HIDROLISIS KERING

DAFTAR LAMPIRAN

G. HIDROLISIS KERING

Prinsip pembuatan dekstrin adalah memotong rantai panjang pati dengan suatu enzim atau asam menjadi molekul-molekul rantai pendek (oligisakarida), dengan jumlah glukosa 4 - 10 unit (Harper et al., 1979) atau 6 - 10 unit (Soemaadmadja, 1970).

Dekstrin dapat dihasilkan dari modifikasi pati dengan cara pemanasan dengan atau tanpa bahan kimia tambahan (hidrolisis kering), hidrolisis asam pada media encer (hidrolisis basah), serta hidrolisis parsial dengan enzim dan perlakuan dengan enzim khusus yaitu siklodekstrin glikosil transferase (CGTase) yang dihasilkan oleh Bacillus macerans (Whistler di dalam Inglet, 1970; Satterwaite & Iwinski di dalam Whistler , 1973). Namun yang akan dibicarakan disini hanyalah hidrolisis dengan asam secara kering.

Pati termodifikasi asam memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan pati alamiah. Pati termodifikasi asam dibuat dengan menghidrolisis pati dengan

asam di bawah suhu gelatinisasi, pada suhu sekitar 125 oF (52 oC). Reaksi dasar meliputi pemotongan ikatan α-1,4-glikosidik dari amilosa dan α-1,6-D- glikosidik dari amilopektin, sehingga ukuran molekul pati menjadi lebih rendah dan meningkatkan kecenderungan pasta untuk membentuk gel (Glicksman, 1969).

Menurut Satterwaite & Iwinski di dalam Whistler (1973), bermacam- macam asam dapat digunakan sebagai katalis, seperti trikloro asetat, asam hipoklorid, dan asam klorida, tetapi asam klorida (HCl) lebih sering digunakan karena HCl merupakan asam kuat, lebih mudah berdispersi dalam granula pati dan cenderung menguap selama proses dekstrinasi. Reaksi hidrolisis pati dengan asam dapat dilihat pada Gambar 7.

Prinsip pembuatan dekstrin dengan cara hidrolisis kering adalah dengan menggunakan kemampuan asam untuk melakukan pengguntingan pada ikatan

α-D-glikosidik pada pati sehingga didapatkan polimer-polimer glukosa.

Menurut Satterwaite & Iwinski di dalam Whistler (1973), penambahan asam sebagai katalis pada proses dekstrinasi cara kering dapat dilakukan secara terpisah (sebelum pati dipanaskan) atau dapat secara bersama-sama yaitu dengan cara menyemprotkan larutan asam selama pati dipanaskan.

OH CH 2OH H OH OH O O CH 2OH H OH OH O CH 2OH H OH OH O O CH 2OH H OH OH O CH 2OH H OH OH O O CH 2OH H OH OH O CH 2OH H OH OH O O CH 2OH H OH OH O H+ CH 2OH H OH OH O CH 2OH H OH OH O CH 2OH H OH OH O O CH 2OH H OH OH O H+ OH OH CH 2OH H OH OH O CH 2OH H OH OH O OH₂ + H O₃+ H O₂ H O₂ H O₃+ + OH CH 2OH H OH OH O CH 2OH H OH OH O OH

Gambar 7. Mekanisme reaksi hidrolisis asam (Humprey di dalam Kearsly dan Diedzic, 1979)

1. Pembuatan Dekstrin Cara Kering Dengan Menambahkan Katalis Asam Pada Pati Terlebih Dahulu Sebelum Dipanaskan

Proses pembuatan dekstrin cara kering dengan katalis asam yang digunakan ditambahkan secara terpisah, menurut Acton di dalam Radley (1976), Puspawardhani (1988), serta Amelia (1989) adalah tepung pati ditambah larutan HCl sehingga terbentuk pasta tepung pati; HCl yang digunakan adalah 0,1 % dari bobot tepung kering (tepung pati dengan kadar air 11%). Selanjutnya HCl tersebut dibuat dalam bentuk larutan HCl agar diperoleh campuran tepung pati-HCl yang merata; selanjutnya untuk mengurangi kadar air pasta tepung dilakukan penjemuran; setelah kering dilakukan penghancuran dan pengayakan; kemudian hasil dari pengayakan tersebut dipanaskan pada suhu 1100C dalam suatu wadah yang terbuat dari

stainless steel yang dilengkapi dengan alat pengaduk otomatis. Untuk mengetahui waktu terbentuknya dekstrin dilakukan dengan cara uji iod, Dekstrin telah terbentuk apabila dengan uji iod menghasilkan warna merah kecoklatan.

2. Pembuatan Dekstrin Cara Kering Dengan Memanaskan Pati Terlebih Dahulu Sebelum Penambahan Katalis Asam

Menurut Soemaadmadja (1970), proses pembuatan dekstrin secara kering pisah adalah mula-mula tepung pati dipanaskan dalam suatu wadah yang tebuat dari stainless steel sambil diaduk; setelah suhu mencapai 110 oC – 120 o

C, larutan HCL 0,05-0,1 N disemprotkan pada pati sambil terus diaduk untuk mencegah agar tepung tidak gosong dan agar pencampuran asam dengan tepung pati menjadi homogen, sehingga hidrolisis terjadi merata; sementara itu suhu diusahakan agar tetap 110 oC – 120 oC; pemanasan dilakukan selama 2 - 4 jam tergantung pada jumlah tepung pati yang digunakan; selama proses pemanasan tersebut terjadi hidrolisis yaitu pemotongan rantai unit glukosa dari pati menjadi molekul-molekul dengan rantai glukosa lebih pendek. Untuk mengetahui bentukan dekstrin, maka setelah pemanasan selama 2 jam, dilakukan uji iodium dengan cara mengambil sedikit contoh yang dipanaskan dan ditetesi dengan larutan iodium. Proses telah berakhir bila uji dengan larutan iodium menghasilkan warna merah-kecoklatan.

3. Pembuatan Dekstrin Cara Kering Dengan Penambahan Katalis Asam dan Pemanasan Secara Bersama

Menurut Jati (2006) dan Sari (1992), pembuatan dekstrin cara kering dapat dilakukan dengan menyemprotkan 200 ml asam dengan konsentrasi tertentu ke dalam pati sebanyak 500 gram di atas wadah tertentu yang disangrai sambil dilakukan pengadukan. Penyangraian dilakukan selama 3 jam. Penambahan asam dilakukan pada 30 menit pertama.

Selanjutnya menurut Jati (2006), suhu yang digunakan dalam penyangraian adalah 60-70 oC. Suhu ini merupakan rentang suhu gelatinisasi tapioka. Batas konsentrasi asam yang digunakan adalah 0 N-0,4 N dan waktu penyangraian selama 3 jam, didapatkan adanya penurunan nilai DE pada menit ke-90. Dengan mengeplotkan nilai DE dengan metode regresi berganda diperoleh persamaan interaksi konsentrasi HCl dan lama penyangraian terhadap nilai DE adalah sebagai berikut :

DE (%) = -0,279 + 1,39 Konsentrasi (N) + 0,0111 waktu (menit)

Dekstrin yang dihasilkan dengan hidrolisis asam atau pemanasan kering (roasting) disebut pirodekstrin (Satterwaite & Iwinski di dalam Wishtler, 1973) dan pirodekstrin ini merupakan jenis dekstrin yang paling banyak dipakai dan diperjualbelikan (Mc Cready di dalam Joslyn, 1970).

Dari penelitian terdahulu diketahui dengan menggunakan hand sprayer

sebagai penyemprot larutan HCl, gelas piala dan sudip sebagai pengaduk, serta penangas sebagai sumber panas, konsentrasi HCl, waktu hidrolisis, dan suhu hidrolisis terbaik untuk menghasilkan dekstrin putih dan dekstrin kuning dengan hidrolisis kering berturut-turut adalah 0.3 M, 30 menit, 60 oC dengan kelarutan 36.1 % dan 0.3 M, 180 menit, 90 oC dengan kelarutan 32.18 % (Azez, 2005).

Sedangkan dengan menggunakan wajan penyangraian, hand sprayer, kompor pemanas, pengaduk dan termometer, pada konsentrasi HCl 0-0.4 N, waktu hidrolisis 180 menit, dan suhu 60-70 oC diperoleh nilai dextrose equivalent (DE) tertinggi sebesar 2,1 % pada menit ke-90 dengan nilai kelarutan 0,16 % (Jati, 2006).

III. METODOLOGI PENELITIAN A. BAHAN DAN ALAT

Bahan yang digunakan dalam penelitian meliputi bahan pembuatan prototipe mesin, bahan pembuatan produk, dan bahan analisis produk. Bahan pembuatan prototipe mesin terdiri dari plat besi dengan ketebalan 1,5 mm, besi kanal U, besi kanal L, motor listrik, manometer, kompresor, nosel semprot, tabung gas, kompor gas, dan solenoid pengatur suhu. Bahan pembuatan produk adalah tapioka yang ada dipasaran yang diproduksi dalam batch yang sama (dilihat pada kode produksi) dan larutan HCl teknis. Bahan yang digunakan untuk analisis produk adalah pereaksi DNS, fenol, H2SO4 untuk analisis nilai dextrose equivalent (DE) serta bahan kimia lain yang digunakan untuk analisis mutu.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini juga meliputi alat untuk pembuatan prototipe mesin, alat untuk pembuatan produk, dan alat yang digunakan untuk analisis produk. Alat untuk pembuatan prototipe mesin yang digunakan adalah peralatan bengkel seperti las listrik, gerinda, bor dan lain lain. Alat yang digunakan untuk pembuatan produk adalah prototipe mesin yang dirancang dan alat untuk analisis produk, yaitu spektrofotometer, pH meter, viscosimeter, dan lain-lain.