Amna Hartiati and IW. Gede Sedana Yoga
Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana Email : amnahartiati@yahoo.com
ABSTRAK
Tujuan umum yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah untuk memanfaatkan umbi minor berupa gadung sebagai bahan baku produksi gula dengan menggunakan proses likuifikasi dan sakarifikasi secara enzimatis. Target khusus yang ingin dicapai adalah (1) memperoleh kondisi konsentrasi enzim α-amilase dan suhu proses yang optimum pada likuifikasi. (2) memperoleh konsentrasi enzim amiloglukosidase dan suhu proses sakasifikasi (3) menentukan karakteristik gula dari umbi gadung sesuai dengan SNI 01-2978-1992.Penelitian terdiri dari tiga tahap.Tahap pertama adalah proses likuifikasi yang menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola Faktorial dengan dua factor yaitu konsentrasi enzim α-amylase dan suhu hidrolisis.
Konsentrasi enzim α-amilase terdiri dari tiga level yaitu 0,8 ml/kg pati (K1), 1 ml/kg pati (K2) dan 1,2 ml/kg
pati (K3). Suhu hidrolisis terdiri dari 3 level yaitu 90oC (S1), 95oC (S2) dan 100oC (S3). Pengamatan proses likuifikasi meliputi kadar gula reduksi, total gula dan dextrose equivalent. Hasil terbaik dari tahap likuifikasi dipergunakan pada tahap kedua yaituproses sakarifikasi yang dirancang menggunakan Rancangan Acak Kelompok pola Faktorial dengan dua faktor yaitu konsentrasi enzim amiloglukosidase dan suhu proses. Konsentrasi enzim amiloglukosidase terdiri dari tiga level yaitu 0,8 ml/kg pati (K1), 1 ml/kg pati (K2) dan 1,2 ml/kg pati (K3). Suhu proses 50oC (S1), 55oC (S2) dan 60oC (S3). Pada proses sakarifikasi variabel yang diamati adalah konsentrasi total gula, gula reduksi, dan rendemen.Hasil tahapan likuifikasi adalah pati ubi gadung : ensim 1,2 ml/kg pati pada suhu 95ºC dengan DE 43,23% dan hasil tahapan sakarifikasi adalah karakteristik gula cair pati ubi gadung d belum sesuai dengan SNI 01-2978-1992 pada kadar air dan warna masih agak yang seharusnya tidak berwarna sampai kekuning – kuningan dengan derajat kemanisan tertinggi untuk gula cair pati ubi gadung (55,20% Brix) pada konsentrasi ensim amiloglukosidase 1,2 ml/kg pati, suhu 65 ºC
Kata kunci: gula, pati ubi gadung, likuifikasi, sakarifikasi
PENDAHULUAN
Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok bagi masyarakat Indonesia. Sampai saat ini, setiap tahun, Indonesia hanya memproduksi 2,1 juta ton gula, sementara itu, kebutuhan untuk konsumsi mencapai 3 juta ton atau sekitar 12 kilogram per kapita. Kondisi ini artinya bahwa produksi gula hanya mampu mencukupi sekitar 60 persen dari kebutuhan (Triyatna, 2012). Melihat kondisi belum terpenuhinya kebutuhan gula secara nasional ini, menyebabkan pemerintah menerapkan kebijakan mengimpor gula pasir. Impor gula tahun 2012 mencapai 2,53 juta ton,meningkat dari 2,43 juta ton tahun 2011, dan diperkirakan menjadi 2,7 juta ton tahun 2013 dan 3,7 juta ton pada tahun 2020 (Sutawi, 2012).
Melihat kondisi tersebut, dimana kita masih mengimpor gula, sedangkan usaha untuk produksi gula terbentur dan sangat tergantung pada persediaan bahan baku tebu, maka pemerintah seharusnya dapat mencari solusi lain dalam upaya pemenuhan kebutuhan gula masyarakat. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah mencari alternative sumber-sumber bahan baku gula selain tebu. Sumber gula alternative selain tebu dapat diperoleh dari komoditi-komoditi yang mengandung karbohidrat terutama pati. Pati banyak dijumpai pada umbi-umbian. Umbi-umbi yang dapat dipergunakan adalah kelompok umbi-umbian utama seperti ubi kayu dan ubi jalar (major root crops) dan kelompok umbi-umbian minor seperti gadung, gadung, suweg, uwi, gembili (minor root crops).
Golongan umbi-umbi mayor secara umum telah banyak diaplikasikan untuk kebutuhan industri seperti ubi kayu untuk produksi tapioka, sedangkan umbi-umbi mayor dari segi jumlahnya memang tidak sebanyak umbi-umbi mayor, tetapi memiliki keanekaragaman yang lebih besar dibandingkan dengan umbi-umbi mayor. Selain itu, pemanfaatannya dikalangan industri maupun di
Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015
masyarakat belumlah optimal. Adanya potensi penggunaan pati dari umbi-umbi minor untuk bahan baku gula berarti telah ada upaya mencari gula alternatif selain gula tebu.
Gula alternative berbahan baku pati dapat berupa sirup glukosa, fruktosa, maltosa, manitol, dan sorbitol, yang semuanya mempunyai rasa dan kemanisan hampir sama dengan gula tebu, bahkan beberapa jenis lebih manis. Di antara contoh-contoh gula pati tersebut sirup glukosa dan fruktosa paling mempunyai prospek untuk mensubstitusi gula pasir (Richana, 2010).
Sirup glukosa merupakan cairan jernih dan kental yang mengandung D-glukosa, maltose, dan polimer D-glukosa yang diperoleh dari hidrolisis pati. Proses hidrolisis pati menjadi sirup glukosa dapat dilakukan secara enzimatis ataupun secara kimia. Dalam aplikasinya, sirup glukosa banyak digunakan sebagai bahan baku industri makanan dan minuman, serta industri farmasi. Hal ini didasari oleh beberapa kelebihan sirup glukosa dibandingkan sukrosa diantaranya sirup glukosa tidak mengkristal seperti halnya sukrosa jika dilakukan pemasakan pada suhu tinggi, inti kristal tidak terbentuk sampai larutan sirup glukosa mencapai kejenuhan 75%.Pada aplikasi pembuatan produk, misalnya es krim, glukosa dapat meningkatkan kehalusan tekstur dan menekan titik beku dan untuk kue dapat menjaga kue tetap segar dalam waktu lama dan mengurangi keretakan. Untuk permen, glukosa lebih disenangi karena dapat mencegah kerusakan mikrobiologis, dan memperbaiki tekstur.
Dari uraian diatas, jika Indonesia mampu memanfaatkan berbagai gula alternative, maka ada beberapa keuntungandapat diraih, yaitu pasokan gula tidak hanya dari gula sukrosa/gula pasir tapi juga darigula fruktosa dan jenis gula pati lain. Hal tersebut secara langsung akan memanfaatkansumber bahan berpati di Indonesia yang sangat melimpah. Dengan produksi yangmeningkat maka akan dapat menekan harga sehingga harga dapat bersaing dengan gulapasir. Seandainya semua industri sirup, soft drink, candy, biskuit, jelly semuamenggunakan glukosa atau fruktosa maka tentu saja akan mengurangi kebutuhan gulapasir, bahkan mungkin tidak perlu impor gula.
Kebanyakan gula inidiproduksi oleh industri-industri besar yang telah menggunakan teknologi dan peralatanyang canggih. Padahal sebetulnya teknologi pembuatan gula ini terutama sirup glukosadapat dilakukan dengan cara sederhana yang dapat dilakukan di pedesaan dengan memanfaatkan umbi-umbian lokal.
METODE
Tempat dan waktu penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Bioindustri dan Pengolahan, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. Waktu pelaksanaan penelitian di bulan Agustus-September 2014.
Bahan Penelitian dan Analisis
Bahan yang dipergunakan adalah pati kayu dan pati umbi-umbi minor antara lain: pati ubi gadung. Enzim yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah azim α-amilase (Novo, Thermamyl), amiloglukosidase (Novo, Thermamyl), arang aktif. Bahan kimia yang dipergunakan adalah HCl, NaOH, glukosa standar , H2SO4, asam 3,5-dinitrolisilat (DNS), Reagen Nelson, reagen
Arsenomolibdat,Na-K Tatrat, fenol, Na-Metabisulfit, asam sitrat, CuSO4.5H2O, Na2CO3.10H2O,
indikator fenolftalin, aquades, dan bahan-bahan lai untuk keperluan analisa parameter penelitian.
Alat
Alat-alat yang dipergunakan adalah water bath, pipet mikro, spektrofotometer, evaporator, refraktometer, oven, timbangan analitik dan alat-alat gelas.
Tahapan penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dalam 3 tahap yang dimulai dari preparasi bahan baku, penelitian tahap I : penentuan konsentrasi enzim α-amilase dan suhu proses likuifikasi, penelitian tahap II :penentuan konsentrasi enzim amiloglukosidase dan suhu proses sakarifikasi. Tahap III: produksi gula dari pati ubi gadung.
Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015
Preparasi bahan baku
Bahan baku dipreparasi dengan cara menyortir ubi gadung yang rusak kemudian dikupas kulitnya dan dicuci hingga bersih.
Ekstraksi pati ubi gadung
Ubi kayu dan ubigadung diparut dan dihancurkan dengan blender dan ditambahkan air dengan perbandingan 1:1. Bubur pati kemudian disaring dengan menggunakan kain saring guna memisahkan ampasnya. Filtrat hasil penyaringan kemudian diendapkan. Endapan yang terbentuk kemudian dipisahkan dengan cara membuang airnya dan di oven pada suhu 50 oC sampai kadar air sekitar 12%. Pati yang diperoleh selanjutnya dikarakterisasi dengan analisa proksimat.
Tahap I : Penentuan konsentrasi enzim α-amilase dan suhu proses likuifikasi