43
1 2
3 4
5 6
7
T J
S1 S2
S3 S4
S5
Bahan Baku N
ila i p
H
dengan kadar abu bahan baku, karena jumlah bahan kimia dan bahan tambahan yang ditambahkan berada pada jumlah yang sama.
Rendemen sirup glukosa yang dihasilkan berkisar antara 59,35 - 80,09. Rendemen yang tinggi dapat diperoleh bila pembentukan
oligosakarida berbobot molekul rendah dan glukosa lebih banyak. Nilai rendemen dipengaruhi oleh jumlah produk yang terbentuk, kadar bahan
kering sirup dan bobot sirup akhir. Bobot sirup akhir yang diperoleh berbeda-beda, meskipun rangkaian proses produksi sirup glukosa untuk
semua sampel sama, hal ini diduga dipengaruhi oleh proses penjernihan yang dilakukan pada tahap akhir. Selama proses penjernihan, suhu tidak
stabil pada suhu 80
o
C, tetapi berada pada rentang antara 75 - 85
o
C, serta kecepatan putar stirrer juga tidak semuanya sama, sehingga banyaknya air
yang menguap selama proses penjernihan juga berbeda. Nilai pH sirup glukosa dari pati sagu dan pati pembanding mendekati
netral dan dapat dilihat pada Gambar 15. Berdasarkan analisis ragam pada α = 5 menunjukkan daerah asal pati berpengaruh sangat nyata terhadap
pH. Hasil analisis ini ditunjukkan pada Lampiran 7. Uji lanjut Duncan terhadap pH disajikan pada Lampiran 8.
Gambar 15. pH sirup glukosa hidrolisis enzim
2. Hidrolisis Asam
Pada pembuatan sirup glukosa dengan menggunakan katalis asam, pati dilarutkan dalam air dengan konsentrasi 30 kemudian diatur pH 2
44 dengan menggunakan asam klorida. Asam klorida akan memutus ikatan
karbon pada pati menjadi monomer-monomernya. Suhu proses yang digunakan adalah 121
o
C. Pada suhu yang tinggi proses hidrolisis akan lebih baik. Menurut Junk dan Pancoast 1980, jika
pati dihidrolisa dengan katalis asam akan terjadi pemutusan ikatan –C-O-C yang menghasilkan glukosa dan beberapa polimernya. Bila proses
diteruskan akan meningkatkan jumlah gula yang bobot molekulnya lebih rendah, kemudian polimer-polimer itu dihidrolisa sampai menjadi glukosa.
Hasil analisis karakteristik sirup glukosa hidrolisis asam pada Tabel 9. Setelah larutan pati diotoklaf selama satu jam selanjutnya diuji
dengan iod. Pada saat ditetesi iod, sirup berwarna kuning kecoklatan yang menunjukkan bahwa pati telah terkonversi menjadi molekul gula yang
lebih sederhana. Menurut Winarno 1986, pati yang berikatan dengan iod akan menghasilkan warna biru. Pati akan merefleksikan warna biru bila
berupa polimer glukosa yang lebih besar dari dua puluh, misalnya molekul- molekul amilosa. Bila polimernya kurang dari dua puluh seperti
amilopektin, maka dihasilkan warna merah, sedangkan dekstrin dengan polimer 6, 7, 8 memberikan warna coklat. Polimer yang lebih kecil dari
lima tidak memberikan warna dengan Iodin.
Tabel 9. Karakteristik sirup glukosa hasil hidrolisis pati oleh HCl
Pati Sagu Pati komersial
Analisis proksimat Sagu1 Sagu2 Sagu3 Sagu4 Sagu5 Singkong Jagung
DE 51,13 51,35 50,28 47,38 49,4
44,87 50,88
DP 1,96 1,95 1,99 2,11 2,03 2,23
1,97 Kadar bahan kering
bk 42,44 45,62 40,20 39,97 38,29 37,61
40,67 Bobot sirup g
29,79 37,11
31,30 38,00
32,44 34,67
42,78 Rendemen
48,97 55,04 47,47 55,74 56,87 52,93 58,24
Kadar abu bk 0,42
0,59 0,48
0,35 0,52
0,46 0,44
pH 6,19 6,51 6,88 6,51 6,11 6,57
6,77 Kejernihan T
- Sebelum purifikasi 7,80
8,13 17,78 5,38 20,80 28,09 32,98
- Setelah purifikasi 49,67
60,47 64,53 50,80 63,53 87,67
95,50
45 Data hasil pengamatan sirup glukosa disajikan pada Lampiran 9 dan
Lampiran 10. Rendemen sirup glukosa dari pati sagu yang dihasilkan berkisar antara 47,47 – 56,87. Nilai ini lebih rendah dari rendemen
sirup glukosa dari pati jagung yaitu 58,24, namun rendemen sirup glukosa dari tapioka nilainya tidak jauh berbeda yaitu 52,93. Analisis
statistik menunjukkan bahwa perbedaan wilayah pertumbuhan sagu berpengaruh nyata terhadap rendemen sirup. Rendemen yang dihasilkan
sirup glukosa dipengaruhi oleh kadar bahan kering dan bobot sirup yang dihasilkan. Semakin tinggi bobot sirup dan kadar bahan kering maka
rendemen sirup pun akan semakin tinggi. Pada Gambar 16 disajikan sirup glukosa hidrolisis asam yang
dihasilkan dari berbagai pati sagu dengan pembanding adalah sirup komersial yang berasal dari tapioka dan pati jagung.
singkong jagung sagu1 sagu2 sagu3 sagu4 sagu5
Gambar 16. Sirup glukosa hidrolisis asam Kejernihan sirup glukosa yang dihasilkan dari pati sagu berwarna
kuning jernih hingga kecoklatan. Sebagian besar sirup glukosa yang berasal dari pati sagu berwarna kuning hingga coklat gelap. Urutan kejernihan
sirup dari yang paling jernih adalah pati jagung - tapioka - sagu3 - sagu5 - sagu2 - sagu4 - sagu1. Intensitas kejernihan yeng tertinggi secara visual
ditunjukkan pada sagu1 dari Sulawesi Utara dan sagu4 dari Irian Jaya. Kejernihan sirup glukosa dipengaruhi oleh kandungan komponen
bukan gula yang terdapat pada sirup glukosa, yaitu mineral, dekstrin dan bahan organik lainnya. Semakin banyak komponen bukan gula dalam sirup
maka akan semakin rendah nilai transmisi sirup.
46
20 40
60 80
100
T J
S1 S2
S3 S4
S5
Bahan Baku T
ra n
s mi
s i
sebelum purifikasi setelah purifikasi
Proses purifikasi atau pemurnian sirup dengan arang aktif memegang peranan penting dalam menghasilkan sirup glukosa yang berwarna jernih.
Arang aktif akan menyerap sebagian zat pengotor organik dalam sirup, pada umumnya sirup glukosa setelah proses penjernihan akan memiliki
warna yang lebih jernih. Menurut Norman 1981, pemberian arang aktif dapat menghilangkan sebagian warna prekursor dan menyerap protein
yang terlarut. Histogram nilai kejernihan sirup glukosa sebelum purifikasi yang diperoleh dari hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 17.
Gambar 17. Kejernihan sirup glukosa hidrolisis asam Pembuatan sirup glukosa melalui hidrolisis asam memerlukan suhu
yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan pembuatan sirup glukosa secara enzimatis yaitu 121
o
C, sehingga terjadi proses karamelisasi pada sirup. Hal ini didukung oleh Meyer 1975, yaitu pada suhu tinggi pada larutan gula
dapat terjadi karamelisasi, yaitu perubahan yang terjadi pada senyawa hidrokarbonil seperti senyawa gula pereduksi dan gula asam yang
dipanaskan pada suhu tinggi, reaksi ini dapat terjadi tanpa adanya senyawa amino.
Menurut Sastrodipuro 1985, reaksi pencoklatan akan menghasilkan furfural atau hidroksi metil furfural sebagai senyawa antara. Polimerisasi
senyawa furfural menyebabkan warna sirup glukosa menjadi gelap. Hasil analisis keragaman terhadap kejernihan menunjukkan bahwa kejernihan
sirup glukosa sebelum dan sesudah purifikasi tidak berpengaruh nyata terhadap daerah asal pati.
47
20 40
60 80
100
T J
S1 S2
S3 S4
S5
Bahan Baku DE
Sirup glukosa dari pati sagu2 memiliki DE tertinggi yaitu 51,35 pada sagu2, sedangkan nilai DE terendah terdapat pada sirup glukosa dari sagu4
yaitu 47,38. Data hasil penghitungan nilai DE dan DP secara lengkap disajikan pada Lampiran 9. Hasil analisis keragaman menunjukkan daerah
asal pati berpengaruh terhadap nilai DE dan DP. Asam akan memecah pati secara acak, sehingga komponen gula
sederhana yang terbentuk juga tidak seragam antar pati sagu. Nilai DE sirup glukosa dari pati sagu hasil hidrolisis oleh HCl termasuk dalam tipe
II. Pati sagu2 memiliki kandungan pati yang lebih tinggi dibandingkan sagu lainnya, sehingga rantai polimer pati yang dipecah pun semakin banyak.
Menurut Palmer 1970, asam memecah pati secara acak, dan dalam prakteknya, konversi asam hanya dapat mencapai DE 55. Di atas nilai DE
55 akan terbentuk warna dan komponen yang rasanya pahit. Hasil analisis ragam terhadap nilai DE dan DP sirup glukosa
hidrolisis asam pada α = 5 menunjukkan bahwa daerah asal pati
berpengaruh nyata. Hasil analisis ini ditunjukkan pada Lampiran 11. Uji lanjut Duncan ditunjukkan pada Lampiran 12. Histogram nilai DE yang
diperoleh dari hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 18.
Gambar 18. Nilai DE sirup glukosa hidrolisis asam Nilai DP berkaitan dengan DE, semakin tinggi nilai DE maka nilai
DP akan semakin rendah, begitu juga sebaliknya. DP tertinggi sebesar 2,23 pada S4 yaitu pada sagu Irian Jaya, sedangkan rata-rata DP terendah
sebesar 1,95 pada S2 yaitu pada sagu Jawa Barat. Nilai DP yang
48
0,0 0,1
0,2 0,3
0,4 0,5
0,6
T J
S1 S2
S3 S4
S5
Bahan Baku K
a da
r A bu
1 2
3
T J
S1 S2
S3 S4
S5
Bahan Baku DP
ditunjukkan dihasilkan berkisar antara 1,95 hingga 2,23. Hal ini berarti sakarida yang terbentuk yaitu campuran antara glukosa DP=1, maltosa
DP=2 dan maltotriosa DP=3. Namun sebagian besar sakarida yang terbentuk adalah maltosa. Hal ini disebabkan karena ketidakteraturan asam
dalam memecah pati. Nilai DP sirup glukosa yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19. Nilai DP sirup glukosa hidrolisis asam Kadar abu sirup glukosa hidrolisis asam dipengaruhi oleh kandungan
mineral pada bahan baku dan banyaknya garam NaCl yang ditambahkan selama proses produksi. Kadar abu sirup berkisar antara 0,35 - 0,59, nilai
kadar abu tertinggi yaitu pasa sagu2 dari Jawa Barat. Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa daerah asal pati tidak berpengaruh nyata
terhadap kadar abu sirup glukosa yang dihasilkan. Kandungan kadar abu sirup glukosa dipengaruhi oleh jumlah NaOH yang ditambahkan untuk
menetralkan asam. Nilai pH larutan setelah dihidrolisis tidak seragam sehingga jumlah NaOH yang ditambahkan juga berbeda-beda. Histogram
kadar abu sirup glukosa hidrolisis asam terdapat pada Gambar 20.
49
10 20
30 40
50
T J
S1 S2
S3 S4
S5
Bahan Baku K
a da
r B a
ha n K
e ri
ng
Gambar 20. Kadar abu sirup glukosa hidrolisis asam Bahan kering sirup glukosa meliputi semua komponen dalam sirup
kecuali air dan senyawa yang menguap. Komponen-komponen tersebut antara lain glukosa, maltosa dan oligosakarida lainnya, dekstrin serta
mineral dan bahan organik bukan gula. Histogram kadar bahan kering sirup disajikan pada Gambar 21. Sagu2 memiliki kadar bahan kering tertinggi,
hal ini berkaitan dengan banyaknya komponen gula sederhana dan oligosakarida yang terbentuk. Semakin tinggi tingkat konversi pati menjadi
glukosa maka kadar bahan kering sirup akan semakin meningkat. Setiap pemutusan ikatan glikosidik akan menarik molekul air dalam substrat. Air
bebas dalam substrat bukan komponen bahan kering sirup, namun setelah masuk dalam molekul sakarida pada waktu proses pemutusan ikatan, air ini
akan menjadi komponen bahan kering sirup. Oleh karena itu semakin banyak molekul sederhana gula pereduksi yang dihasilkan, maka kadar
bahan kering sirup juga akan semakin meningkat.
Gambar 21. Kadar bahan kering sirup glukosa hidrolisis asam Setelah proses purifikasi tidak dilakukan pemekatan terhadap sirup
glukosa sehingga nilai kadar bahan kering yang dihasilkan masih rendah. Dari hasil analisis keragaman, daerah asal pati tidak berpengaruh nyata
terhadap kadar bahan kering sirup glukosa hidrolisis asam. Nilai pH yang diperoleh sirup glukosa hidrolisis asam berkisar antara
6,11 - 6,88. Nilai pH tidak ada yang mencapai pH 7 untuk semua daerah asal pati sagu, bahkan untuk pati jagung dan tapioka juga tidak mencapai
50
1 2
3 4
5 6
7
1 2
3 4
5 6
7
Bahan Baku pH
pH 7. Hal ini berkaitan dengan proses netralisasi yang dilakukan pada saat pati selesai dihidrolisis oleh asam. Kemungkinan, ada sebagian kecil HCl
yang tidak bereaksi dengan NaOH membentuk garam. Histogram pH sirup glukosa disajikan pada Gambar 22. Dari analisis keragaman, daerah asal
pati sagu berpengaruh nyata terhadap nilai pH yang diperoleh.
Gambar 22. pH sirup glukosa hidrolisis asam
51
V . K E S I M P U L A N D A N S A R A N
A. KESIMPULAN
