4.2. Bahan dan Metode 4.2.1. Bahan
Ampas tapioka yang digunakan pada penelitian ini sama dengan yang digunakan pada penelitian sebelumnya Bab II dan III. Karbon aktif yang
digunakan, dua jenis, dipilih yang berbentuk granul agar lebih mudah ditangani, dan keduanya mempunyai luas permukaan yang sangat berbeda. Karbon aktif 1
KA1 diperoleh dari dari Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., Jepang, sedangkan karbon aktif 2 KA2 diperoleh dari Bratachem, Bogor. Asam sulfat dan reagen
lain yang digunakan mempunyai kualitas untuk analisis.
4.2.2. 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 dapat dilihat pada Lampiran 2.
4.2.3. Hidrolisis ampas tapioka menggunakan pemanasan gelombang mikro
Suspensi bahan dalam asam sulfat 1g20 mL disiapkan di dalam tabung Teflon
®
berkapasitas 100 mL dan diaduk menggunakan pengaduk magnetik agar diperoleh suspensi yang homogen. Karbon aktif 1g ditambahkan ke dalam
contoh dengan perlakuan penambahan karbon aktif. Tabung Teflon
®
dan isinya diletakkan pada dudukannya yang berbentuk silinder dengan kapasitas 6 tabung.
Campuran kemudian dihidrolisis di dalam oven gelombang mikro SHARP R- 360JS yang mempunyai frekuensi 2.450 MHz, daya output 1.100 W. Iradiasi
dilakukan pada tingkat daya 30 dan 50 atau setara dengan 330 W dan 550 W selama 5, 7,5 dan 10 menit. Setelah iradiasi gelombang mikro, campuran dalam
tabung segera didinginkan dengan merendamnya dalam bak berisi es.
4.2.4. Analisis fraksi terlarut dan residu hidrolisat ampas tapioka
Kadar padatan terlarut dalam fraksi terlarut hidrolisat ampas tapioka ditentukan menggunakan ATAGO Hand Refractometer N-20. Kadar glukosa, pH,
absorbansi pada panjang gelombang 490 nm serta kadar hidroksi metil furfural HMF ditentukan menggunakan metode seperti yang dijelaskan pada Bab 2.2.4.
Hasil glukosa dihitung berdasarkan kadar pati dalam bahan starch-based theoretical yield
. Prosedur analisis yang rinci disajikan pada Lampiran 3. Sejumlah kecil residu ampas tapioka diambil dari dalam hidrolisat,
kemudian dicuci dengan air suling tiga kali, dikeringkan menggunakan pengering beku, lalu diamati morfologinya menggunakan Scanning Electron Microscope
SEM Zeiss Evo50-05-87.
4.2.5. Optimasi hidrolisis asam ampas tapioka menggunakan iradiasi gelombang mikro
4.2.5.1. Percobaan tunggal pada konsentrasi substrat rendah
Beberapa percobaan tunggal pada konsentrasi substrat rendah 5 bv dilakukan untuk mempelajari pengaruh lama pemanasan dan konsentrasi asam
sulfat terhadap hasil hidrolisis, serta untuk menentukan selang lama pemanasan dan konsentrasi asam yang akan digunakan sebagai faktor atau peubah bebas
dalam proses optimasi menggunakan Central Composite Design CCD. Mula- mula hidrolisis dilakukan dengan konsentrasi asam sulfat 0,5 selama 5, 7,5, 10
dan 12,5 menit. Selanjutnya, percobaan dilakukan dengan konsentrasi asam sulfat 0,1-0,8 selama 10 menit. Setelah itu, percobaan dilakukan pada konsentrasi
substrat 5, 10, 15, 20 dan 25 bv dengan asam sulfat 0,5 selama 10 menit. Semua percobaan dilakukan pada tingkat daya 550 W.
4.2.5.2. Optimasi hidrolisis dengan CCD dan RSM
Optimasi dilakukan pada konsentrasi substrat 20 terhadap dua faktor, yaitu konsentrasi asam sulfat dan lama pemanasan. Hasil glukosa digunakan sebagai
peubah respon. Optimasi dilakukan menggunakan Rotatable CCD Cochran dan Cox 1992 dengan nilai
α 1,414. Jumlah titik percobaan 13, terdiri dari 2
2
titik faktorial, 4 titik bintang dan 5 titik pusat, masing-masing dengan 2 ulangan.
Model polinomial kuadratik dibangun pada data menggunakan persamaan regresi sebagai berikut.
Y = b + b
1
X
1
+ b
2
X
2
+ b
11
X
1 2
+ b
22
X
2 2
+ b
12
X
1
X
2
