Sintesis Pati Sitrat Dari Pati Singkong (Manihot utilissima P.) Dengan Metode Basah (Adebiyi)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu sumber hayati yang banyak terdapat di Indonesia dan potensial
untuk dikembangkan serta digunakan dalam industri farmasi adalah pati.
Indonesia sangat kaya akan jenis tanaman penghasil pati seperti singkong. Saat ini
pemanfaatan singkong sebagai tanaman penghasil pati hanya sekitar 10% dari
total pemanfaatan singkong sebagai bahan makanan dan industri lain. Dengan
teknologi proses produksi yang digunakan petani atau industri kecil selama ini,
pati singkong belum dapat memenuhi kebutuhan dan persyaratan di industri
farmasi (Rukmana, 2002).
Pati singkong sudah sejak lama diproduksi di berbagai daerah di
Indonesia, akan tetapi hanya sebagian kecil saja yang diproduksi dengan kualitas
pharmaceutical grade. Selain itu pati singkong memiliki manfaat yang besar
untuk bahan makanan, maka pemanfaatannya dalam bidang farmasi terabaikan.
(Rukmana, 2002).
Pati adalah polisakarida alami dengan bobot molekul tinggi yang terdiri
dari unit-unit glukosa. Umumnya pati mengandung dua tipe polimer glukosa,
yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa adalah komponen pati yang mempunyai
rantai lurus dan larut dalam air, umumnya amilosa menyusun pati 17 - 21 %,
terdiri dari satuan glukosa yang bergabung melalui ikatan 1,4-α-glikosida dan
amilopektin adalah suatu polisakarida yang jauh lebih besar dari amilosa yang
mengandung 1000 satuan glukosa atau lebih per molekul yang dihubungkan
dengan ikatan 1,6-α-glikosida (Fessenden dan Fessenden, 1991).
1
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan pati dalam bidang farmasi terutama pada formula sediaan
tablet, baik sebagai pengisi, penghancur maupun sebagai bahan pengikat (Alanazi,
dkk., 2008). Pati yang sering digunakan di industri farmasi ada dua macam yaitu
pati alami dan pati termodifikasi. Pati dalam bentuk alami (native starch) adalah
pati yang dihasilkan dari sumber umbi-umbian dan belum mengalami perubahan
sifat fisik dan kimia atau diolah secara kimia-fisika. Pati ini banyak digunakan di
industri makanan dan farmasi sebagai bahan pengisi (filler) dan pengikat (binder)
dalam pembuatan tablet, pil dan kapsul. Namun, pati ini mempunyai dua
keterbatasan besar dalam membentuk tablet yang baik, yaitu tidak mempunyai
daya alir (fluiditas) dan kompaktibilitas. Oleh karena itu pati jenis ini belum
banyak dipakai dalam formulasi tablet (Whistler, 1984).
Menurut Koswara (2006), pati yang belum dimodifikasi mempunyai
beberapa kekurangan yaitu membutuhkan waktu pemasakan yang lama
(membutuhkan energi tinggi), pasta yang terbentuk keras dan tidak bening,
sifatnya terlalu lengket, tidak tahan dengan perlakuan asam, kekentalannya
rendah, kelarutannya rendah dan kekuatan pengembangnya juga rendah. Kendalakendala tersebut menyebabkan penggunaan pati terbatas dalam industri pangan,
maka dikembangkan teknologi untuk memodifikasi pati sehingga diperoleh pati
yang mempunyai karakteristik yang lebih baik.
Pati termodifikasi diperoleh dengan menggunakan asam anorganik
maupun asam organik dimana gugus hidroksilnya telah diubah melalui reaksi
antara alkohol dan asam karboksilat (Fleche, 1985). Asam sitrat merupakan asam
makanan yang paling sering digunakan. Asam sitrat mudah didapat, melimpah,
relatif tidak mahal, sangat mudah larut, memiliki kekuatan asam yang tinggi,
2
Universitas Sumatera Utara
tersedia sebagai granul halus, mengalir bebas, tersedia dalam bentuk anhidrat dan
monohidrat berkualitas makanan. Asam sitrat monohidrat mencair pada suhu
100oC. Asam ini kehilangan air pada suhu 60oC, menjadi anhidrat pada suhu
130oC (Siregar dan Wikarsa, 2010).
Pada penelitian Adebiyi dan kawan kawan (2011), pati sitrat dibuat
dengan mereaksikan pati kecondang (Tacca involucrata) dan asam sitrat pada
temperatur yang tinggi. Ketika asam sitrat dipanaskan, akan mengalami dehidrasi
dan membentuk anhidrida. Kemudian sitrat anhidrida dapat bereaksi dengan pati
dan menghasilkan pati sitrat. Pati sitrat tidak larut dalam air tetapi memiliki sifat
alir dan daya pengembang yang baik.
Berdasarkan hal di atas, maka peneliti tertarik untuk memodifikasi pati
singkong secara kimia dengan metode Adebiyi dengan variasi asam sitrat
sehingga dapat digunakan baik sebagai pengisi, penghancur maupun sebagai
bahan pengikat.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka permasalahan dalam penelitian ini dapat
dirumuskan sebagai berikut:
a. Apakah pati singkong dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan pati
sitrat?
b. Apakah variasi jumlah asam sitrat berpengaruh terhadap karakteristik pati
sitrat secara kualitatif?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka yang menjadi hipotesis
dalam penelitian ini adalah:
3
Universitas Sumatera Utara
a. Pati singkong dapat digunakan sebagai bagan dasar pembuatan pati sitrat.
b. Variasi jumlah asam sitrat berpengaruh terhadap karakteristik pati sitrat
secara kualitatif
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan hipotesis di atas, maka yang menjadi tujuan dalam penelitian
ini adalah:
a. Untuk dapat menggunakan pati singkong sebagai bahan dasar pada
pembuatan pati sitrat.
b. Untuk mengetahui karakteristik pati sitrat secara kualitatif dengan adanya
variasi jumlah asam sitrat terhadap pati singkong.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah untuk memberikan
informasi bahwa pati singkong dapat dimodifikasi menjadi pati sitrat dan dengan
konsentrasi asam sitrat yang terbaik dan dapat digunakan dalam pembuatan pati
sitrat.
4
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu sumber hayati yang banyak terdapat di Indonesia dan potensial
untuk dikembangkan serta digunakan dalam industri farmasi adalah pati.
Indonesia sangat kaya akan jenis tanaman penghasil pati seperti singkong. Saat ini
pemanfaatan singkong sebagai tanaman penghasil pati hanya sekitar 10% dari
total pemanfaatan singkong sebagai bahan makanan dan industri lain. Dengan
teknologi proses produksi yang digunakan petani atau industri kecil selama ini,
pati singkong belum dapat memenuhi kebutuhan dan persyaratan di industri
farmasi (Rukmana, 2002).
Pati singkong sudah sejak lama diproduksi di berbagai daerah di
Indonesia, akan tetapi hanya sebagian kecil saja yang diproduksi dengan kualitas
pharmaceutical grade. Selain itu pati singkong memiliki manfaat yang besar
untuk bahan makanan, maka pemanfaatannya dalam bidang farmasi terabaikan.
(Rukmana, 2002).
Pati adalah polisakarida alami dengan bobot molekul tinggi yang terdiri
dari unit-unit glukosa. Umumnya pati mengandung dua tipe polimer glukosa,
yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa adalah komponen pati yang mempunyai
rantai lurus dan larut dalam air, umumnya amilosa menyusun pati 17 - 21 %,
terdiri dari satuan glukosa yang bergabung melalui ikatan 1,4-α-glikosida dan
amilopektin adalah suatu polisakarida yang jauh lebih besar dari amilosa yang
mengandung 1000 satuan glukosa atau lebih per molekul yang dihubungkan
dengan ikatan 1,6-α-glikosida (Fessenden dan Fessenden, 1991).
1
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan pati dalam bidang farmasi terutama pada formula sediaan
tablet, baik sebagai pengisi, penghancur maupun sebagai bahan pengikat (Alanazi,
dkk., 2008). Pati yang sering digunakan di industri farmasi ada dua macam yaitu
pati alami dan pati termodifikasi. Pati dalam bentuk alami (native starch) adalah
pati yang dihasilkan dari sumber umbi-umbian dan belum mengalami perubahan
sifat fisik dan kimia atau diolah secara kimia-fisika. Pati ini banyak digunakan di
industri makanan dan farmasi sebagai bahan pengisi (filler) dan pengikat (binder)
dalam pembuatan tablet, pil dan kapsul. Namun, pati ini mempunyai dua
keterbatasan besar dalam membentuk tablet yang baik, yaitu tidak mempunyai
daya alir (fluiditas) dan kompaktibilitas. Oleh karena itu pati jenis ini belum
banyak dipakai dalam formulasi tablet (Whistler, 1984).
Menurut Koswara (2006), pati yang belum dimodifikasi mempunyai
beberapa kekurangan yaitu membutuhkan waktu pemasakan yang lama
(membutuhkan energi tinggi), pasta yang terbentuk keras dan tidak bening,
sifatnya terlalu lengket, tidak tahan dengan perlakuan asam, kekentalannya
rendah, kelarutannya rendah dan kekuatan pengembangnya juga rendah. Kendalakendala tersebut menyebabkan penggunaan pati terbatas dalam industri pangan,
maka dikembangkan teknologi untuk memodifikasi pati sehingga diperoleh pati
yang mempunyai karakteristik yang lebih baik.
Pati termodifikasi diperoleh dengan menggunakan asam anorganik
maupun asam organik dimana gugus hidroksilnya telah diubah melalui reaksi
antara alkohol dan asam karboksilat (Fleche, 1985). Asam sitrat merupakan asam
makanan yang paling sering digunakan. Asam sitrat mudah didapat, melimpah,
relatif tidak mahal, sangat mudah larut, memiliki kekuatan asam yang tinggi,
2
Universitas Sumatera Utara
tersedia sebagai granul halus, mengalir bebas, tersedia dalam bentuk anhidrat dan
monohidrat berkualitas makanan. Asam sitrat monohidrat mencair pada suhu
100oC. Asam ini kehilangan air pada suhu 60oC, menjadi anhidrat pada suhu
130oC (Siregar dan Wikarsa, 2010).
Pada penelitian Adebiyi dan kawan kawan (2011), pati sitrat dibuat
dengan mereaksikan pati kecondang (Tacca involucrata) dan asam sitrat pada
temperatur yang tinggi. Ketika asam sitrat dipanaskan, akan mengalami dehidrasi
dan membentuk anhidrida. Kemudian sitrat anhidrida dapat bereaksi dengan pati
dan menghasilkan pati sitrat. Pati sitrat tidak larut dalam air tetapi memiliki sifat
alir dan daya pengembang yang baik.
Berdasarkan hal di atas, maka peneliti tertarik untuk memodifikasi pati
singkong secara kimia dengan metode Adebiyi dengan variasi asam sitrat
sehingga dapat digunakan baik sebagai pengisi, penghancur maupun sebagai
bahan pengikat.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka permasalahan dalam penelitian ini dapat
dirumuskan sebagai berikut:
a. Apakah pati singkong dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan pati
sitrat?
b. Apakah variasi jumlah asam sitrat berpengaruh terhadap karakteristik pati
sitrat secara kualitatif?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka yang menjadi hipotesis
dalam penelitian ini adalah:
3
Universitas Sumatera Utara
a. Pati singkong dapat digunakan sebagai bagan dasar pembuatan pati sitrat.
b. Variasi jumlah asam sitrat berpengaruh terhadap karakteristik pati sitrat
secara kualitatif
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan hipotesis di atas, maka yang menjadi tujuan dalam penelitian
ini adalah:
a. Untuk dapat menggunakan pati singkong sebagai bahan dasar pada
pembuatan pati sitrat.
b. Untuk mengetahui karakteristik pati sitrat secara kualitatif dengan adanya
variasi jumlah asam sitrat terhadap pati singkong.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah untuk memberikan
informasi bahwa pati singkong dapat dimodifikasi menjadi pati sitrat dan dengan
konsentrasi asam sitrat yang terbaik dan dapat digunakan dalam pembuatan pati
sitrat.
4
Universitas Sumatera Utara