10S AW berbentuk granul diperoleh dari Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., Jepang, selanjutnya disebut KAG. Karbon aktif 2 Kode 07912-05 berbentuk
tepung diperoleh dari Nacalai Tesque Inc., Jepang, selanjutnya disebut KAT. Pelarut dan bahan kimia lain yang digunakan adalah kualitas untuk analisis.
3.2.2. Karakterisasi karbon aktif
Kedua jenis karbon aktif diestimasi ukurannya menggunakan ayakan yang diketahui ukuran lubangnya. Daya serap karbon aktif terhadap senyawa I
2
dan senyawa biru metilena ditentukan menurut SNI 06-4253-1996 BSN 1996. Luas
permukaan karbon aktif dihitung berdasarkan daya serap karbon aktif terhadap biru metilena. Prosedur analisis disajikan pada Lampiran 2.
3.2.3. Hidrolisis menggunakan iradiasi gelombang mikro
Suspensi bahan dalam air 1g20 mL dimasukkan ke dalam tabung Teflon
®
berkapasitas 100 mL dan diaduk menggunakan pengaduk magnetik agar diperoleh suspensi yang homogen. Karbon aktif 1g ditambahkan ke dalam contoh,
kemudian campuran dihidrolisis di dalam oven gelombang mikro MycroSYNTH Lab Station 2450 MHz Milestone Inc., Shelton, CT, USA pada suhu 180-
230 °C dengan lama pemanasan pendahuluan 4 menit dan lama pemanasan pada
suhu yang diinginkan 5 menit, yang merupakan perlakuan terbaik dari hasil penelitian sebelumnya. Setelah iradiasi gelombang mikro, campuran dalam
tabung segera didinginkan dengan merendamnya dalam bak berisi es. Pada tahap ini dipilih karbon aktif yang digunakan pada percobaan selanjutnya. Berdasarkan
jumlah fraksi terlarut, rendemen glukosa yang diperoleh dan dengan mempertimbangkan segi kepraktisan dalam proses KAG lebih mudah ditangani
daripada KAT, maka penelitian selanjutnya dilakukan menggunakan KAG pada tingkat konsentrasi substrat 5, suhu 210 °C dengan waktu pemanasan yang
bervariasi 5-18 menit dan pada tingkat konsentrasi substrat 5, suhu 210 °C selama 12 menit dengan jumlah karbon aktif 0,5; 1,0; 1,5 dan 2,0 g per g ampas
tapioka.
3.2.4. Penentuan tingkat hidrolisis ampas tapioka
Tingkat hidrolisis ampas tapioka diestimasi dengan melakukan penentuan persentase dan analisis fraksi terlarut pada hidrolisat. Hidrolisat ampas tapioka
disentrifugasi pada suhu 10 °C, 5.000 g selama 15 menit. Residu dipisahkan dari supernatan, dicuci tiga kali dengan air suling 30 mL dan disentrifugasi pada suhu
10 °C, 5.000 g selama 15 menit setelah setiap pencucian. Residu kemudian dikeringkan menggunakan pengering beku, dan diamati morfologinya
menggunakan Scanning Electron Microscope SEM Zeiss Evo50-05-87. Persentase fraksi terlarut dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut.
Fraksi Terlarut = Wm – Wr + Wac x 100 Wm dengan Wm = bobot bahan awal; Wr = bobot residu; Wac = bobot karbon aktif.
Selanjutnya, dilakukan analisis terhadap distribusi maltooligomer menggunakan High Performance Liquid Chromatography HPLC dengan kolom
MCI CK04SS ukuran 7,5 x 200 mm, detektor refraktif indeks Shodex SE-51, pompa Jasco PU-980, pemanas kolom Jasco CO-965, dan degasser Jasco DG 980-
50. Pelarut yang digunakan adalah air dengan kecepatan elusi 0,3 mLmenit. Perhitungan dilakukan menggunakan Jasco Chrom NAV data station.
Pengukuran kadar glukosa, pH, absorbansi pada 490 nm dan kadar HMF dilakukan seperti pada Bab 2.2.4. Prosedur analisis yang rinci disajikan pada
Lampiran 3.
3.3. Hasil dan Pembahasan 3.3.1. Karakteristik karbon aktif
Karbon aktif 1 yang berbentuk granul KAG berukuran 10-20 mesh, sedangkan karbon aktif 2 yang berbentuk tepung KAT berukuran lebih kecil,
yaitu 30-60 mesh Tabel 3.1. KAG mempunyai nilai pH lebih tinggi atau sifat keasaman yang lebih rendah daripada KAT, sehingga KAT berpotensi
mempunyai daya hidrolisis yang lebih kuat daripada KAG. Pada Tabel 3.1 juga dapat dilihat bahwa sifat adsorpsi KAG lebih rendah daripada KAT yang
diperlihatkan dengan nilai daya serap terhadap larutan I
2
dan biru metilena yang lebih rendah pada KAG. Sifat adsorpsi karbon aktif dapat dilihat dari daya
serapnya terhadap larutan I
2
dan larutan biru metilena. Daya serap terhadap
larutan I
2
BM 126,90 menggambarkan daya serap karbon aktif terhadap senyawa dengan bobot molekul rendah, sedangkan daya serap terhadap larutan biru
metilena BM 319,86 menggambarkan daya serap karbon aktif terhadap senyawa dengan bobot molekul lebih tinggi. Luas permukaan karbon aktif ditentukan
berdasarkan daya serapnya terhadap larutan biru metilena. Walaupun perbedaan daya serap kedua karbon aktif terhadap larutan I
2
dan biru metilena tidak terlalu besar, namun hal ini tetap berpotensi mempengaruhi hasil hidrolisis ampas
tapioka yang berupa senyawa oligosakarida, monosakarida dan hasil degradasinya yang mempunyai bobot molekul yang bervariasi.
Tabel 3.1 Karakteristik karbon aktif Karbon Aktif
Karakteristik KAG KAT
Bentuk Granul Tepung
Ukuran 10-20 mesh
30-60 mesh pH 6,01
5,04 Sifat adsorpsi
- Daya serap I
2
mgg 1213,15
1222,48 - Daya serap biru metilena mgg
264,53 295,44
- Luas permukaan m
2
g 981,72 1096,44
3.3.2. Pengaruh suhu dan jenis karbon aktif terhadap hidrolisat ampas tapioka
Proses pelarutan komponen kimia dalam ampas tapioka berbeda pada hidrolisat yang diberi dua macam karbon aktif yang berbeda. Fraksi terlarut
dalam hidrolisat dengan perlakuan pemanasan gelombang mikro 180-230 °C selama 5 menit dan KAG menurun dengan semakin meningkatnya suhu hidrolisis,
sedangkan dalam hidrolisat dengan KAT meningkat dengan meningkatnya suhu hidrolisis Gambar 3.1a. Pada suhu 180-210 °C fraksi terlarut di dalam hidrolisat
dengan perlakuan KAT lebih rendah dari fraksi terlarut di dalam hidrolisat dengan perlakuan KAG. Hal ini diduga karena sifat adsorpsi KAT yang lebih baik dari
KAG seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.1, sehingga kemungkinan lebih banyak hasil hidrolisis berupa maltooligomer yang teradsorpsi di permukaan KAT.
Diduga maltooligomer yang teradsorpsi adalah maltooligomer dengan derajat polimerisasi yang tinggi. Semakin tinggi suhu hidrolisis maka semakin banyak
