Mempelajari Penggunaan Zeolit (Asal Bayah) dalam Proses Pembuatan Sirup Dekstrosa

MEMIPELAJAR1 PEWGGUNAAM ZEOLlT IASAL BAYAH3
DAhAM PROSES PEMBBIATAM SIRUP DEKSTROSW

Oleh

AWIDYA

NIKAYA

SOEKARDI

F 24. 0593

1 9 9 2

FAKULTAS TEKNOLOGI
INSTITUT

PERTANIAN
B O G O R

PERTANIAN
BOGOR

Awidya Nikaya Soekardi. F 240593. Mempelajari Penggunaan
Zeolit (Bayah) Dalam Proses Pembuatan Sirup Dekstrosa. Di
bawah bimbingan Ansori Rachman dan Sutrisno Koswara.

Dalam pembuatan sirup fruktosa, sebelum sirup dekstrosa siap untuk diiso~~ierisasimenjadi sirup fruktosa h'lrus dilakukan berbagai proses persiapan.

Tujuan proses

ini ialah untuk membersihkan sirup dekstrosa dari kotoran
dan warna yang tidak dikehendaki dan untuk mengurangi kandungan mineral termasuk kalsium.
Tujuan penelitian ini ialah untuk:

(1) Mempelajari

kemungkinan penggunaan zeolit sebagai pengganti karbon aktif dalam proses persiapan sirup dekstrosa (2) Mempelajari
kemungkinan penggunaan zeolit untuk mengurangi kadar kalsium dal,am proses persiapan sirup dekstrosa.
Sirup dekstrosa yang digunakan dalam penelitian ini,

dibuat dari tepung tapioka yang dihidrolisa dengan enzim
termamyl 120 L (a-amilase) pada suhu 90 " C selama 2 jam
dan dilanjutkan dengan hidrolisa oleh enzim AMG 300 L
(amiloglukosidase) pada suhu 60

"C

selama 72 jam.

Sirup

dekstrosa yang dihasilkan diberi perlakuan bahan penyerap
dalam 2 kelompok, yaitu kelompok substitusi karbon aktlf
oleh zeolit dan kelompok penambahan zeolit pada karbon aktif.

Perlakuan tersebut berlangsung pada suhu 80 " C de-

ngan pengocokan selama 1 jam.

Hasil perlakuan disaring

dan dilakukan analisa terhadap warna, kadar kalsium, kekeruhan dan kadar abu.

Pada perlakuan substitusi karbon aktif oleh zeolit,
0.4 g karbon aktif disubstitusi secara bertahap oleh zeolit dengan selang 0.1 g sampai seluruh karbon aktif tersubstitusi.
Perlakuan substitusi berpengaruh nyata terhadap warna
dan kekeruhan sirup dekstrosa.

Pada tinykat substitusi

0.1 g dan 0.2 g , nilai warna dan kekeruhan rata-rata tidak
berbeda nyata dengan perlakuan tanpa substitusi, tetapi
secara keseluruhan dengan meningkatnya jumlah zeolit yang
mensubstitusi karbon aktif, nilai warna dan kekeruhan rata-rata sirup dekstrosa yang dihasilkan semakin tinggi
atau mutu sirup dekstrosa yang dihasilkan semakin rendah.
Perlakuan substitusi tidak berpengaruh nyata terhadap
kadar kalsium dan kadar abu sirup dekstrosa.

Dalam jumlah

yang sama, yaitu 0.4 g , karbon aktif dapat menurunkan
kadar kalsium dalam sirup sekitar 39 % sedanykan zeolit
hanya mampu menurunkan kadar kalsium sekitar 5 % dari
kadar kal- sium rata-rata kontrol.
Pada perlakuan penambahan zeolit pada karbon aktif,
sebanyak 0.1 g - 2.0 g zeolit ditambahkan pada 0.4 g karbon aktif.

Penambahan ini tidak menghasilkan nilai warna,

kadar kalsium, kekeruhan dan kadar abu rata-rata yang berbeda dengan perlakuan tanpa penambahan zeolit.

Untuk war-

na penambahan 0.3 g - 2.0 g zeolit ini cenderung menurunk a n nilai warna rata-rata atau meningkatkan mutu sirup
dekstrosa.

MEMPELAJARI PENCCUNAAN ZEOLII' (ASAL L%A\'AII)
DALAM PROSES

PEMI3UA'L'AN SIKUI' I)EI93 %

T (CV).

111. BAHAN DAN METODE

A.

BAHAN

Bahan utama yang digunakan antara lain tepung tapioka, enzim Termamyl 120 L, enzim AMG 300 L, karbon
aktif t i p e BM 3 dan zeolit asal Bayah (Spesifikasi
enzim, karbon aktif dan zeolit dapat dilihat pada Lampiran 21, 22, 23 dan 24).

Bahan-bahan tersebut dipero-

leh dari (berturut-turut):

Pabrik Tapioka Kedung Ha-

lang, PT. Supra Incomer, PT. Intan Prima Karbon Industri, PT. Prodmin Internusa.

Selain itu digunakan air bebas ion dan bahan kimia
yang diperoleh dari laboratorium.
B. ALAT

Alat-alat utama yang digunakan untuk membuat sirup
dekstrosa yaitu:

otoklaf, stirer batang, termoshaker

dan lain-lain.
Alat-alat untuk analisa: spektrofotometer (Spectronic 21 model DUV), oven vakum, tanur, refraktometer
dan lain-lain.
Selain itu juga digunakan alat-alat gelas sebagai
pembantu.

C. METODE
1. Pembuatan

1981;

Sirup

Dekstrosa

Anonim, 1989;

(Khalid

Anonim, 1990;

dan

Pericles,

Weng, 1992)

Tepung tapioka dilarutkan k e dalam air, yaitu
1980 g pati ke dalam 4020 ml air bebas ion sehingga
diperoleh larutan 33 % .
menjadi 15.0

-

Kemudian pH-nya ditepatkan

6.5 dengan 1 N NaOH dan ditambahkan

Termamyl 120 L sebanyak 0.6 kg/ton tepunq.
50

-

Sebanyak

70 ppm ca2+ dalam bentuk CaC12.2H20 ditambah-

kan. Bubur pati kemudian dipanaskan dalam jacket
tank pada suhu f 90

O

C dan dibiarkan selama 2 jam

dengan pengadukan.
Pati yang telah terlikuifikasi kemudian diturunkan suhunya sampai 25 OC.
menjadi 4.3

-

Setelah itu pH diatur

4.5 dengan 1 N HC1, kemudian ditambah-

k a n A M G 3 0 0 L sebanyak 0.75 liter/ton tepung.
Campuran kemudian dikocok pada suhu 60 OC selama 72
jam.
2. Penentuan Karakteristik Sirup Dekstrosa

Untuk menggambarkan karakteristik sirup dekstrosa yang dihasilkan dalam penelitian ini, dilakukan analisis gula pereduksi, berat bahan kering, dan
perhitungan DE (gula pereduksi dalam berat kering).

DE

=

% gula pereduksi
% berat bahan kering

3. Penelitian Utama (Weng, 1992)

Sirup dekstrosa diberi perlakuan karbon aktif
(k) dan zeolit (z) dalam 2 kelompok perlakuan.

Pada

kelompok pertama, karbon aktif sebanyak 0.7 % dari
berat bahan kering sirup dekstrosa, disubstitusi sec a r a bertahap oleh z e o l i t d e n g a n s e l a n g 0 . 1 g
(Keterangan: 0.4 g karbon aktif dalam tiap satuan
perlakuan, yaitu 150 ml sirup dekstrosa, setara dengan karbon aktif sebanyak 0.7 % dari berat bahan
kering sirup dekstrosa).

lakukan penambahan 0.1 g
aktif.

Pada kelompok k e dua di-

-

2.0 g zeolit pada karbon

Penambahan ini berdasarkan nilai kapasitas

tukar kation zeolit asal Bayah

dan perkiraan jumlah

muatan yang ada di dalam larutan (Lampiran 17 dan
21, Pembahasan halaman 38).

Kondisi perlakuan adalah sebagai berikut: dishaker pada pH 4.5, suhu 80 "C, waktu 3 0 menit dan
kandungan bahan kering sirup 30 - 34 % .
Sirup dekstrosa kemudian disaring melalui kertas saring Whatman-42 dan dilakukan analisis terhadap warna, kekeruhan, kadar abu dan kadar kalsium.

Perlakuan yang diberikan ialah sebagai berikut:
1. Substitusi karbon aktif oleh zeolit (Kelompok X)

Kontrol

=

tanpa bahan penyerap

Xl = 0.4 g k
X2 = 0.3 g k

+

0.1 g z

X3 = 0.2 g k

+

0.2 g z

X4 = 0.1 g k

+

0.3 g z

X5 = 0.4 g z
3. Penambahan zeolit pada karbon aktif (Kelompok Y)

Kontrol

=

tanpa bahan penyerap

Yl = 0.4 g k
Y2 = 0.4 g k

Y3

=

0.4 g k

+

0.1 g z

+ 0.3 g z

Y4 = 0.4 g k

+

0.5 g

0.4 g k

+

0.7 g z

g k

+

1.0 g

Y7 = 0.4 g k

+

1.5 g z

Y 8 = 0.4 g k

+

2.0 g

Y5

=

YG

= 0.4

z

z

z

I

tepung tapioka

+

air bebas ion
50

-

70

ppm ca2+ --•

4-

larutan

33 %

Termamyl 1 2 0 L
0 . 6 kg/ton tp tapioka

-t

NaOH 1 N

T

9 0 OC
2 jam
G . 0 - 6.5

likuifikasi

pH
pengadukan

I

HC1 1 N

-k

4-

AMG
0.75

L
lt/ton tp tapioka

300

T

GO

72

sakarifikasi

OC

jam

pH 4 . 3 - 4 . 5
penqadukan

I
I
I

v

sirup dekstrosa
v

perlakuan karbon aktif dan zeolit
T

80 OC
30 menit
pH 4.5

bahan kering 3 0 penqadukan

34 %

I

I
T

Penyaringan (Whatman-42)

I

T

analisis

Gambar

5c.

Diagram alir pembuatan sirup dekstrosa dan perlakuan karbon aktif dan zeolit

D.

RANCANGAN PERCOBAAN

Rancangan Percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap faktor tunggal dengan dua kali ulangan.
Model umum rancangan ini adalah:
Yij

+

oj

+

eij

=

fi

=

nilai pengamatan untuk ulangan

Dimana :
Yij

ke-i

pada

perlakuan ke-j
fi

=

nilai tengah umum

oj

=

perlakuan ke-j

eij

=

pengaruh eror untuk ulangan ke-i pada perlakuan ke-j

E. PROSEDUR ANALISIS

(Modifikasi SII No. 1390-90)

1. Warna

Larutan contoh ditetapkan absorbansinya dengan
menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang
420 nln dan 720 nm dengan air sebagai blanko.

Warna

dinyatakan dalam satuan RBU.
Perhitungan RBU sebagai berikut:
100 b - 2 c
RBU

=

a d

a = konsentrasi contoh (g/ml)
b = nilai resapan pada 420 nm
c = nilai resapan pada 720 nm
d = panjang sel

2. Kekeruhan (Modifikasi SII No. 1390-90)

Larutan contoh diasamkan sampai nilai pH
Kemudian disimpan selama 10 hari.

1.5.

Absorbansi diukur

dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 720 nm dengan air sebagai blanko.
3. Kadar Abu (Apriyantono et al., 1989)

Cawan pengabuan dibakar dalam tanur, didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang.

Sampel se-

banyak 3 - 5 g ditimbang dalam cawan, kemudian diletakkan dalam tanur pengabuan dan dibakar sampai
didapatkan residu berwarna abu-abu dan memiliki berat tetap.

Pengabuan dilakukan dalam 2 tahap.

tama pada suhu sekitar 400
500

OC.

"C

Per-

dan k e dua pada suhu

Sampel kemudian didinginkan dalam desikator

dan ditimbang.

Perhitungan kadar abu sebagai beri-

kut:
Berat abu (g)
P;

abu

X 100 %

=

Berat sampel (g)
4.

Kadar Kalsium (Apriyantono et al., 1989)
llasil pengabuan kering dari sanipel, dipipet
sebanyak 20
ala 250 ml.

-

100 ml, dimasukkan k e dalam gelas pi-

Kemudian ditambah 10 ml larutan amonium

oksalat jenuh dan 2 tetes indikator merah metil.

Larutan dibuat basa dengan menambah amonium dan kemudian dibuat asam dengan menambah beberapa tetes
asam asetat sampai warna larutan merah muda.

Laru-

tan kemudian dipanaskan sampai mendidih dan didiamkan semalam.

Endapan yang terbentuk (kalsium) di-

saring dengan menggunakan Whatman 42 dan dibilas
dengan akuades sampai bebas oksalat.

Kertas saring

kemudian dilubangi dengan batang gelas dan endapan
yang ada dibilas dengan menggunakan H2S04 (1+4) panas k e dalam gelas piala tempat mengendapkan kalsium, selanjutnya dibilas dengan air panas.
70

-

80

OC

Pada suhu

dititrasi dengan KMn04 0.01 N sampai la-

rutan berwarna merah jambu permanen yang pertama.
Kertas saring kemudian dimasukkan dan titrasi dilanjutkan sampai tercapai warna merah jambu permanen
yang k e dua.
5.

Kadar Gula Pereduksi (Apriyantono et al., 1989)
Metoda yang digunakan dalam penentuan gula pereduksi adalah metode Lane Eynon dengan prosedur sebagai berikut:
1. Standarisasi Larutan Fehling
Larutan Fehling 10 ml, air 20 ml, larutan
dekstrosa 7 ml dimasukkan k e dalam erlenmeyer 125
ml, kemudian dididihkan.

Ke dalam larutan ditam-

bahkan 3 - 4 tetes larutan metilen biru 0.2 % .

Larutan kemudian dititrasi dengan larutan dekstrosa standar sampai titik akhir warna merah bata.
2. Penetapan Sampel
Sampel sebanyak 10 ml, larutan Fehling 10
ml, larutan dekstrosa 5.0 ml dimasukkan k e dalam
erlenmeyer 120 ml.

Kemudian dilakukan prosedur

yang sama dengan standarisasi larutan Fehling.
B e r a t B a h a n K e r i n g (AOAC, 1984)

Pasir kwarsa sebanyak 3 g dimasukkan k e dalam
cawan bertutup dan dipanaskan 105 "C selam dua jam
di dalam oven, kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang.

Sebanyak 3 ml gula dimasukkan k e

dalam cawan dan ditimbang.

Cawan dipanaskan dalam

penangas air selama 15 - 20 menit.

Kemudian dima-

sukkan k e dalam oven vakum dan dipanaskan pada suhu
6 0 " C selama-2 jam atau lebih sampai beratnya konstan.

IV. HASIL DAN PEMBAI-IASAN

A.

PEMBUATAN SIRUP DEKSTROSA

Pada penelitian ini, dengan metoda

yang digunakan

diperoleh nilai rata-rata DE likuifikasi dan sakarifikasi masing-masing 10.15 dan 96.98, yaitu seperti terlihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Karakteristik sirup dekstrosa hasil penelitian
Likuifikasi
Gula Pereduksi ( % bb)
Berat Bahan Kering ( % )
Dekstrose E q u i v a l e n t ( D E )

Sakarifikasi

3.20
31.56
10.15

Sirup dekstrosa yang akan diisomerisasi menjadi
sirup fruktosa, diharapkan mempunyai tingkat
tentu.

D E ter-

Menurut Berghmans dan Aschengreen (1980) proses

isomerisasi akan lebih ekonomis bila menggunakan sirup
dengan kandungan dekstrosa tinggi, yang ditunjukkan dengan nilai DE yang tinggi.
Menurut Aschengreen (1977) untuk pembuatan sirup
fruktosa, nilai DE yang diharapkan dapat dicapai setelah proses likuifikasi ialah 12 - 15 dah setelah proses
sakarifikasi ialah 97 - 98, sedangkan menurut Tjokroadikoesoemo (1986) untuk proses likuifikasi ialah 10
12 dan untuk proses sakarifikasi ialah 95 - 98.

-

Pada penelitian ini, kandungan
ta-rata sirup hasil

gula pereduksi ra-

likuifikasi dan sakarifikasi ma-

sing-masing ialah 3.20 % dan 32.32 % ,
terlihat

pada Tabel 1.

yaitu seperti

Pada sirup hasil likuifikasi,

kandungan gula pereduksi yang rendah menunjukkan bahwa
masih banyak terdapat

sakarida dengan derajat polime-

risasi yang masih tinggi yang belum terhidrolisa.
Proses likuifikasi
dengan menggunakan

pada penelitian ini dilakukan

enzim Termamyl.

Enzim

ini adalah

a-amilase yang diproduksi oleh Bacillus licheniformis
(Lampiran 23).

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) a-ami-

lase yang dihasilkan oleh B. licheniformis menghidrolisa pati menjadi maltosa, maltotriosa, maltopentosa dan
glukosa. Menurut Berghmans dan Aschengreen (1980) hasil
hidrolisa pati oleh enzim a-amilase pada DE 15, secara
umum mempunyai komposisi sebagai berikut: glukosa (0.6
%)

, maltosa (4.0

%)

, maltotriosa

(7.0 % )

dan sakarida

dengan derajat polimerisasi yang masih tinggi (88.4 % ) .
Pada proses sakarifikasi, sirup hasil hidrolisa
likuifikasi dihidrolisa lebih lanjut.

Proses sakarifi-

kasi pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan
enzim Amyloglucosidase (AMG) .

Enzim ini adalah gluko-

amilase yang diproduksi oleh Asperqillus Niger (Lampiran 24). Menurut Berghmans dan Aschengreen (1980), hasil

hidrolisa pati pada DE 97 mempunyai komposisi sebagai
berikut: glukosa (913 % ) , maltosa (3 % ) , sakarida dengan
derajat polimerisasi yang masih tinggi (2 % ) .
Sirup dekstrosa hasil likuifikasi dan sakarifikasi
pada penelitian pendahuluan digunakan sebagai bahan baku dalam penelitian utama.
PENELITIAN UTAMA
1. warna

Ukuran warna dinyatakan dalam Reference Basis

Unit

(RBU).

Pengukuran dilakukan pada panjang ge-

lombang 420 nm dan 720 nm.

Pembacaan pada daerah

biru atau violet (420 nm) ialah untuk mengukur warna
dan kekeruhan, sedangkan pembacaan pada daerah merah
(720 nm) ialah untuk mengukur kekeruhan yang digunak a n sebagai faktor koreksi dalam pengukuran warna
(Plews, 1970; Meade dan Chen, 1977).
Menurut Liggett dan Deitz (1954), senyawa penimbul warna pada sirup hasil hidrolisa pati antara
lain ialah melanoidin, karamel dan poliphenolik, dan
yang paling berperan adalah melanoidin (Birch dan
Parker, 1979).

Melanoidin merupakan produk reaksi

Maillard, dimana gula pereduksi, bereaksi dengan gu-

gus amina primer (Winarno, 1988).

Reaksi Maillard

dipengaruhi oleh jumlah gula dan senyawa amino, suh u , pH, waktu reak'si, jumlah air, katalis Cu, Fe,
ion phospat

dan lain-lain (Kort, 1979).

ngukur penurunan senyawa

amino, reaksi Maillard me-

ningkat secara teratur dengan
tara 0

-

Dengan me-

meningkatnya suhu an-

90 "C (Birch dan Parker, 1979).

Kontrol

yang digunakan dalam pengukuran warna

dan juga pengukuran yang lain dalam penelitian ini,
ialah sirup dekstrosa yang diberi perlakuan tetapi
tanpa menggunakan bahan penyerap,

yaitu pengocokan

selama 3 0 menit pada suhu 80 OC dan penyaringan dengan kertas saring.

Proses penyaringan dapat mem-

bersihkan sebagian kotoran yang terdapat dalam sirup, termasuk pati dan sakarida yang tidak terhidrolisa.

Nilai warna rata-rata kontrol ialah 4.0545

(RBU)

(Lampiran 4).

a. Pengaruh Substitusi Karbon Aktif Oleh Zeolit

Hasil analisa sidik ragam (Lampiran 3) menunjukkan bahwa perlakuan substitusi karbon aktif
oleh zeolit berpengaruh sangat nyata terhadap
warna sirup dekstrosa yang dihasilkan.
Nilai warna rata-rata dan hasil uji BNJ ialah seperti terlihat pada Tabel 2 di bawah ini.

Tabel 2.

N i l a i w a r n a ' r a t a - r a t a dan u j i B N J p e r l a k u a n subst i t u s i karbon a k t i f
oleh zeolit

Perlakuan

X l = 0.4
X2 = 0 . 3
X3 = 0 . 2
X4 = 0 . 1
X5 = 0 . 4
Kontrol

*

Nilai rata-rata
warna ( R B U )

g k
g k + 0.1 g z
g k + 0.2 g z
g k + 0.3 g z
g z

2.1986
2.4864
2.7308
3.5348
4.0118
4.0545

U j i BNJ**
(pC.01)

A
A
AB
BC
C

c

*

k = karbon a k t i f
z = zeolit
k o n t r o l = t a n p a bahan p e n y e r a p
**
h u r u f y a n g sama rnenunjukkan t i d a k b e r b e d a n y a t a

Nilai warna rata-rata sirup dekstrosa pada
perlakuan penambahan

0.4

g karbon aktif (tanpa

substitusi) berbeda nyata dengan kontrol (tanpa
bahan penyerap).

Hal ini menunjukkan bahwa kar-

bon aktif mampu menyerap senyawa pembentuk warna.
Menurut Kort (1979) karbon aktif mengadsorbsi melanoidin secara irreversibel.

Gugus karbok-

sil yang terbentuk pada permukaan karbon aktif
selama aktivasi karbon, akan berikatan dengan gugus amin membentuk ikatan amida.
Nilai warna rata-rata sirup dekstrosa pada
perlakuan penambahan 0.4 g zeolit (substitusi penuh) tidak berbeda nyata dengan kontrol (tanpa
bahan penyerap).
Menurut Ming dan Mumpton (1989) sifat pertukaran kation pada zeolit dipengaruhi oleh

(1)

ukuran dan konfigurasi saluran zeolit (2) ukuran

dan bentuk molekulfion yang diserap (3) muatan
molekulfion (4) densitas muatan pada rangka.
Zeolit yang digunakan dalam penelitian ini
mengandung mineral utama klinoptilolit (33.99 44.65 % ) dan mordenit (30.10 - 33.62 % )

(Lampiran

21). Menurut Ming dan Mumpton (1989) dimensi saluran pada klinoptilolit ialah 0.41 X 0.47 (nm)
atau 0.44 X 0.72 (nm) atau 0.40 X 0.55 (nm), sedangkan mordenit ialah 0.67 X 0.70 (nm) atau 0.29

X 0.57 (nm).
Menurut Kort (1979) melanoidin mempunyai berat molekul 28 000 f 1000 dengan bentuk molekul
koil acak.

Dengan berat molekul yang demikian

besar, melanoidin mempunyai diameter molekul yang
jauh lebih besar dari diameter saluran pada klinoptilolit dan mordenit.

Sebagai perbandingan,

ion kalsium yang mempunyai berat molekul 39, diameternya ialah 0.133 nm.
Dengan menggunakan metoda elektroforesis diketahui bahwa melanoidin bermuatan positif (Kort,
1979).

Dengan muatan ini ada kemungkinan bahwa

melanoidin dapat diikat zeolit.

Tetapi karena

molekul melanoidin berukuran besar dan berbentuk
acak maka melanoidin tidak dapat masuk k e dalam
saluran zeolit untuk dipertukarkan.
Substitusi karbon aktif oleh zeolit pada
perlakuan 0.3 g karbon aktif

+

0.1 g zeolit dan

perlakuan 0.2 g karbon aktif

+

0.2 g z e o l i t ,

menghasilkan sirup dekstrosa dengan nilai warna
rata-rata yang

tidak berbeda nyata dengan perla-

kuan tanpa substitusi (0.4 g karbon aktif).
kipun

demikian terlihat bahwa

substitusi

Mesdalam

jumlah tersebut menghasilkan sirup dekstrosa dengan nilai warna rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan tanpa substitusi.

RBU
4.6

2

i

,

I

I

Xi

X2

X3

.

X4

X5

I

Kontrol

Jenis Perlakuan

Gambar G. Pengaruh substitusi karbon aktif oleh
zeolit terhadap warna sirup dekstrosa

menunjukkan bahwa penambahan 0.3 g

-

2.0 g zeolit

pada karbon aktif berbeda nyata dengan perlakuan
tanpa penambahan (0.4 g karbon aktif).
Proses perlakuan dengan bahan penyerap pada
penelitian ini, dilakukan pada suhu 80

OC.

Pada

kondisi perlakuan tersebut , selain akan terjadi
penyerapan melanoidin yang sudah ada, yaitu yang
terbentuk pada pembuatan sirup dekstrosa, juga
akan terjadi pembentukan melanoidin baru.

RBU

4.5

1

I I

I

I

I

,

I

0

I

I

I

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

Kontrol

J e n i s Perlakuan
Keterangan
Y1 = 0.4 g
Y2 = 0.4 g
Y3 = 0.4 g
Y4 = 0 . 4 g
Y5 = 0 . 4 g

Gambar:

k
k

+

k

+

0.1 g 2
0.3 g z

k + 0.5 g z
k

+

Gambar 7

Y 6 = 0.4 g k + 1 . 0 9 z
Y7 = 0 . 4 g k + 1.5 g z
Y8 = 0 . 4 g k + 2 . 0 g r

Kontrol = tanpa bahan penyerap

0.7 g z

.

Pengaruh penambahan zeolit pada karbon
aktif terhadap warna sirup dekstrosa

Zeolit tidak dapat menyerap melanoidin tetapi dapat menekan pembentukan melanoidin yang baru.

Menurut Kort (1979) ion Fe dan Cu akan meng-

katalisa reaksi Maillard dalam pembentukan melanoidin.

Dengan kemampuan tukar kationnya, zeolit

dapat mengikat ion-ion tersebut sehingga tidak
dapat mengkatalisa reaksi.

Akibatnya pada perla-

kuan penambahan 0.1 g - 2.0 g zeolit pada karbon
aktif, nilai warna rata-rata sirup dekstrosa yang
dihasilkan menjadi lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan tanpa penambahan zeolit (0.4 g
karbon aktif) .
2.

Kadar Kalsium

Pada proses likuifikasi yang menggunakan enzim
Termamyl (enzim a-amilase produksi NOVO), ion kalsium sengaja ditambahkan.

Dengan adanya 50 - 70 ppm

ca2+ dalam larutan pati, Termamyl bersifat stabil
(Anonim, 1990).
Pada penelitian ini dilakukan penambahan

GO

ppm

kalsium dalam bentuk CaC12.2H20 k e dalam larutan tepung tapioka.

Sirup dekstrosa yang dihasilkan, me-

ngandung kalsium sebanyak 52.71 mg/100 g atau 527.1
ppm (Lampiran 18).

Kadar kalsium ini dianggap se-

bagai kadar kalsium awal (kontrol).

a. Pengaruh Substitusi Karbon Aktif Oleh zeolit

Hasil analisa sidik ragam menunjukkan bahwa
perlakuan substitusi karbon aktif oleh zeolit tidak berpengaruh nyata terhadap kadar kalsium sirup dekstrosa (Lampiran 7).

Kadar kalsium rata-

rata sirup dekstrosa dengan penambahan 0.4 g karbon aktif ialah 32.08 mg/100 g atau menurun sekitar 39 % dari kadar kalsium rata-rata kontrol.
Sedangkan dengan penambahan 0.4 g zeolit, kadar
kalsium rata-rata sirup dekstrosa ialah 52.01
mg/100 g atau hanya menurun sekitar 5 % dari kadar kalsium rata-rata kontrol.
Pada perlakuan substitusi karbon aktif oleh
zeolit, kadar kalsium rata-rata sirup dekstrosa
yang dihasilkan cenderung semakin tinggi dengan
semakin tingginya jumlah zeolit yang mensubstitusi karbon aktif, yaitu seperti terlihat pada Gambar 8.

Hal ini rnenunjukkan bahwa semakin tinggi

jumlah zeolit yang mensubstitusi karbon aktif,
semakin kecil penurunan kadar kalsium dibandingkan dengan kadar kalsium rata-rata kontrol atau
semakin sedikit kandungan kalsium yang terserap,
yaitu seperti terlihat pada Tabel 3.

Tabel 3.

Kadar kalsium rata-rata s i r u p d e k s t r o s a pada
perlakuan substitusi karbon aktif oleh zeolit

Perlakuan

""

Kadar k a l s i u m r a t a - r a t a
s i r u p dekstrosa (mg/100 g)

Kontrol
XI = 0.4 g k
X2 = 0.3 g k + 0.1 g z
X3 = 0.2 g k + 0.2 g z

52.71
32.08
35.83
36.66

X4 = 0.1 g k
X5 = 0.4 g z

40.73
50.01

**

+

0.3 g z

Penurunan kadar k a l s i u m d i bandingkan dengan k o n t r o l (%)

k = karbon a k t i f
z = zeolit
k o n t r o l = tanpa bahan penyerap

Kadar Ca (mg/100g )
55

30

1

I

I

I

I

I

I

XI

X2

X3

X4

X5

Kcntrcl

Jenls Perlakuan

Keterangan Gambar:
X1 = 0.4 g k
X2 = 0.3 g k + 0.1 g z
X3 = 0.2 g k + 0.2 g z

X4 = 0.1 g k + 0.3 g
X5 = 0.4 g z
Kontrol

z

Gambar 8 . P e n g a r u h s u b s t i t u s i k a r b o n a k t i f
oleh
z e o l i t terhadap kadar kalsium s i r u p
dekstrosa

Daya adsorbsi karbon aktif disebabkan karena
karbon aktif mempunyai pori-pori dalam jumlah
yang cukup banyak dan adsorbsi terjadi karena
adanya perbedaan energi antara permukaan karbon
dan zat yang diserap, antara lain energi listrik.
Efesiensi adsorbsi oleh karbon antara lain bergantung pada perbedaan muatan listrik antara
arang dan senyawa yang diserap (Smisek dan Cerny,
1979).
Pada penelitian ini sedikitnya ada tiga ha1
yang berpengaruh terhadap kerja zeolit, yaitu
kondisi perlakuan, jenis zeolit yang digunakan
dan kondisi sirup dekstrosa yang kompleks.
Kondisi perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan kondisi yang optimum bagi
karbon aktif dan tidak optimum bagi zeolit. Menurut Husain (1974) zeolit kurang efektif untuk
larutan yang bersifat asam.
Jenis zeolit yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari mineral klinoptilolit (33.99

-

44.65

%)

dan mordenit (30.1

-

33.62

%).

Dari

tabel komposisi kimia dapat dilihat bahwa kandungan CaO yang dimiliki cukup tinggi, yaitu 1.75

-

2.68 % (Lampiran

21).

Selain itu menurut Su-

wardi (1991), pada mordenit kation yang ditukarkan didominasi oleh Ca: 52.8 meq/100 g (49 % ) ,

disusul oleh Na: 24.5 meq/100 g (23 % )

, K:

meq/100 g

Sedang-

(22 % ) dan Mg: 5.92 meq/100g.

24

kan pada klinoptilolit kation yang ditukarkan didominasi oleh Na: 55.1 meq/100 g (43 % ) , disusul
oleh K: 38.4 meq/100 g (30 % ) , Ca: 29.4 meq/100 g
(23 % ) dan Mg: 5.27 meq/100 g (4%).
Dengan menggunakan jenis zeolit tersebut sejumlah kalsium dilepaskan zeolit k e dalam sirup
dekstrosa.

Hal ini disebabkan karena zeolit me-

ngandung CaO dalam jumlah yang cukup tinggi dan
adanya dominasi Ca