Enzim glukosa isomerase untuk proses kontinu

Perusahaan Jepang, Nagase & Co. Ltd. Bekerja sama dengan Denki Kagaku Kogyo K.K. memproduksi enzim tipe ini dengan nama perdagangan Sweetase, sedangkan NOVO-Denmark memperdagangkannya dengan nama Sweetzyme type Q.

Produktivitas enzim ini, didefinisikan sebagai kg fruktose syrup yang berhasil diisomerisasikan per kg enzim selama usia aktif dari enzim tersebut. Produktivitas dengan demikian merupakan pengaruh gabungan antara aktivitas dan stabilitas enzim. Stabilitas enzim adalah kemampuan dari enzim tersebut untuk menjaga agar aktivitasnya selalu tinggi. Produktivitas enzim glukosa isomerase biasanya sekitar 2.000-3.000 kg per kg enzim.

Produktivitas enzim juga dipengaruhi oleh berbagai faktor atau parameter, yaitu:

Suhu operasi

Suhu mempegaruhi aktivitas, stabilitas, dan pembentukan zat warna. Makin tinggi suhu operasi, makin besar aktivitas enzim, tapi menurunkan stabilitasnya, serta pembentukan zat warna makin banyak pula. Sebaliknya suhu yang makin rendah dapat menaikkan stabilitas dan megurangi kemungkinan pembentukan zat warna, namun produktivitas dan aktivitas enzim menurun. Suhu operasi yang dianjurkan adalah 60⁰C, yaitu 61⁰C pada pemasukan dan sekitar 59⁰C pada keluaran.

pH

pH dari sirup yang akan diolah juga mempengaruhi aktivitas, stabilitas enzim, serta pembentukan zat warna. Aktivitas maksimum dicapai pada pH sekitar 7,8-8,3 dan aktivitas tersebut menurun dengan cepat pada pH di bawah 7,0. Enzim menjadi tidak aktif pada pH di bawah 5,0 dan di atas 9,0. Stabilitas enzim tertinggi dicapai pada pH sekitar 7,0-8,0. Stabilitas tersebut turun dengan cepat pada pH di atas 8,5 dan di bawah 6,5. Meskipun pada pH tinggi pembentukan warna makin banyak, namun karena waktu tinggal yang relatif pendek, serta dapat dihilangkan dengan pemberian karbon aktif, maka pH pemasukan sebaiknya di atur sekitar 8,2, agar pH keluaran sekitar 7,0-8,0 (pH di sini diukur pada 25⁰C).

Waktu kontak

Agar pembentukan hasil samping, di antaranya berupa zat warna dapat ditekan seminimal mungkin, waktu kontak diatur secepat mungkin, biasanya sekitar 1-2 jam.

Aktivator

Ion magnesium adalah aktivator yang baik untuk enzim glukosa isomerase. Jumlah ion magnesium yang dibubuhkan bergantung pada kemurnian sirup glukosa (dekstrosa), biasanya sekitar 1x10^-3 sampai 5x10^-3 mol/l.

Inhibitor

Kemurnian larutan dekstrosa dapat mempengaruhi aktivitas enzim. Terutama kalsium, oksigen terlarut dan senyawa-senyawa nitrogen harus segera dihilangkan dari larutan dekstrosa dengan cara perlakuan karbon aktif, penukar ion, dan penguapan di bawah vakum.

Konsentrasi larutan

Agar produktivitas enzim dapat dicapai setinggi-tingginya, diharapkan konsentrasi sirup dekstrosa pada pemasukan juga setinggi-tingginya. Untuk larutan Dekstrosa dari hasil hidrolisis pati, konsentrasi dekstrosa di dalam larutan (disebut DX) normalnya berkisar antara 93-96%.

Berdasarkan uraian tersebut diatas, sejenak sebelum sirup dekstrosa dimasukkan ke dalam kolom isomerisasi, sirup tersebut harus diatur agar dapat memenuhi syarat-syarat berikut:

pH	8,2 (diukur pada 250C)
suhu	610C
kandungan bahan kering	40% berat
DX	93-96% bahan kering
MgSO47H2O	0,1g/l atau lebih
Kalsium	1 ppm atau kurang