Tondo Palu, Telp. 0451- 422611
Diterima 2 Desember 2016, Disetujui 9 Januari 2017

## ABSTRACT
This study uses corn husk for the production of glucose by fermentation with the fungus Trichoderma sp. The  aim  is  to determine  the  amount of Trichoderma  sp. which  is  the  best  to  produce  the  highest glucose  with  a  variety  of  heavy  fungus  are  6,  9,  and  12  grams  in  25  grams  of  flour  corn husk. Fermentation  time  variation    3,  4,  and  5  weeks. Determination  of  the  glucose  level  with  DNS method  using  UV-Vis  spectrophotometry.  The  study  design  using  RAL  factorial  consisting  of  two factors, namely the weight of the fungus and fermentation time, each factor consists of 3 levels and is done in duplicate.The results showed that high glucose levels obtained in the addition of 12 grams of fungus and fermentation time 4 weeks with a glucose level of 21.72%.
Keywords: Corn husk, Trichoderma weight, Time of fermentation, Glucose

## ABSTRAK
Penelitian  ini  menggunakan  kulit  jagung  untuk  produksi  glukosa  secara  fermentasi  dengan  kapang Trichoderma  sp. Tujuannya  adalah  untuk  mengetahui  jumlah Trichoderma  sp. yang  terbaik  untuk menghasilkan glukosa tertinggi dengan berbagai variasi berat kapang yaitu 6, 9, dan 12 gram dalam 25 gram tepung kulit jagung. Variasi waktu fermentasi 3, 4, dan 5 minggu. Penentuan kadar  glukosa dengan  metode  DNS  menggunakan  spektrofotometri  UV-Vis.  Rancangan  penelitian  menggunakan RAL pola faktorial yang terdiri atas dua faktor, yaitu berat jamur dan waktu fermentasi, masing-masing faktor  terdiri  atas  3  taraf  dan  dilakukan  secara  duplo.  Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa  kadar glukosa  tertinggi    diperoleh  pada  penambahan  kapang  12  gram  dan  waktu  fermentasi  4  minggu dengan kadar glukosa sebesar 21,72%.
Kata kunci : Kulit jagung, Berat Trichoderma, Waktu fermentasi, Glukosa .

## LATAR BELAKANG
Beberapa negara saat ini menghadapi  permasalahan  serius  berupa terbatasnya  jumlah  bahan  bakar  fosil, dilain  pihak  kebutuhan  konsumen  terus meningkat.  Bahan  bakar  fosil  yang digunakan  secara  terus  menerus  akan berujung  pada  peningkatan  pemanasan global  meningkat.  Berdasarkan  alas  an tersebut  sehingga  mendorong  upaya untuk  mengembangkan  bahan  bakar terbarukan  dan  juga  konservasi  energi. Salah  satu  bentuk  dari  energi  terbarukan adalah energi biomassa. Energi biomassa berasal  dari  bahan  organik  dan  sangat beragam jenisnya. Tanaman dapat digunakan sebagai sumber energi biomassa, selain itu sumber lainnya dapat berasal dari limbah, baik limbah pertanian maupun  limbah  domestik  (Gusmawarni, dkk, 2010).
Biomassa    dari  tanaman  terdiri senyawa lignoselulosa dengan komponennya lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Ketersediaan biomassa dari tanaman yang  cukup melimpah,  sehingga potensi sebagai salah satu sumber energi melalui  proses  konversi  cukup  besar. Proses  konversi  tersebut  dapat  dilakukan secara  biologi,  kimia,  ataupun  fisika. Salah  satu  proses  konversi  biomassa menjadi  sumber  bahan bakar  yang  cukup banyak  diteliti,  yaitu  proses  konversi lignoselulosa menjadi bioetanol. Bioetanol dimanfaatkan  sebagai  bahan  subtitusi pada premium atau bensin yang
digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor (Hermiati, dkk, 2010).
Salah  satu  biomassa  yang  dapat diproses menjadi glukosa adalah tanaman jagung.  Berdasarkan  data  Badan  Pusat Statistik  (BPS)  Sulawesi  Tengah,  jumlah produksi  jagung  Sulawesi  Tengah  tahun 2013  sebesar  139.265  ton  pipilan  kering. Berdasarkan  data  tersebut,  akan  dapat menghasilkan  limbah  kulit  jagung  yang besar.  Kandungan  selulosa  yang  cukup banyak  yaitu  sekitar  36,81%  (Ningsih, 2012).
Selulosa merupakan senyawa polimer karbohidrat dari β-1,4-D-glikosida, sehingga  jika  rantai  dari  polimer  tersebut dipotong-potong  maka  akan  dihasilkan molekul  glukosa.  Rantai  selulosa  dapat diputus  secara  kimia  maupun  enzimatik atau biasa dikenal dengan istilah hidrolisis. Hidrólisis enzimatik pada senyawa selulosa umumnya menggunakan enzim selulase yang dihasilkan oleh mikroba. Apabila dibandingkan  dengan  hidrolisis  kimiawi, hidrolisis  secara  enzimatik  memerlukan waktu yang lebih lama jika dilakukan pada suhu kamar (Sukardati dkk, 2010).
Selulase secara komersial diproduksi menggunakan mikroba.
Aspergillus  niger,  Trichoderma  viride adalah  contoh  dua  jenis kapang  yang dapat  menghasilkan  selulas,  sedangkan bakteri yang dapat memproduksi selulase, yaitu golongan Pseudomonas sp.,
Cellulomonas sp. , dan Bacillus sp .  Selain dari beberapa contoh tersebut, salah satu
jenis  mikroba  yang  potensial  untuk dikembangkan  dalam  pembuatan  enzim selulase adalah kelompok kapang
Trichoderma , misalnya Trichoderma viride (Arnata, 2009).
Sarjono,  dkk  (2012),  menyatakan bahwa    kadar  glukosa  dari  eceng gondok menggunakan Trichoderma  viride pada suhu  35 dengan  waktu  fermentasi  96 jam,  diperoleh  dengan  kadar  glukosa tertinggi 1,386 mg/L.

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Bahan-bahan yang digunakan adalah  limbah  kulit  jagung,  Trichoderma, aquadest,  aluminium  foil,  kapas,  dan pereaksi DNS.
Alat  yang  digunakan  adalah  neraca analitik,  Labu  ukur  25  mL,  ayakan  60 mesh,  kertas  saring,  Spektrofotometer UV-Vis, autoclaf, batang pengaduk,
Penangas  air,  Erlenmeyer,  dan  alat-alat gelas  yang  umum  digunakan  dalam laboratorium kimia.

## Prosedur Penelitian

## Persiapan Tepung Kulit Jagung
Perlakuan awal terhadap kulit jagung  meliputi  pencucian,  pengeringan, dan  pengayakan.  Bahan  pengotor  pada kulit jagung seperti tanah, dan kotoran lain dihilangkan  dengan  cara  dicuci.  Hasil pencucian selanjutnya dikeringkan langsung  di  bawah  sinar  matahari.  Kulit jagung  kering  kemudian  digiling  untuk mendapatkan  ukuran  kulit  jagung  yang lebih  kecil.  Kulit  jagung  yang  sudah
dihancurkan kemudian diayak menggunakan ayakan 60 mesh.

## Fermentasi
Tepung kulit jagung ditimbang sebanyak  25  g  kemudian  dimasukan  ke dalam  Erlenmeyer,    lalu  ditambahkan  50 mL  aquadest.  Selanjutnya  campuran tersebut  disterilisasi  pada  suhu  121 selama  25  menit,  lalu  sampel  didinginkan selama  30  menit.  Percobaan  dilakukan dengan  variasi  berat  kapang  trichoderma sebanyak  6,  9,  dan  12  gram.  Kemudian sampel  didiamkan  selama  3,  4,  dan  5 minggu.  Setelah  itu,  setiap  sampel ditambahkan aquadest sebanyak 200 mL, lalu disaring menggunakan  kertas saring.
Penetapan  Kadar  Glukosa  dengan Metode  DNS  (Modifikasi  metode  Daud, dkk, 2012)

## a.  Pembuatan pereaksi DNS
Pereaksi  DNS  di  buat  dengan melarutkan 0,265 g asam 3,5 dinitrosalisilat    0,495  g    NaOH  ke  dalam 35,4 mL air destilat, kemudian ditambahkan  ke  dalam  larutan  tersebut 7,65 g natrium kalium tatrat, 0,19 mL fenol (cairkan  pada  suhu C)  dan  0,2075  g
natrium metabisulfit, campur merata.
b.  Penyiapan Kurva Standar
Kurva standar dibuat dengan mengukur  absorbansi  larutan  glukosa standar pada panjang gelombang 550 nm. Larutan  glukosa  standar  dibuat  dengan cara melarutkan 110 mg glukosa monohidrat  dalam  100  mL  aquadest, selanjutnya dari larutan tersebut
diencerkan  sehingga  diperoleh  larutan glukosa  dengan  konsentrasi  ;  0,  10,  20, 30,  40,  50,  60,  70,  80,  90,  100  ppm. Masing-masing konsentrasi latutan tersebut  diambil  sebanyak  1  mL  dan  di masukkan    ke  dalam  tabung  reaksi, setelah  itu  ditambahkan  3  mL  pereaksi DNS  dan  tabung  dipanaskan  pada  air mendidih selama 5 menit  dan didinginkan pada  suhu  ruang.  Absorbansi  masing- masing  larutan  diukur  pada  panjang gelombang maksimum 550 nm.
c.  Penentuan Kadar Glukosa
Sebanyak  1  mL  larutan  gula  hasil hidrolisis  dimasukkan  ke  dalam  tabung reaksi  dan  ditambahkan  dengan  3  mL pereaksi  DNS,  selanjutnya  dipanaskan pada  penangas  air  mendidih  selama  5 menit  kemudian  didinginkan  pada  suhu ruang.  Larutan  dipindahkan  ke  dalam kuvet,  absorbansi  diukur  pada  panjang gelombang  maksimum  550  nm.  Kadar gula  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan regresi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar  Glukosa  Hasil  Hidrolisis  dengan Pengaruh Berat Jamur
Glukosa  diperoleh  melalui  hidrolisis selulosa menggunakan enzim yang dihasilkan oleh jamur Trichoderma . Jamur Trichoderma merupakan salah satu mikroorganisme yang dapat memproduksi enzim  selulase  dan  enzim  tersebut berperan dalam hidrolisis selulosa dengan memutus  ikatan β-1,4-D-glikosida  yang selanjutnya menghasilkan glukosa .
Analisis  glukosa  hasil  hidrolisis  oleh enzim selulase dilakukan dengan menghitung kadar gula reduksi menggunakan metode DNS (Miller, dalam Amelia,  2012).  3,5-asam  dinitrosalisilat (DNS)  berupa  senyawa  aromatik  akan bereaksi  dengan  gula  reduksi  pada sampel.  Gugus  aldehid  bebas  pada  gula pereduksi  akan  membentuk  kompleks  3- amino-5  dinitro  asam  salisilat  yang berwarna  dan  dapat  dideteksi  dengan spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang gelombang 550 nm.
Untuk mengetahui berat jamur terbaik  terhadap  serbuk  kulit  jagung  yang menghasilkan  kadar  glukosa  tertinggi pada  proses  hidrolisis  selulosa  dilakukan dengan  mencampurkan  jamur  dengan substrat  yang  kemudian  difermentasi selama  3,  4,  dan  5  minggu.  Berat  jamur divariasikan  mulai  dari  6,  9,  dan  12  gram sedangkan  berat  sampel  yaitu  25  gram untuk  masing-masing  perlakuan.  Hasil yang diperoleh  (Gambar 1) menunjukkan bahwa  kadar  glukosa  tertinggi  (21,72  %) diperoleh  pada  berat  jamur  12  gram dengan waktu fermentasi 4 minggu.
Grafik  pada  Gambar  1  menunjukan bahwa  semakin  banyak  jamur  yang digunakan  maka  semakin  tinggi  kadar glukosa  yang  dihasilkan  dari  proses hidrolisis  selulosa  pada  serbuk  kulit jagung. Poedjiadi (1994) telah mengemukakan bahwa konsentrasi enzim sangat  mempengaruhi  kecepatan  reaksi suatu  enzim  dengan  substratnya.    Selain itu,  dalam penelitian  Yulianto dkk, (2009)
menunjukan  bahwa    semakin  besar  rasio enzim-substrat,  semakin  meningkat  kadar glukosanya. Hal ini terjadi karena semakin besar rasio enzim-substrat, maka tumbukan  yang  terjadi  antar  reaktan dengan  enzim  akan  meningkat  pula, sehingga interaksi sisi aktif enzim dengan substrat akan lebih sering terjadi.
Gambar 1  Grafik  hubungan  antara  berat jamur  dengan  kadar  glukosa  yang dihasilkan (%)
Produk  yang  dihasilkan  dari  reaksi antara  substrat  dan  enzim  dipengaruhi oleh  kondisi  dari  konsentrasi  enzim maupun substrat. Pada keadaan konsentrasi  enzim  meningkat  sedangkan konsentrasi  substrat  tetap  atau  jumlah molekul  enzim  lebih  rendah  dibandingkan jumlah  molekul  substrat  yang  akan dikatalisis,  maka  produk  yang  dihasilkan akan  sebanding  dengan  jumlah  substrat yang  akan  diubah  oleh  enzim  menjadi produk.  Bila  jumlah  enzim  ditingkatkan makin  banyak  substrat  yang  akan  diubah menjadi  produk  hingga  suatu  ketika jumlah  enzim  berlebih  namun  substrat habis.  Akibatnya  penambahan  jumlah enzim  tidak  akan  mengubah  grafik
kecepatan  reaksi  terhadap  konsentrasi enzim  (Adhiyanto,  dkk  dalam  Amelia, 2012).

## Kadar  Glukosa  Hasil  Hidrolisis  dengan Pengaruh Waktu Fermentasi
Untuk  mengetahui  pengaruh  waktu fermentasi  terhadap  serbuk  kulit  jagung yang menghasilkan kadar glukosa tertinggi,  diterapkan  tiga  tingkatan  waktu fermentasi yaitu 3 minggu,  4 minggu, dan 5  minggu  dengan  berat  jamur  masing- masing  6  gram,  9  gram  dan  12  gram. Hasil yang diperoleh (Gambar 2) menujukan  kadar  glukosa  tertinggi  (21,72
%)  ditemukan  pada  waktu  fermentasi  4 minggu dengan berat jamur 12 gram.
Gambar 2  Grafik  hubungan  antara  waktu fermentasi  dengan  kadar  glukosa yang dihasilkan (%)
Grafik  di  atas  menunjukan  bahwa semakin  lama  waktu  fermentasi  semakin tinggi    kadar  glukosa,  namun  pada  waktu tertentu  mengalami  penurunan.  Hal  ini sesuai  dengan  teori  yang  di  kemukakan oleh  Da  Silva  dalam Sari,  dkk  (2014) menyatakan  bahwa  sistem  pemecahan
13.22 15.38 18.64 13.8 17.82
21.72
12.08 15.18 17.9 0 5 10 15 20 25 6 9 12 K ad ar G lu ko sa (% ) Berat Jamur (g) 3 minggu 4 minggu 13.22 13.8 12.08 15.38 17.82 15.18 18.64 21.72 17.9 0 5 10 15 20 25 3 4 5 Ka da r Gluk o sa ( %) Waktu Fermentasi (minggu) 6 gram
9 gram
selulosa  menjadi  glukosa  terdiri  dari  tiga jenis selulase yaitu endo-beta –1,4- glukanase, ekso –beta-1,4-glukanase,  dan beta-glukosidase.  Pada  akhir  hidrolisis enzimatis terjadi penurunan gula pereduksi total yang diduga terjadi karena tingginya  gula  pereduksi  total  yang terbentuk  pada  substrat  telah  terjadi feedback  inhibition atau  aktivitas  enzim selulase  terhambat  dalam  memproduksi gula pereduksi.
Khairunnisah, dkk (2013) juga melakukan  penelitian  tentang  produksi bioetanol        dari  ampas  sagu  ( Metroxylon sp )  melalui  proses  pretreatment  dan metode simultaneous saccharification fermentation  (SSF).  Proses  sakarifikasi dilakukan  dengan  delapan    variasi  waktu yaitu  0,  30,  45,  60,  75,  90,  105  dan  120 menit.  Hasilnya  menunjukan  bahwa  lama sakarifikasi  yang  optimum  terdapat  pada waktu  75  menit  dengan  konsentrasi glukosa  tertinggi  882,50  μg/mL.  Pada waktu  0  hingga  75  menit  jumlah  substrat ampas sagu masih cukup banyak sehingga dengan semakin lamanya waktu hidrolisis,  glukosa  yang  dihasilkan  juga meningkat selain itu juga dapat disebabkan  gula  sebagai  sumber  nutrisi masih banyak tersedia sehingga memungkinkan  peningkatan  kerja  enzim untuk  terjadi  peningkatan  kadar  glukosa, namun  pada  waktu  80  hingga  120  menit mengalami  penurunan  kadar  glukosa dikarenakan  semakin  lamanya  waktu hidrolisis  jumlah  substrat  ampas  sagu akan  semakin  berkurang  karena  telah
banyak yang terhidrolisis sehingga glukosa yang dihasilkan cenderung menurun atau konstan.
Safaria  dkk,  (2013)  menemukan  hal yang sama dalam penelitiannya, peningkatan  konsentrasi  glukosa  yang dihasilkan  pada  waktu  hidrolisis  6  jam. Hasil  tersebut  menindikasikan  terjadi interaksi tang tinggi antara enzim selulase dengan substratnya. Enzim selulase  yang berinteraksi  dengan  selulosa  selanjutnya membentuk kompleks enzim-substrat (ES) dan menghasilkan produk glukosa. Semakain  lama  interaksi  yang  terjadi antara  enzim  dengan  substrat  akan memaksimalkan reaksi yang terjadi sehingga  glukosa  yang  dihasilkan  akan memiliki konsentrasi yang lebih tinggi.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa berat  jamur  12  gram  merupakan  kondisi fermentasi terbaik untuk hidrolisis selulosa dengan  kadar  glukosa  sebesar  21,72  %. Waktu  optimum  untuk  menghasilkan kadar  glukosa  tertinggi  yaitu  4  minggu dengan kadar glukosa sebesar 21,72 %.
Perlu  dilakukan  penelitian  lebih lanjut  untuk  mengetahui  kondisi  optimum dari penambahan berat jamur trichoderma untuk menghidrolisis selulosa pada serbuk kulit jagung.

## DAFTAR PUSTAKA
Amelia A. 2012. Pengaruh Variasi Konsentrasi  Enzim  Dan  Substrat Terhadap Sakarifikasi Limbah Pengolahan  Kertas  Menggunakan
Enzim  Selulase  Dari  Bacillus  sp. BPPT  CC  RK2 .  [Skripsi].  Jakarta: Program  Studi  Farmasi  Fakultas Kedokteran  Dan  Ilmu  Kesehatan Universitas  Islam  Negeri  Syarif
Hidayatullah.
Arnata,  I  Wayan.  2009. Pengembangan Alternatif Teknologi Bioproses Pembuatan  Bioetanol  dari  Ubi  Kayu Menggunakan  Trichoderma  Viride, Aspergillus Niger dan Saccharomyces  Cerevisiae .  [Tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Daud.  M.,  Safii,  W.,  Syamsu,  K.,  2012.
Biokonversi  Bahan  Berlignoselulosa Menjadi  Bioetanol  Menggunakan Aspergillus niger dan Sacchamromyces  cereviciae . Jurnal Perennial , 8 (2) : 43-51.
Gusmawarni S.R., Budi, M.S.P., Sediawan,
W.B.,  Hidayat,  M.  2010.  Pengaruh Perbandingan  Berat  Padatan  dan Waktu Reaksi Terhadap Gula
Pereduksi  Terbentuk  pada  Hidrolisis Bonggol Pisang. Jurnal Teknik Kimia Indonesia, 9 (3): 77-82.
Hermiati,  E.,  Mangunwidjaja,  D.,  Sunarti, T.C.,  Suparno,  O.,  Prasetya,  B. 2010. Pemanfaatan Biomassa Lignoselulosa  Ampas  Tebu  untuk Produksi  Bioetanol. Jurnal  Litbang Pertanian, 29 (4): 121-130
Khairunnisah,  Salim,  M.,  Mardiah,  E.,
2013. Produksi Bioetanl Dari Ampas Sagu (Metroxylon sp) Melalui Proses  Pretreatment  Dan  Metoce Simultaneous Saccarification Fermentation  (SSF ) . Jurnal  Kimia
Unand. 2(4):63-68.
Ningsih,  E.  R.,  2012. Uji  Kinerja  Digester Pada  Proses  Pulping  Kulit  Jagung
Dengan  Variabel  Suhu  Dan  Waktu
Pemasakan . [Tugas
Akhir].
Semarang:  Program  Studi  Diploma
III  Teknik  Kimia  Fakultas  Teknik Universitas Diponegoro.
Poedjiadi  A.  1994. Dasar-Dasar  Biokimia.
Jakarta: UI-Press.
Safaria  S.,  Idiawati,  N.,  dan  Marlissa,  T. 2013.  Efektivitas  Campuran  Enzim Selulase  Dari  Aspergillus  Niger  Dan
Trichoderma Reesei Dalam Menghidrolisis Substrat Sabut Kelama. JKK, 2 (1): 46-51.
Sari R. N., Utomo, B. S. B., Tambunan, A. H.  2014.  Kondisi  Optimum  Produksi Bioetanol  Dari  Rumput  Laut  Coklat ( Sargassum duplicatum ) Menggunakan Trichoderma  viride d an Pichia angophorae . JPB
Perikanan , 9 (2): 121-132.
Sarjono P. R., Mulyani, N. S., dan Setyani,
W.  S.  2012.  Kadar  Glukosa  Dari Hidrolisis  Selulosa  Pada  Eceng
Gondok  Menggunakan Trichoderma viride Dengan  Variasi  Temperatur dan  Waktu  Fermentasi. Molekul, 7 (2): 163-171.
Sukardati S., Kholisoh, S.D., Prasetyo, H.,
Santoso,  W,  P.,  dan  Mursini,  T. 2010 . Produksi  Gula  Reduksi  Dari Sabut  Kelapa  Menggunakan  Jamur Trichoderma reesei. Pengembangan Teknologi  Kimia  untuk  Pengolahan Sumber  Daya  Alam  Indonesia . Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik Kimia “Kejuangan”; Yogyakarta,  26 Januari  2010.  Yogyakarta:  UPN Veteran  Yogyakarta.  hlm  D13-1 – D13-7.
Yulianto  M.  E.,  Diyono,  I.,  Hartati,  I.,
Rustam S. N., dan Fiqih, P. J. 2009. Pengembangan  Hidrolisis  Enzimatis Biomassa Jerami Padi Untuk Produksi Bioetanol. Rekayasa
Aplikasi  Perancangan  dan  Industri . Simposium  Nasional  RAPI  VIII ; Surakarta,  17  Desember  2009. Surakarta:  Fakultas  Teknik  UMS. hlm K-66 – K-73.