Bahan Baku Alkil Poliglikosida Sumber karbohidrat

14 drastik daripada glikosidasi D-glukosa atau transglikosidasi alkil glikosida sederhana. Pati Sagu Sagu Metroxylon sagu Rottb. merupakan tanaman penghasil pati yang sangat potensial di masa yang akan datang. Tanaman sagu banyak tumbuh secara alami di Papua dan Maluku yang dimanfaatkan oleh sebagian besar penduduk sebagai makanan sehari-hari Limbongan 2007. Pati sagu, selain sebagai bahan pangan juga banyak digunakan sebagai bahan baku pada industri kosmetik, kertas, dan plastik yang mudah diurai. Sampai saat ini sebagian besar sagu dunia dihasilkan dari perkebunan rakyat yang dikerjakan secara tradisional atau dibudidayakan secara semi-liar. Indonesia adalah pemilik areal sagu terbesar, dengan luas areal 1.128 juta ha atau 51,3 dari 2.201 juta ha areal sagu dunia, disusul oleh Papua New Guinea 43,3 Timisela 2008. Namun dari segi pemanfaatannya, Indonesia masih jauh tertinggal dibandingkan dengan Malaysia dan Thailand yang masing-masing hanya memiliki areal 1,5 dan 0,2 Abner Miftahorrahman 2002 dalam Timisela 2008. Diperkirakan 90 areal sagu Indonesia berada di Papua dan Maluku Lakuy Limbongan 2003 dalam Limbongan 2007. Areal sagu seluas ini belum di eksploitasi secara maksimal sebagai penghasil tepung sagu untuk bahan kebutuhan lokal pangan maupun untuk komoditi ekspor. Sangat rendahnya pemanfaatan areal sagu yang hanya sekitar 0,1 dari total areal sagu nasional disebabkan oleh kurangnya minat masyarakat dalam mengelola sagu, rendahnya kemampuan dalam mengolah tepung sagu menjadi bentuk-bentuk produk lanjutannya, kondisi geografis dimana habitat tanaman sagu umumnya berada pada daerah marginalrawa-rawa yang sukar dijangkau, serta adanya kecenderungan masyarakat menilai bahwa pangan sagu adalah tidak superior seperti halnya beras dan beberapa komoditas karbohidrat lainnya. Tepung sagu merupakan hasil ekstraksi inti batang sagu Metroxylon sp. yang juga hampir seluruh bagiannya mengandung pati. Kandungan pati sagu sekitar 84 sehingga sagu mampu menghasilkan pati kering hingga 25 ton per ha. 15 Menurut Samad 2002, sagu Indonesia memiliki kadar pati yang lebih baik dibanding Malaysia. Bahkan, beberapa varietas sagu asal Kendari Sulawesi Tenggara dan Bukit Tinggi Sumatera Barat mampu memproduksi pati lebih dari 300 kilogram per pohon. Produksi sagu saat ini mencapai 200 ribu ton per tahun, Usia tanaman sagu ini sekitar 7 10 tahun untuk bisa dipanen. Namun baru 56 saja yang dimanfaatkan dengan baik. Sagu mempunyai keunggulan antara lain dapat disimpan lebih lama, dapat dipanen dan diolah tanpa mengenal musim, dan jarang terkena hama penyakit Bujang Ahmad 2000 dalam Noerdin 2008. Komposisi kandungan pati sagu dan beberapa sumber pati lainnya per 100 g dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Komposisi kandungan pati sagu dan beberapa sumber pati lainnya per 100 g Komponen Sagu Jagung Tapioka Kalori kal 357,0 349,0 98,0 Protein g 1,4 9,1 0,7 Lemak g 0,2 4,2 0,1 Karbohidrat g 85,9 71,7 23,7 Air g 15,0 14,0 19,0 Fe g 1,4 2,8 0,6 Sumber : www. pustaka bogor.net 2007 Granula pati dapat menyerap air dan mengembang. Pengembangan granula pati bersifat bolak balik sebelum mencapai suhu tertentu. Proses dimana granula pati bersifat tidak kembali ke bentuk awal disebut gelatinisasi. Suhu dimana larutan pati bersifat tidak kembali ke bentuk awal disebut suhu gelatinisasi. Suhu gelatinisasi pati berbeda-beda tergantung jenis pati. Kisaran suhu gelatinisasi pati sagu adalah 72 74 o C. Kandungan amilosa dan amilopektin dari setiap jenis pati dapat dilihat pada Tabel 3. 16 Tabel 3 Kandungan amilosa dan amilopektin berbagai jenis pati Sumber Pati Amilosa Amilopektin Sagu 27 73 Jagung 28 72 Beras 17 83 Kentang 21 79 Gandum 28 72 Ubikayu 17 83 Sumber : Swinkel dalam Herliana 2005. Alkohol lemak Alkohol lemak merupakan turunan dari minyak nabati seperti minyak kelapa maupun minyak kelapa sawit yang lebih dikenal sebagai Alkohol lemak alami sedangkan turunan dari petrokimia parafin dikenal sebagai Alkohol lemak sintetik Hill et al. 1997. Alkohol lemak utamanya digunakan sebagai bahan intermediates, di eropa barat hanya 5 yang digunakan secara langsung dan kira-kira 95 dimanfaatkan dalam bentuk turunannya. Pemanfaatan alkohol lemak untuk pembuatan surfaktan kira-kira sebesar 70-75 Presents 2000. Lebih dari dua per tiga atau sekitar 80 dari jumlah alkohol lemak yang diproduksi digunakan sebagai bahan baku pembuatan surfaktan. Sebagai bahan baku surfaktan alkohol lemak mampu bersaing dengan produk turunan petroleum seperti alkilbenzena. Selain karena surfaktan yang dihasilkan bersifat lebih stabil, juga harganya lebih murah jika dibandingkan dengan surfaktan turunan petroleum. Alkohol mampu mengadisi ikatan C=O aldehidketon, gugus OR akan melekat pada karbon dan proton akan melekat pada oksigen. Aldehid dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal. Sedangkan keton dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiketal. Mekanisme pembentukan hemiasetal hemiketal melibatkan tiga langkah. Pertama oksigen karbonil C=O diprotonasi oleh katalis asam, kemudian oksigen alkohol menyatu dengan karbon karbonil, dan proton dilepaskan dari oksigen positif yang dihasilkan Hart 2003. 17 Alkohol lemak C 12 lebih dikenal dengan nama alkohol lauril dodekanoldodecy alcohol dengan rumus bangun C 12 H 26 O, bobot molekul 186,6 molg, densitas 0,8309 dan titik didih sekitar 259 o C, tidak berwarna dan tidak larut dalam air.

2.3.3 Produksi Alkil Poliglikosida

Setiap proses produksi yang cocok untuk digunakan pada skala industri harus memenuhi beberapa kriteria. Kemampuan untuk menghasilkan produk dengan sifat-sifat kinerja yang cocok dalam kondisi teknis yang ekonomis merupakan hal yang paling penting. Beberapa aspek lainnya adalah meminimalkan reaksi samping, limbah, dan emisi. Teknologi ini harus cukup fleksibel agar memberikan sifat-sifat dan kualitas yang disesuaikan dengan kebutuhan pasar yang dinamis. Sejauh ini proses produksi industri dari APG adalah berdasarkan pada sintesis Fischer. Pabrik produksi modern yang dibangun atas dasar sintesis Fischer merupakan perwujudan dari teknologi yang bebas emisi dan rendah limbah. Keuntungan lain dari sintesis Fischer adalah bahwa rasio alkil monoglikosida dengan alkil oligoglikosida dapat dikontrol dengan tepat pada rentang yang luas dengan mengatur jumlah glukosa dan alkohol lemak dalam campuran reaksi von Rybinski Hill, 1998. Menurut Eskuchen dan Nitsche 1997, proses produksi APG dapat dilakukan melalui dua prosedur yang berbeda, yaitu prosedur pertama berbasis bahan baku pati dan alkohol lemak pati-alkohol lemak, sedangkan prosedur kedua berbasis bahan baku dekstrosa gula turunan pati dan alkohol lemak dekstrosa-alkohol lemak. Diagram proses pembuatan APG dari masing-masing prosedur disajikan pada Gambar 3. Pada diagram proses tersebut dapat dilihat perbedaan proses sintesis APG antara tahap prosedur pertama dengan kedua. Prosedur pertama, berbasis pati- alkohol lemak melalui proses butanolisis dan transasetalisasi, sedangkan prosedur kedua yang berbasis dekstrosa-alkohol lemak hanya melalui proses asetalisasi sebelum masing-masing prosedur masuk ke proses netralisasi, distilasi, pelarutan dan pemucatan. 18 Pati atau Sirup dekstrosa Butanolisis Butanol Glukosa anhidrat atau Glukosa monohidrat Transasetalisasi Butanol dan Air Alkohol lemak Netralisasi Alkohol lemak Asetalisasi Air Distilasi Alkohol lemak Air Pelarutan Pemucatan Alkil Poliglikosida Gambar 3 Diagram alir sintesis alkil poliglikosida berdasarkan sumber karbohidrat berbeda, sintesis langsung dan transasetalisasi von Rybinski dan Hill, 1998. Alkil poliglikosida mempunyai dua struktur kimia. Rantai hidrokarbon yang bersifat hidrofobik lipofilik dan bagian molekul yang bersifat hidrofilik. Sifat rantai yang hidrofobik disebabkan oleh rantai hidrokarbon tersebut tersusun dari alkohol lemak dodekanoltetradodekanol. Sedangkan, bagian molekul yang bersifat hidrofilik dari APG disebabkan bagian tersebut tersusun dari molekul glukosa yang berasal dari pati. Proses produksi APG melalui proses asetalisasi dilakukan dengan mereaksikan glukosa dan alkohol lemak dengan perbandingan tertentu dan dengan katalis asam p-toluena sulfonat pTSA untuk menghasilkan alkil poliglikosida. Reaksinya dapat dilihat pada Gambar 4. Kondisi reaksi diatur pada suhu 100 120°C selama 3 4 jam pada tekanan 15 25 mmHg. Setelah itu, campuran