Tugas Mata Kuliah Teknologi Pengolahan Produk Derivat MAKALAH
“SIRUP GLUKOSA DARI AMPAS KELAPA’’
Disusun oleh: Kelompok 6, THP-A
Fauzan Rahmatul H 131710101040 Imroatul Hasanah 131710101116
Niti Rahayu 131710101083
Riska Ari Santi 131710101043
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER 2015
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan Negara penghasil komoditas kelapa terbesar kedua di dunia. Kelapa merupakan tanaman tropis yang telah lama dikenal masyarakat Indonesia. Hal ini terlihat dari penyebaran tanaman kelapa di hampir seluruh wilayah Nusantara. Kelapa merupakan tanaman perkebunan dengan areal terluas di Indonesia, lebih luas dibanding karet dan kelapa sawit, dan menempati urutan teratas untuk tanaman budi daya setelah padi.
Kelapa memiliki nilai ekonomis yang tinggi semua bagian dari kelapa dapat dimanfaatkan, beberapa hasil dari olahan kelapa diantaranya yaitu minyak goreng, serundeng, santan, kue, dodol dan lain – lain. Namun, dari sekian banyak produk pangan tersebut sebagian besar yang dimanfaatkan adalah santannya sedangkan ampas yang dihasilkan pada umumnya hanya dimanfaatkan sebagai pakan ternak, sedangkan ampas kelapa masih mengandung gizi yang cukup tinggi dengan kadar air 5.60 %, bahan kering 94.40%, protein kasar 4.38%, lemak kasar 14,72%, serat kasar 11.70% dan abu 1.13%. (Hasil Analisa Laboratorium Industri Pakan Fakultas Peternakan Universitas Andalas, 2011). Oleh karena itu ampas kelapa ini perlu diolah menjadi produk pangan salah satunya menjadi sirup.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan di buatnya makalah ini yaitu :
1. Untuk mengetahui proses pengolahan ampas kelapa menjadi sirup 2. Untuk mengetahui karakteristik sirup ampas kelapa yang dihasilkan.
2.1 Tanaman Kelapa
Kelapa merupakan tanaman tropis yang telah lama dikenal masyarakat Indonesia. Hal ini terlihat dari penyebaran tanaman kelapa di hampir seluruh wilayah Nusantara. Kelapa merupakan tanaman perkebunan dengan areal terluas di Indonesia, lebih luas dibanding karet dan kelapa sawit, dan menempati urutan teratas untuk tanaman budi daya setelah padi. Alasan utama yang membuat kelapa menjadi komoditi komersial adalah karena semua bagian kelapa dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Dari analisis budidaya terlihat bahwa investasi yang besar dan dapat menguntungkan hanya dalam waktu kurang dari enam tahun, belum termasuk keuntungan lain yang didapat selain dari buah. Oleh karena itu, budidaya tanaman kelapa merupakan salah satu alternatif yang sangat menguntungkan. Tanaman kelapa merupakan tanaman serbaguna atau tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Seluruh bagian pohon kelapa dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia, sehingga pohon ini sering disebut pohon kehidupan (tree of life) karena hampir seluruh bagian dari pohon, akar, batang, daun dan buahnya dapat dipergunakan untuk kebutuhan manusia sehari- hari. Oleh karena itu tanaman kelapa ini ditanam secara besar-besaran maupun tanaman pekarangan untuk kebutuhan keluarga. ( Suhardiyono,1995).
2.2 Daging Buah Kealapa
Buah kelapa berbentuk bulat yang terdiri dari 35 % sabut (eksokarp dan mesokarp), 12 % tempurung (endokarp), 28 % daging buah ( endosperm), dan 25% air. Menurut Ketaren (1989), tebal sabut kelapa kurang lebih 5 cm dan daging buah 1 cm atau lebih (Palungkun, 2004). Buah kelapa yang sudah tua mengandung kalori yang tinggi, sebesar 359 kal per 100 gram; daging kelapa setengah tua mengandung kalori 180 kal per 100 gram dan daging kelapa muda mengandung kalori sebesar 68 kal per 100 gram. Sedang nilai kalori rata-rata yang terdapat pada air kelapa berkisar 17 kalori per 100 gram Komposisi daging buah kelapa dapat dilihat pada table 1.
Table 1. kompoisisi kimia daging buag kelapa segar pada 3 tingkatan umur No Kompoisis per
100 gram satuan
Umur buah
Muda Setengah
1 kaloro Kal 68,0 180,0 359,0 2 rotein g 1,0 4,0 3,4 3 lemak g 0,9 15, 34,7 4 karbohidrat g 14,0 10,0 14,0 5 kalsium mg 7,0 8,0 21,0 6 fosfor mg 3,0 55,0 98,0 7 besi mg 1,0 1,3 2,0 8 Vitamin A SI 0,0 10,0 0,0 9 Vitain B1 mg 0,06 0,05 0,1 10 Vitamin c mg 4,0 4,0 2,0 11 air g 83,0 70,0 45,0
Sumber: Direktorat Gizi Depkes RI (1991)
Beberapa peneliti membuktikan bahwa protein kelapa mempunyai mutu yang cukup baik, jika dibandingkan dengan mutu protein dari sumber nabati yang lain. Hasil-hasil penelitian membuktikan, bahwa protein kelapa mempunyai susunan asam amino yang relatif baik dan bernilai gizi tinggi (Lanchance dan Molina, 1974). Hal itu ditunjang pula oleh pendapat Banzon dan Velason (1982) yang menyatakan bahwa protein kelapa tidak memiliki senyawa antinutrisi seperti yang terdapat pada protein nabati lainnya terutama pada kacang kacangan serta mempunyai nilai Indeks Glisemik yang rendah baik digunakan untuk serat diet yang tinggi. Berikut ini komposisi asam amino yang ada pada daging buah kelapa dapat dilihat pada table 2. Table 2. kompoisisi asam amino essensial protein daging buah kelapa dibandingkan dengan pola FAO dalam gram per 16 gram N.
NO Asam amino Daging kelapa a) Pola FAO b) Skor kimia
1 isoleusina 2,5 4,0 63
2 leusina 4,9 7,0 70
3 lisina 2,7 5,5 49
4 fanilalanina 2,9 Fanilalanin + 77
5 tirosinab 1,7 Tirosin = 0,6
6 sisteinab Tidak terdeteksi Sitein +
7 Metioninb 1,5 Methionine = 3,5 42 8 treonina 2,3 4,0 58 9 Triptofanb 0,6 1,0 60 10 valin 3,8 5,0 76
Sumber: a) Lachance dan Molina (1974) b) FAO (1973) 2.3 Sirup Glukosa
Sirup glukosa atau gula cair mengandung glukosa, maltosa, dan polimer D-glukosa dibuat melalui proses hidrolisis pati. Bahan baku yang dapat digunakan adalah bahan berpati seperti tapioka, pati umbi-umbian, sagu, dan jagung. Sirup
glukosa dapat dibuat dengan cara hidrolisis asam atau secara enzimatis. Rendemen glukosa secara enzimatis dipengaruhi oleh tinggi dan panjang rantai amilosa, semakin panjang rantai amilosa, semakin tinggi rendemen. Hidrolisis enzimatis jagung jenis amylomaize menghasilkan rendemen hidrolisat pati lebih tinggi dibanding jagung jenis normal maupun pulut. Sirup glukosa pertama kali digunakan sebagai pengganti gula yang dibuat dengan mereaksikan amilum dan selulosa dengan asam. Mula – mula polisakarida dihidrolisis menjadi oligosakarida,disakarida dan hasil akhirnya berupa monosakarida yaitu glukosa. Proses hidrolisis berakhir ketika semua polisakarida telah diubah menjadi glukosa cair. Sirup glukosa pertama kali digunakan sebagai pengganti gula yang dibuat dengan mereaksikan amilum dan selulosa dengan asam. Mula – mula polisakarida dihidrolisis menjadi oligosakarida,disakarida dan hasil akhirnya berupa monosakarida yaitu glukosa. Proses hidrolisis berakhir ketika semua polisakarida telah diubah menjadi glukosa cair.
Sellulosa ialah glukosan yang banyak terdapat di dalam tubuh tumbuh – tumbuhan, zat ini merupakan konstituen pokok tiap – tiap dinding sel. Hidrolisis dengan pertolongan enzim selulase menghasilkan disakarida selobiosa. Selulosa tidak dapat dicerna oleh alat –alat percernaan mamalia (termasuk juga manusia). (Dwidjoseputro,D.1983 ). selulosa merupakan homopolisakarida linear tidak bercaban terdiri dari 10.000 atau lebih unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β-1,4 glikosida.
2.3.1 Hidrolilis Selulosa
Hidrolisis dengan HCl hanya menghasilkan D- glukosa. Disakarida yang terisolasi dari selulosa yang terhidrolisis sebagian adalah selobiosa, yang dapat dihidrolisis lebih lanjut menjadi D-glukosa dengan suatu katalis asam atau enzim. ( Fenzel.D.1995). Berikut ini dapat kita kaji lebih lanjut mengenai proses hidrolisis selulosa, yaitu:
a. Hidrolisis selulosa secara kimiawi
Hidrolisis selulosa dengan asam berlangsung bertahap melalui reaksi sebagai berikut :
Selulosa selubiosa glukosa
Dalam hal ini asam ( asam sulfat, asam klorida dan asam perklorat ) menghidrolisis selulosa menjadi glukosa secara acak artinya tidak ada pola tertentu dalam pemutusan ikatan glikosida yang terdapat dalam selulosa. Hidrolisis dalam suasana
asam akhirnya menghasilkan pemecahan ikatan glikosidik, berlangsung dalam tiga tahap. Dalam tahap pertama, proton yang bertindak sebagai katalisator asam berinteraksi cepat dengan oksigen glikosida yang menghubungkan dua unit gula ( I ) membentuk asam konjugat ( II ). Langkah ini diikuti dengan pemecahan yang lambat dari ikatan C – O yang menghasilkan zat antara kation karbonium siklik ( III ). Protonasi dapat juga terjadi pada oksigen cincin ( II ), menghasilkan pembukaan cincin dan kation karbonium non siklik ( III ).tidak ada kepastian ion karbonium mana yang paling mungkin dibentuk. Mungkin kedua modifikasi protonasi terjadi dengan kemungkinan terbesar pada kation siklik. Akhirnya kation karbonium mulai mengadisi molekul air dengan cepat, membentuk hasil akhir yang stabil dan melepaskan proton ( Wijayanti,L.2005).
b. Hidrolisis selulosa secara enzimatis
Reese at al ( 1950 ) menyatakan bahwa hidrolisis selulosa diawali dengan tahap aktivasi dan diikuti serangkaian reaksi hidrolisis sebagai berikut :
Selulosa selulosa reaktif selubinosa glukosa
Aktivasi disebabkan oleh enzim non hidrolisis yang disebut C1, hidrolisis dari selulosa reaktif dilakukan oleh enzim hidrolisa Cx sedangkan mikroorganisme yang hanya menguraikan selulosa akan kekurangan enzim- enzim selobiohidrolase, endoglukonase dan β– glukosidase merupakan enzim penghidrolisa selulosa ( Fogarty, W.M,1983 ).
BAB 3. METODOLOGI PRAKTIKUM 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1Alat 1. Magnetic stirrer 2. Waterbath 3. Autoclave 4. Termometer 5. Pompa vakum
6. Neraca analitik dengan ketelitian 0,0001 g merek AND 7. Oven
8. Desikator 9. Tanur 3.1.2Bahan
1. Ampas kelapa
2. Enzim -amilase di isolasi dari Aspergillus niger 3. NaOH 4. Na2HPO4 5. KI 6. H2SO4 7. HCI 8. NA2S203 9. Luff Schrool
3.2 Skema Kerja
3.2.1Isolasi Selulosa dari Ampas Kelapa
Residu
Pengeringan pada suhu 110oC 10 g Ampas Kelapa + 50 ml alkohol 96 Penyaringan Filtrat + 50 ml H2S04 1,25 N Refluks 30 menit Penyaringan Residu Filtrat Pencucian Penyaringan Residu Filtrat + 50 ml NaOH 1,25 N Refluks 30 menit Penyaringan Filtrat Residu Pencucian Penyaringan Filtrat Residu Pengeringan T: 110oC
Selulosa ampas kelapa + 50 ml
aquadest + 50 ml aquadest
3.2.2Hidrolisis selulosa ampas kelapa Selulosa Pengadukan Pemanasan T (72-90oC) 5 mL akuades + 10 mL HCl 30%
Tutup dengan alumunium foil
Hidrolisis 2 jam
+ NaOH 3%
Penyaringan
BAB 4. PEMBAHASAN
4.1 Syarat Komposisi Sirup Glukosa
Menurut Fairuz, dkk., (2010), terdapat beberapa persyaratan yang perlu dipenuhi pada produk sirup glukosa. Persyaratan tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi utama dan faktor-faktor penentu mutu sirup glukosa
Faktor Utama Syarat
Kadar air Tidak lebih dari 20%
Kadar abu Tidak lebih dari 1%
Kadar gula dihitung sebagai α-D-glukosa Tidak lebih dari 30% Sumber: Fairuz, dkk., (2010).
4.2 Sirup Glukosa
Sirup glukosa merupakan jenis gula yang memiliki bentuk fisik cair dan mengandung D-glukosa, maltose, dan polimer yang berasal dari hidrolisis pati (Richana dan Suarni). Kandungan sirup yang terdiri dari gula pereduksi menyebabkan sirup glukosa tidak dapat mengkistal dan mudah larut (Suripto, dkk., 2013 dalam Robi’a dan Aji, 2015).
Cara hidrolisis dapat dilakukan secara enzimatis maupun dengan menggunakan asam. Rendemen sirup yang dihasilkan dipengaruhi oleh struktur penyusun dari selulosa. Semakin panjang struktur amilosa penyusun maka semakin tinggi rendemen yang dihasilkan (Richana dan Suarni). Bahan baku yang digunakan harus mempertimbangkan kandungan kimia pati maupun polimer lainnya yang dimungkinkan untuk menghasilkan glukosa. Selain itu, bahan yang digunakan untuk menghidrolisis perlu diperhatikan sehingga, rendemen yang dihasilkan tinggi (Richana dan Suarni).
Pada pembuatan sirup dengan menggunakan selulosa ampas kelapa gula yang dihasilkan adalah glukosa. Hal ini dikarenakan selulosa merupakan salah satu jenis polisakarida yang tersusun dari polimer glukosa dengan ikatan β-1,4 glukosida dalam ikatan rantai lurus yang apabila dihidrolisis akan menghasilkan glukosa.
Penggunaan asam pada proses hidrolisis akan menyebabkan warna sirup glukosa menjadi berwarna lebih gelap karena reaksi browning (Yuniarti, 2004 dalam Devita, dkk., 2015). Pada konsentrasi penggunaan asam yang terlalu tinggi dan waktu hidrolisis yang semakin tinggi maka akan menyebabkan dehidrasi gula.
Karakteristik fisik sirup glukosa misalnya viskositas dipengaruhi oleh kadar glukosa didalamnya. Menurut Kearsley dan Dziedic, 1995 dalam Prawijanti, dkk., (2011), semakin tinggi padatan terlarut terlarut maka semakin tinggi viskositas yang dimiliki, sehingga semakin tinggi kadar glukosa pada sirup glukosa maka semakin tinggi viskositasnya.
Kandungan gula pereduksi pada ampas kelapa menurut Parsoni (2011), adalah sebesar 9,40% dalam 10 gram ampas. Kandungan glukosa yang dihasilkan tersebut lebih rendah dibandingkan dengan beberapa jenis bahan yang digunakan sebelumnya sehingga viskositas yang dimiliki lebih rendah dibandingkan dengan viskositas sirup glukosa dengan menggunakan bahan onggok (12,5%), pati sagu (17,33%), pulp coklat (17,37%), rumput gajah (12,53%) dan ubi kayu (14,24%).
BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan uraian tersebut maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Pada pembuatan sirup dengan menggunakan selulosa ampas kelapa gula yang dihasilkan adalah glukosa.
2. Karakteristik fisik sirup glukosa misalnya viskositas dipengaruhi oleh kadar glukosa didalamnya. Semakin tinggi padatan terlarut terlarut maka semakin tinggi viskositas yang dimiliki, sehingga semakin tinggi kadar glukosa pada sirup glukosa maka semakin tinggi viskositasnya.
DAFTAR PUSTAKA
Devita C., Winarni, P., dan Martini R. S. 2015. Perbandingan Metode Hidrolisis Enzim dan Asam dalam Pembuatan Sirup Glukosa Ubi Jalar Ungu. Indonesian Journal of Chemical Science. Vol. 4 (1): ISNN No 2252-6951. Fairuz, S., Haryono, Agrithia, M. dan Aris A. 2010. Pengaruh Konsentrasi HCl dan
Waktu Hidrolisis terhadap Perolehan Glukosa yang Dihasilkan dari Pati Biji Nangka. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”. ISSN 1693-4393.
Pardosi, S. N. 2011. Pemanfaatan Sirup Glukosa Hasil Hidrolisis Serat dari Ampas Kelapa dalam Pembuatan Gula Jawa/Gula Merah dengan Volume Bervariasi. Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Parwiyanti, Filli, P., dan Renti, A. 2011. Sifat Kimia dan Fisik Gula Cair dari Pati Umbi Gadung (Dioscorea hispida Dennts). Jurnal Teknologi dan Industri Pangan. Vol 22 (2): 171-176.
Richana dan Suarni. Teknologi Pengolahan Jagung. Bogor: Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen.
Robi’a dan Aji, S. 2015. Karakteristik Sirup Glukosa dari Tepung Ubi Ungu (Kajian Suhu Likuifikasi dan Konsentrasi α-Amilase): Kajian Pustaka. Jurnal Pangan dan Agroindustri. Vol. 3 (4): 1531-1536.
