19 yang dapat digunakan adalah α-amilase, β-amilase, amiloglukosidase, glukosa
isomerase, pullulanase, dan isoamilase [43]. Hidrolisis pati dihasilkan dengan 2 cara yaitu dengan asam dan enzim. Cara
yang telah lama digunakan dan tradisional adalah hidrolisis dengan asam yang membutuhkan medium dengan tingkat keasaman yang tinggi pH = 1
– 2; temperatur tinggi 150
– 230
o
C dan tekanan tinggi 1-4. Hasil yang diperoleh pada proses secara termal, hidrolisis dengan asam menghasilkan produk samping yang
tidak diperlukan yang mengontaminasi produk akhir hasil hidrolisa. Hidrolisis pati dengan enzim dihasilkan dibawah kondisi yang ringan; temperatur yang lebih rendah
sampai 100
o
C; tekanan normal; pH medium sekitar 6 – 8. Pada waktu yang sama,
hidrolisis dengan enzim menghasilkan laju reaksi yang tinggi; kestabilan enzim terhadap penghilangan aktivitas pelarut, detergen, enzim proteolitik yang tinggi dan
penurunan viskositas medium reaksi pada temperatur yang lebih tinggi [45].
2.8 PROSES GELATINISASI
Gelatinisasi, yaitu memecah pati yang berbentuk granular menjadi suspensi yang viscous. Granular pati dibuat membengkak akibat peningkatan volume oleh air
dan tidak dapat kembali lagi ke kondisi semula. Perubahan inilah yang disebut gelatinisasi. Suhu pada saat granular pecah disebut suhu gelatiniasi yang dapat
dilakukan dengan adanya panas [46]. Setiap jenis pati memiliki karakteristik gelatinisasi puncak, waktu dan suhu yang berbeda-beda. Gelatinisasi dan sifat
pembengkakan dari setiap jenis pati sebagian dikontrol oleh struktur amilopektin, komposisi pati, dan arsitektur granula. Di samping itu, perbedaan sifat gelatinisasi
juga dikarenakan distribusi berat granula pati. Makin besar berat molekul, maka gelatinisasi akan terjadi pada suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan yang
berat molekulnya lebih rendah. Contoh, pati serealia memiliki berat molekul yang lebih rendah dibandingkan dengan pati umbi-umbian.
Ketika pati dipanaskan bersama air berlebih di atas suhu gelatinisasinya, granula pati yang memiliki
kandungan amilopektin lebih tinggi akan membengkak lebih besar dibandingkan dengan yang memiliki kandungan yang lebih rendah. Rapid Visco Analizer RVA
adalah alat untuk menentukan viskositas, suhu dan waktu puncak terjadinya gelatinisasi
.
Ada fase-fase dalam pengukuran dengan menggunakan RVA. Pada fase
Universitas Sumatera Utara
20 pertama kurva, suhu masih berada di bawah suhu gelatinisasi pati, sehingga
viskositas yang terukur rendah. Pada fase kedua, suhu lalu ditingkatkan secara perlahan sampai mencapai suhu gelatinsasi pati, yaitu suhu di mana granula pati
mulai membengkak dan viskositas meningkat. Peningkatan suhu dan viskositas ini dikenal dengan istilah suhu puncak dan viskositas puncak peak viscosity. Ketika
sebagian besar granula pati membengkak, terjadi peningkatan yang cepat pada viskositas. Fase ketiga, saat temperatur-tetap meningkat dan pengadukan terus
dilakukan holding, granula pati akan pecah dan amilosa keluar dari granula ke cairan, yang menyebabkan viskositas menurun. Pada fase keempat, campuran
kemudian didinginkan, yang menyebabkan asosiasi kembali antara molekul-molekul pati setback, sehingga terbentuklah gel dan viskositas kembali meningkat hingga
mencapai viskositas akhir [47]. Menurut Adityo Fajar Nugroho 2012, pada penelitiannya tentang sintesis
bioplastik dari pati ubi jalar menggunakan penguat logam ZnO dan penguat alami clay, diperoleh bahwa pada pembuatan bioplastik baik dengan ZnO dan gliserol
maupun dengan clay dan gliserol, suhu yang dicapai sampai terjadinya gelatinisasi adalah berkisar antara 80-85
o
C [40]. Pada penelitian Alsuhendra 1995 dengan sumber pati yang lain yaitu pati biji alpukat, suhu gelatinisasi yang diperoleh sebesar
85,5
o
C [9]. Pada gelatinisasi juga dikenal adanya viskositas puncak atau viskositas
maksimum, viskositas awal pendinginan, viskositas akhir pendinginan, viskositas retrogradasi, viskositas balik. Viskositas maksimum peak viscosity menggambarkan
fragilitas dari granula pati yang mengembang, yaitu pada saat pertama kali mengembang sampai pecah karena adanya proses pengadukan. Viskositas
maksimum dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain kadar amilosa, kadar protein, kadar lemak, dan ukuran granula. Viskositas awal pendinginan hold
viscosity adalah viskositas yang diperoleh setelah pemanasan pada suhu konstan 95
o
C selama 20 menit. Viskositas akhir pendinginan final viscosity adalah viskositas yang diperoleh saat suhu tercapai 50
o
C. Viskositas retrogradasi setback viscosity adalah viskositas setelah pendinginan pada suhu konstan 50
o
C selama 20 menit. Viskositas balik adalah selisih antara viskositas pada akhir pendinginan dan
viskositas maksimum pasta [48].
Universitas Sumatera Utara
21
2.9 METODE PEMBUATAN BIOPLASTIK
