TINJAUAN PUSTAKA
2.1 DURIAN 1 Sejarah Singkat
2.2.4 Analisis kadar karbohidrat (glukosa)
Metode luff Schoorl adalah merupakan suatu metode atau cara penentuan monosakarida dengan cara kimiawi. Pada penentuan metode ini, yang ditentukan bukannya kuprooksida yang mengendaptapi dengan menentukan kuprioksida dalam larutan sebelum direaksikan dengan gula reduksi ( titrasi blanko) dan sesudah direaksikan dengan sampel gula reduksi ( titrasi sampel). Penentuan titrasi dengan menggunakan Na-tiosulfat. Selisih titrasi blanko dengan titrasi sampel ekuivalen dengan kuprooksida yang terbentuk dan juga ekuivalen dengan jumlah gula reduksi yang ada dalam bahan / larutan.
Reaksi yang terjadi selama penentuan karbohidrat cara ini mula- mula kuprooksida yang ada dalam reagen akan membebaskan iod dari garam K-iodida. Banyaknya iod yang dibebaskan ekuivalen dengan banyaknya kuprioksida. Banyaknya iod dapat diketahui dengan titrasi dengan menggunakan Na-tiosulfat. Untuk mengetahui bahwa titrasi sudah cukup maka diperlukan indikator amilum. Apabila larutan berubah warnanya dari biru menjadi putih, adalah menunjukkan bahwa titrasi sudah selesai.
Reaksi yang terjadi dalam penentuan gula cara Luff dapat dituliskan sebagai berikut :
R – COH + 2CuO Cu2O + R-COOH
H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O
CuSO4 + 2 KI Cu2I2
I2 + Na2S2O3 Na2S4O6 + NaI
[33].
2.3 PATI
Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan -glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya bergantung dari panjang rantai karbonnya serta apakah lurus atau bercabang rantai molekulnya. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin [38].
Pati terdapat dalam sel tanaman dalam bentuk partikel-partikel yang tidak larut yang disebut granula. Penampakan mikroskopik dari granula pati seperti
bentuk, ukuran, keseragaman dan letak hilum (ditengah atau ditepi) berbeda-beda untuk setiap jenis tanaman penghasil pati. Ukuran granula pati yang berasal dari biji-bijian lebih kecil dari tanaman sumber pati lainnya, yaitu berkisar antara 3-20 m dan yang berasal dari umbi-umbian 10-100 m sedangkan yang berasal dari batang 50 m. Kondisi tersebut salah satunya menyebabkan pati yang berasal dari biji-bijian cenderung mempunyai suhu gelatinasi yang rendah dan lebih mudah untuk dihidrolisis oleh katalisator asam maupun enzim [25].
Dalam air dingin pati tidak dapat larut, akan tetapi dalam air panas akan membentuk larutan yang lebih kental. Butir-butir pati akan mengembang dan mengabsorbsi air dalam jumlah besar apabila campuran antara pati dan air dipanaskan. Air yang berdifusi dalam jumlah cukup besar akan mengakibatkan gelatinasi membentuk gel sehingga akan lebih mudah dihidrolisis [12].
Amilosa terdiri dari 250-300 unit D-glukosa yang terikat dengan ikatan - 1,4 glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantai terbuka. Amilopektin juga terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar mempunyai ikatan 1,4 gikosidik dan sebagian lagi ikatan 1,6 glikosidik. Adanya ikatan glikosidik ini menyebabkan terjadinya percabangan sehingga molekul amilopektin berbentuk rantai terbuka dan bercabang. Molekul-molekul amilopektin lebih besar daripada molekul amilosa karena terdiri dari 1000 unit glukosa. Pati dapat dihidrolisis sempurna menjadi glukosa dengan menggunakan asam dan juga enzim [26].
Hidrolisis sempurna amilosa hanya menghasilkan D-glukosa sedangkan hidrolisis parsial amilosa menghasilkan maltose sebagai satu-satunya diskarida. Pada hidrolisis sempurna amilopektin hanya akan menghasilkan suatu campuran disakarida maltose dan isomaltosa [15].
Gambar 2.4 Struktur Amilopektin
Proprosi pati relatif dari amilosa dan amilopektin berbeda-beda dari satu jenis pati dengan pati lainnya. Pati alami biasanya mengandung amilopektin lebih banyak daripada amilosa. Butiran pati mengandung amilopektin lebih banyak daripada amilosa berkisar antara 15-30% sedangkan amilopektin berkisar antara 70-80% [12].
2.4 HIDROLISIS
Gula merupakan kebutuhan pokok bagi manusia, selama ini kebutuhan gula dipenuhi oleh industri gula (penggiling tebu). Industri kecil seperti gula merah, gula aren. Gula dapat berupa glukosa, sukrosa, fruktosa dan sakrosa. Glukosa dapat digunakan sebagai pemanis dalam makanan, minuman, dan es krim.
Glukosa dibuat dengan jalan fermentasi dan hidrolisa. Pada proses hidrolisa biasanya menggunakan katalisator asam seperti HCl, asam sulfat. Bahan yang digunakan untuk proses hidrolisis adalah pati. Di Indonesia banyak dijumpai tanaman yang menghasilkan pati. Tanaman-tanaman itu seperti padi,jagung, ketela pohon, umbi-umbian, aren dan sebagainya. Hidrolisis merupakan reaksi pengikatan gugus hidroksil/OH oleh suatu senyawa. Gugus OH dapat diperoleh dari senyawa air. Hidrolisis dapat digolongkan menjadi hidrolisis murni, hidrolisis asam, hidrolisis katalis basa, gabungan alkali dengan air dan hidrolisis dengan katalis enzim. Sedangkan berdasarkan fase reaksi yang terjadi diklasifikasikan menjadi hidrolisis fase cair dan hidrolisis fase uap.
Hidrolisis pati terjadi antara suatu reaktan pati dengan air. Reaksi ini adalah orde satu karena reaktan air yang dibuat berlebih, sehingga perubahan reaktan dapat diabaikan. Reaksi hidrolisis pati dapat menggunakan katalisator ion H+ yang dapat diambil dari asam. Reaksi yang terjadi pada hidrolisis pati adalah sebagai berikut:
(C6H10O5)x + x H2O x C6H12O6
Variabel-variabel yang berpengaruh terhadap reaksi hidrolisa: 1. Katalisator
Hampir semua reaksi hidrolisa memerlukan katalisator untuk mempercepat jalannya reaksi. Katalisator yang dipakai dapat berupa enzim atau asam sebagai katalisator, karena kerjannya lebih cepat. Asam yang dipakai beraneka ragam mulai dari asam klorida, asam sulfat sampai asam nitrat. Yang berpengaruh terhadap kecepatan reaksi adalah konsentrasi ion H bukan jenis asamnya. Meskipun demikian di dalam industri umumnya dipakai asam klorida. Pemiliham ini didasarkan atas sifat garam yang terbentuk pada penetralan jika konsentrasinya tinggi. Karena itu konsentrasi asam dalam air penghidrolisa ditekan sekecil mungkin. Umumnya dipergunakan larutan asam yang mempunyai konsentrasi asam lebih tinggi daripada pembuatan sirup. Hidrolisa pada tekanan 1 atm memerlukan asam yang lebih pekat.
2. Suhu dan Tekanan
Pengaruh suhu terhadaap kecepatan reaksi mengikuti persamaan Arhenius. Semakin tinggi suhu, semakin cepat jalannya reaksi. Untuk mencapai konversi tertentu diperlukan waktu sekitar 3 jam untuk menghidrolisa pati ketela rambat pada suhu 100oC. Tetapi kalau suhunya dinaikkan sampai suhu 135oC, konversi yang sebesar itu dapat dicapai dalam waktu 40 menit [1]. Hidrolisis pati gandum dan jagung dengan katalisator asam sulfat memerlukan suhu 160oC, karena panas reaksi hampir mendekati nol dan reaksi berjalan dalam fase cair maka suhu dan tekanan tidak banyak mempengaruhi keseimbangan.
3. Pencampuran (Pengadukan)
Supaya zat pereaksi dapat saling bertumbukan dengan sebaik-baiknya, maka perlu adanya pencampuran. Untuk proses batch, hal ini dapat dicapai dengan bantuan pengadukan atau alat pengadukan. Apabila prosesnya berupa proses alir (kontiniu), maka pencampuran dilakukan dengan cara mengatur aliran di dalam reactor supaya berbentuk olakan.
4. Perbandingan zat pereaksi
Kalau salah satu zat pereaksi berlebihan jumlahnya maka keseimbangan dapat menggeser ke sebelah kanan dengan baik. Oleh karena itu suspensi pati yang kadarnya rendah memberi hasil yang lebih baik dibandingkan kadar patinya tinggi. Bila kadar suspensinya diturunkan dari 40% menjadi 20% atau 1%, maka konversi akan bertambah dari 80% menjadi 87% atau 99% . Pada permukaan kadar suspense pati yang tinggi sehingga molekul- molekul zat pereaksi akan sulit bergerak. Untuk menghasilkan pati sekitar 20%.
