Pembuatan Dan Karakterisasi Dekstrin Dari Pati Umbi Talas (Xanthosoma Sagittifolium (L.) Schott) Dengan Metode Katalis Asam Dan Enzimatis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara yang beriklim tropis. Negara
Indonesia ini mempunyai kekayaan alam yang melimpah terutama pada jenis
tanaman pangan lokal umbi-umbian, namun sampai saat ini pemanfaatan umbi
belum optimal. Agar kecukupan pangan saat ini dapat terpenuhi, maka upaya
yang dilakukan adalah meningkatkan produktivitas budidaya pangan dengan
pemanfaatan teknologi. Salah satunya adalah bahan lokal talas (Nurcahya, 2014).
Pemanfaatan sumber pangan dari komoditas pertanian berupa umbi-umbian
di Indonesia memiliki prospek yang baik untuk menambah devisa negara.
Tanaman umbi-umbian seperti ubi kayu dan ubi jalar sudah sering digunakan
sebagai sumber pangan dan bahan baku industri. Padahal umbi-umbian lain
seperti talas mempunyai potensi yang cukup baik untuk dikembangkan
(Ridal, 2003).
Penelitian-penelitian yang telah dilakukan tentang pemanfaatan umbi kayu
(tapioka) dalam pembuatan dekstrin diantaranya adalah Jati (2006) yang
melakukan penelitian tentang pengaruh waktu hidrolisis dan konsentrasi HCl
terhadap nilai Dextrose Equivalen (DE) dan karakterisasi mutu pati termodifikasi
dari pati tapioka dengan metode hidrolisis asam untuk mengetahui pengaruh
faktor lama pemanasan, konsentrasi HCl dan interaksi antara keduanya dalam
pembuatan pati termodifikasi secara metode basah (gelatinisasi) dan metode
kering (penyangraian). Peneliti lainnya Ningsih (2010) melakukan penelitian
tentang pembuatan dekstrin dari pati ubi kayu (Manihot esculenta) menggunakan
enzim amilase dari Azospirillum sp. JG3 untuk meningkatkan kegunaan pati yang
1
lebih luas dan dikarakterisasi sesuai dengan syarat mutu dekstrin untuk industri
pangan SNI 1992. Kemudian Pudiastuti dan Pratiwi (2013) juga telah melakukan
penelitian tentang pembuatan dekstrin dari tepung tapioka (merk “Gunung
Agung”) secara enzimatik (α-amilase dari Bacillus licheneformis) dengan
pemanasan microwave sebagai pengganti pemanas konvensional dan mengkaji
pengaruh konsentrasi pati dan waktu likuifaksi terhadap DE dan viskositas. Selain
itu Santosa (2010) juga telah melakukan penelitian tentang hidrolisa enzimatik
pati tapioka (merk “Gunung Agung”) dengan kombinasi pemanasan microwavewater bath pada pembuatan dekstrin sebagai salah satu usaha untuk mengkonversi
pati tapioka menjadi dekstrin dengan ketersediaan bahan baku pati tapioka yang
terpenuhi, sehingga dapat mengurangi volume impor dekstrin. Peneliti lain
Triyono (2007) telah melakukan pemanfaatan jenis umbi lain yaitu ubi jalar
(Ipomea batatas (L.)) untuk meningkatkan fungsional pati dari ubi jalar dengan
menggunakan enzim α-amilase dari Bacillus subtilis sebagai bahan subsitusi
pengolahan pangan dengan memperhatikan pengaruh pH dan konsentrasi pati
yang dikarakterisasi sesuai persyaratan mutu Standar Nasioanal Indonesia (SNI).
Sun, et., al (2010) juga telah melakukan penelitian tentang pembuatan dekstrin
menggunakan pati jagung dan memperhatikan pengaruh suhu, waktu reaksi dan
penambahan α-amilase netral dan α-amilase termostabil pada nilai dextrose
equivalen (DE), yang kemudian dikarakterisasi dari morfologi, kristalografi,
distribusi ukuran partikel, scanning electron microscope, X-ray difraktometer,
light scattering particle size analyzer dan thermogravimetric analyzer.
2
Penelitian tentang pemanfaatan umbi talas dalam pembuatan dekstrin
masih terbatas, beberapa yang telah diteliti diantaranya Perwitasari (2009) yang
melakukan pembuatan dekstrin sebagai bahan perekat dari pati umbi talas
(Colocasia esculenta (L.)) dengan menggunakan variasi jumlah katalisator HCl
dan suhu pemanasan. Kemudian Ridal (2003) telah melakukan penelitian tentang
sifat fisiko-kimia tepung dan pati talas (Colocasia esculenta) dan kimpul
(Xanthosoma sp) yang dikarakterisasi dan diuji penerimaan α-amilase (Bacillus
licheneformis) terhadap pati talas dan kimpul. Peneliti lain Triyono (2006)
melakukan upaya pemanfaatan umbi talas (Colocasia esculenta) sebagai bahan
pati pada pengembangan teknologi pembuatan dekstrin menggunakan enzim αamilase jenis fungamil (fungi) dengan variasi konsentrasi pati dan enzim yang
digunakan. Penelitian-penelitian diatas umumnya menggunakan umbi talas jenis
Colocasia esculenta (L.) sebagai bahan baku pembuatan dekstrin, sementara talas
jenis Xanthosoma sagittifolium (L.) pemanfaatannya masih terbatas dan memiliki
potensi yang baik untuk dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan dekstrin.
Talas adalah umbi dari tanaman tropis yang banyak dimanfaatkan di
beberapa negara karena sebagian besar bagian tanaman dapat dimanfaatkan untuk
dikonsumsi oleh manusia. Talas merupakan penghasil karbohidrat sehingga
berpotensi sebagai subsitusi terigu dan beras atau sebagai diversifikasi bahan
pangan, bahan baku industri dan lain sebagainya. Talas (Xanthosoma sp)
mengandung kadar pati yang tinggi yaitu 85,68 %. Umbi talas kaya akan gum
(musilages) yang dimanfaatkan sebagai bahan pengikat, emulsifier, dan karena
mempunyai granula pati yang kecil dapat dimanfaatkan sebagai bahan
pengisi
untuk
pembuatan film polietilen yang dapat didegradasi secara
3
biologis (Ridal, 2003).
Dalam industri farmasi terdapat dua jenis pati yang sering digunakan yaitu
pati alami dan pati modifikasi. Pati dalam bentuk alami (native starch) adalah pati
yang dihasilkan dari sumber umbi-umbian dan belum mengalami perubahan sifat
fisik dan kimia. Pati yang belum dimodifikasi mempunyai beberapa kekurangan
yaitu membutuhkan waktu pemasakan yang lama (sehingga membutuhkan energi
tinggi), pasta yang terbentuk keras dan tidak bening, sifatnya terlalu lengket, tidak
tahan dengan perlakuan asam dan kelarutan rendah. Kendala-kedala tersebut
menyebabkan pati alami penggunaannya terbatas dalam industri pangan, oleh
karena itu dikembangkan teknologi untuk memodifikasi pati sehingga diperoleh
pati dengan kecerahan lebih tinggi (pati lebih jernih), kekentalan yang stabil baik
pada suhu tinggi maupun suhu rendah, gel yang terbentuk lebih jernih, tekstur gel
yang terbentuk lebih lunak, granula pati lebih mudah pecah, waktu dan suhu
dalam gelatinisasi yang lebih rendah, kelarutan tinggi, serta waktu dan suhu
granula pati untuk pecah lebih rendah (Koswara, 2009).
Salah satu produk modifikasi pati adalah dekstrin. Pembuatan dekstrin dapat
dilakukan dengan dua cara yaitu dengan metode kering (penyangraian) dan
metode basah. Metode kering (penyangraian) menghasilkan perubahan warna
pada pati selama proses pembuatan sehingga dekstrin yang diperoleh berwarna
lebih gelap. Oleh karena itu dipilih pembuatan dekstrin dengan menggunakan
metode basah yang dilakukan dengan penambahan asam atau enzim. Pembuatan
dekstrin dengan menggunakan katalis asam memiliki keunggulan karena
prosesnya mudah, bahan baku mudah didapatkan dan murah (Jati, 2006).
Sedangkan pembuatan dekstrin dengan enzim dapat dilakukan pada kondisi
4
proses yang tidak ekstrim (suhu sedang dan pH mendekati normal), tingkat
konversi yang lebih tinggi dan diperoleh reaksi yang lebih spesifik (Ridal, 2003).
Dekstrin adalah polimer dekstrosa dalam bidang farmasi digunakan sebagai
diluent tablet dan kapsul, pengikat, bahan selaput gula yang berfungsi sebagai
plasticizer, perekat dan agen pengetal (thickening agent) untuk suspensi (Rowe,
et al., 2009).
Dunia industri farmasi di Indonesia menggunakan dekstrin yang selama ini
diimport dari luar. Kebutuhan dekstrin dalam industri farmasi dari tahun ke tahun
semakin meningkat (Triyono, 2007). Volume import dekstrin Indonesia pada
tahun 2007 mencapai 39.309.703 kg senilai US$ 26.209.257. Itu meningkat dari
tahun sebelumnya yang hanya 36.747.033 kg senilai US$ 21.791.938
(Pudiastuti dan Pratiwi, 2013).
Berdasarkan uraian di atas maka dilakukan penelitian pembuatan dekstrin
dari pati umbi talas sehingga meningkatkan pemanfaatan pati umbi talas.
Kemudian dilakukan karakterisasi dekstin yang didapatkan menurut Standar
Nasional Indonesia (SNI 01-2593-1992).
1.2 Perumusan Masalah
a. Apakah dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode katalis asam memenuhi persyaratan SNI 01-25931992 ?
b. Apakah dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode enzimatis memenuhi persyaratan SNI 01-25931992 ?
5
c. Apakah terdapat perbedaan karakterisasi dekstrin yang diperoleh dari pati
umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) dengan metode katalis
asam dan metode enzimatis ?
1.3 Hipotesis
a. Dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott)
dengan metode katalis asam memenuhi persyaratan SNI 01-2593-1992.
b. Dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott)
dengan metode enzimatis memenuhi persyaratan SNI 01-2593-1992.
c. Terdapat perbedaan karakterisasi dekstrin yang diperoleh dari pati umbi
talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) dengan metode katalis asam
dan metode enzimatis.
1.4 Tujuan Penelitian
a. Mengetahui dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode katalis asam apakah memenuhi persyaratan SNI
01-2593-1992.
b. Mengetahui dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode enzimatis apakah memenuhi persyaratan SNI 012593-1992.
c. Mengetahui apakah terdapat perbedaan karakterisasi dekstrin yang
diperoleh dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott)
dengan metode katalis asam dan metode enzimatis.
6
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian ini adalah untuk meningkatkan teknologi
formulasi khususnya dalam pembuatan bahan tambahan farmasi.
7
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara yang beriklim tropis. Negara
Indonesia ini mempunyai kekayaan alam yang melimpah terutama pada jenis
tanaman pangan lokal umbi-umbian, namun sampai saat ini pemanfaatan umbi
belum optimal. Agar kecukupan pangan saat ini dapat terpenuhi, maka upaya
yang dilakukan adalah meningkatkan produktivitas budidaya pangan dengan
pemanfaatan teknologi. Salah satunya adalah bahan lokal talas (Nurcahya, 2014).
Pemanfaatan sumber pangan dari komoditas pertanian berupa umbi-umbian
di Indonesia memiliki prospek yang baik untuk menambah devisa negara.
Tanaman umbi-umbian seperti ubi kayu dan ubi jalar sudah sering digunakan
sebagai sumber pangan dan bahan baku industri. Padahal umbi-umbian lain
seperti talas mempunyai potensi yang cukup baik untuk dikembangkan
(Ridal, 2003).
Penelitian-penelitian yang telah dilakukan tentang pemanfaatan umbi kayu
(tapioka) dalam pembuatan dekstrin diantaranya adalah Jati (2006) yang
melakukan penelitian tentang pengaruh waktu hidrolisis dan konsentrasi HCl
terhadap nilai Dextrose Equivalen (DE) dan karakterisasi mutu pati termodifikasi
dari pati tapioka dengan metode hidrolisis asam untuk mengetahui pengaruh
faktor lama pemanasan, konsentrasi HCl dan interaksi antara keduanya dalam
pembuatan pati termodifikasi secara metode basah (gelatinisasi) dan metode
kering (penyangraian). Peneliti lainnya Ningsih (2010) melakukan penelitian
tentang pembuatan dekstrin dari pati ubi kayu (Manihot esculenta) menggunakan
enzim amilase dari Azospirillum sp. JG3 untuk meningkatkan kegunaan pati yang
1
lebih luas dan dikarakterisasi sesuai dengan syarat mutu dekstrin untuk industri
pangan SNI 1992. Kemudian Pudiastuti dan Pratiwi (2013) juga telah melakukan
penelitian tentang pembuatan dekstrin dari tepung tapioka (merk “Gunung
Agung”) secara enzimatik (α-amilase dari Bacillus licheneformis) dengan
pemanasan microwave sebagai pengganti pemanas konvensional dan mengkaji
pengaruh konsentrasi pati dan waktu likuifaksi terhadap DE dan viskositas. Selain
itu Santosa (2010) juga telah melakukan penelitian tentang hidrolisa enzimatik
pati tapioka (merk “Gunung Agung”) dengan kombinasi pemanasan microwavewater bath pada pembuatan dekstrin sebagai salah satu usaha untuk mengkonversi
pati tapioka menjadi dekstrin dengan ketersediaan bahan baku pati tapioka yang
terpenuhi, sehingga dapat mengurangi volume impor dekstrin. Peneliti lain
Triyono (2007) telah melakukan pemanfaatan jenis umbi lain yaitu ubi jalar
(Ipomea batatas (L.)) untuk meningkatkan fungsional pati dari ubi jalar dengan
menggunakan enzim α-amilase dari Bacillus subtilis sebagai bahan subsitusi
pengolahan pangan dengan memperhatikan pengaruh pH dan konsentrasi pati
yang dikarakterisasi sesuai persyaratan mutu Standar Nasioanal Indonesia (SNI).
Sun, et., al (2010) juga telah melakukan penelitian tentang pembuatan dekstrin
menggunakan pati jagung dan memperhatikan pengaruh suhu, waktu reaksi dan
penambahan α-amilase netral dan α-amilase termostabil pada nilai dextrose
equivalen (DE), yang kemudian dikarakterisasi dari morfologi, kristalografi,
distribusi ukuran partikel, scanning electron microscope, X-ray difraktometer,
light scattering particle size analyzer dan thermogravimetric analyzer.
2
Penelitian tentang pemanfaatan umbi talas dalam pembuatan dekstrin
masih terbatas, beberapa yang telah diteliti diantaranya Perwitasari (2009) yang
melakukan pembuatan dekstrin sebagai bahan perekat dari pati umbi talas
(Colocasia esculenta (L.)) dengan menggunakan variasi jumlah katalisator HCl
dan suhu pemanasan. Kemudian Ridal (2003) telah melakukan penelitian tentang
sifat fisiko-kimia tepung dan pati talas (Colocasia esculenta) dan kimpul
(Xanthosoma sp) yang dikarakterisasi dan diuji penerimaan α-amilase (Bacillus
licheneformis) terhadap pati talas dan kimpul. Peneliti lain Triyono (2006)
melakukan upaya pemanfaatan umbi talas (Colocasia esculenta) sebagai bahan
pati pada pengembangan teknologi pembuatan dekstrin menggunakan enzim αamilase jenis fungamil (fungi) dengan variasi konsentrasi pati dan enzim yang
digunakan. Penelitian-penelitian diatas umumnya menggunakan umbi talas jenis
Colocasia esculenta (L.) sebagai bahan baku pembuatan dekstrin, sementara talas
jenis Xanthosoma sagittifolium (L.) pemanfaatannya masih terbatas dan memiliki
potensi yang baik untuk dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan dekstrin.
Talas adalah umbi dari tanaman tropis yang banyak dimanfaatkan di
beberapa negara karena sebagian besar bagian tanaman dapat dimanfaatkan untuk
dikonsumsi oleh manusia. Talas merupakan penghasil karbohidrat sehingga
berpotensi sebagai subsitusi terigu dan beras atau sebagai diversifikasi bahan
pangan, bahan baku industri dan lain sebagainya. Talas (Xanthosoma sp)
mengandung kadar pati yang tinggi yaitu 85,68 %. Umbi talas kaya akan gum
(musilages) yang dimanfaatkan sebagai bahan pengikat, emulsifier, dan karena
mempunyai granula pati yang kecil dapat dimanfaatkan sebagai bahan
pengisi
untuk
pembuatan film polietilen yang dapat didegradasi secara
3
biologis (Ridal, 2003).
Dalam industri farmasi terdapat dua jenis pati yang sering digunakan yaitu
pati alami dan pati modifikasi. Pati dalam bentuk alami (native starch) adalah pati
yang dihasilkan dari sumber umbi-umbian dan belum mengalami perubahan sifat
fisik dan kimia. Pati yang belum dimodifikasi mempunyai beberapa kekurangan
yaitu membutuhkan waktu pemasakan yang lama (sehingga membutuhkan energi
tinggi), pasta yang terbentuk keras dan tidak bening, sifatnya terlalu lengket, tidak
tahan dengan perlakuan asam dan kelarutan rendah. Kendala-kedala tersebut
menyebabkan pati alami penggunaannya terbatas dalam industri pangan, oleh
karena itu dikembangkan teknologi untuk memodifikasi pati sehingga diperoleh
pati dengan kecerahan lebih tinggi (pati lebih jernih), kekentalan yang stabil baik
pada suhu tinggi maupun suhu rendah, gel yang terbentuk lebih jernih, tekstur gel
yang terbentuk lebih lunak, granula pati lebih mudah pecah, waktu dan suhu
dalam gelatinisasi yang lebih rendah, kelarutan tinggi, serta waktu dan suhu
granula pati untuk pecah lebih rendah (Koswara, 2009).
Salah satu produk modifikasi pati adalah dekstrin. Pembuatan dekstrin dapat
dilakukan dengan dua cara yaitu dengan metode kering (penyangraian) dan
metode basah. Metode kering (penyangraian) menghasilkan perubahan warna
pada pati selama proses pembuatan sehingga dekstrin yang diperoleh berwarna
lebih gelap. Oleh karena itu dipilih pembuatan dekstrin dengan menggunakan
metode basah yang dilakukan dengan penambahan asam atau enzim. Pembuatan
dekstrin dengan menggunakan katalis asam memiliki keunggulan karena
prosesnya mudah, bahan baku mudah didapatkan dan murah (Jati, 2006).
Sedangkan pembuatan dekstrin dengan enzim dapat dilakukan pada kondisi
4
proses yang tidak ekstrim (suhu sedang dan pH mendekati normal), tingkat
konversi yang lebih tinggi dan diperoleh reaksi yang lebih spesifik (Ridal, 2003).
Dekstrin adalah polimer dekstrosa dalam bidang farmasi digunakan sebagai
diluent tablet dan kapsul, pengikat, bahan selaput gula yang berfungsi sebagai
plasticizer, perekat dan agen pengetal (thickening agent) untuk suspensi (Rowe,
et al., 2009).
Dunia industri farmasi di Indonesia menggunakan dekstrin yang selama ini
diimport dari luar. Kebutuhan dekstrin dalam industri farmasi dari tahun ke tahun
semakin meningkat (Triyono, 2007). Volume import dekstrin Indonesia pada
tahun 2007 mencapai 39.309.703 kg senilai US$ 26.209.257. Itu meningkat dari
tahun sebelumnya yang hanya 36.747.033 kg senilai US$ 21.791.938
(Pudiastuti dan Pratiwi, 2013).
Berdasarkan uraian di atas maka dilakukan penelitian pembuatan dekstrin
dari pati umbi talas sehingga meningkatkan pemanfaatan pati umbi talas.
Kemudian dilakukan karakterisasi dekstin yang didapatkan menurut Standar
Nasional Indonesia (SNI 01-2593-1992).
1.2 Perumusan Masalah
a. Apakah dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode katalis asam memenuhi persyaratan SNI 01-25931992 ?
b. Apakah dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode enzimatis memenuhi persyaratan SNI 01-25931992 ?
5
c. Apakah terdapat perbedaan karakterisasi dekstrin yang diperoleh dari pati
umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) dengan metode katalis
asam dan metode enzimatis ?
1.3 Hipotesis
a. Dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott)
dengan metode katalis asam memenuhi persyaratan SNI 01-2593-1992.
b. Dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott)
dengan metode enzimatis memenuhi persyaratan SNI 01-2593-1992.
c. Terdapat perbedaan karakterisasi dekstrin yang diperoleh dari pati umbi
talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) dengan metode katalis asam
dan metode enzimatis.
1.4 Tujuan Penelitian
a. Mengetahui dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode katalis asam apakah memenuhi persyaratan SNI
01-2593-1992.
b. Mengetahui dekstrin dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.)
Schott) dengan metode enzimatis apakah memenuhi persyaratan SNI 012593-1992.
c. Mengetahui apakah terdapat perbedaan karakterisasi dekstrin yang
diperoleh dari pati umbi talas (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott)
dengan metode katalis asam dan metode enzimatis.
6
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian ini adalah untuk meningkatkan teknologi
formulasi khususnya dalam pembuatan bahan tambahan farmasi.
7