Skripsi Kimia:PENGARUH KONSENTRASI ENZIM DAN LAMA SAKARIFIKASI PADA HIDROLISIS ENZIMATIS TERHADAP PRODUKSI SIRUP GLUKOSA DARI PATI UBI KAYU (Manihot Esculenta)

BAB I  PENDAHULUAN  
1.6  Latar Belakang     Sirup  glukosa  (Glucose  syrup)  adalah  sejenis  gula  yang  termasuk  golongan  monosakarida  dengan  rumus  molekul  C 6H12O6.  Glukosa  digunakan  sebagai bahan baku industri makanan dan industri farmasi. Di antara kegunaannya  adalah  sebagai  campuran  industri  makanan  dan  minuman,  dengan  berjalannya  waktu  perkembangan  industri  makanan  dan  farmasi  yang  sekarang  cenderung  semakin  meningkat,  menjadikan  perusahaan  dan  pabrik-pabrik  gula  mempunyai  posisi strategis dalam transformasi ekonomi.
   Keberadaan  sirup  glukosa  yang  semakin  penting  karena  selain  dapat  dikonsumsi  langsung,  sirup  glukosa  juga  merupakan  bahan  baku  bagi  industri  makanan dan minuman, sampai pada tahun 2003 impor sirup  glukosa mencapai  12.396  kg  dan  kebutuhan  dalam  negeri  baru  terpenuhi 60%,  sehingga  impor  menjadi  pilihan.  Untuk  mengurangi  impor  sirup  glukosa  maka  produksi  sirup  glukosa  dalam  negeri  perlu  terus  dipacu,  di  samping mencari  alternatif  bahan  pemanis  lain  sebagai  substitusi  gula.  Pemanis  alternatif  yang  sekarang  sudah  digunakan  antara  lain  adalah  siklamat  dan  sakarin  yang  merupakan  pemanis  sintetis,  serta  pemanis  yang  terbuat  dari  pati  seperti  sirup  glukosa,  fruktosa,  maltosa, manitol, sorbitol, dan xilitol. Industri banyak menggunakan sirup glukosa  antara  lain  adalah  industri  permen,  minuman,  biskuit  dan  es  krim.  Pada  pembuatan es krim, glukosa dapat meningkatkan kehalusan tekstur dan menekan  17  titik beku, sementara untuk kue dapat menjaga kue tetap segar dalam waktu lama  dan  dapat  mengurangi  keretakan.  Untuk  permen  sirup  glukosa  lebih  disenangi  karena  mencegah  kerusakan  mikrobiologis  dan  memperbaiki  tekstur.  Pada  perkembangannya produk glukosa, dihasilkan glukosa  dalam bentuk tepung atau  yang  disebut  sebagai  tepung  gula.  Produk  ini  berwarna  putih,  manis  dan  telah  dicoba  di  pabrik  jeli  dan  dapat  bersaing  dengan  produk  dari  korea.  Sehingga  sampai saat ini banyak sekali berbagai upaya dilakukan untuk memproduksi sirup  glukosa dari berbagai jenis pati salah satunya daripati singkong (Anonim,2006).

  Pemanis  dari  bahan  pati  mempunyai  rasa  dan  kemanisan  hampir  sama  dengan gula tebu (sukrosa). Pemanis tersebut dibuatdari bahan berpati seperti ubi  kayu,  ubi  jalar,  sagu,  dan  pati  jagung.  Semua  bahan tersebut  melimpah  di  Indonesia. Di antara pemanis dari pati tersebut, sirup glukosa dan sirup fruktosa  mempunyai prospek paling baik untuk mensubstitusi gula pasir (Anonim, 2006).
 Allah  Swt  menciptakan  alam  dan  isinya  seperti  hewan  dan  tumbuhtumbuhan mempunyai hikmah yang amat besar, semuanyatidak ada yang sia-sia  dalam  ciptaan-Nya.  Manusia  diberikan  kesempatan  yang  seluas-luasnya  untuk  mengambil  manfaat  dari  hewan  dan  tumbuhan  (Ahmad,  2006).  Sebagaimana  firman Allah Swt dalam QS. Asy-Syu’ara: 7 yang berbunyi "Dan  apakah  mereka  tidak  memperhatikan  bumi,  berapakah  banyaknya  Kami  tumbuhkan di bumi itu berbagai macam tumbuh-tumbuhan yang baik"(QS.  asySyu’ara:7).
18     Shihab  (2002)  memberikan  tafsir  bahwa  Allah  Swt  menumbuhkan  dari  bermacam-macam  tumbuhan  yang  baik  yaitu  subur  dan  bermanfaat.  Seperti  halnya  dengan  ubi  kayu  yang  banyak  mengandung  karbohidrat  sehingga  dapat  dihidrolisis menjadi sirup glukosa yang bermanfaat untuk bahan pemanis.
Allah Swt juga berfirman dalam QS. An-Nahl: 11 yangberbunyi :  Dia  menumbuhkan  bagi  kamu  dengan  air  hujan  itu  tanam-tanaman;  zaitun,  korma,  anggur  dan  segala  macam  buah-buahan.  Sesungguhnya  pada  yang  demikian  itu  benar-benar  ada  tanda  (kekuasaan  Allah)  bagi  kaum  yang  memikirkan (QS. An-Nahl: 11).
   Berdasarkan  ayat  di  atas,  tersirat  makna  bahwasannya  di  balik  adanya  berbagai  tanaman  yang  ada  di  bumi,  terdapat  tanda-tanda  kekuasaan  Allah  Swt  bagi  kaum  yang  memikirkan.  Sebagai  contoh  adalah  tanaman  ubi  kayu  yang  merupakan penghasil ubi yang dapat dimanfaatkan sebagai sirup glukosa melalui  proses hidrolisis.
   Sirup glukosa dibuat melalui proses hidrolisis pati, dimanaproduksi sirup  glukosa  secara  hidrolisis  enzimatis  terjadi  melalui dua  tahapan,  yang  pertama  yaitu tahap likuifikasi dan tahap kedua adalah sakarifikasi. Likuifikasi merupakan  proses hidrolisis pati menjadi molekul-molekul yanglebih kecil dari oligosakarida  dengan menggunakan enzim  α-amilase sedangkan sakarifikasi merupakan proses  hidrolisis  lanjut,  dimana  maltodekstrin  sebagai  hasil  dari  tahap  likuifikasi  19  dihidrolisis  lebih  lanjut  menjadi  glukosa  oleh  enzim  tunggal  maupun  enzim  campuran. Kedua tahapan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah  konsentrasi enzim dan lamanya proses tahapan.
   Penelitian sirup glukosa yang ada saat ini, masih tahap sakarifikasi enzim  dengan  menggunakan  jenis  enzim  tunggal  yaitu  glukoamilase.  Akan  tetapi,  dengan  menggunakan  enzim  campuran  yaitu  pullulanase dengan  glukoamilase  atau yang disebut sebagai dextroxyme dapat menghasilkan sirup glukosa dengan  “Dextrose  Equivalent”  (DE)  lebih  besar  dari  96,  dengan  tidak  mengencerkan  subtrat secara berlebihan atau menggunakan glukoamilase terlalu banyak (W.Tri,  2006).  Menurut  hasil  penelitian  Slominska,  dkk  (2003),  pembuatan  glukosa  dengan  menggunakan  dua  tahapan  hidrolisis,  yaitu  tahapan  likuifikasi  menggunakan  Termamyl  dan  sakarifikasi  menggunakan  Dextrozyme  yang  merupakan  campuran  pullulanase  dan  glukoamilase  dapat  meningkatkan  kadar  glukosa dan nilai “Dextrose Equivalent” (DE) dibandingkan dengan penggunaan  Termamyl  dan  Dextrozyme  secara  bersamaan  dalam  satu tahapan  serta  dalam  waktu yang sama pada pati kentang, pati gandum dan pati jagung.
   Penelitian  pembuatan  sirup  glukosa  dari   berbagai  bahan  baku  telah  banyak  dilakukan  diantaranya  oleh  Moruta  (1998)  dengan  menggunakan  pati  jagung  serta  Ayernor,  dkk  (2002)  pada  ubi  kayu  dengan  menggunakan  enzim  glukoamilase  dengan  variasi  konsentrasi  pada  tahapan  sakarifikasi.  Sementara  Slominska, dkk (2003), melakukan penelitian sirup glukosa dengan menggunakan  lama waktu yang berbeda 24-72 jam pada tahapan sakarifikasi dan menggunakan  Dextrozyme  yang  merupakan  perpaduan  enzim  glukoamilase  dan  pullulanase  20  pada  pati  jagung,  kentang  dan  gandum.  Perbedaan  lama  sakarifikasi  tersebut  diduga menghasilkan jumlah dextrose (glukosa) yang berbeda.
   Oleh  karena  itu,  perlu  dikaji  pembuatan  sirup  glukosa  pada  tahap  sakarifikasi dari pati ubi kayu menggunakan enzim tipe lain seperti Optimax 4060  VHP  serta  interval  waktu  sakarifikasi  yang  berbeda  untuk  menghasilkan  sirup  glukosa kadar glukosa dan nilai Dextrose Equivalent(DE) yang berbeda.
1.7  Rumusan Masalah   Berdasarkan  latar  belakang  di  atas,  maka  rumusan  masalah  dari  penelitian  ini adalah:  a.  Bagaimana  pengaruh  konsentrasi  enzim  sakarifikasi  terhadap  kadar  sirup  glukosa yang dihasilkan?  b.  Bagaimana  pengaruh  lama  waktu  sakarifikasi  terhadap kadar  sirup  glukosa  yang dihasilkan?  1.8  Tujuan Penelitian   Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh konsentrasi  enzim  Optimax  4060  VHP  dan  lama  sakarifikasi  yang  terbaik dalam  pembuatan  sirup  glukosa dari pati ubi kayu secara hidrolisis enzimatis.
21  1.9  Batasan Masalah   Batasan masalah penelitian ini dibatasi pada :  a.  Pati ubi kayu yang diproduksi oleh PT. Budi Acid jaya  b.  Enzim  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  pada  likuifikasi  enzim  Liquozyme Supra dan pada sakarifikasi enzim Optimax4060 VHP  c.  Kondisi yang diamati adalah konsentrasi optimum enzim Optimax 4060 VHP  dan waktu optimum sakarifikasi untuk memperoleh sirup glukosa terbaik.

d.  Penentuan  nilai  Dextrose  Equivalen  (DE)  hasil  hidrolisis  menggunakan  metode Eynon-Lane  e.  Penentuan  presentase  glukosa  hasil  hidrolisis  menggunakan  metode  High  Performance Liquid Chromatographic (HPLC)  1.10  Manfaat Penelitian   Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai  konsentrasi enzim Optimax 4060 VHP dan lama sakarifikasi yang terbaik dalam  pembuatan  sirup  glukosa  dari  pati  ubi  kayu  serta  memberikan  alternatif  peningkatan  nilai  ekonomi  dan  pemanfaatan  ubi  kayu  sebagai  bahan  baku  pembuatan sirup glukosa.

Download lengkap Versi PDF