bab ii sirup glukosa

14
4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umbi Dahlia Dahlia (  Dahlia pinnata Cav) merupakan tanaman perdu yang berbunga di sepanjang musim. Bentuk bunga dahlia dapat dilihat pada Gambar 2.1. Gambar 2.1. Bunga dahlia (Sumber: https://pix abay.com/) Umbi dari tanaman dahlia terhubung pada pangkal batang, pada bagian ini setiap tunas baru dihasilkan (Abddillah, 2012). Setiap tunas terdiri dari hanya satu umbi, sehingga apabila dilakukan perbanyakan vegetatif yang berasal dari umbi, mata tunas di bagian pangkal umbi harus disertakan dan tidak boleh terpotong (Cornell, 2003). Komposisi Bunga dahlia dapat dilihat pada Tabel 2.1.  Tabel 2.1. Komposisi umbi bunga dahlia No. Komposisi Kadar %/% berat kering 1 Karbohidrat 76,8-82,80 1.1 Inulin 69,26-75,48 1.2 Gula reduksi 4,4-6,6 2 Serat 3,3-5,4 3 Lemak 0,5-1,0 4 Protein 3,9-5,7 5 Abu 0,2-0,4 Sumber : Saryono, dkk (1998) Bentuk morfologi tanaman dahlia dapat dilihat pada Gambar 2.2.  Gambar 2.2.Morfologi tanaman dahlia (Sumber: https://swasem badaacid.wor dpress.com/)

Upload: bhysimply

Post on 05-Jul-2018

233 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 1/14

4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1  Umbi Dahlia

Dahlia ( Dahlia pinnata Cav) merupakan tanaman perdu yang berbunga di

sepanjang musim. Bentuk bunga dahlia dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Bunga dahlia(Sumber: https://pixabay.com/)

Umbi dari tanaman dahlia terhubung pada pangkal batang, pada bagian ini

setiap tunas baru dihasilkan (Abddillah, 2012). Setiap tunas terdiri dari hanya satu

umbi, sehingga apabila dilakukan perbanyakan vegetatif yang berasal dari umbi,

mata tunas di bagian pangkal umbi harus disertakan dan tidak boleh terpotong

(Cornell, 2003). Komposisi Bunga dahlia dapat dilihat pada Tabel 2.1. 

Tabel 2.1.  Komposisi umbi bunga dahliaNo. Komposisi Kadar %/% berat kering

1 Karbohidrat 76,8-82,80

1.1 Inulin 69,26-75,48

1.2 Gula reduksi 4,4-6,6

2 Serat 3,3-5,4

3 Lemak 0,5-1,0

4 Protein 3,9-5,7

5 Abu 0,2-0,4

Sumber : Saryono, dkk (1998)

Bentuk morfologi tanaman dahlia dapat dilihat pada Gambar 2.2. 

Gambar 2.2.Morfologi tanaman dahlia(Sumber: https://swasembadaacid.wordpress.com/)

Page 2: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 2/14

5

Tiga lokasi penting yang dapat dijadikan pembudidayaan bunga dahlia yaitu

Kota Bukit Tinggi, Kabupaten Agam dan Solok Selatan. Bukit Tinggi dan

Kabupaten Agam sudah dicanangkan menjadi The City of Dahlia  sehingga

 penanaman bunga dahlia tidak hanya untuk hiasan melainkan untuk produksi

inulin. 

2.2  Pati

Pati murni mengandung granula mikro yang mengandung struktur internal

yang kompleks. Pada suhu kamar granula dapat larut dalam air. Namun jika

dipanaskan hingga suhu 60oC granula akan lumer menghasilkan kenaikan

viskositas (kekentalan). Pati (C6H10O5)n  telah dikenal di Mesir sejak 4000 tahun

sebelum Masehi. Pati adalah salah satu jenis polisakarida yang amat luas tersebar

di alam. Bahan ini disimpan sebagai cadangan makanan bagi tumbuh-tumbuhan di

dalam biji buah (padi, jagung, gandum, jawawut, sorghum dan lain-lain), di dalam

umbi (umbi dahlia, ubi kayu, ubi jalar, huwi, talas, kentang dan lain-lain) dan

 pada batang (aren, sagu dan lain-lain).

Di dalam sel pati terdapat dalam bentuk ikatan dengan air, lemak, silikat

serta senyawa-senyawa lainnya terutama fosfat. Di lihat dari susunan kimianya, pati adalah polimer dari glukosa atau maltosa. Unit terkecil di dalam rantai pati

adalah glukosa yang merupakan hasil proses fotosintesa di dalam bagian tubuh

tumbuh-tumbuhan yang mengandung khlorofil.

Pati umumnya terdiri dari dua fraksi yaitu amilosa dan amilopektin.

Perbedaannya antara lain ialah bahwa fraksi amilosa itu tidak bercabang

sedangkan fraksi amilopektin bercabang. Jenis ikatan antara dua sakarida adalah

1,4-α-glukosidik. Bila ada cabang maka ikatan cabang adalah 1,6-α-glukosidik

(Martoharsono, 1990).

Berdasarkan jumlah molekul glukosa di dalam pati, susunan kimia pati

sangat bervariasi, bergantung pada tanaman asal pati tersebut. Walaupun

demikian, secara garis besar pati dapat dibedakan atas:

Page 3: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 3/14

6

1. Amilosa

Di dalam amilosa, molekul-molekul glukosa saling bergandengan. Molekul

amilosa terdiri dari 70 hingga 350 unit glukosa yang berikatan membentuk

rantai lurus. Kira-kira 20% pati adalah amilosa.

2. Amilopektin

Pada amilopektin, sebagian dari molekul-molekul glukosa di dalam rantai

 percabangannya saling berikatan. Molekul ini terdiri dari hingga 100.000 unit

glukosa yang berikatan membentuk struktur rantai cabang (Gaman dan

Sherrington, 1992).

Pati dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga

menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat dilakukan dengan larutan enzim

amilase. Dalam ludah dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat

amilase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat dalam makanan kita. Oleh

enzim amilase, amilosa diubah menjadi maltosa dalam bentuk betha maltosa

(Poedjiadi,A,1994).

Beberapa sifat pati adalah mempunyai rasa yang tidak manis, tidak larut

dalam air dingin tetapi di dalam air panas dapat membentuk sel yang bersifat

kental dan sifat kekentalannya ini dapat digunakan untuk mengatur tekstur

makanan dan sifat jelnya dapat diubah oleh gula atau asam (Winarno, F.G, 1986).

2.3  Sirup Glukosa

Menurut SNI 01-2978-1992, sirup glukosa adalah cairan jernih dan kental

dengan komponen utamanya glukosa, yang diperoleh dari hidrolisis pati dengan

cara kimia atau enzimatik. Sirup glukosa yang mempunyai nama lain dectrose

adalah salah satu produk bahan pemanis makanan dan minuman berbentuk cairan,tidak berbau dan tidak berwarna tetapi memiliki rasa manis yang tinggi.

Pembuatan sirup glukosa atau sering juga disebut gula cair ini menggunakan

 bahan baku yang berasal dari pati umbi-umbian seperti pati dari ubi jalar, ubi

ganyong, garut, kimpul, ataupun suweg yang kurang dimanfaatkan dan

dikembangkan di Indonesia. Pembuatan sirup glukosa menggunakan bahan umbi

dahlia masih jarang dilakukan, melihat umbi dahlia juga merupakan sumber

karbohidrat yang kaya akan gula oleh karena itu dilakukan penelitian pembuatan

Page 4: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 4/14

7

sirup dengan bantuan enzimdan diharapkan menjadi alternatif pengganti gula pasir

(sukrosa) untuk memenuhi kebutuhan pokok pangan penduduk Indonesia.

Pembuatan sirup glukosa secara enzimatis dapat dikembangkan di pedesaan

karena tidak banyak menggunakan bahan kimia sehingga aman dan tidak

mencemarilingkungan. Bahan lain yang diperlukan adalah enzim amilase. Proses

hidrolisis pada dasarnya adalah pemutusan rantai polimer pati (C6H10O5)n menjadi

unit-unit monosakarida (C6H12O6)(Meyer.,1978). Untuk sirup glukosa dapat

dihilat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Sirup glukosa(Sumber: http://industriubikayu.blogspot.co.id)

Syarat Baku Mutu Sirup Glukosa dapat dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2. Syarat mutu sirup glukosa SNI 01-3544-1994

No KriteriaUji Satuan Persyaratan

1. Keadaan :1.1

 

Aroma1.2 Rasa

1.3 Warna1.4 Air1.5 Abu

--

-% (b/b)% (b/b)

TidakBerbauManis

TidakBerwarnaMaks 20Maks 1

2. Jumlahgula(dihitungsebagaisakarosa)

% (b/b) Min 65

3. BahanTambahanMakanan :3.1 Pemanisbuatan - Tidakbolehada

4. Cemaranlogam :

  Timah (Pb)

 

Tembaga (Cu)  Seng (Zn)

mg/kg

mg/kgmg/kg

Maks 10

Maks 10Maks 25

5. CemaranArsen (As) mg/kg Maks 0,5

6. CemaranMikroba :

6.1 Angkalempeng total6.2 Coliform6.3 E. Coli6.4 Salmonella6.5 S.Aureus

6.6 Vibrio cholera6.7 Kapang

6.8 Khamir

Koloni/mlAPM/mlAPM/ml

Koloni/mlKoloni/ml

Koloni/mlKoloni/ml

Koloni/ml

Maks 5x102

Maks 20<3

 Negatif0

 NegatifMaks 50

Maks 50

Sumber: StandarisasiNasional Indonesia (1994)

Page 5: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 5/14

8

Glukosa adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai

sumber  tenaga bagi hewan dan tumbuhan.  Glukosa merupakan salah satu hasil

utama fotosintesis dan awal bagi respirasi.  Bentuk alami (D-glukosa) disebut

 juga dekstrosa, terutama pada industri pangan.struktur kimia glukosa dapat dilihat

 pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Struktur kimia Glukosa

(Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Glukosa)

Glukosa C6H12O6 atau H-(C=O)-(CHOH)5-H, dengan berat molekul 180.18

adalah heksosa-monosakarida yang mengandung enam atom karbon. Glukosa

merupakan aldehida (mengandung gugus -CHO). Lima karbon dan

satu oksigennya membentuk cincin yang disebut “cincin piranosa”, bentuk paling

stabil untuk  aldosa berkabon enam. Dalam cincin ini, tiap karbon terikat pada

gugus sampinghidroksil dan hidrogen kecuali atom kelimanya, yang terikat pada

atom karbon keenam di luar cincin, membentuk suatu gugus CH2OH. Struktur

cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan bentuk yang lebih reaktif, yang

 proporsinya 0.0026% pada pH 7.

Glukosa merupakan sumber tenaga. Kita dapat menduga alasan mengapa

glukosa dan bukan monosakarida lain seperti fruktosa, begitu banyak digunakan.

Glukosa dapat dibentuk dari formaldehida  pada keadaan abiotik,  sehingga akan

mudah tersedia bagi sistem biokimia primitif. Hal yang lebih penting bagi

organisme tingkat atas adalah kecenderungan glukosa, dibandingkan dengan gula

heksosa lainnya, yang tidak mudah bereaksi secara nonspesifik dengan

gugus amino suatu protein. Bentuk rantai glukosa dapat dilihat pada gambar 2.5.

Page 6: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 6/14

9

Gambar 2.5. Bentuk rantai D-Glukosa(Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Glukosa)

Permasalahan pada industri glukosa saat ini adalah kontinuitas penyediaan

 bahan baku dan fluktuasi harga bahan baku. Pada Pembuatan produk es krim,

glukosa dapat meningkatkan kehalusan tekstur dan menekan titik beku dan untuk

kue dapat menjaga kue tetap segar dalam waktu lama dan mengurangi keretakan.

Untuk permen, glukosa lebih disenangi karena dapat mencegah kerusakan

mikrobiologis dan memperbaiki tekstur (Richanaet. al., 1999).

Proses pembuatan sirup glukosa dapat dibuat dari bahan-bahan yang banyak

terkandung di alam, seperti ubi kayu, jagung, ubi jalar, kimpul dan juga umbi

dahlia yang mana bahan-bahan tersebut banyak mengandung gula/tinggi akan

kandungan gula. Contoh proses hidrolisis pati menjadi molekul glukosa dapat

dilihat pada gambar reaksi dibawah ini.

Reaksi hidrolisis:

(C6H10O5)n + nH2O  ——— -> nC6H12O6

2.4 Enzim

Enzim merupakan senyawa protein kompleks yang dihasilkan oleh sel-sel

organisme dan berfungsi sebagai katalisator suatu reaksi kimia. Kerja enzimsangat spesifik, karena strukturnya hanya dapat mengkatalisis satu tipe reaksi

kimia saja dari suatu substrat seperti hidrolisis, oksidasi dan reduksi (Purba,

2006). Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis

(senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu

reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat

 perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk.

α-amilase 

Page 7: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 7/14

10

Enzim yang digunakan dalam pembuatan sirup glukosa dengan metode

enzimatis adalah enzim alfa amylase/α-amilase dan enzim amiloglukosidase

(AMG). Penggunaan kedua enzim tersebut dimaksudkan untuk mengubah

komponen pati yang merupakan polisakarida menjadi glukosa serta gula-gula

sederhana lainnya yang merupakan monosakarida.

Proses produksi sirup glukosa dengan hidrolisis enzim meliputi beberapa

tahapan dalam mengkonversi pati yaitu gelatinisasi, likuifikasi, sakarifikasi,

 penjernihan, penetralan dan evaporasi. Gelatinisasi merupakan pembentukan

suspensi kental dari granula pati. Tahap likuifikasi adalah proses hidrolisis pati

menjadi dekstrin/parsial oleh α-amilase pada suhu di atas suhu gelatinisasi dan pH

optimum aktivitas α-amilase, selama waktu yang telah ditentukan untuk setiap

 jenis enzim dan sakarifikasi yaitu proses lebih lanjut dari hidrolisis untuk

menghasilkan glukosa dengan bantuan enzim glukoamilase. (Chaplin dan Buckle,

1990).

 Nilai ekuivalen dekstrosa (DE) sirup glukosa yang tinggi dapat diperoleh

dengan optimalisasi proses likuifikasi dan sakarifikasi, sedangkan kadar padatan

kering dan warna sirup glukosa yang sesuai standar (SNI) diperoleh dengan proses

evaporasi. Proses evaporasi yang dilakukan pada kondisi vakum atau pada

tekanan dibawah 1 atm. Menurut Sa’id (1987), proses pemanasan pada sirup

glukosa dapat menyebabkan pembentukan warna. Gula sederhana terutama

dekstrosa mudah mengalami reaksi browning non-enzimatik yang menghasilkan

warna coklat. Bila iod sudah menunjukkan warna coklat berarti amilosa sudah

terdegradasi (nilai DE sekitar 8,0-14,0) maka proses likuifikasi sudah selesai

(Richana et. al., 1999).

Bahan pembantu yang digunakan dalam pembuatan sirup glukosa adalahenzim α-amilase, glukoamilase, karbon aktif, resin, bahan kimia NaOH untuk

 pengatur pH. Pada penelitian kali ini kami hanya menggunakan α-amilase sebagai

katalis dan NaOH untuk mengatur pH.

Selanjutnya dilakukan proses pemucatan, penyaringan dan penguapan.

Pemucatan bertujuan untuk menghilangkan bau, warna, kotoran dan

menghentikan aktivitas enzim. Absorber yang digunakan adalah karbon aktif.

Page 8: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 8/14

11

Hidrolisa enzim dilakukan menggunakan bantuan enzim α-amilase dan

enzim glukoamilase (amiloglukosidase). Hidrolisa enzim lebih banyak

memberikan keuntungan dibandingkan dengan hidrolisa asam. Hidrolisa enzim

menghasilkan konversi yang lebih besar jika dibandingkan dengan hidrolisa asam.

Hidrolisa enzim juga dapat mencegah adanya reaksi efek samping karena sifat

katalis enzim sangat spesifik, sehingga dapat mempertahankan rasa dan aroma

 bahan dasar.

2.5 Enzim Amilase

Amilase adalah kelompok enzim yang memiliki kemampuan memutuskan

ikatan glikosida yang terdapat pada senyawa polimer karbohidrat. Hasil molekul

amilum ini akan menjadi monomer-monomer yang lebih sederhana. Amilase

dihasilkan oleh berbagai jenis organisme hidup, mulai dari tumbuhan, hewan,

manusia bahkan pada mikroorganisme seperti bakteri dan fungi. Kelompok enzim

ini memiliki banyak variasi dalam aktivitasnya, sangat spesifik, tergantung pada

sumber organismenya dan tempatnya bekerja (Dessy, 2008: 30). Enzim amilase

dikelompokkan menjadi tiga golongan enzim, yaitu:

a. 

Alfa amilase (α-amilase)

Enzim  Alfha-amylase (EA) atau α-amilase adalah salah satu enzim yang

 berperan dalam proses degradasi pati, sejenis makromolekul karbohidrat.

Struktur molekuler dari enzim ini adalah α-1,4-glukanohidrolase.  Bersama

dengan enzim pendegradasi pati lain, α-amilase termasuk ke dalam golongan

enzim kelas 13 glikosil hidrolase (E.C.3.2.1.1). α-amilase ini memiliki

 beberapa sisi aktif yang dapat mengikat 4 hingga 10 molekul substrat sekaligus

dan hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati atau amilum secaraacak dari tengah atau dari bagian dalam molekul pada proses hidrolisis untuk

menghasilkan glukosa.

Merupakan enzim ekstraseluler yang bersifat termostabil dan berfungsi

menghidrolisis ikatan α-1,4-glikosida dari bagian dalam molekul pati

(karbohidrat) baik pada amilosa dan amilopektin sehingga terbentuk molekul-

molekul yang lebih pendek. Hasil dari pemotongan enzim ini antara lain

glukosa, maltosa dan dekstrin. (Wikipedia,2013).

Page 9: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 9/14

12

Proses hidrolisis amilum menjadi glukosa kurang sempurna apabila tidak

ditambahkan enzim α-amilase. Hal ini disebabkan tidak adanya pemutusan

ikatan spesifik pada homopolimer rantai ikatan α-1,4-glikosida amilum

sehingga glukosa yang dihasilkan tidak optimal. Aktivitas enzimatiknya

tergantung pada suhu dan pH eksternal. Alpha-amilase pada umumnya aktif

 bekerja pada kisaran suhu 25oC hingga 95oC. Menurut Reed (1991), temperatur

optimum untuk α-amilase berkisar 70-90oC. selain itu, enzim α-amilase aktif

 pada kisaran pH 5,2-5,6 (Novozyme,2010). Disebut sebagai endoamilase

karena enzim alfa-amilase ini memecah pati secara acak dari tengah dan bagian

dalam molekul.

Alfa-amilase murni dapat diperoleh dari berbagai sumber, misalnya dari

 jaringan tanaman, malt (barley), ludah manusia, pancreas, mamalia serta dapat

 juga diisolasi dari mikroba seperti  Aspergillus oryzae, B licheniformis dan

 Bacillus subtilis yang menghasilkan alfa-amilase termostabil hingga mencapai

suhu 87oC dan 110oC (Sutrisno,Aji,2015). Isolasi dan pemurnian enzim

dilakukan berdasar fraksinasi dengan garam, juga dengan penggunaan panas

selektif (biasanya 70°C, selama 15 menit). Aktivitas α-amilase ditentukan

dengan mengukur hasil degradasi pati yang biasanya dari penurunan kadar pati

yang larut atau dari kadar dekstrinnya dengan menggunakan substrat jenuh

(Winarno, 1984: 57-58).

Pada penelitian kali ini merek enzim yang digunakan adalah

“Novozyme”.

b.  Beta amilase ( β -amilase)

β-amilase (β-1,4 glukan maltohidrolase) terdapat pada berbagai hasil

tanaman, tetapi tidak terdapat pada mamalia, dan mikroba. Secara murni telahdapat diisolasi dari kecambah barley, ubi jalar, dan kacang kedelai. Enzim  β -

amilase memecah ikatan glukosida β-1,4 pada pati dan glikogen dengan

membalik konfigurasi karbon anomeri glukosa dari α menjadi β. Enzim  β -

amilase aktif pada pH 5,0-6,0 (Winarno, 1984: 59).

Sejumlah mikroorganisme juga menghasilkan amilase untuk mendegradasi pati

ekstraseluler. Pada jaringan hewan tidak memiliki β-amilase, kecuali apabila

mikroorganisme terdapat dalam saluran pencernaannya.

Page 10: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 10/14

13

c.  Gamma amilase (γ-amilase)

Gamma amilase mempunyai nama lain, yaitu glukan 1,4-α-glukosidase,

1,4-α-D-glukan glukohidrolase, exo-1,4-α-glukosidase, glukoamilase,

amiloglukosidase, lisosomal α-glukosidase. Pemutusan ikatan akhir α(1-4)

glikosida pada ujung non reduksi dari amilosa dan amilopektin, untuk

menghasilkan unit glukosa, γ-amilase sangat efisien pada lingkungan yang

 bersifat asam dan bekerja pada pH optimum 3.

Terdapat 3 macam sub unit enzim amilase untuk memecah tepung (Sardjoko,

1994: 166), yaitu:

a. Endoamilase

Endoamilase adalah α-amilase yang memecahkan ikatan α-1,4-glikosida pada

amilosa dan amilopektin untuk menghasilkan oligosakarida dengan panjang

rantai yang bermacam-macam dan konfigurasi α pada unit pereduksi glukosa

C1. α-Amilase yang termostabil digunakan pada cairan yang bersuhu tinggi.

Enzim dari  Bacillus amyloliquefaciens mempunyai suhu optimum 70°C,

dibandingkan dengan 92°C untuk enzim yang diisolasi dari  Bacillus

licheniformis.

b. Eksoamilase

Eksoamilase memecah ikatan α-1,4-glikosida. Eksoamilase glukogenik juga

mampu menghidrolisis ikatan α-1,6-glukosida pada oligosakarida yang

 bercabang, sedang eksoamilase maltogenik (misalnya β-amilase padi-padian)

tidak mampu melewati titik-titik percabangan. Pengambilan produk molekul

rendah, berturut-turut seperti misalnya glukosa dan maltose dari ujung polimer

 pati yang tidak dapat direduksi menyebabkan secara perlahan-lahan turunnyaviskositas dan produk yang demikian itu memiliki konfigurasi-β  pada C1

glukosa tereduksi.

c. Enzim penghilang cabang

Glukoamilase merupakan enzim yang memiliki kekhususan yang rendah,

menghidrolisis ikatan α-1,3 dan α-1,6 pada laju lebih rendah daripada α-1,4.

Enzim ini mampu mengadakan polimerisasi glukosa menjadi maltosa dan

isomaltosa, tetapi proses pembentukan gula tidak pernah mencapai

Page 11: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 11/14

14

keseimbangan, dengan demikian reaksi ini tidak tampak nyata. Pengaruh enzim

glukoamilase menyebabkan posisi α dapat diubah menjadi  β , pH optimal 4-5,

dan suhu optimal 50-60 °C (Winarno, 1984: 59). Enzim ini secara industri

dipakai pada produksi sirup jagung dan glukosa (Smith, 1997: 457).

2.6 Hidrolisis

Hidrolisis adalah suatu proses antara reaktan dengan air agar suatu senyawa

terurai. Sedangkan hidrolisis pati adalah proses pemecahan molekul amilum

menjadi bagian-bagian penyusun amilum yang lebih sederhana seperti dekstrin,

isomaltosa, maltosa dan glukosa. Pada reaksi hidrolisis pati dengan air, air akan

menyerang pati pada ikatan α-1,4-glukosida.

Reaksi antara air dan pati/tepung ini berlangsung sangat lambat sehingga

diperlukan bantuan katalisator untuk memperbesar kereaktifan air. Proses

hidrolisis pati merupakan metode yang digunakan dalam konversi pati menjadi

glukosa dari bahan baku sumber pati seperti umbi dahlia ( Dahlia pinnata Cav) 

menggunakan katalisator asam atau enzim pada waktu, suhu dan pH tertentu.

Pemotongan rantai pati oleh asam lebih tidak teratur dibandingkan dengan hasil

 pemotongan rantai pati oleh enzim. Hasil hidrolisis enzim lebih dapat

dikendalikan, sehingga dapat diatur kadar maltosa atau glukosanya.

Perbedaan sirup glukosa dengan gula pasir yaitu, gula pasir (sukrosa)

merupakan gula disakarida, sedangkan sirup glukosa adalah monosakarida yang

terdiri atas satu monomer yaitu glukosa. Sirup glukosa dapat dibuat dengan cara

hidrolisis asam atau dengan cara enzimatis.

Ada 2 macam proses pembuatan sirup glukosa (Glucose syrup), melalui

hidrolisis pati yaitu:1. Hidrolisis secara enzimatis

Proses hidrolisis secara enzimatis memiliki keunggulan bila

dibandingkan dengan metode asam, yaitu proses pemutusan rantai polimer

lebih spesifik sehingga produk yang dihasilkan sesuai dengan keinginan,

kondisi prosesnya dapat dikontrol dan tidak ekstrim (seperti suhu sedang dan

 pH mendekati netral), tingkat konversi lebih tinggi, biaya pemurnian lebih

Page 12: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 12/14

15

murah, dihasilkan lebih sedikit abu dan produk samping serta kerusakan

warna dapat diminimalkan (Sutrisno,Aji,2015).

Hidrolisis secara enzimatis memutus rantai pati secara spesifik pada

 percabangan tertentu. Pada hidrolisis pati secara enzimatis untuk

menghasilkan sirup glukosa, enzim yang dapat digunakan adalah α -amilase,

β-amilase, amiloglukosidase, glukosa isomerase dan lain-lain.

2. Hidrolisis Secara Asam

Hidrolisis pati dengan menggunakan katalis asam, molekul pati akan

dipecah secara acak oleh asam dan gula yang dihasilkan sebagian besar

merupakan gula pereduksi. Pada hidrolisis pati menggunakan katalis enzim,

molekul pati akan dipecah atau diputus oleh enzim secara spesifik pada

 percabangan tertentu. Hidrolisis pati secara asam hanya akan mendapatkan

sirup glukosa dengan dektrosa equivalen sebesar 55. Sedangkan hidrolisis

 pati secara enzimatis akan mendapatkan sirup glukosa dengan DE lebih dari

95%.

Kelebihan dan kekurangan proses hidrolisis pati dengan enzim dan

Proses Hidrolisis pati dengan asam:

a.  Pembuatan glukosa melalui hidrolisis pati dengan enzimatis.

Adapun kelebihan adalah :

  Untuk bahan baku mudah didapat

  Untuk proses lebih sederhana dibandingkan dengan menggunakan

asam

  Untuk peralatan tidak rumit sehingga operasi tidak butuh tenaga

 banyak

  Untuk dapatkan hasil sirup glukosa yang lebih jernih dan bersih

  Sedangkan penggunaan enzim dapat mencegah terjadinya reaksi

sampingan karena sifat enzim yang sangat spesifik sehingga dapat

mempertahankan rasa dan aroma bahan dasar.

Adapun kekurangan adalah :

  Untuk pemakaian enzim banyak

 

Untuk enzim yang dipakai masih impor dan harganya relatif mahal.

Page 13: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 13/14

16

 b.  Pembuatan Glukosa melalui Hidrolisis Pati dengan Asam

Adapun kelebihannya adalah :

  Untuk bahan baku mudah didapat

 

Untuk tidak menggunakan enzim sehingga menghemat biaya

  Untuk peralatan tidak rumit sehingga operasi tidak butuh tenaga

 banyak

  Untuk cocok untuk kondisi kritis saat ini karena seluruh bahan

tersedia di dalam negeri.

Ada pun kekurangannya adalah :

  Untuk pemakaian asam menyebabkan korosi peralatan sehingga

diperlukan peralatan yang tahan korosi

  Menghasilkan sakarida dengan spektra-spektra tertentu saja karena

katalis asam menghidrolisa secara acak

  Jika nilai ekuivalen dekstrosa ditingkatkan, selain terjadi degradasi

karbohidrat, juga terjadi rekombinasi produk degradasi yang dapat

 berpengaruh terhadap warna, rasa pada sirup glukosa yang

dihasilkan.

c. 

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap reaksi hidrolisis :

1.  Katalisator

Hampir semua reaksi hidrolisa memerlukan katalisator untuk

mempercepat jalannya reaksi. Katalisator yang dipakai dapat berupa enzim

atau asam karena kerjanya lebih cepat. Asam yang dipakai beranekaragam

mulai dari asam klorida (Agra dkk, 1973; Stout & Rydberg Jr., 1939), Asam

sulfat sampai asam nitrat.

2.  Suhu dan Tekanan

Pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi mengikuti persamaan

Arhenius. Semakin tinggi suhu, maka semakin cepat jalannya reaksi.

3.  Pencampuran (pengadukan)

Supaya zat pereaksi dapat saling bertumbukan dengan sebaik-baiknya,

maka perlu adanya pencampuran. Untuk proses batch, hal ini dapat dicapai

dengan bantuan pengaduk atau alat pengocok (Agra dkk,1973).

Page 14: Bab II Sirup Glukosa

8/16/2019 Bab II Sirup Glukosa

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-sirup-glukosa 14/14

17

4.  Perbandingan zat pereaksi

Kalau salah satu zat pereaksi berlebihan jumlahnya, maka

keseimbangan dapat menggeser ke sebelah kanan dengan baik. Oleh karena

itu, suspensipati yangkadarnya rendah member hasil yang lebih baik

dibandingkan kadar patinya tinggi.

2.7 Kegunaan Produk

Penggunaan sirup glukosa yang pokok adalah sebagai bahan pemanis,

antara lain pada industri makanan terutama dalam industri permen ( sweet   dan

candies), minuman, selai, biskuit, es krim, pengalengan buah-buahan, penyedap

rasa, pembuatan Mono sodium glutamat (MSG), karamel, Fondan Krim,  Gum,

 jeli,  Pastilles, Marsh mallow, Nougat, Frozen Dessert , sirup Glukosa kering,

maltodekstrin  (Kering Pati hidrolisat), Soup saus campuran, kopi pemutih,

topping,  bubuk pencuci mulut,  Dextrose Monohydrate  (D-Glukosa) dan

sebagainya. Pada pembuatan es krim, glukosa dapat meningkatkan kehalusan

tekstur dan menekan titik beku. Untuk kue, dapat menjaga kue tetap segar dalam

wajtu yang lama dan dapat mengurangi keretakan kue. Untuk permen, glukosa

lebih disenangi karena dapat mencegah kerusakan mikrobiologis dan

memperbaiki tekstur.