Alfa Amilase

KAJIA PROSES PEMURIA TEPUG GLUKOMAA

DARI UMBI ILES-ILES KUIG (Amorphophallus oncophyllus)

DEGA MEGGUAKA EZIM -AMILASE

Oleh:

ZAKIAH URJAAH

F34052571

2010

FAKULTAS TEKOLOGI PERTAIA

ISTITUT PERTAIA BOGOR

BOGOR



KAJIA PROSES PEMURIA TEPUG GLUKOMAA

DARI UMBI ILES-ILES KUIG (Amorphophallus oncophyllus)

DEGA MEGGUAKA EZIM -AMILASE

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

SARJAA TEKOLOGI PERTAIA

Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh:

ZAKIAH URJAAH

F34052571

2010



BOGOR

SURAT PERYATAA

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi yang berjudul

Kajian Proses Pemurnian Tepung Glukomanan dari Umbi Iles-iles Kuning

(Amorphophallus oncophyllus) dengan Menggunakan Enzim -Amilase ini

adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik,

kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.

Bogor, 11 Januari 2010

Yang Membuat Pernyataan,

Zakiah Nurjanah

F34052571

BIODATA RIGKAS

Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara, putri dari pasangan

Bariyadi dan Sri Kustinah yang dilahirkan di Jakarta tanggal 7 Februari 1986.

Pendidikan formal penulis dimulai pada tahun 1991 di TK Wibowo, Jakarta

Selatan dan dilanjutkan ke tingkat Sekolah Dasar Negeri Muria 06 Pagi, Jakarta

Selatan pada tahun 1992 dan SDN Gandoang I pada tahun 1996. Pada tahun 1998,

penulis melanjutkan sekolah di SLTP Negeri I Cileungsi Kabupaten Bogor dan

lulus pada tahun 2001. Selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah

Menengah Analis Kimia Bogor dan selesai pada tahun 2005.

Penulis diterima di program sarjana Institut Pertanian Bogor tahun 2005

melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) di Departemen

Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Selama kuliah di

IPB, penulis pernah aktif dalam kegiatan kemahasiswaan dan menjadi pengurus

organisasi kemahasiswaan sebagai sekretaris divisi kesekretariatan Himpunan

Mahasiswa Teknologi Industri (HIMALOGIN) pada tahun 2007.

Penulis melaksanakan Praktek Lapang pada tahun 2008 di PT. Haldin

Pacific Semesta, Cikarang dengan topik Mempelajari Aspek Pengawasan Mutu

(Quality Control) Teh Hijau (Green Tea) di PT. Haldin Pacific Semesta. Penulis

melakukan penelitian untuk memperoleh gelar sarjana dengan judul Kajian

Proses Pemurnian Tepung Glukomanan dari Umbi Iles-iles Kuning

(Amorphophallus oncophyllus) dengan Menggunakan Enzim -Amilase.

Zakiah urjanah. F34052571. Kajian Proses Pemurnian Tepung Glukomanan

dari Umbi Iles-iles Kuning (Amorphophallus oncophyllus) dengan Menggunakan

Enzim -Amilase. Di bawah bimbingan E. Gumbira Said dan Titi Candra

Sunarti. 2009

RIGKASA

Iles-iles kuning sebagai tanaman berumbi yang tumbuh liar di hutan tropis

dan subtropis di Indonesia, merupakan salah satu komoditas ekspor yang cukup

potensial. Ekspor umbi iles-iles ke Jepang biasanya dalam bentuk produk antara

yaitu keripik atau tepung yang kemudian diolah kembali menjadi sejenis makanan

tradisional berupa mie shirataki dan tahu konyakku. Umbi iles-iles dapat

dibuat menjadi tepung glukomanan yang mempunyai sifat istimewa. Sifat

istimewa yang dimiliki tepung glukomanan diantaranya adalah dapat membentuk

larutan kental dalam air, dapat mengembang dengan daya pengembangan yang

besar, dapat membentuk gel, dapat membentuk lapisan tipis dengan penambahan

NaOH atau membentuk lapisan tipis yang kedap air dengan gliserin serta

mempunyai sifat mencair seperti agar sehingga dapat digunakan untuk media

pertumbuhan mikroorganisme dan dalam industri banyak digunakan sebagai bahan

baku kertas, tekstil, perekat, dan bahan pembuat seluloid, bahan peledak, bahan

makanan, kosmetik dan pembersih. Dalam mendapatkan tepung glukomanan,

tepung iles-iles harus dipisahkan dari patinya agar didapatkan kadar glukomanan

yang tinggi. Metode yang sudah digunakan adalah dengan cara mekanis seperti

pengayakan, penyosohan dan penghembusan. Dengan cara tersebut pati yang

menyelimuti sel-sel glukomanan akan terpisah.

Pada penelitian ini dilakukan pemurnian lebih lanjut dengan menggunakan

enzim -amilase sebagai pemisah pati dari sel glukomanan sehingga dapat

diperoleh kadar glukomanan yang tinggi. Perlakuan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah perlakuan suhu (65 oC, 80

oC, dan 95

oC) dan dosis enzim

yang ditambahkan (1 Unit, 2 Unit dan 3 Unit).

Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan kandungan utama iles-iles

kuning terdiri dari sejumlah besar karbohidrat terutama pada umbi maupun

tepung. Enzim -amilase bekerja secara optimal pada pH 5 dan memiliki aktivitas

berturut-turut 1.764,71 IU/ml, 3.363,29 IU/ml dan 13.545,75 IU/ml pada suhu 65 oC, 80

oC dan 95

oC.

Kadar pati pada tepung glukomanan setelah hidrolisis mengalami

penurunan yaitu dari 10,63 % menjadi 4,76-0,40 %. Kadar glukomanan meningkat

dari 28,75 % menjadi kisaran antara 42,35-80,53 %. Derajat keputihan tepung

glukomanan sebelum hidrolisis adalah 21,26 %, setelah dihidrolisis berubah

menjadi 19,48 % sampai 28,37 %. Kekentalan tepung glukomanan hasil hidrolisis

mengalami penurunan dari kekentalan glukomanan sebelum hidrolisis sebesar

16.833,33 cPs menjadi 1500-3925 cPs. Rata-rata penyerapan air tepung

glukomanan dengan perlakuan suhu hidrolisis dan dosis enzim yang diberikan

berkisar antara 1288,780 1696,290 % sedangkan tepung glukomanan sebelum

hidrolisis yaitu sebesar 1464,75 %. Densitas kamba tepung glukomanan sebelum

hidrolisis sebesar 741,65 kg/m3 kemudian menjadi 641,48 776,01 kg/m

3 setelah

hidrolisis. Nilai pH tepung glukomanan sebelum dan sesudah hidrolisis mengalami

perubahan dari pH 6, 58 menjadi pH diantara 4,90-5,21.

Perlakuan suhu hidrolisis dan dosis enzim yang diberikan serta interaksi

antara kedua perlakuan berpengaruh nyata terhadap kadar pati, kadar glukomanan,

dan derajat keputihan, sedangkan rendemen dan kekentalan hanya dipengaruhi

oleh suhu (P

Zakiah urjanah. F34052571. Study of the Refining Process of Glucomannan

Flour from Elephant Foot Yam (Amorphophallus oncophyllus) Using -Amylase

Enzyme. Supervised by E. Gumbira Said and Titi Candra Sunarti. 2009

SUMMARY

Elephant foot yam (Amorphophallus oncophyllus) as tuber crops which

grows wildly at subtropical and tropical forest in Indonesia, apparently is one of

the potential exports commodity. The export of this yam tubers to Japan is usually

in the form of chips or flour, which then processed to be a kind of traditional

food, shirataki noodle and konyakku tofu. Elephant foot yam tubers can be

purified into a glucomannan flour that has special characteristics. The special

characteristics of glucomannan flour among other hydrocolloid is its capability to

form thick solution in water, swell by a high swelling power, form gel, form thin

film in sodium hydroxide solution or form impermeable thin layer with glycerin. It

also has a melting characteristics like agar-agar, so it can be used for microbial

growth media. In industry, glucomannan is used as raw material of paper, textile

and glue, celluloid material, blasting material, foodstuff, cosmetics and cleaner.

The conventional method for preparation of glucomannan flour is by mechanical,

like sieving, blowing, and polishing. High purified glucomannan flour is produced

by separating starch from yam flour.

This study has done in other approach that the utilization of -amylase as

starch digesting enzyme will release the starch from cell glucomannan so it

resulted to the high purified glucomanna. This research will examine the effects

of t temperature (65 oC, 80

oC, and 95

oC) and enzyme dose (1 Unit/g flour, 2

Unit/ g flour dan 3 Unit/ g flour) to the characteristics of glucomannan flours.

The result from preliminary research showed that carbohydrate is the main

components in fresh tuber and flour. The -amylase shows the highest activity in

pH 5 and has activity on 1.764,71 U/ml, 3.363,29 U/ml and 13.545,75 U/ml for

temperature 65 oC, 80

oC, and 95

oC, respectively

Starch content in glucomannan flour after amylolysis declined from

10.63 % to 4.76 - 0.40 %, while glucomannan content increased from 28.75 % to

42.35 - 80.53 %. The value of whiteness degree changed from 21.26 % of

glucomannan flour before hydrolysis into 19.48 % until 28.37 %. The viscosity of

glucomannan declined from 16,833.33 cPs to 1500 - 3925 cPs. The water

absorption capability of glucomannan flour changed from 1464.75 % to

1288.78 1696.29 %. Bulk density of glucomannan flour before hydrolysis is

741.65 kg/m3 then changed to 641.48 - 776.01 kg/m

3 after hydrolysis. Value of pH

flour glucomannan before and after hydrolysis had changed from pH 6.58 to

around pH 4.90 - 5.21.

Hydrolysis temperature, enzyme dose treatment and interaction both of

them obviously influenced to the starch content, glucomannan content, and

whiteness degree of flour, while the yield and viscosity are only influenced by

temperature (p

i

Judul Skripi : Kajian Proses Pemurnian Tepung Glukomanan dari Umbi Iles-

Iles Kuning (Amorphophallus Oncophyllus) dengan

Menggunakan Enzim -Amilase

Nama : Zakiah Nurjanah

NRP : F34052571

Menyetujui :

Pembimbing I Pembimbing II

Prof. Dr. Ir. E. Gumbira Said, MA.Dev Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, MSi.

NIP : 19550521 197903 1 002 NIP : 19661219 1991103 2 001

Mengetahui :

Ketua Departemen,

Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti

NIP : 19621009 198903 2 001

Tanggal Lulus : 11 Januari 2010

ii

KATA PEGATAR

Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas Rahmat dan Hidayat-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Kajian Proses

Pemurnian Tepung Glukomanan dari Umbi Porang atau Iles-Iles Kuning

(Amorphophallus oncophyllus) dengan Menggunakan Enzim -Amilase. Skripsi

ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi

Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Dalam melaksanakan dan menyelesaikan skripsi, Penulis dibantu oleh

berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya

kepada segenap pihak yang membantu, khususnya kepada para personalia di

bawah ini.

1. Bapak Prof. Dr. Ir. E. Gumbira Said, MA.Dev sebagai dosen pembimbing

akademik I, yang memberikan bimbingan berupa arahan dan saran serta

koreksi dalam penyusunan skripsi.

2. Ibu Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, M.Si. sebagai dosen pembimbing akademik

II, yang banyak memberikan bimbingan berupa arahan dan saran dalam

penyusunan skripsi.

3. Bapak Ir. M. Zein Nasution, M.App.Sc, sebagai dosen penguji skripsi,

yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyusunan skripsi.

4. Bapak Dr. Ir. Fredy Rumawas, M.Sc sebagai pemilik kebun iles-iles

kuning, dan Bapak Ikin selaku supervisor kebun, yang telah memberikan

bantuan dalam memperoleh bahan baku penelitian.

5. Keluarga tercinta, Ayah dan Ibu serta adik-adikku Agung dan Richie, yang

senantiasa memberikan dukungan dan kasih sayang yang tidak ternilai

harganya.

6. Amalia Dianah, Yelita Utami Putri, Mohamad Rizki, Rachmat Danu

Subrata, Adrionita atas perhatian dan dukungannya.

7. Mahesa Yodhabrata dan Amalia Riyanti, teman satu bimbingan, tempat

berbagi dan berdiskusi.

iii

8. Teman-teman selama penelitian : Bahaderi Sapai, Jihan Farikha, Ulfa,

Indra, Deni Setiawan, Siti Ajizah, Aulia R., Lily, Saiful, Deden, Asih,

Dina, Novi, Rima, Bapak Arnata, Bapak Dwi.

9. Ibu Egnawati, Bapak Gunawan, Bapak Sugiardi, Ibu Sri Mulyasih, Bapak

Edi, seluruh Laboran dan Staf Departemen Teknologi Industri Pertanian

yang banyak membantu penulis dalam melaksanakan penelitian.

10. Seluruh rekan-rekan TIN 42 terima kasih atas kebersamaannya selama ini

serta pihak-pihak yang telah turut membantu terselesaikannya penyusunan

skripsi ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini kemungkinan masih

memiliki kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharap kritik dan saran

yang membangun dari pembaca untuk perbaikan selanjutnya.

Bogor, Januari 2010

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PEGESAHA ................................

KATA PEGATAR ....................

DAFTAR ISI .......................

DAFTAR TABEL ...................

DARTAR GAMBAR ..............

DAFTAR LAMPIRA ..............

I. PEDAHULUA

A. Latar Belakang ..................

B. Perumusan Masalah...

C. Tujuan ...................................

II. TIJAUA PUSTAKA

A. Tanaman Iles - Iles................................................ .................................

1. Botani Iles - Iles..................................................................................

2. Morfologi Umbi Iles - Iles..................................................................

3. Komposisi Kimia Umbi Iles - Iles......................................................

4. Glukomanan.......................................................................................

B. Pengolahan Tepung Glukomanan.. ...................................

C. Hidrolisis Pati Secara Enzimatis (-Amilase)........................................

D. Standar Mutu Tepung Glukomanan....................................................

III. METODE PEELITIA

A. Alat dan Bahan.......................................................................................

B. Tata Laksana Penelitian..........................................................................

1. Penelitian Pendahuluan ................

2. Penelitian Utama...

C. Rancangan Percobaan....

i

ii

iv

vi

ix

x

1

2

3

4

4

6

8

9

10

12

14

15

15

18

19

21

v

IV. HASIL DA PEMBAHASA

A. Penelitian Pendahuluan... ...

1. Penentuan Nilai Optimum Keasaman Lingkungan (pH) untuk

Aktivitas Enzim -Amilase..............................................................

2. Penentuan Aktivitas Enzim -Amilase

B. Penelitian Utama.....................................................................

1. Pembuatan Tepung Glukomanan dari Tepung Iles-Iles dengan

Pemisahan Secara Fisik....................................................................

2. Karakteristik Komposisi Kimia Umbi Iles-Iles Kuning, Tepung

Iles-Iles Kuning dan Tepung Glukomanan Pemisahan Secara

Fisik....

3. Pemurnian Tepung Glukomanan Secara Enzimatis dan Isolasi

Glukomanan

4. Karakteristik Fisiko Kimia Tepung Glukomanan setelah

Pemurnian

V. KESIMPULA DA SARA

A. Kesimpulan.............................................................................................

B. Saran.......................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................

LAMPIRA .....................................................................................

Halaman

29

22

23

25

25

28

33

34

53

53

55

58

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Komposisi Gizi Umbi Iles-Iles Kuning (A.oncophyllus)..

Tabel 2. Kriteria Mutu Tepung Glukomanan Murni dari Iles-iles......

Tabel 3. Karakteristik Komposisi Kimia Umbi Iles-Iles Kuning dan

Tepung Iles-Iles Kuning ..

Tabel 4. Karakteristik Fisiko Kimia Tepung Glukomanan Hasil

Pemurnian Secara Enzimatis dan Nilai DE pada Hidrolisat

Pati.

Tabel 5. Tabel Kurva Standar Glukosa...

Tabel 6. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Nilai DE Hidrolisat

Pati Pada Tepung glukomanan..

Tabel 7. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Nilai DE Hidrolisat Pati

Pada Tepung glukomanan.

Tabel 8. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Kadar Pati Tepung

glukomanan...

Tabel 9. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Kadar Pati Tepung

glukomanan...

Tabel 10. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Kadar Glukomanan

Tepung glukomanan..

Tabel 11. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Kadar Glukomanan

Tepung glukomanan..

Tabel 12. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Rendemen Tepung

glukomanan...

Tabel 13. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Rendemen Tepung

glukomanan...

Tabel 14. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Derajat Putih Tepung

glukomanan...

Tabel 15. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Derajat Putih Tepung

glukomanan...

Tabel 16. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Nilai pH Tepung

glukomanan...

8

14

66

67

68

69

69

70

70

70

71

71

71

72

72

73

vii

Tabel 17. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Daya Serap Air

Tepung glukomanan..

Tabel 18. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Daya Serap Air Tepung

glukomanan...

Tabel 19. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Kekentalan Tepung

glukomanan...

Tabel 20. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Kekentalan Tepung

glukomanan...

Tabel 21. Tabel Analisis Sidik Ragam (Anova) Densitas Kamba

Tepung glukomanan..

Tabel 22. Hasil Uji Lanjut Metode Duncan Densitas Kamba Tepung

glukomanan...

Halaman

73

73

74

74

74

75

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Tanaman Amorphohallus onchopyillus...........

Gambar 2. Bulbil Tanaman Amorphohallus onchopyillus ..........

Gambar 3. Masa Pembuahan Iles-Iles .....................................

Gambar 4. Umbi Iles-iles..

Gambar 5. Struktur Glukomanan..............................................

Gambar 6. Diagram Alir Tahapan Penelitian (Proses Pembuatan

Tepung Iles-Iles dan Tepung Glukomanan dengan

Pemisahan Secara Fisik)..

Gambar 7. Lanjutan Diagram Alir Tahapan Proses (Pemurnian Tepung

Glukomanan).......

Gambar 8. Pengaruh Nilai pH dengan Aktivitas Relatif Enzim -

Amilase....................................................................................

Gambar 9. Diagram Aktivitas Enzim -Amilase pada Suhu 65 OC,

80 OC, dan 95

OC....................................................................

Gambar 10. Neraca Massa Pembuatan Tepung Glukomanan dengan

Pemisahan Secara fisik

Gambar 11. Diagram Nilai DE pada Suhu dan Konsentrasi yang

Berbeda

Gambar 12. Diagram Rendemen Tepung Glukomanan pada Perlakuan

Suhu Hidrolisis dan Dosis Enzim yang

Berbeda

Gambar 13. Diagram Kadar Pati Tepung Glukomanan pada Perlakuan


Berbeda

Gambar 14. Diagram Kadar Glukomanan pada Tepung Glukomanan

dengan Perlakuan Suhu Hidrolisis dan Dosis Enzim yang

Berbeda....

Gambar 15. Diagram Derajat Putih Tepung Glukomanan dengan

Perlakuan Suhu Hidrolisis dan Dosis Enzim ang

Berbeda....

5

5

7

7

9

16

22

23

24

26

35

37

39

41

43

ix

Gambar 16. Diagram Kekentalan Tepung Glukomanan dengan

Perlakuan Suhu Hidrolisis dan Dosis Enzim yang

Berbeda....

Gambar 17. Diagram Penyerapan Air Tepung Glukomanan dengan


Berbeda....

Gambar 18. Diagram Densitas Kamba Tepung Glukomanan dengan


Berbeda....

Gambar 19. Diagram Nilai pH Tepung Glukomanan dengan Perlakuan


Berbeda....

Gambar 20. Bentuk Granula Tepung Glukomanan dengan Perlakuan


Berbeda....

Gambar 21. Kurva Standar Glukosa

Halaman

45

47

49

50

51

68

x

DAFTAR LAMPIRA

Halaman

Lampiran 1. Prosedur Analisis Bahan dan Produk................................

Lampiran 2. Hasil Analisis Proksimat...

Lampiran 3. Hasil Analisis Fisiko Kimia..

Lampiran 4. Kurva Standar Glukosa.

Lampiran 5. Visualisasi Pembuatan Tepung Glukomanan

Lampiran 6. Hasil Analisis Sidik Ragam (ANOVA) dan Uji Duncan..

58

66

67

68

69

70

I. PEDAHULUA

A. LATAR BELAKAG

Iles-iles sebagai salah satu jenis tanaman berumbi yang tumbuh liar di hutan

tropis dan subtropis, pada dasarnya sudah lama dikenal di Indonesia yakni sejak

masa pendudukan Jepang, namun setelah pendudukan Jepang berakhir, tanaman

ini menjadi langka dan tidak populer lagi bagi petani Indonesia (Hartanto, 1994).

Tanaman yang belum banyak dibudidayakan dan dimanfaatkan secara komersial

baik untuk industri pangan maupun non pangan tersebut, ternyata merupakan

salah satu komoditas ekspor yang cukup potensial. Ekspor umbi iles-iles ke

Jepang biasanya dalam bentuk produk antara yaitu keripik atau tepung yang

kemudian diolah kembali menjadi sejenis makanan tradisional berupa mie

shirataki dan tahu konyakku.

Pada tahun 1985-1995 ekspor iles-iles terus mengalami peningkatan volume

dan nilai ekspor yaitu dengan rata-rata 58,59 dan 34,78 persen per tahun (BPS,

1997). Volume ekspor kemudian menurun seperti yang dilaporkan oleh situs

kapanlagi.com dalam Gumbira-Said (2009) bahwa pada tahun 2007 permintaan

pasar luar negeri sebesar 104 ton baru dipenuhi 24 ton dan pada tahun 2008

walaupun terdapat peningkatan produksi mencapai 48 ton, masih belum dapat

memenuhi 46 % permintaan

Dalam rangka untuk meningkatkan daya guna dan nilai ekonomi yang

tinggi, umbi iles-iles dapat diolah menjadi tepung glukomanan. Glukomanan

merupakan salah satu komponen kimia terpenting yang terdapat dalam umbi iles-

iles. Glukomanan mempunyai sifat yang istimewa diantaranya adalah dapat

membentuk larutan kental dalam air, dapat mengembang dengan daya

mengembang yang besar, dapat membentuk gel, dapat membentuk lapisan tipis

dengan penambahan NaOH atau membentuk lapisan tipis yang kedap air dengan

gliserin serta mempunyai sifat mencair seperti agar sehingga dapat digunakan

untuk media pertumbuhan mikroorganisme. Berdasarkan sifat tersebut, tepung

glukomanan dalam industri banyak digunakan sebagai bahan baku kertas, tekstil,

perekat, dan bahan pembuat seluloid, bahan peledak, bahan makanan, kosmetik

dan pembersih (Arifin, 2001).

2

Kadar glukomanan pada iles-iles berkisar antara 44-64% tergantung dari

varietas tanaman (Erniati dan Laksamanahardja, 1996). Salah satu jenis iles-iles

yang mempunyai kadar glukomanan tinggi adalah iles-iles kuning

(Amorphophallus onchophyllus Pr) yaitu sekitar 55-65 % dari total padatan,

sedangkan jenis lain yang mengandung glukomanan dalam jumlah yang cukup

tinggi adalah iles-iles putih (Amorphophallus variabilis Bl) dengan kadar

glukomanan sekitar 10-15% dari total padatan (Gumbira-Said dan Rahayu,

2009). Tepung glukomanan diperoleh dengan cara memisahkan pati dari tepung

iles-iles. Metode yang sudah digunakan adalah dengan cara mekanis seperti

pengayakan, penghembusan serta penyosohan dan penghembusan. Dengan cara

tersebut pati yang menyelimuti sel-sel glukomanan akan terpisah. Pada penelitian

ini pemisahan pati dilakukan dengan menggunakan enzim -amilase sebagai

pemisah pati dari sel glukomanan sehingga dapat diperoleh kadar glukomanan

yang tinggi.

B. PERUMUSA MASALAH

Selama ini Indonesia mengekspor iles-iles dalam bentuk keripik dengan

mutu yang rendah sehingga harga yang diperoleh menjadi rendah pula. Dengan

demikian untuk meningkatkan mutu dan daya guna iles-iles dapat dilakukan

pengubahan umbi iles-iles menjadi tepung glukomanan.

Mengingat tepung glukomanan belum banyak diusahakan dan cara

pengolahan yang baik belum diketahui secara kuantitatif maka diperlukan

penelitian lebih lanjut terutama cara ekstraksi atau pemisahan tepung glukomanan

dari komponen lain terutama pati dalam tepung iles-iles.

Pemisahan pati dilakukan dengan hidrolisis menggunakan enzim -amylase.

Enzim tersebut merupakan enzim termofilik yang bekerja pada suhu tinggi. Untuk

menghindari kerusakan dan meningkatkan perolehan komponen glukomanan

perlu dilakukan pengkajian pengaturan suhu kerja enzim dan dosis enzim yang

tepat untuk menghidrolisis pati pada tepung glukomanan. Dengan pemisahan

tersebut akan didapat tepung glukomanan bermutu tinggi dengan kemurnian yang

tinggi, sehingga akan diperoleh harga jual tepung glukomanan yang tinggi

3

C. TUJUA PEELITIA

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji penggunaan enzim -amylase yang

digunakan dalam pemurnian tepung glukomanan. Dari hasil penelitian diperoleh

data dan informasi hasil ekstraksi tepung glukomanan dengan metoda mekanis,

pemurnian enzimatis dan ektraksi lanjutan secara kimiawi.

4

II. TIJAUA PUSTAKA

A. TAAMA ILES-ILES

1. Botani Iles-Iles

Sejarah penyebaran iles-iles dan sejenisnya adalah berasal dari India dan

Srilangka. Melalui Indocina, Malaka dan Sumatera akhirnya iles-iles menyebar di

Jawa sampai Filipina dan Jepang (Sunarto, 1986). Menurut Indo (1983) dalam

Ermiati dan Laksmanahardja (1996), iles-iles yang termasuk ke dalam marga

Amorphophallus, terdiri atas 80 jenis. Di Indonesia, yang banyak dijumpai adalah

A. campanulatus, A. oncophyllus, A. variabilis, A. spectabilis, A. decumsilvae, A.

mulleri dan A. titanium yang dikenal sebagai bunga bangkai (Sufiani, 1993).

Iles-iles biasanya tumbuh alami di daerah vegetasi sekunder, di tepi-tepi

hutan dan belukar, hutan jati, atau hutan desa. Tanaman tersebut dapat tumbuh

pada daerah dengan ketinggian hingga 700 m diatas permukaan laut, namun

paling baik pada ketinggian antara 100-600 m diatas permukaan laut. Rata-rata

suhu optimal bagi iles-iles berkisar dari 25 - 35oC, dengan suhu optimal tanah

22 - 30oC. Jenis tanah liat berpasir dengan pH 6 - 7,5 sangat cocok bagi iles-iles,

sedangkan tanah liat tidak cocok, karena menghambat perkembangan umbi.

Walaupun demikian tanaman jenis tersebut lebih menyukai tanah-tanah dengan

drainase baik (tidak tergenang air) dengan kandungan humus yang tinggi. Pada

iles-iles yang dibudidayakan di hutan rakyat atau lahan perorangan, disarankan

tanaman dibudidayakan pada galian dengan ukuran tertentu, diberikan pupuk,

terutama pupuk kandang dan penyiangan terhadap rumput gulma (Wikipedia,

2008)

Terik sinar matahari tidak baik bagi tanaman iles-iles yang hanya

membutuhkan cahaya maksimum hingga 40 %. Di hutan tanaman tersebut dapat

ditemukan berada di bawah pohon penaung. Terik sinar matahari berlebihan dapat

menyebabkan daun menjadi layu dan tanaman tidak tumbuh optimal, bahkan mati

(Gumbira-Said dan Rahayu, 2009). Menurut Syaefullah (1990), tanaman iles-iles

dapat ditanam bersama-sama dengan tanaman pisang, jahe, pinang, kacang tanah

dan jagung serta cocok sebagai tanaman sela di perkebunan karet, cengkeh, kopi,

cokelat, kelapa sawit, dan jati.

5

Jenis iles-iles yang dibudidayakan dan dipergunakan sebagai bahan

makanan dan industri adalah A. campanulatus, A. oncophyllus, dan A. variabilis.

Di Pulau Jawa, A. campanulatus disebut suweg sedangkan A. variabilis dan A.

oncophyllus disebut Iles-iles, acung (Sunda), Badur (NTB), Lacong atau kruwu

(Madura). Suweg ternyata tidak mengandung glukomanan dan berbatang halus,

sedangkan iles-iles banyak mengandung glukomanan terutama jenis spesies A.

oncophyllus dan berbatang kasar (Ohtsuki, 1968). Suweg sudah biasa ditanam di

pekarangan sebagai sumber pangan di musim paceklik terutama di daerah Jawa

Tengah, sedangkan iles-iles tumbuh di hutan-hutan secara liar dan tidak dapat

dimakan sebelum diolah dulu. Secara morfologi, suweg berdaun hijau tanpa

bulbil, A. variabilis atau iles-iles putih berdaun hijau tua tanpa bulbil dan A.

oncophyllus berdaun hijau tua serta mempunyai bulbil pada setiap pangkal

segmen (Syaefullah, 1990). Tanaman A. oncophyllus dan bulbil yang dimilikinya

dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.

(Sumber : http://wanamitra.blogspot.com)

Iles-iles kuning (Amorphophallus oncophyllus) banyak ditemukan dalam

jumlah besar yaitu disebelah utara Gunung Tangkuban Perahu dan Bukit Tunggul,

sekitar Gunung Cereme, sebelah selatan Pekalongan yaitu di daerah sebelah utara

Pegunungan Kendeng dan di lereng selatan Gunung Raung. Selain tersebar di

Pulau Jawa, A. oncophyllus tersebar pula di luar pulau jawa yaitu di daerah

Sulawesi dan Flores (Soedarsono dan Abdulmanap, 1963).

Amorphophallus variabilis banyak terdapat di daerah sekitar Purwekerto,

Surakarta, Surabaya dan beberapa daerah di Pulau Madura. Disamping itu,

Gambar 1. Tanaman A. oncophyllus Gambar 2. Bulbil Tanaman A. oncophyllus

Bulbil

6

terdapat pula di pegunungan kapur dan hutan-hutan tropis. Umbi suweg tersebar

di seluruh pulau Jawa. Di Jawa Tengah dan Jawa Timur banyak dijumpai tanaman

suweg akan tetapi belum dibudidayakan secara besar-besaran melainkan sebagai

tanaman sampingan. Suweg juga banyak tersebar di Filipina, Malaysia sampai ke

Pasifik dan telah dibudiyakan di daerah Chitoor dan Taluk (Kriswidarti, 1980).

Adapun pelaku-pelaku bisnis umbi penghasil glukomanan berasal dari Kendal,

Semarang, Purwodadi, Kudus, Pati, Solo, Sukoharjo di Jawa Tengah, Madiun,

Trenggalek, Pacitan, Jombang, Jember, Banyuwangi, dan Surabaya di Jawa timur,

dan Bandung, Tasikmalaya dan Aceh (LMDH Perhutani, 2009).

Pada kegiatan budidaya iles-iles, perbanyakan tanaman secara vegetatif

dari bagian-bagian umbi adalah yang paling umum dilakukan karena mudah dan

dapat dengan cepat dilakukan. Walaupun demikian kelemahan penggunaan umbi

dalam budidaya adalah dibutuhkannya sejumlah besar umbi (kira-kira dapat

mencapai 25 % dari hasil panen). Pada tanaman iles-iles kuning, bulbil dapat

digunakan juga untuk perbanyakan tanaman. Di seluruh permukaan kulit bulbil

memungkinkan tumbuh tunas sebagai batang baru. Pada masa tumbuh, tunas

dapat tumbuh dan berkembang normal dari bulbil yang dipotong hingga tinggal

20 %, dengan syarat bulbil tersebut tidak busuk. Pada masa panen bulbil

dikumpulkan dan disimpan untuk penanaman pada saat memasuki musim hujan.

Selain itu, perkembangbiakan secara vegetatif dapat juga dilakukan dengan umbi

batang, sedangkan perkembangbiakan secara generatif dilakukan dengan biji.

Perkembangbiakan dengan biji jarang dilakukan karena biji sulit diperoleh dalam

jumlah yang banyak dan hanya 60 % dari seluruh biji yang mampu berkecambah

(Gumbira-Said, 2009).

2. Morfologi Umbi

Menurut Ohtsuki (1968) bagian yang sangat berharga dari iles-iles adalah

umbi batangnya yang terletak di dalam tanah. Seperti pada tanaman keladi

(Caladium bicolor) atau talas (Colacasia esculenta), tanaman iles-iles

(Amorphophallus sp) sumber makanan disimpan dalam umbi, hampir habis

digunakan untuk pertumbuhan bunga, kemudian bunganya layu dan hancur.

7

Tanaman mengalami masa istirahat setelah masa pembungaan selama kurang

lebih dua bulan, maka tumbuhlah sebuah tunas besar menjadi sebuah daun

majemuk beserta tangkainya yang kemudian membentuk umbi baru di atas umbi

lama. Umbi lama kemudian mengkerut dan habis. Proses tumbuh tersebut lazim

disebut pertumbuhan vegetatif (Sufiani, 1993). Masa istirahat Tanaman A.

oncophyllus dengan munculnya buah dapat dilihat pada Gambar 3.

Besarnya umbi yang terbentuk di dalam tanah tergantung kepada keadaan

pertumbuhan vegetatif (daun dan tangkainya). Semakin besar dan luas bagian

daunnya, semakin besar proses fotosintesis yang terjadi dan semakin besar pula

umbi yang akan terbentuk. Untuk proses tersebut, maka peranan berbagai unsur

iklim seperti cahaya, udara dan air di dalam tanah adalah sangat penting (Sufiani,

1993). Salah satu jenis umbi iles-iles dapat dilihat pada Gambar 4.

Umbi iles-iles berbentuk bulat dan memiliki serabut-serabut akar. Pada

umumnya umbi dari tanaman Aracea, jika dibelah akan terlihat jaringan parenkim

yang disusun oleh sel-sel berdinding tipis. Menurut Ohtsuki (1968), jika irisan

umbi iles-iles diamati di bawah mikroskop akan terlihat sebagian besar umbi

tersusun oleh sel-sel manan. Sel-sel manan berukuran 0,5 2 mm; lebih besar

Gambar 3. Gambar Pembuahan Iles - Iles

Gambar 4. Penampakan Umbi iles - iles

8

10 20 kali dari sel pati. Satu sel manan berisi satu butir manan. Manan tidak

memberikan warna jika ditambahkan larutan iodium. Sel-sel manan dikelilingi

oleh sel berdinding tipis yang berisi granula pati.

3. Komposisi Kimia Umbi

Menurut Ohtsuki (1968), Amorphophallus oncophyllus mempunyai kadar

glukomanan yang paling tinggi yaitu sekitar 65%, sedangkan varietas yang lain

yaitu A. variabilis mengandung glukomanan 15 % dan A. campanulatus tidak

mempunyai kandungan glukomanan. Salah satu komponen penyusun umbi iles-

iles yang mempunyai fungsi dan peranan penting adalah bagian karbohidrat yang

terdiri dari pati, glukomanan, serat kasar dan gula bebas. Komponen lainnya dari

umbi iles-iles yang perlu mendapat perhatian dalam pananganannya adalah

kalsium oksalat. Kristal kalsium oksalat pada umbi dapat menyebabkan rasa gatal

(Ohtsuki, 1968). Kristal kalsium oksalat, merupakan produk buangan dari

metabolisme sel yang tidak digunakan lagi olah tanaman (Lowson,1962). Menurut

Essau (1965), kristal kalsium oksalat terdapat di dalam dan luar sel manan. Pada

Tabel 1 di bawah ini, dapat dilihat komposisi gizi umbi iles-iles kuning (A.

oncophyllus).

Tabel 1. Komposisi Gizi Umbi Iles-Iles Kuning (A.oncophyllus)

Nutrisi Jumlah (per 100 g umbi)

Air (g)

Protein (g)

Lemak (g)

Karbohidrat (g)

Serat kasar (g)

Abu (g)

Kalsium (mg)

Fosfor (mg)

Besi (mg)

Natrium (mg)

Kalium (mg)

Tiamin (mg)

Riboflavin (mg)

Niacin (mg)

Vitamin C (mg)

80,0

6,3

0,2

3,6

4,0

4,3

50,0

21

0,7

4,7

100

0,05

0,02

1,6

6,0

Sumber : Asosiasi Konyaku Jepang (1976)

4. Glukomanan

Glukomanan termasuk ke dalam golongan hemiselulosa yang

didefinisikan sebagai heteropolisakarida dari campuran heksosa dan pentosa serta

bersama dengan selulosa membangun dinding sel tanaman dalam jaringan lignin

(Gong, 1991). Menurut Wenzl (199

satuan gula yang berbeda. Jenis hemiselulosa selalu dipilah berdasarkan satuan

gula yang ada. Hemiselulosa ditemukan dalam tiga kelompok yaitu xilan, mannan,

dan galaktan. Xilan dijumpai dalam bentuk arabinoxilan, glukur

arabinoglukoronoxilan. Manan ditamui sebagai gluk

sedangkan galaktan relatif lebih jarang,

arabinogalaktan.

Glukomanan

ikatan -1,4-glikosidik

perbandingan 1:1,6, serta sedikit bercabang dengan ikatan

(Ratcliffe, 2005). Menurut Teramoto dan Fuchigami (2000), glukomanan

mempunyai cabang pada rantai utama C

unit. Bobot molekul glukomanan sekitar 1,0 x

glukomanan dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Struktur Glukomannan (http://www.glucomannan .com)

Menurut Ohtsuki (1968),

manosa sebanyak 67% dan D

dengan cara hidrolisa asetolisis dari glukomanan menghasilkan trisakarida yang

tersusun atas dua D-manosa dan satu D

metilasi, menunjukan bahwa glukomanan terdiri atas komponen penyusun berupa

D-glukopiranosa dan D

Manosa




(Gong, 1991). Menurut Wenzl (1990), hemiselulosa terdiri dari dua sampai tujuh



dan galaktan. Xilan dijumpai dalam bentuk arabinoxilan, glukur

arabinoglukoronoxilan. Manan ditamui sebagai glukomanan dan galaktomanan,

n galaktan relatif lebih jarang, tetapi selalu ada dalam bentuk

Glukomanan merupakan heteropolisakarida yang mempunyai bentuk

kosidik yang terdiri dari D-glukosil dan D-manosil dengan

perbandingan 1:1,6, serta sedikit bercabang dengan ikatan

Menurut Teramoto dan Fuchigami (2000), glukomanan

mempunyai cabang pada rantai utama C-3 dengan panjang cabang dua sampai tiga

molekul glukomanan sekitar 1,0 x 104 1,2 x

glukomanan dapat dilihat pada Gambar 5.


Ohtsuki (1968), dalam satuan molekul glukomanan terdapat D

osa sebanyak 67% dan D-glukosa 33%. Hal tersebut merupakan hasil analisa


manosa dan satu D-glukosa. Berdasarkan hasil analisis secara


glukopiranosa dan D-manopiranosa dengan ikatan

Manosa Glukosa Glukosa

9




ulosa terdiri dari dua sampai tujuh



dan galaktan. Xilan dijumpai dalam bentuk arabinoxilan, glukuronoxilan, atau

omanan dan galaktomanan,

tetapi selalu ada dalam bentuk

mempunyai bentuk

manosil dengan

perbandingan 1:1,6, serta sedikit bercabang dengan ikatan -1,6-glikosidik

Menurut Teramoto dan Fuchigami (2000), glukomanan

cabang dua sampai tiga

1,2 x 104. Struktur


lekul glukomanan terdapat D-

glukosa 33%. Hal tersebut merupakan hasil analisa


osa. Berdasarkan hasil analisis secara


manopiranosa dengan ikatan -1,4-glikosidik.

Glukosa

10

Glukomanan ternyata mempunyai sifat-sifat antara selulosa dengan galaktomanan

yaitu dapat mengkristal dan dapat membentuk struktur serat-serat halus. Keadaan

di atas mengakibatkan glukomanan mempunyai manfaat yang lebih luas daripada

selulosa dan galaktomanan.

Berbeda dengan pati dan selulosa, glukomanan dapat larut dalam air

dingin dengan membentuk massa yang kental, sedangkan bila massa yang kental

tersebut dipanaskan sampai menjadi gel, maka glukomanan tidak dapat larut

kembali di dalam air. Larutan glukomanan dalam air mempunyai sifat merekat,

tetapi bila ditambahkan asam asetat atau asam pada umumnya, maka sifat merekat

akan hilang sama sekali. Larutan glukomanan dapat diendapkan dengan cara

rekristalisasi oleh etanol dan kristal yang terbentuk dapat dilarutkan kembali

dengan asam khlorida encer. Bentuk kristal yang terjadi sama dengan bentuk

kristal glukomanan di dalam umbi, tetapi bila glukomanan dicampur dengan

larutan alkali (khusunya Na, K, Ca) maka akan segera terbentuk kristal baru dan

membentuk massa gel. Kristal baru tersebut tidak dapat larut dalam air (walaupun

sampai 100oC ataupun dengan larutan asam encer. Dengan timbal asetat, larutan

glukomanan akan membentuk endapan putih stabil. Glukomanan mempunyai sifat

istimewa yaitu pengembangan glukomanan di dalam air mencapai 138-200% dan

terjadi secara cepat, sedangkan pati hanya mengembang 25%. Kekentalan larutan

glukomanan dua persen sama dengan gum arab empat persen (Ohstuki, 1968).

B. PEGOLAHA TEPUG GLUKOMAA

Menurut Suyatno (1991) dalam Sufiani (1993), glukomanan dapat

diperoleh dalam kadar yang cukup tinggi jika dikeringkan secepatnya. Kay dalam

Syaefullah (1990) menambahkan bahwa kadar air umbi iles-iles relatif tinggi,

yakni 70-85 % yang menyebabkan bagian dalamnya mudah rusak oleh aktivitas

enzim, sehingga penyimpanan umbi sebaiknya dilakukan dalam bentuk produk

kering. Selain untuk menahan aktivitas enzim, produk kering lebih tahan umur

simpannya dan memudahkan dalam pengangkutan, penanganan serta penggunaan

selanjutnya.

Adapun pengolahannya adalah dengan cara mengupas terlebih dahulu kulit

umbi, kemudian dibersihkan dari segala kotoran yang melekat dan dicuci sampai

11

bersih. Umbi selanjutnya dipotong tipis-tipis setebal kira-kira 5-7 mm dengan

pisau yang tajam. Umbi yang telah diiris-iris tersebut jangan sampai luka dan

terkena air lagi, agar supaya irisan umbi tersebut tidak rusak dan terlihat koreng

yang dapat menyebabkan turunnya mutu serta tidak laku dijual. Irisan umbi

kemudian dijemur untuk dikeringkan (Trubus, (1982) dalam Ermiati dan

Laksmanahardja (1996)).

Menurut Soedarsono dan Abdulmanap (1963), mata tunas yang terdapat

pada umbi dihilangkan dan susut bahan yang terjadi sekitar 17%. Pengeringan

terhadap umbi dilakukan sampai didapat kadar air maksimum 12%.

Dalam pengirisan dilakukan dengan arah melintang. Pengirisan yang

terlalu tipis dibawah lima milimeter akan menyebabkan umbi lengket dan

menyulitkan pengambilannya, sedangkan bila terlalu tebal diatas sepuluh

milimeter proses pengeringan berjalan lambat dan hasil irisan kurang baik

penampakannya. Beberapa persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh hasil

irisan baik antara lain umbi segar bermutu baik, tebal irisan yang tepat dan

seragam, teknik pengeringan yang baik dan kontrol pengeringan yang intensif.

Pengeringan umbi iles-iles dapat dilakukan dengan sinar matahari atau

dengan alat pengering. Pengering dengan sinar matahari lebih mudah dan murah

namun mudah pula dikotori oleh debu dan pasir. Bila cuaca baik dan tidak

mendung maka pengeringan cukup selama dua sampai tiga hari atau 16 jam

pengeringan efektif (Murtinah, 1977)

Pengeringan secara buatan lebih mahal namun menghasilkan irisan-irisan

yang bersih dan kecepatan pengeringan dapat dipertahankan karena tidak

dipengaruhi oleh cuaca. Murtinah (1977) melaporkan bahwa pengeringan dengan

menggunakan oven pada suhu 70 oC selama 16 jam dapat memberikan hasil kadar

manan yang optimum, akan tetapi keripik yang merupakan irisan-irisan umbi iles-

iles yang telah dikeringkan, mempunyai kandungan glukomanan yang lebih

rendah (18,15%) dibandingkan dengan pengeringan sinar matahari (22,79%)

dalam waktu yang sama. Untuk mengetahui irisan umbi iles-iles telah kering

dapat dilakukan secara visual dengan cara mematahkannya. Bila telah berbunyi

krek maka umbi tersebut telah kering (Jumali, 1980)

12

Keripik di atas merupakan bahan baku tepung iles-iles yang dapat

dipisahkan tepung glukomanannya. Dalam pembuatan tepung iles-iles dan

pemisahan glukomanan dari gaplek kering tersebut dapat dilakukan secara

mekanis ataupun secara kimia. Pembuatan secara mekanis dapat dilakukan dengan

tiga cara yaitu 1) penggerusan dengan penghembusan, 2) penggerusan dengan

pengayakan, dan 3) penggosokan, sedangkan secara kimia, digunakan bahan

kimia untuk melarutkannya. Pada cara pertama, keripik terlebih dahulu digiling

untuk dijadikan tepung, kemudian baru dilakukan pemisahan berdasarkan bobot

jenis dan ukuran partikel. Glukomanan merupakan polisakarida yang mempunyai

bobot jenis serta ukuran partikel terbesar dan bertekstur lebih keras dibandingkan

dengan partikel-partikel komponen tepung iles-iles lainnya. Dengan demikian cara

penghembusan akan menyebabkan glukomanan akan jatuh dekat dengan dengan

pusat blower, sedangkan komponen-komponen tepung lainnya yang lebih ringan

(dinding sel, garam oksalat, dan pati) ditiup dengan blower dan akan jatuh lebih

jauh. Pada cara kedua, keripik yang digiling kemudian diayak. Bagian yang halus

akan turun melalui ayakan sedangkan glukomanan akan tertinggal di ayakan. Pada

cara ketiga, keripik yang telah digiling menjadi tepung kemudian digosok diantara

dua kain terpal oleh alat penggosok yang dilengkapi dengan ayakan (ukuran

lubang 0,5-0,8 mm) dan penghisap. Hal ini mengakibatkan fraksi kecil (dinding

sel, garam oksalat dan pati) terhisap oleh penghisap dan glukomanan (fraksi

besar) akan terkumpul tepat di bawah ayakan (Murtinah, 1977). Ekstraksi

glukomanan secara kimiawi masih jarang dilakukan, karena biayanya mahal dan

membutuhkan peralatan yang cukup rumit. Cara yang paling sederhana adalah

dengan pengkristalan kembali dengan etanol.

C. HIDROLISIS PATI SECARA EZIMATIS (-AMILASE)

Penggunaan enzim dalam proses hidrolisis berkembang luas disebabkan

oleh beberapa kelebihannya dibandingkan dengan penggunaan larutan asam.

Enzim dalam jumlah sedikit dapat mengencerkan sejumlah besar pati, sehingga

biaya yang dibutuhkan relatif lebih murah (Pomeranz, 1991). Enzim bekerja

secara spesifik pada percabangan tertentu, produk yang dihasilkan sesuai dengan

keinginan. Kondisi proses yang dapat dikontrol, dan dihasilkan sedikit produk

13

samping dan abu serta kerusakan warna yang dapat diminimalkan (Norman,

1981).

Enzim adalah molekul biopolimer yang merupakan protein, tersusun atas

serangkaian asam amino dalam komposisi dan susunan rantai yang teratur dan

tetap. Enzim yang digunakan dalam penelitian adalah enzim -amilase. Alfa-

amilase dapat diperoleh dari hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme. Enzim

tersebut menghidrolisis secara acak ikatan -1,4 glikosidik, baik yang terdapat

pada amilosa maupun amilopektin. Produk utama hidrolisis -amilase berupa

oligosakarida yang mengandung enam sampai tujuh maltosa (Alais dan Linden,

1991). Jika waktu reaksi diperpanjang, dekstrin atau unit oligosakarida tersebut

terpotong-potong menjadi unit yang lebih kecil menjadi campuran glukosa,

maltosa, maltotriosa dan ikatan lain.

Mekanisme kerja -amilase terdiri dari dua tahap yaitu tahap pertama

degradasi amilosa menjadi maltosa dan maltotriosa yang terjadi secara acak. Hal

ini diikuti dengan menurunnya viskositas dengan cepat. Tahap kedua terjadi

pembentukan glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir dan tidak acak. Pada tahap

di atas pembentukan relatif sangat lambat, sedangkan pada molekul amilopektin

kerja -amilase akan menghasilkan glukosa, maltosa dan satu seri -limit

dekstrin, serta oligosakarida yang terdiri dari empat atau lebih glukosa yang

mengandung ikatan -1,6-glikosidik. Selain itu, -amilase dapat menyebabkan

penurunan viskositas yang drastis juga dapat menurunkan intensitas warna biru

iod (Reilly, 1985). Menurut Robyt (1984), degradasi -amilase terhadap substrat

pati dapat terjadi melalui tiga tipe mekanisme serangan di bawah ini :

a. Rantai Tunggal (Single chain), enzim menyerang satu polimer kemudian

mendegradasi secara sempurna baru menyerang polimer lain.

b. Serangan Rantai Ganda (Multi chain attack), enzim menyerang satu

polimer, melepaskan produk pertama, kemudian menyerang polimer lain,

melepaskan produk kedua dan seterusnya menyerang polimer lainnya.

c. Serangan Berganda (Multiple attack), enzim menyerang satu polimer

kemudian beberapa kali memecahkan hasil degradasi pertamanya,

selanjutnya menyerang polimer lain dan seterusnya.

14

D. STADAR MUTU TEPUG GLUKOMAA

Dalam penggunaan tepung glukomanan untuk dijadikan produk lain

terutama bahan pangan, Jepang sebagai salah satu produsen terbesar dalam

pengolahan umbi iles-iles menjadi tepung glukomanan telah menetapkan suatu

standar tepung glukomanan. Penetapan standar tersebut dilakukan oleh Assosiasi

Konyaku Jepang yang bertujuan untuk meningkatkan mutu produk serta

menciptakan harga transaksi yang stabil (Assosiasi Konyaku Jepang, 1976).

Standar mutu tepung glukomanan yang telah dikeluarkan oleh Assoasiasi

Konyaku Jepang dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kriteria Mutu Tepung Glukomanan Murni dari Iles-iles

Sumber : Assosiasi Konyaku Jepang (1976)

Karakteristik Mutu

Utama I II

Bobot per karung (kg)

Kadar Air (%)

Derajat tumbuk

Warna

Bahan tambahan

Jumlah Kandungan SO2 (g/kg)

20

< 12

Sangat halus

Putih mengkilap

Negatif

< 0,6

20

< 14

Halus

Putih

Negatif

< 0,6

20

< 18

Agak halus

Agak putih

Negatif

< 0,9

15

III. METODE PEELITIA

A. BAHA DA ALAT

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah umbi iles-iles kuning

(Amorphophallus oncophyllus) yang diperoleh dari kebun percobaan IPB,

Darmaga, Bogor. Umbi iles-iles kuning yang digunakan tersebut rata-rata sudah

mencapai umur 3 tahun. Bahan yang digunakan dalam pemurnian tepung

glukomanan adalah larutan bufer fosfat sitrat, enzim -amilase, larutan etanol

96% dan aquades. Bahan yang digunakan dalam analisis adalah larutan NaOH,

larutan HCl, larutan kalium iodida, larutan H2SO4, larutan heksan, larutan

KMnO4, larutan dinitrosalisilat, larutan fenol, larutan H3PO4, larutan Pb asetat,

CuSO4 hablur, Na2SO4 hablur, larutan H3BO3, Na2CO3 hablur, larutan indikator

merah metil, larutan Na2S2O3, larutan Luff Scroll, larutan kanji, dan larutan iod.

Peralatan yang digunakan dalam pembuatan tepung glukomanan adalah

slicer, penggiling, disc mill, pisau, ayakan 0,18 mm (80 mesh), wadah plastik,

pengering tipe efek rumah kaca, lumpang porselen dan neraca digital. Alat-alat

yang digunakan dalam pemurnian tepung glukomanan adalah sentrifuse, pipet

serologi, pipet tetes, tabung sentrifuse, penyaring vacuum, dan penangas air.

Peralatan untuk melakukan analisis adalah cawan alumunium, cawan porselen,

oven, tanur, viscometer Brookfiled, photovolt, soxhlet apparatus, kertas saring,

hot plate, buret, Kjeltec, labu Kjeldahl, spektrofotometer Hach, mikroskop cahaya

terpolarisasi dan peralatan gelas lainnya.

B. TATA LAKSAA PEELITIA

Sistematika penelitian yang ini terdiri atas dua tahap yakni penelitian

pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan terdiri dari penentuan

nilai optimum keasaman lingkungan (pH) dan aktivitas enzim -amilase serta

penentuan komposisi kimia bahan baku umbi iles-iles kuning (Amorphophallus

onchophyllus). Penelitian utama terdiri dari pembuatan tepung iles-iles kuning,

pemurnian tepung glukomanan dan analisis fisiko kimia tepung iles-iles, tepung

glukomanan sebelum dan setelah dimurnikan. Pemurnian tepung glukomanan

melalui tiga tahap proses, yakni (1) pembuatan tepung glukomanan dari tepung

16

iles-iles dengan pemisahan secara fisik, (2) penghilangan pati pada tepung

glukomanan secara enzimatis, dan (3) isolasi glukomanan secara kimiawi. Adapun

diagram alir proses tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7

di bawah ini.

Gambar 6. Diagram Alir Tahapan Penelitian (Proses Pembuatan Tepung Iles-Iles

dan Tepung Glukomanan Dengan Pemisahan Secara Fisik)

Tepung iles-iles kering

Tepung Glukomanan

Pengayakan

dengan ayakan berdiameter

0,18 mm

Pati dan residu

lain

Perendaman dalam air

selama 10 menit

Pengirisan (slicer)

Pengeringan dengan pengering buatan

tipe efek rumah kaca

(50-60 oC, 3 hari)

Keripik kering

Pengecilan

ukuran

Umbi iles-iles kuning

Air Pembersihan dan

pencucian umbiKotoran

Analisis

komposisi kimia

umbi

Karakteristik

komposisi kimia

Karakteristik

fisiko kimia

17

Gambar 7. Lanjutan Diagram Alir Tahapan Penelitian (Proses Pemurnian Tepung

Glukomanan)

18

1. Penelitian Pendahuluan

a. Penentuan Nilai Optimum Keasaman Lingkungan (pH) untuk Aktivitas

Enzim -Amilase

Penentuan nilai optimum keasaman lingkungan (pH) untuk aktivitas

enzim -amilase dilakukan terhadap larutan pati dengan menambahkan

larutan bufer fosfat sitrat pada lima nilai pH yang berbeda yaitu pH 4, 4.6,

5, 5.6, dan 6. Larutan pati diinkubasi pada suhu 95 oC selama 15 menit dan

diinaktivasi dengan penambahan larutan basa (NaOH 0,1N) dibiarkan

hingga larutan dingin kemudian dinetralkan dengan larutan asam (HCl

0,1N). Hasil hidrolisis oleh enzim tersebut diuji kadar gula pereduksinya

dengan mereaksikan hidrolisat dengan larutan dinitrosalisilat membentuk

senyawa yang dapat diukur absorbansinya pada panjang gelombang 550

nm dengan spektrofotometer Hach.

b. Penentuan Aktivitas Enzim -Amilase

Penentuan aktivitas enzim -amilase didasarkan pada pembentukan

gula pereduksi yang dihasilkan dengan menghidrolisis larutan pati

tergelatinisasi pada kondisi pH dan suhu yang optimum. Pada penelitian

ini akan dilakukan pada tiga suhu yang berbeda yaitu pada suhu 65 oC, 80

oC dan 95

oC, karena untuk mengetahui nilai aktivitas optimum enzim -

amilase pada masing-masing suhu. Enzim dalam larutan tersebut

kemudian diinaktivasi dengan penambahan larutan NaOH 0,1 N, dibiarkan

hingga larutan dingin kemudian dinetralkan dengan larutan HCl 0,1N dan

dilakukan analisis gula pereduksinya.

c. Analisis Komposisi Kimia Umbi

Analisis dilakukan pada umbi iles-iles meliputi kadar air, kadar

protein, kadar lemak, kadar serat, kadar abu, dan kadar karbohidrat by

difference, kadar glukomanan, dan kadar kalsium oksalat.

19

2. Penelitian Utama

a. Pembuatan Tepung Iles-Iles (Syaefullah, 1990)

Pembuatan tepung iles-iles dapat dilihat pada Gambar 6 halaman

sebelumnya. Umbi iles-iles kuning dibersihkan dari kotoran-kotoran

seperti tanah dan akar-akar yang menempel pada umbi kemudian

dipotong-potong setebal 0,5 cm dengan menggunakan alat pengiris

(slicer). Hasil potongan umbi kemudian direndam dalam air selama

sepuluh menit. Setelah perendaman irisan umbi iles-iles kemudian

dikeringkan dalam alat pengering tipe efek rumah kaca yang bersuhu 50 -

60 oC selama tiga hari. Jika irisan umbi telah benar-benar kering, keripik

(irisan umbi kering) akan mengeluarkan bunyi krek ketika dipatahkan.

Selanjutnya keripik digiling dengan menggunakan disc mill, dan ukuran

ayakan 0,15 - 0,18 mm (80 - 100 mesh) sehingga dihasilkan tepung iles-

iles.

b. Pemurnian Tepung Glukomanan

1) Pembuatan tepung glukomanan dari tepung iles-iles dengan pemisahan

secara fisik

Pembuatan tepung glukomanan dapat dilihat pada Gambar 6

halaman sebelumnya. Tepung iles-iles yang dihasilkan, dipisahkan dari

pati secara kasar dengan menggunakan ayakan 0,18 mm (80 mesh).

Tepung yang tertahan pada ayakan 0,18 mm adalah tepung glukomanan

yang karena ukuran partikelnya lebih besar dibanding ukuran partikel

pati (lolos ayakan 0,18 mm (80 mesh)).

2) Penghilangan pati pada tepung glukomanan secara enzimatis

Penghilangan pati pada tepung glukomanan secara enzimatis dilakukan

dengan menghidrolisis pati dari tepung glukomanan dengan menggunakan

enzim -amilase. Tepung glukomanan ( fraksi yang tertahan ayakan 0,18

mm (80 mesh)) dibuat menjadi larutan 5 % dengan penambahan larutan

buffer fosfat sitrat pH 5, kemudian dipanaskan dalam water bath sampai

larutan tergelatinisasi. Larutan kemudian ditambahkan enzim -amilase.

Hidrolisis dilakukan di dalam water bath pada suhu dan dosis enzim -

amilase sesuai perlakuan selama 30 menit. Jika telah selesai proses

20

hidrolisis, enzim -amilase diinaktivasi dengan larutan HCl 0,1N dan

dinetralkan dengan larutan NaOH 0,1 N. Hidrolisis pati dari tepung

glukomanan secara enzimatis yang diterapkan dalam penelitian ini

menggunakan dua faktor perlakuan berikut ini :

i. Suhu hidrolisis pada suhu 65 oC, 80

oC dan 95

oC.

ii. Dosis enzim -amilase yang ditambahkan yaitu dengan

panambahan enzim -amilase pada konsentrasi 1 U/g tepung, 2

U/g tepung dan 3 U/g tepung.

3) Isolasi glukomanan secara kimiawi

Isolasi glukomanan secara kimiawi dapat dilihat pada Gambar 7.

Larutan hasil hidrolisis dimasukkan ke dalam tabung sentrifuse dan

ditambahkan air dingin kemudian disentrifugasi. Setelah disentrifugasi

akan terbentuk tiga fase yaitu larutan jernih yang mengandung

maltodekstrin, larutan kental yang merupakan glukomanan, dan bagian

bawah adalah serat. Larutan glukomanan yang kental tersebut kemudian

dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, didinginkan dalam lemari es selama

satu jam dan ditambahkan alkohol 95 % berlebih, yaitu 13 ml alkohol

95 % untuk tiap gram tepung. Alkohol ditambahkan sedikit demi sedikit

sambil diaduk-aduk. Larutan dibiarkan sampai terjadi pemisahan antara

air dengan endapan glukomanan. Glukomanan yang mengendap

dipisahkan dengan cara penyaringan vacum menggunakan kain saring.

Endapan glukomanan dicuci dengan etanol dan dikeringkan dalam oven

pada suhu 40 oC selama 48 jam. Glukomanan kering digiling dan

diayak dengan ayakan 0,425 mm (40 mesh).

c. Analisis fisiko kimia tepung iles-iles, tepung glukomanan sebelum dan

setelah dimurnikan

Analisis yang dilakukan pada tepung iles-iles yang dihasilkan meliputi

kadar air, kadar protein, kadar lemak, kadar serat, kadar abu, dan kadar

karbohidrat by difference, kadar glukomanan, dan kadar kalsium oksalat.

Analisis yang dilakukan pada tepung glukomanan dari tepung iles-iles

dengan pemisahan secara fisik adalah kadar air, kadar protein, kadar

21

lemak, kadar serat, kadar abu, dan kadar karbohidrat by difference, kadar

glukomanan, kadar kalsium oksalat, kadar pati, derajat keputihan,

kekentalan, densitas kamba, dan pH. Tepung glukomanan hasil pemurnian

secara enzimatis meliputi kadar glukomanan, kadar pati, derajat keputihan,

kekentalan, densitas kamba, pH, dan bentuk granula serta nilai DE pada

hasil hidrolisis pati yang dihasilkan untuk mengetahui derajat hidrolisis.

C. RACAGA PERCOBAA

Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap

pada percobaan faktorial dengan dua ulangan. Model rancangan percobaan

penelitian adalah sebagai berikut (Mattjik dan Sumertajaya, 2002) :

Yijm = + Ai + Bj + (AB)ij + m(ij)

Dimana :

Yijm = Nilai pengamatan untuk perlakuan larutan untuk perendaman dan

perlakuan umbi sebelum dikeringkan pada masing-masing ke-i

dan ke-j dan ulangan ke-m

= Rataan

Ai = Pengaruh faktor penggunaan suhu hidrolisis ke-i (i = 1,2,3)

Bj = Pengaruh faktor dosis enzim yang ditambahkan ke-j (j = 1,2,3)

(PU)ij = Pengaruh interaksi antara faktor penggunaan suhu hidrolisis

dengan faktor dosis enzim yang ditambahkan pada taraf ke-i dan

ke-j; ulangan ke-m

m(ij) = Galat/kesalahan perobaan (m = 1,2 untuk semua i,j).

Dalam hidrolisis tepung glukomanan, perlakuan suhu hidrolisis diberi

simbol A sehingga dengan perlakuan suhu 65 oC, 80

oC, 95

oC diberi simbol

berturut-turut A1, A2, dan A3, sedangkan perlakuan dosis yang ditambahkan pada

dosis 1 U/g tepung, 2 U/g tepung, dan 3 U/g tepung diberi simbol berturut-turut

B1, B2 dan B3. Tepung glukomanan yang belum mendapat perlakuan baik suhu

maupun dosis enzim yang ditambahkan diberi simbol A0B0.

22

IV. HASIL DA PEMBAHASA

A. PEELITIA PEDAHULUA

1. Penentuan ilai Optimum Keasaman Lingkungan (pH) untuk Aktivitas

Enzim -Amilase

Enzim merupakan biokatalis karena dihasilkan oleh sel-sel hidup. Suatu

biokatalis akan menampakan suatu kekhususan dan hanya berfungsi pada satu

jenis reaksi tertentu saja (Pelczar dan Chan, 2005). Nilai keasaman lingkungan

(pH) merupakan salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi reaksi enzim

sebagai biokatalis proses. Penentuan kondisi keasaman lingkungan (pH) terbaik

dari setiap enzim akan berdampak pada kerja yang dilakukan dari enzim yang

akan dipergunakan dalam proses tersebut. Perubahan pH akan mempengaruhi

aktivitas, stabilitas struktural dan kelarutan enzim.

Menurut Naz (2002), aktivitas maksimum enzim -amilase berada pada

kondisi asam dengan kisaran pH 4.5 7.0, tetapi bentuk kurva aktivitas dan titik

optimal pH berbeda-beda tergantung dari asal enzim tersebut. Penentuan pH

optimal dilakukan dalam penelitian ini, dengan penambahan bufer fosfat sitrat

pada setiap nilai yang telah ditetapkan yaitu pH 4, 4.6, 5, 5.6, dan 6. Berdasarkan

hasil pengujian, pati yang dihidrolisis oleh enzim -amilase menghasilkan gula

pereduksi yang semakin meningkat pada kondisi lingkungan yang memiliki pH 4

sampai pH 5, kemudian jumlah gula pereduksi menurun pada kondisi lingkungan

yang memiliki pH 5,6 sampai pH 6. Hal tersebut berarti pada kisaran pH 4 6

tersebut aktivitas enzim -amilase meningkat kemudian mengalami penurunan

kembali dan mencapai aktivitas optimal pada pH 5. Pengaruh nilai pH dengan

aktivitas relatif enzim -amilase dapat dilihat pada Gambar 8 di bawah ini.

23

Gambar 8. Pengaruh nilai pH dengan aktivitas relatif enzim -amilase

Penggunaan bufer asam lemah pada penentuan nilai optimum keasaman

lingkungan (pH) di atas didasarkan karena menurut Stauffer (1989) enzim sangat

sensitif terhadap perubahan pH namun dengan adanya bufer membuat pH relatif

konstan selama proses. Enzim -amilase yang digunakan dalam penelitian ini

adalah enzim -amilase termostabil yang tahan pada suhu panas. Menurut

Wibisono (2004), enzim -amilase termostabil tersebut memiliki suhu optimal

suhu 95 oC, sehingga dalam penentuan keasaman lingkungan (pH), suhu yang

digunakan adalah suhu 95 oC. Dengan diketahuinya pH optimal enzim -amilase,

maka penentuan aktivitas enzim -amilase dan perlakuan hidrolisis pati pada

tepung glukomanan mengunakan kondisi keasaman lingkungan pada pH 5 agar

diperoleh kondisi proses yang terbaik sehingga hasil yang optimal dapat tercapai.

2. Penentuan Aktivitas Enzim -Amilase

Enzim -amilase merupakan endoamilase, yang memecah ikatan -(1,4)

glikosidik di bagian dalam polisakarida secara acak. Dalam penentuan aktivitas

enzim digunakan tiga suhu yang berbeda yaitu 65 oC, 80

oC, dan 95

oC. Hal ini

disebabkan karena pada penelitian utama digunakan tiga kondisi suhu yang

berbeda untuk menghidrolisis pati dari tepung glukomanan sehingga perlu

diketahui aktivitas kerja enzim optimum pada masing-masing suhu tersebut. Pada

penentuan aktivitas enzim substrat yang digunakan adalah larutan pati 2 % dan

pada kondisi buffer terbaik yaitu pH 5, kemudian enzim -amilase mempercepat

hidrolisis pati pada suhu tertentu, selama 15 menit. Hasil hidrolisis akan

4 4.6 5 5.6 6

Ak

tiv

ita

s R

ela

tif

(%)

pH

menghasilkan glukosa, maltosa dan dekstrin, yang akan

dinitrosalisilat membentuk warna sehingga dapat dibaca absorbansinya dengan

spektrofotometer. Berdasarkan absorbansi dapat diketahui konsentrasi gula yang

dihasilkan, sehingga dengan perhitungan aktivitas enzim yang diperoleh pada

masing-masing suhu 65

3.363,29 U/ml dan

optimal pada masing-

banyaknya volume enzim yang ditambahkan pada saat hidrolisis pati pada tepung

glukomanan dengan konsentrasi enzim tertentu.

dapat dihitung aktivitas relatifnya dan diagram pengaruh suhu terhadap aktivit

relatif dapat dilihat pada Gambar 9 di bawah ini.

Gambar 9. Diagram Aktivitas Enzim

Diagram di atas

enzim -amilase semakin meningkat, dan aktivitas enzim

95 oC mengalami aktivitas optimal.

termostabil tersebut memiliki suhu optimal suhu 95

pada suhu yang lebih tinggi dari 95

menurun dan pada ak

Sebelum penambahan enzim

amilase, pati harus digelatinisasi terlebih dahulu agar pada saat ditambahkan

enzim -amilase, enzim dapat langsung bekerja menyerang ikatan 1,4

Menurut Winarno (2002), gelatinisasi adalah proses peningkatan volume granula

Ak

tivi

tas

Re

lati

f (%

)

menghasilkan glukosa, maltosa dan dekstrin, yang akan bereaksi dengan larutan




masing suhu 65 oC, 80

oC, 95

oC berturut-turut adalah

U/ml dan 13.545,75 U/ml. Dengan diperoleh aktivitas enzim yang

-masing suhu 65 OC, 80

OC, dan 95

OC maka dapat diketahui


glukomanan dengan konsentrasi enzim tertentu. Berdasarkan data yang diperoleh

dapat dihitung aktivitas relatifnya dan diagram pengaruh suhu terhadap aktivit

relatif dapat dilihat pada Gambar 9 di bawah ini.

Gambar 9. Diagram Aktivitas Enzim -Amilase Pada Suhu 65 O

menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu, aktivitas relatif

semakin meningkat, dan aktivitas enzim -amilase

C mengalami aktivitas optimal. Menurut Wibisono (2004), enzim

termostabil tersebut memiliki suhu optimal suhu 95 oC. Jika pengujian dilanjutkan

pada suhu yang lebih tinggi dari 95 oC maka aktivitas enzim

khirnya kerusakan enzim terjadi.

Sebelum penambahan enzim -amilase dalam penentuan aktivitas enzim


nzim dapat langsung bekerja menyerang ikatan 1,4

(2002), gelatinisasi adalah proses peningkatan volume granula

65 80 95

13.03

24.83

100.00

Suhu (oC)

24

bereaksi dengan larutan




turut adalah 1.764,71 U/ml,

Dengan diperoleh aktivitas enzim yang

maka dapat diketahui


Berdasarkan data yang diperoleh

dapat dihitung aktivitas relatifnya dan diagram pengaruh suhu terhadap aktivitas

OC, 80

OC, 95

OC

suhu, aktivitas relatif

milase pada suhu

Menurut Wibisono (2004), enzim -amilase

C. Jika pengujian dilanjutkan

aktivitas enzim -amilase akan

amilase dalam penentuan aktivitas enzim -


nzim dapat langsung bekerja menyerang ikatan 1,4-glikosidik.

(2002), gelatinisasi adalah proses peningkatan volume granula

25

pati karena menyerap air pada suhu antara 55 oC sampai 65

oC dan perubahan

yang terjadi bersifat tidak dapat kembali pada kondisi semula. Di bawah suhu

gelatinisasinya pati tidak akan terurai dan pati akan tahan terhadap kerja enzim

dan gangguan bahan kimia serta mekanis sehingga dengan suhu 65 OC, 80

OC, dan

95 OC suhu gelatinisasi pati akan tercapai.

B. PEELITIA UTAMA

1. Pembuatan Tepung Glukomanan dari Tepung Iles-Iles dengan

Pemisahan Secara Fisik

Pembuatan tepung glukomanan dengan pemisahan secara fisik diawali

dengan pembuatan tepung iles-iles yang berasal dari umbi iles-iles kuning

(Amorphophallus onchophillus). Dalam pembuatan tepung iles-iles tersebut

didapat data rendemen keripik terhadap umbi iles-iles, rendemen tepung iles-iles

terhadap keripik, rendemen tepung glukomanan dan limbah tepung glukomanan

terhadap tepung iles-iles yang dapat dilihat pada neraca massa dalam Gambar 10.

Pada Gambar 10, rendemen keripik terhadap umbi iles-iles kuning sangat

kecil yaitu 15,13 %. Hal ini disebabkan penyusutan kadar air umbi iles-iles yang

hilang selama pengeringan menjadi keripik. Keripik yang diperoleh merupakan

umbi iles-iles kuning yang dipotong-potong dengan menggunakan alat slicer

dengan ukuran 4-5 mm tanpa pengupasan kulit terlebih dahulu. Pengupasan kulit

pada umbi iles-iles akan menyebabkan kehilangan (loss) yang sangat banyak

sehingga umbi iles-iles yang akan dijadikan keripik hanya dibersihkan dari tanah

dan kotoran - kotoran lain pada kulit umbi. Dalam pengirisan dilakukan

pemotongan dengan arah melintang. Menurut Murtinah (1977), pengirisan yang

terlalu tipis dibawah lima milimeter akan menyebabkan umbi lengket dan

menyulitkan pengambilannya, sedangkan bila terlalu tebal di atas sepuluh

milimeter proses pengeringan berjalan lambat dan hasil irisan kurang baik

penampakannya. Pengeringan umbi iles-iles menjadi keripik dalam penelitian ini

berlangsung selama 27 jam dengan pengering buatan tipe rak pada suhu 60-65 oC.

26

Gambar 10. Neraca Massa Pembuatan Tepung Glukomanan dengan Pemisahan

Secara fisik

Keripik kering tersebut digiling untuk menjadi tepung iles-iles yang

mengandung glukomanan, dan komponen-komponen tepung lainnya seperti serat,

garam oksalat, dan pati. Rendemen tepung iles-iles yang diperoleh dari

penggilingan keripik kering adalah 90,63 % dengan kehilangan bobot yang terjadi

yaitu sebesar 9,37 %.

Pemisahan tepung glukomanan dari komponen lain yang terdapat pada tepung

iles-iles dalam penelitian dilakukan dengan secara mekanis metode ayakan.

Pengayakan merupakan cara pemisahan bahan berdasarkan ukuran molekul

bahan. Glukomanan merupakan polisakarida yang mempunyai bobot jenis serta

27

ukuran partikel terbesar dan bertekstur lebih keras dibandingkan dengan partikel-

partikel komponen tepung iles-iles lainnya sehingga glukomanan akan tertinggal

di ayakan sedangkan bagian yang halus (dinding sel, garam oksalat, dan pati) akan

turun melalui ayakan. Menurut Ohtsuki (1968), sel-sel glukomanan berukuran

0,5 - 2 mm, lebih besar 10 - 20 kali dari sel pati dan menurut Takigami (2000)

kristal kalsium oksalat berukuran 0,15 x 0,005 mm. Dengan menggunakan ayakan

berdiameter 0,18 mm (80 mesh) maka komponen lain seperti pati dan kalsium

oksalat dapat dipisahkan dari tepung glukomanan karena memiliki ukuran yang

lebih kecil daripada diameter ayakan sehingga lolos saring dan tepung

glukomanan yang memiliki ukuran lebih besar daripada diameter ayakan akan

tertahan di ayakan. Limbah tepung iles-iles yang lolos saring diperoleh rendemen

12,16 % terhadap tepung iles-iles. Rendemen tepung glukomanan yang

merupakan komponen tepung yang tertahan ayakan berdiameter 0,18 mm adalah

87,84 % terhadap tepung iles-iles. Penggunaan ayakan berdiameter 0,18 mm

didasarkan pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Hanif (1991), bahwa

pemisahan dengan menggunakan ayakan berdiameter 0,18 mm memberikan

rendemen dan kandungan glukomanan terbaik dibandingkan ayakan berdiameter

0,212 dan 0,250 mm.

2. Karakteristik Komposisi Kimia Umbi Iles-Iles Kuning, Tepung Iles-Iles

Kuning dan Tepung Glukomanan Pemisahan Secara Fisik

Karakteristik komposisi kimia umbi iles-iles kuning, tepung iles-iles kuning

dan tepung glukomanan pemisahan secara fisik diketahui dengan melakukan

analisis proksimat terhadap umbi dan tepung tersebut. Karakteristik komposisi

kimia umbi iles-iles kuning, tepung iles-iles kuning, dan tepung glukomanan

pemisahan secara fisik yang telah diperoleh dapat dilihat pada Tabel 3,

Lampiran 2.

a. Kadar Air

Jumlah kandungan air pada bahan-bahan terutama hasil pertanian akan

mempengaruhi daya tahan bahan tersebut terhadap serangan mikroorganisme.

Untuk memperpanjang daya simpan suatu bahan maka sebagian air dalam

bahan dihilangkan sehingga mencapai kadar air tertentu (Winarno, 2003).

28

Pengubahan umbi iles-iles menjadi keripik dengan proses pengeringan

bertujuan untuk mengurangi kadar air bahan sampai mencapai batas tertentu

sehingga pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas enzim penyebab

kerusakan pada tepung iles-iles ataupun tepung glukomanan dapat dihambat.

Menurut Fardiaz (1989), batas kadar air minimum dimana mikroorganisme

masih dapat tumbuh adalah 14 - 15 %.

Berdasarkan hasil analisis pada Tabel 3 Lampiran 2, nilai rata-rata kadar

air umbi iles-iles sebelum proses pengeringan adalah 81,05 %, kemudian

setelah diproses menjadi keripik dan ditepungkan, kadar air tepung iles-iles

adalah 11,10 % serta tepung glukomanan yang mengalami pemisahan secara

fisik memiliki kadar air 11,63 %. Kadar air hasil analisis tepung di atas cukup

baik karena telah mencapai kisaran kadar air tepung yang aman yaitu kurang

dari 14 %.

b. Kadar Abu

Abu merupakan unsur-unsur mineral zat anorganik sebagai sisa yang

tertinggal setelah bahan diabukan sampai bebas karbon dan air (Djalil, 2003).

Kadar abu ditetapkan dengan menimbang sisa mineral hasil pembakaran

bahan organik pada suhu sekitar 550 oC. Tujuan penentuan kadar abu adalah

untuk mengetahui banyaknya kandungan mineral yang terdapat dalam bahan.

Pada proses pengabuan pengontrolan suhu tanur menjadi sangat penting

karena beberapa elemen abu dapat menguap pada suhu yang tinggi misalnya

unsur K, Na, S, Ca, Cl, P dan dapat menyebabkan dekomposisi senyawa

tertentu misalnya K2CO3, CaCO3, MgCO3 (Sudarmadji, 1989). Jika mineral K,

Na, Ca, P menguap selama proses pengabuan maka kadar abu yang diperoleh

lebih kecil dari kadar abu sebenarnya. Jika senyawa K2CO3, CaCO3, MgCO3

terdekomposisi maka kadar abu yang diperoleh lebih besar daripada kadar

abu sebenarnya. Namun, jika suhu pembakaran tetap terjaga pada 500-600 oC,

maka unsur mineral dan senyawa tertentu tersebut tidak menguap atau

terdekomposisi.

Berdasarkan hasil analisis, nilai rata-rata kadar abu umbi iles-iles kuning

adalah 0,82 % (bb). Kadar abu pada tepung iles-iles kuning meningkat

menjadi 2,99 % (bb) dari kadar abu dalam bentuk umbinya dan kadar abu

29

tepung glukomanan yang diperoleh lebih besar dari tepung iles-iles kuning.

Kadar abu pada tepung glukomanan hasil pemisahan secara fisik memiliki

kadar abu 3,33 % (bb). Rendahnya kandungan mineral pada umbi iles-iles

kuning dapat juga disebabkan mineral yang terkandung di dalamnya tidak

seragam pada jaringan umbi iles-iles kuning yang dianalisis dan peningkatan

yang terjadi dalam bentuk tepungnya dapat disebabkan karena terjadi

kontaminasi dengan alat, tempat dan air yang digunakan serta udara sekitar

selama proses pengolahan. Hal tersebut juga dikemukakan oleh Soebito

(1989) bahwa secara kuantitatif mineral yang diperoleh dapat berasal dari

umbi segar, penggunaan pupuk, dan juga kontaminasi tanah dan udara selama

pengolahan. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Syaefullah (1990),

kadar abu umbi iles-iles dan tepung glukomanan yang diperoleh 1,22 % (bb)

dan 7,88 % (bb), berbeda nyata dengan kadar abu umbi iles-iles dan tepung

glukomanan yang diperoleh dari penelitian ini yaitu 0,82 % (bb) dan 3,33 %

(bb). Perbedaan hasil yang diperoleh selain disebabkan faktor kontaminasi

selama proses, umbi iles-iles yang berbeda menghasilkan karakteristik yang

berbeda pula.

Mineral yang umumnya terdapat pada umbi iles-.iles kuning adalah Ca, P,

Fe, Na, dan K (Syaefullah, 1990). Mineral tersebut diperlukan manusia agar

memiliki kesehatan dan pertumbuhan yang baik.

c. Kadar Protein

Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien yang

mengandung unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan

karbohidrat. Metode yang digunakan untuk menentukan kandungan protein

dalam bahan adalah metode Kjeldahl. Metode ini digunakan untuk

menganalisis kadar protein kasar dalam bahan makanan secara tidak langsung,

karena yang terhitung adalah kadar nitrogennya dikali angka konversi 6,25.

Hasil analisis pada Tabel 3 Lampiran 2, rata-rata kadar protein pada umbi

iles-iles kuning, tepung iles-iles kuning dan tepung glukomanan berturut-turut

adalah 1,21 % (bb), 2,92 % (bb) dan 0,12 % (bb). Rendahnya kandungan

protein pada tepung glukomanan disebabkan tepung glukomanan sudah

mengalami proses pengayakan sehingga terpisah dari pati yang biasanya

30

berikatan juga dengan protein. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian

Syaefullah (1990) kadar protein pada umbi iles-iles kuning dan tepung

glukomanan yang diperoleh berturut-turut adalah 0,92 % (bb) dan 3,42 %

(bb). Perbedaan yang terjadi selain disebabkan karena varietas tanaman umbi

yang berbeda, metode pembuatan tepung glukomanan juga berbeda.

d. Kadar Lemak

Lemak hampir terdapat pada semua jenis bahan pangan dengan kandungan

yang berbeda. Kandungan lemak dapat dihitung kadarnya dengan

menggunakan ekstraksi dengan pelarut non polar metode Soxhlet. Hasil dari

ekstraksi lemak yang diperoleh merupakan lemak kasar, karena pada saat

ekstraksi ada bahan lain seperti fosfolipid, sterol, asam lemak bebas,

karotenoid dan pigmen yang ikut terekstrak. Kadar lemak dilakukan bertujuan

untuk mengetahui kemungkinan daya simpan produk, karena lemak

berpengaruh pada perubahan mutu selama penyimpanan. Lemak berhubungan

dengan mutu dimana kerusakan lemak dapat menurunkan nilai gizi serta

menyebabkan penyimpangan rasa dan bau (Winarno, 2003). Pada kadar

lemak, rata-rata yang diperoleh pada umbi, tepung iles-iles dan tepung

glukomanan berturut-turut adalah 0,19 %, 0,04 %, dan 0,12 %. Kadar lemak

pada tepung glukomanan dan tepung iles-iles relatif tidak terlalu tinggi

sehingga tidak menyebabkan penurunan mutu tepung, karena menurut

Winarno (2003), kerusakan lemak yang utama adalah timbulnya bau dan rasa

tengik yang disebut proses ketengikan.

e. Kadar Karbohidrat dan Glukomanan

Karbohidrat merupakan merupakan sumber kalori utama bagi manusia.

Karbohidrat juga mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik

bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur dan lain-lain (Winarno, 2002).

Karbohidrat bahan nabati dapat berupa gula sederhana heksosa, pentosa, pati,

pektin, selulosa dan lignin. Kadar karbohidrat pada bahan pangan dapat

diketahui dengan cara perhitungan kasar (analisis proksimat) yang disebut

dengan kadar karbohidrat by difference. Menurut Winarno (2002), kadar

karbohidrat termasuk serat kasar diketahui bukan melalui analisis tetapi

31

melalui perhitungan 100 % dikurangi kadar air, protein, abu dan lemak.

Berdasarkan perhitungan tersebut dapat diketahui jumlah karbohidrat yang

terkandung dalam umbi iles-iles kuning, tepung iles-iles kuning dan tepung

glukomanan berturut-turut adalah 17,43 % (bb), 85,18 % (bb) dan 87,52 %

(bb).

Pada Tabel 3 Lampiran 2, karbohidrat pada umbi iles-iles kuning

mengandung 4,46 % (bb) glukomanan. Pada tepung iles-iles kuning

mengandung 20,49 % (bb) glukomanan, dan karbohidrat pada tepung

glukomanan mengandung 28,75 % (bb) glukomanan. Kadar glukomanan yang

terkandung pada umbi iles-iles kuning diperoleh hasil yang lebih besar

dibandingkan dengan kadar glukomanan yang diperoleh Syaefullah (1990),

namun kadar glukomanan pada tepung glukomanan yang diperoleh dalam

penelitian ini memiliki hasil yang lebih kecil dibandingkan dengan hasil yang

diperoleh Syaefullah (1990). Hal ini disebabkan metode yang digunakan untuk

memurnikan tepung glukomanan dari pati berbeda. Jika dalam penelitian ini

hanya dengan metode ayakan maka Syaefullah (1990) dengan metode

penyosohan dan ayakan. Dengan penyosohan dan ayakan pati akan terlepas

dari sel-sel manan, sehingga hasil yang terekstrak pada saat uji kadar

glukomanan juga semakin besar.

f. Kadar Serat Kasar

Serat dalam bahan pangan merupakan komponen yang tidak larut, dan

tahan terhadap hidrolisis. Kadar serat dalam bahan pangan dapat ditentukan

menggunakan dua pendekatan dasar, yaitu melalui metode gravimetri dan

metode kimia. Pada metode gravimetri karbohidrat tercerna, protein dan lemak

dilarutkan secara selektif oleh senyawa kimia tertentu. Residu yang tidak larut

difiltrasi kemudian ditimbang dan dinyatakan sebagai serat (Bennink, 1994).

Berdasarkan hasil analisis kadar serat umbi iles-iles, tepung iles-iles dan

tepung glukomanan seperti yang terlihat pada Tabel 3 Lampiran 2, berturut-

turut memiliki kadar serat 2,01 % (bb), 2,74 % (bb), dan 2,19 % (bb). Kadar

serat yang diperoleh Syaefullah (1990) pada umbi iles-iles kuning 2,5 % (bb).

Perolehan tersebut tidak berbeda jauh dengan perolehan kadar serat dalam

penelitian ini. Pada tepung glukomanan perolehan kadar serat dalam penelitian

32

ini lebih kecil dibandingkan kadar serat yang diperoleh oleh Syaefullah (1990)

yang memiliki kadar serat 5,90 % (bb). Perbedaan kadar serat yang terjadi

dapat dipengaruhi oleh umur panen umbi segarnya. Menurut Winarno (2003),

kadar serat yang terhitung tersebut terdiri dari selulosa dengan sedikit lignin

dan sebagian kecil hemiselulosa.

g. Kadar Kalsium Oksalat

Menurut Ohtsuki (1968), karbohidrat umbi iles-iles terdiri atas pati,

glukomanan, serat kasar, gula bebas serta poliosa lainnya. Komponen lain

yang terdapat di dalam umbi iles-iles adalah kalsium oksalat. Adanya kristal

kalsium oksalat menyebabkan umbi iles-iles terasa gatal. Menurut Lowson

(1962) dalam Arifin (2001), kristal kalsium oksalat merupakan suatu produk

buangan dari metabolisme sel yang tidak digunakan lagi oleh tanaman.

Kandungan kalsium oksalat berdasarkan hasil analisis pada umbi iles-iles

kuning, tepung iles-iles kuning dan tepung glukomanan yang dapat dilihat

pada Tabel 3 Lampiran 2, berturut-turut adalah 0,12 % (bb), 0,76 % (bb), dan

0,61 % (bb). Kadar kalsium oksalat pada umbi iles-iles seharusnya lebih besar

daripada kadar kalsium oksalat pada tepung iles-iles dan tepung glukomanan

karena kalsium oksalat akan berkurang selama proses produksi. Rendahnya

kadar kalsium oksalat pada umbi iles-iles dibandingkan tepungnya

disebabkan masih ada kalsium oksalat yang terikat didalam jaringan umbi

iles-iles. Jika dibandingkan dengan hasil yang diperoleh Syaefullah (1990),

kadar kalsium oksalat pada umbi iles-iles kuning 0,19 % (bb) tidak berbeda

jauh dengan hasil yang diperoleh dalam penelitian ini. Dalam Syaefullah

(1990) kalsium oksalat pada tepung glukomanan tidak terdeteksi sedangkan

dalam penelitian tepung glukomanan masih mengandung 0,61 % (bb).

Besarnya kadar kalsium oksalat pada tepung glukomanan hasil penelitian ini

disebabkan pemisahan komponen halus seperti kalsium oksalat dengan

metode ayakan pada praktiknya tidak dapat dipisahkan sepenuhnya dari

tepung glukomanan, sedangkan dengan metode yang dilakukan Syaefullah,

kalsium oksalat tereduksi dengan dua tahap perlakuan yaitu penyosohan dan

ayakan.

33

3. Pemurnian Tepung Glukomanan Secara Enzimatis dan Isolasi

Glukomanan

Pemurnian tepung glukomanan melalui tahap hidrolisis pati dari tepung

glukomanan dengan menggunakan enzim -amilase yang aktivitas optimum

kerjanya berbeda pada suhu yang berbeda (65 o C, 80

o C dan 95

o C) dan pada

kondisi keasaman lingkungan (pH) yang optimum pula yaitu pada nilai pH 5.

Hidrolisis pati pada tepung glukomanan atau pemurnian tepung glukomanan

secara enzimatis dilakukan dengan perlakuan suhu (65 o C, 80

o C dan 95

o C), dan

setiap perlakuan suhu, ditambahkan enzim -amilase dengan dosis yang berbeda-

beda atau perlakuan dosis enzim yaitu 1 U/g tepung, 2 U/g tepung dan 3 U/g

tepung. Setelah tahap hidrolisis pati,

Alfa Amilase

Documents

Transcript of Alfa Amilase

Alfa Romeo Pricelist 2011

PRODUKSI ENZIM HIDROLISIS α-AMILASE DAN β …

Penentuan Aktifitas Enzim Alfa-amilase dengan Metoda Fuwa

Alfa Amilaza

Raggi alfa, beta, gamma

Κατάλογος Κουζίνες - Alfa Constructions

Radiatiile Alfa Si Beta 1

Reaksi Pada Karbon Alfa

Sintesis Asam Alfa-Amino

Alfa Amilasa (2)

deficit alfa-1-antitripsina

Purification and Characterization of Extracellular α-Amilase

Tnf-Alfa 1 ( Uns)

Alfa bloqueadores

alfa cipermetrina

Εταιρική Παρουσίαση - ALFA PI4 5. Άλφα Πι Εταιρική Παρουσίαση Alfa Pi Company Profile. ALFA PI S.A. is a Construction and Engineering Company,

Deficiencia de Alfa 1 Antitripsina

Percobaan 5 (Pemurnian Awal Enzim Amilase)

Alfa raspad & fisija

Manual Sony Alfa 65