IV. PEMBAHASAN
A. KARAKTERISTIK EMPULUR SAGU
Empulur sagu merupakan salah satu bagian dalam pohon sagu sebagai tempat cadangan makanan, sebagian akan digunakan untuk pembentukan bunga pada akhir pertumbuhannya Flach 1977.
Pada tahap pengolahan sagu, batang sagu yang telah ditebang akan dipotong-potong sepanjang 2.5-3 m dan dihancurkan untuk selanjutnya digunakan pada tahap ekstraksi pati Ditjen Aninkra-IPB 1978.
Empulur sagu yang digunakan pada penelitian ini berasal dari industri rakyat di daerah Cimahpar dalam keadaan basah sehingga dilakukan pengeringan terlebih dahulu. Setelah dikeringkan empulur sagu digiling
menggunakan hammer mill hingga lolos ayakan 35 mesh seperti yang terlihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Tepung empulur sagu Seperti yang terlihat pada Gambar 7, tepung empulur sagu berwarna kecoklatan. Hal ini
menandakan empulur sagu tersebut sudah mengalami browning atau reaksi pencoklatan. Perubahan warna menjadi coklat atau browning ini diduga diakibatkan rentang waktu yang cukup lama antara panen sagu
dengan pengolahan pasca panennya dan transportasi empulur sagu yang memungkinkan kondisi untuk terbentuknya reaksi kimiawi seperti browning secara enzimatis. Menurut Eskin et al. 1977 warna coklat
pada batang sagu timbul karena jaringannya terluka atau rusak. Kerusakan jaringan dapat terjadi karena perlakuan pasca panen sehingga jaringan akan memar, terpotong, dan rusak. Menurut Safitri et al. 2009,
empulur sagu dengan cepat menjadi coklat di sepanjang bagian vaskular dan timbul titik coklat di bagian empulurnya.
Reaksi pencoklatan dapat berlangsung secara enzimatik maupun non enzimatik. Secara enzimatik, reaksi pencoklatan berlangsung dikarenakan adanya enzim fenolase atau polifenolase yang
dapat mengkatalisa oksidasi senyawa fenol Schwimmer 1981. Reaksi pencoklatan ini membentuk peroksida dan hidrogen peroksida yang kemudian mengoksidasi komponen pembawa warna sehingga
membentuk warna coklat Marlette et al. 1960. Joslyn dan Ponting 1951 dalam Handoko 2010 menyatakan bahwa kerusakan pada jaringan akibat pengolahan pasca panen empulur sagu merupakan
kerusakan pada protoplasma sel sehingga fenolase terlepas dari organellanya dan menjadi aktif. Apabila fenolase ini kontak dengan udara maka reaksi pencoklatan secara enzimatis dapat terjadi. Warna coklat
16 yang terbentuk berikatan kuat dengan pati empulur sagu sehingga akan berdampak pada penurunan
kualitas pati sehingga empulur sagu yang telah dikeringkan selanjutnya disimpan dengan cara dikemas dalam plastik untuk menghindari kontak empulur sagu dengan udara. Intensitas warna coklat ini juga
dapat dipengaruhi oleh senyawa-senyawa fenolik yang dapat berasal dari air yang digunakan selama proses pengolahan pasca panen, sebab menurut Subagyo et al. 1996, wilayah pertumbuhan tanaman sagu
sebagian besar berada pada hutan rawa yang dialiri oleh sungai yang berwarna hitam. Sungai yang berwarna hitam memiliki nutrisi yang rendah namun tinggi kandungan senyawa polifenol yang
memberikan warna coklat pada air. Karbohidrat merupakan komponen utama pada empulur sagu, seperti terlihat pada Tabel 3.
Komponen utama lainnya dari empulur sagu yaitu air dan serat. Kadar air empulur sagu cukup tinggi, hal ini sangat dipengaruhi oleh kelembaban relatif lingkungan, jumlah air yang ditambahkan selama proses
pasca panen, dan juga proses pengeringan empulur sagu. Menurut Hodge dan Osman 1976, gugus hidrofilik pada molekul pati menyebabkan penyerapan air sesuai dengan kelembaban udara di sekitarnya.
Pada keadaan normal, pati mengandung air sekitar 12-14. Hal ini dikarenakan adanya struktur amorf pada pati, struktur amorf tersebut memiliki ikatan antar molekul yang tidak kuat sehingga air mudah
masuk meskipun tanpa dilakukan pemanasan. Kandungan air yang tinggi ditambah dengan bagian jaringan yang terluka akibat pemotongan dan penebangan serta kontak dengan udara dapat membantu
tumbuhnya mikroba kontaminan Ditjen Aninkra-IPB 1978. Tabel 3. Komposisi Proksimat Tepung Empulur Sagu
Parameter Nilai Kadar Air basis basah
14.53 Kadar Abu basis kering
5.16 Kadar Protein basis kering
1.59 Kadar Lemak basis kering
3.72 Kadar Serat basis kering
7.93 Karbohidrat by diffrence basis kering
81.60 Kadar Pati basis kering
55.86 Kadar pati tepung empulur sagu yang digunakan pada penelitian lebih rendah dibandingkan
dengan hasil penelitian Fuji et al. 1986 yang tersaji pada Tabel 1, demikian pula dengan hasil penelitian Derosya 2010, diperoleh kadar pati sebesar 73. Akan tetapi, kandungan pati pada empulur sagu yang
diteliti oleh Safitri et al. 2009 ialah sebesar 57,25. Menurut Haryanto dan Pangloli 1992, kandungan pati dalam empulur batang sagu berbeda-beda tergantung dari umur, jenis, dan lingkungan tempat
tanaman sagu tersebut tumbuh. Semakin tua umur tanaman sagu maka kandungan pati dalam empulur sagu semakin besar dan pada umur tertentu kandungan pati tersebut akan menurun. Penurunan kandungan
pati biasanya ditandai dengan mulai terbentuknya primordial bunga. Empulur sagu terletak di bagian dalam dari batang tanaman sagu. Menurut Burkill 1935, bagian
dalam batang sagu yang telah terbuka merupakan bahan yang sangat mudah terfermentasi sehingga dengan beberapa hari penundaan pengolahan setelah penebangan sampai dengan ekstraksinya akan terjadi
fermentasi oleh mikroorganisme. Fermentasi ini membentuk asam dan berarti komponen pati dalam empulur sagu berkurang. Dengan demikian dapat diketahui bahwa waktu dan kondisi penanganan pasca
17 panen empulur sagu memberi pengaruh terhadap kualitas empulur sagu terutama kandungan patinya.
Selain dapat berkurang akibat terjadinya fermentasi selama tahap pengolahan pasca panen dan transportasi, pati empulur sagu juga dapat berkurang akibat serangan hewan-hewan perusak seperti tikus
dan unggas Stanton 1977 dalam Handoko 2010. Semua hewan perusak ini juga membantu menghantarkan mikroorganisme kontaminan pada ujung potongan batang sagu, sehingga kandungan pati
pada empulur sagu semakin berkurang. Yamamoto 2004 menjelaskan bahwa kandungan pati tertinggi di dalam empulur berada di
sepanjang tahap berbunga dan setelah itu kandungannya berkurang karena tranlokasi menjadi bunga dan buah. Dapat disimpulkan bahwa kandungan pati yang rendah ini pada tepung empulur sagu dapat
diakibatkan oleh : 1 waktu dan kondisi pengolahan pasca panen serta transportasi yang memungkinkan batang sagu terfermentasi oleh mikroorganisme, 2 serangan hewan-hewan perusak, dan 3 perbedaan
varietas, tingkat kematangan, dan lingkungan tempat sagu tumbuh. Empulur sagu memiliki kandungan mineral yang cukup tinggi dan hal ini sesuai dengan hasil
penelitian Fuji et al. 1986, bahwa kadar abu empulur sagu berkisar 4-5. Kadar abu memperlihatkan komponen mineral atau bahan organik yang tidak ikut terbakar saat bahan organik dibakar. Kandungan
mineral empulur sagu dipengaruhi oleh kandungan mineral pada lahan tempat sagu tumbuh. Kandungan unsur makro yaitu Ca, K, dan Mg serta unsur Cu, B, dan Zn yang terdapat pada lahan tempat tanaman
sagu tumbuh mempengaruhi jumlah kandungan mineral sagu. Apabila tanaman sagu ditanam di lahan gambut yang memiliki tingkat keasaman tanah yang cukup tinggi maka unsur-unsur mikro yang terdapat
dalam tanah membentuk kation-kation dengan asam organik dari asam karboksilat dan fenolat yang terdapat pada lahan gambut Setiawan et al. 2005. Akibatnya mineral yang dapat diserap oleh tumbuhan
sagu juga akan berkurang sehingga kandungan mineral sagupun berkurang. Kadar lemak empulur sagu yaitu 3.72, sementara berdasarkan penelitian oleh Fuji et al. 1986
kadar lemak kasar empulur sagu tidak melebihi 0.5. Hal ini dapat disebabkan oleh adanya komponen lain yang bukan lemak namun larut dalam pelarut yang digunakan yaitu n-heksana. Menurut Natsir
2004, pelarut n-heksana merupakan senyawa hidrokarbon rantai panjang sehingga gugus nonpolar yang bersifat hidrofob mendominasi sifat senyawa ini. Senyawa lainnya seperti sikloheksana, minyak tanah,
dan asam asetat mempunyai kesamaan struktur molekul serta merupakan senyawa karbon sehingga senyawa-senyawa tersebut dapat larut dalam n-heksana. Dengan demikian dimungkinkan kadar lemak
yang terdapat di dalam empulur sagu juga berasal dari senyawa nonpolar namun non trigliserida yang larut dalam n-heksana.
Kadar lemak yang tinggi dapat mengganggu proses gelatinisasi, sebab lemak mampu membuat kompleks yang menyebabkan amilosa tidak dapat keluar dari granula pati Sunarti 2007. Keberadaan
lemak yang tinggi dapat mengganggu proses gelatinisasi karena akan diserap oleh permukaan granula sehingga terbentuk lapisan lemak yang bersifat hidrofobik di sekeliling granula. Hal ini dapat terlihat dari
kekentalan dan kelekatan pati yang berkurang karena jumlah air serapan yang digunakan untuk mengembangkan granula pati berkurang.
Kadar protein tepung empulur sagu penelitian sesuai dengan hasil penelitian Fuji et al. 1986 yaitu 1.06-1.76. Protein di dalam sagu akan terkoagulasi dan terbuang dalam penyaringan dan dekantasi
meskipun jumlahnya 10 di dalam keseluruhan bahan Howling 1979. Protein tersebut akan terbuang dan sebagian juga larut dalam pati sehingga di dalam pati akan terkandung protein dalam persentase
tertentu. Kadar protein yang tinggi pada tepung atau pati baik untuk bahan pangan namun tidak demikian
18 apabila pati atau tepung tersebut digunakan untuk kebutuhan non pangan, sebab dengan semakin
meningkatnya jumlah protein maka jumlah kadar pati dalam bahan semakin berkurang. Kadar protein dalam pati dapat mempengaruhi warna sirup glukosa. Reaksi yang terjadi antara
gula pereduksi dengan senyawa amino asam amino, peptide, dan protein pada kondisi suhu yang tinggi akan menghasilkan warna coklat atau browning. Reaksi browning ini berlangsung secara non enzimatik
Handoko 2010. Namun reaksi pencoklatan secara non enzimatis tidak hanya terjadi dengan adanya senyawa amino pada protein sebab pada teori aldehid aktif, terjadinya pencoklatan dapat diakibatkan
dehidrasi gula yang mengakibatkan terbentuknya aldehid aktif. Hasil dehidrasi gula akan berwarna coklat karena karamelisasi gula sehingga reaksi pencoklatan enzimatis dapat terjadi tanpa adanya protein maupun
asam amino Marlet et al. 1960 dalam Handoko 2010 Kandungan serat pada tepung empulu sagu lebih tinggi daripada yang terkandung di dalam pati
sagu kriteria SNI 01-3729-1995 yaitu sebesar 0.11. Hal ini dikarenakan pada pati, empulur sagu telah mengalami proses ekstraksi sehingga serat ikut terpisah dari pati, sedangkan pada empulur sagu serat dan
pati belum terpisah. Sama halnya dengan kandungan pati, kandungan serat kasar juga dipengaruhi oleh varietas, umur, dan lingkungan tempat tanaman sagu tumbuh.
Serat mengandung tiga komponen utama, yaitu : selulosa, lignin, dan hemiselulosa dengan perbandingan sekitar 4 : 3: 3 sehingga sering disebut dengan istilah lignoselulosa. Besarnya perbandingan
antara ketiga komponen tersebut tergantung pada jenis tanamannya. Selulosa merupakan bagian terbesar dari komponen lignoselulosa tanaman, dapat dicirikan sebagai polimer linier yang memiliki berat molekul
tinggi. Ikatan β-1,4 glikosida yang kuat dari selulosa dapat berbentuk kristal mikrofibril, yang kemudian
bersama-sama membentuk serat selulosa yang bersifat tidak larut Winarno 1998. Hemiselulosa merupakan polimer yang memiliki berat molekul rendah dan monomer gula
penyusun yang bervariasi daripada selulosa. Monomer penyusun selulosa ialah glukosa sedangkan hemiselulosa terdiri dari kelompok heksosa, pentosa, asam heksuronat, dan deoksi heksosa. Lignin
merupakan polimer fenil propan yang diikat dengan eter sehingga berfungsi sebagai perekat. Lignin merupakan material paling kuat di dalam biomas dan resisten terhadap degradasi baik secara biologis,
enzimatis, maupun kimiawi. Lignin memiliki kandungan karbon yang jauh lebih tinggi dibandingkan komponen penyusunnya yang lain sehingga menyebabkan lignin memiliki energi yang tinggi. Lignin
merupakan perekat antara selulosa dan hemiselulosa sehingga memperkuat struktur lignoselulosa. Serat kasar didefinisikan sebagai fraksi yang tersisa setelah didigesti dengan larutan asam sulfat
H
2
SO
4
standar dan sodium hidroksida NaOH pada kondisi yang terpembanding. Metode pengukuran kandungan serat kasar adalah menghilangkan semua bahan yang larut dalam asam dengan pendidihan
dengan menggunakan asam sulfat H
2
SO
4
. Bahan yang larut dalam alkali dihilangkan dengan pendidihan dalam larutan sodium alkali. Residu yang tidak larut dikenal sebagai serat kasar. Pengukuran kadar serat
kasar tidak dapat menentukan jumlah kandungan komponen lignoselulosa yang terdapat di dalam suatu bahan. Metode yang dapat mengukur masing-masing komponen selulosa, hemiselulosa, dan lignin ialah
metode Van Soest 1969. Analisa komponen serat dengan metode Van Soest 1969 dilakukan dengan metode NDF Neutral Detergent Fiber, ADF Acid Detergent Fiber, dan selulosa.
NDF terdiri dari empat komponen kimia dengan komponen terbesarnya merupakan selulosa dan hemiselulosa. ADF merupakan NDF tanpa hemiselulosa dimana komponen hemiselulosa pada NDF
dihilangkan dengan cara mendidihkan hemiselulosa pada asam. NDF terdiri dari selulosa, hemiselulosa, dan lignin sedangkan ADF sebagian besar terdiri dari selulosa dan lignin dan sebagian kecil hemiselulosa
19 dan substansi pektat sehingga dianggap hanya terdiri dari selulosa dan lignin. Hasil uji komponen serat
tepung empulur sagu disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Komposisi Serat Tepung Empulur Sagu
Komponen Nilai NDF basis kering
14.51 ADF basis kering
9.79 Selulosa basis kering
2.93 Hemiselulosa basis kering
4.72 Lignin basis kering
6.86 Terdapat perbedaan yang signifikan diantara hasil analisa kadar serat kasar dengan analisa
komponen serat dimana jumlah lignoselulosa pada uji serat kasar adalah 7.93 sedangkan pada uji komponen serat, jumlah total lignoselulosa yang merupakan nilai NDF ialah 14.51. Hal ini dapat
dijelaskan sesuai dengan penuturan Simanjuntak 2007 bahwa hemiselulosa lebih mudah larut dalam pelarut alkali dan lebih mudah dihidrolisis dengan asam menjadi komponen monomernya yang terdiri dari
D-glukosa, D-manosa, D-galaktosa, D-xilosa dan L-arabinosa. Pelarut yang digunakan untuk hidrolisis pada analisa kadar serat ialah H
2
SO
4
. Sesuai dengan penuturan Simanjuntak 2007, bahwa hemiselulosa yang terdapat di dalam tepung empulur sagu terhidrolisis oleh asam sulfat menjadi gula-gula sederhana
sehingga larut dan terbuang ketika dilakukan penyaringan. Hal ini juga sesuai dengan pernyataan Suparjo 2010 bahwa salah satu kelemahan analisa proksimat ialah data yang kurang tepat terutama untuk analisa
kadar serat kasar dikarenakan hemiselulosa dan sebagian lignin menjadi larut dalam larutan asam yang digunakan. Larutnya hemiselulosa dalam larutan asam ini membuat pengukuran komponen serat
berkurang dari yang seharusnya dan seperti yang juga diungkapkan oleh Suparjo 2010 bahwa pengukuran serat kasar hanya merupakan pedoman proporsional dalam pakan yang digunakan oleh ternak.
Oleh sebab itu pula, diperlukan analisa komponen serat Van Soest 1969 untuk memperoleh data komponen serat yang lebih akurat.
Berdasarkan uji komponen serat, tepung empulur sagu yang digunakan pada penelitian ini sebagian besar mengandung lignin 6.86, hemiselulosa 4.72, dan selulosa 2.93. Selulosa dan
hemiselulosa dapat dihidrolisis menggunakan enzim menjadi monomer glukosa dan xilosa sehingga dengan konsorsium enzim akan meningkatkan jumlah gula yang terbentuk untuk selanjutnya dapat
digunakan sebagai substrat pada tahap fermentasi. Namun pada bahan empulur sagu ini terkandung lignin yang cukup tinggi yaitu 6.86 jika dibandingkan dengan penelitian terdahulu oleh Derosya 2010, yaitu
1.40. Kadar lignin tinggi ini diduga berasal dari tanaman sagu yang masak panen, seperti yang diutarakan oleh Runcang et al. 1998, setelah tanaman sagu berbunga dan berbuah, kadar pati cepat
menurun. Selain mengandung pati, pada empulur masak panen terdapat senyawa lignin sebesar 9-22 serta senyawa fenolik 1 Cecil et al. 1982.
Kandungan lignin yang tinggi dapat menghalangi hidrolisis enzim sebab struktur lignin melekat pada selulosa dan hemiselulosa serta membentuk bagian kristal di bagian luar lignoselulosa sementara
komponen selulosa dan hemiselulosa yang akan dihidrolisis berada di dalam struktur kristal lignin tersebut. Agar komponen selulosa dan hemiselulosa dapat dihidrolisis oleh enzim maka komponen lignin
ini harus dihilangkan terlebih dahulu sebelum memasuki tahap hidrolisis enzimatis.
20
B. KARAKTERISTIK ENZIM
Kategori