1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Asap cair merupakan hasil pirolisis bahan yang mengandung selulosa,

hemiselulosa dan lignin dan telah dikondensasi. Asap cair masih mengandung

senyawa tar dan polisiklis aromatik hidrokarbon (PAH). Pemurnian asap cair

dengan cara redestilasi atau destilasi bertingkat dilakukan untuk meminimalisir

senyawa PAH beserta turunannya. Beberapa diantara komponen tersebut bersifat

karsinogenik. Benzo[a]pyrene merupakan salah satu senyawa PAH yang

diketahui bersifat karsinogenik dan biasa ditemukan pada produk pengasapan

(Guillen et al. 1995). Redestilat asap cair mengandung asap cair sangat kompleks

dan terdiri dari komponen yang berasal dari kelompok senyawa kimia yang

berbeda, seperti aldehid, keton, alkohol, asam, ester, turunan furan dan pyran,

turunan fenolik, hidrokarbon, dan nitrogen (Soldera et al. 2008) yang secara

bersama-sama berfungsi sebagai antioksidan, antimikrobia dan pemberi cita rasa

pangan. Namun, redestilat asap cair mudah rusak selama penyimpanan karena

oksidasi senyawa fenol yang diikuti oleh perubahan warna menjadi kecoklatan.

Oleh sebab itu, perlu inovasi teknologi untuk mempertahankan fungsi senyawa

bioaktif dalam asap cair dengan enkapsulasi menggunakan teknik spray drying.

Enkapsulasi merupakan teknik penyalutan satu jenis bahan atau campuran

bahan dimasukkan kedalam bahan lain (Madene et al., 2006). Kegunaan teknik ini

yaitu mampu mengendalikan pelepasan senyawa bioaktif, melindungi senyawa

bioaktif dari oksidasi dan memudahkan dalam penanganan (Gharsalloui et al.,

2

2007). Faktor keberhasilan enkapsulasi adalah pemilihan bahan enkapsulan yang

digunakan. Bahan enkapsulan yang umum digunakan dalam mikroenkapsulasi

spray drying dapat berupa gum arab, kitosan, aliginat dan maltodekstrin. Namun

bahan enkapsulan tersebut masih memiliki harga yang relatif tinggi dan beberapa

sulit untuk didapatkan secara komersial. Sehingga perlu digantikan dengan bahan

enkapsulan yang lebih murah dan mudah didapatkan, salah satunya adalah

menggunakan golongan karbohidrat seperti pati yang dimodifikasi menjadi

maltodekstrin dan dapat diaplikasikan sebagai bahan penyalut.

Ubi uwi, garut dan jalar merupakan sumber bahan pangan yang memiliki

kandungan pati tinggi, bersifat pangan lokal, bernilai ekonomis dan mudah

didapatkan. Sehingga, pati ubi uwi, garut dan jalar dapat digunakan sebagai bahan

penyalut redestilat asap cair. Syarat sebagai enkapsulan adalah memiliki kelarutan

yang tinggi dalam air, mampu membentuk emulsi, memiliki viskositas yang

rendah dan mampu melindungi senyawa bioaktif dalam bahan pangan

(Gharsalloui et al., 2007). Namun pati tidak mudah larut dalam air, maka untuk

mengubah sifat-sifat pati sebagai syarat enkapsulan dilakukan modifikasi pati.

Guna meningkatkan kelarutan yang lebih tinggi yaitu dengan merubah polimer

pati menjadi gula-gula sederhana (Winarno, 2010) dengan cara hidrolisis

enzimatis menggunakan enzim α-amilase. Hidrolisis enzim dinilai dapat

meningkatkan kelarutan hingga mencapai 90%. Produk yang dihasilkan dari

proses hidrolisis pati ubi uwi, garut dan jalar berupa maltodekstrin.

Teknik yang digunakan pada enkapsulasi redestilat asap cair adalah spray

drying. Teknik ini lebih banyak dan umum digunakan dalam industri pangan

3

karena biaya rendah dan peralatan yang tersedia mudah. Spray drying atau

pengeringan semprot didefinisikan sebagai suatu proses perubahan bahan dari

bentuk cair menjadi partikel kering dengan jalan menyemprotkan bahan tersebut

ke dalam medium kering yang panas. Produk kering yang dihasilkan dari proses

ini dapat berbentuk bubuk maupun butiran (Masters, 1979). Saloko dkk. (2012),

menggunakan kondisi spray drying pada suhu inlet 130°C dan laju alir 5 ml/menit

dengan penyalut maltodekstrin pada enkapsulasi asap cair. Spray drying dengan

total padatan terlarut yang sangat rendah tidak dapat dilakukan, karena larutan

bersifat sangat encer. Total padatan terlarut yang sesuai untuk spray drying yaitu

antara 20-50% (Murugesan dan Orsat, 2011). Namun maltodekstrin memiliki

beberapa kekurangan yaitu mudah terjadi cacking atau aglomerasi pada produk

kering yang dihasilkan. Sehingga untuk memperbaiki kekurangannya

maltodekstrin perlu dikombinasikan dengan penyalut lain seperti kitosan.

Kombinasi maltodekstrin dan kitosan memiliki sifat pembentuk film,

sehingga bahan tersebut dapat dijadikan pilihan sebagai bahan pengapsul. Kitosan

juga memiliki sifat antibakteri dan agen penyerap (absorber) fenol redestilat asap

cair sehingga dapat memperkuat sifat fungsionalnya sebagai pengawet makanan.

Konsentrasi total padatan terlarut akan memberikan karakteristik dan

kualitas mikrokapsul redestilat asap cair tempurung kelapa yang baik, yaitu

meningkatkan hasil dan efisiensi mikrokapsul, memperbaiki proses pengeringan,

mengurangi masalah kekempalan (stickiness) dan penggumpalan (agglomeration)

selama penyimpanan. Menurut Caliskan dan Dirim (2013), meningkatnya

konsentrasi padatan terlarut maltodekstrin dapat memperbaiki dan meningkatkan

4

efisiensi dan hasil mikrokapsul ekstrak sumac, serta meningkatkan total fenolik

dan antosianin pada tepung ubi ungu (Ahmed et al., 2009). Maltodekstrin 10%

meningkatkan fenol, asam dan karbonil mikrokapsul asap cair (Darmadji dkk.,

2012).

Berdasarkan uraian diatas, maltodekstrin ubi uwi, garut dan jalar sebagai

penyalut pada enkapsulasi redestilat asap cair tempurung kelapa perlu dilakukan.

Maltodekstrin ubi uwi, garut dan jalar diharapkan dapat memberikan karakteristik

dan kualitas mikrokapsul yang baik berdasarkan kadar air, total fenol, kecepatan

kelarutan, efisiensi pembentukan mikrokapsul, morfologi mikrokapsul, distribusi

ukuran partikel dan retensi volatil selama pengeringan sebagai parameter

keberhasilannya.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dasar penelitian adalah :

1. Maltodektrin hasil hidrolisis enzim α-amilase pada ubi uwi, garut dan

jalar dengan kelarutan diatas 90% dapat diaplikasikan sebagai bahan

enkapsulan redestilat asap cair.

2. Bagaimana pengaruh konsentrasi total padatan terlarut maltodekstrin ubi

uwi, garut dan jalar terhadap kualitas mikrokapsul yang dihasilkan.

3. Berapakah konsentrasi total padatan terlarut yang tepat/optimum untuk

mikroenkapsulasi asap cair tempurung kelapa.

5

1.3. Tujuan

Tujuan penelitian adalah :

1. Mengevaluasi potensi maltodekstrin ubi uwi, garut dan jalar sebagai

penyalut redestilat asap cair terbaik.

2. Menentukan konsentrasi terbaik dari total padatan terlarut dan penyalut

yang digunakan berdasarkan total fenol dan morfologi mikrokapsul.

3. Mengevaluasi total padatan terlarut maltodekstrin ubi uwi, garut dan jalar

dengan kitosan terhadap karakteristik mikrokapsul yang dihasilkan

berdasarkan total fenol, kecepatan kelarutan, efisiensi pembentukan

mikrokapsul redestilat asap cair tempurung kelapa.

1.4. Manfaat

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian adalah :

1. Pati yang dihasilkan dari ubi uwi, garut dan jalar dihidrolisis

menggunakan enzim α-amilase sehingga menghasilkan maltodekstrin

dengan kelarutan tinggi dan diharapkan manjadi enkapsulan yang baik.

2. Mikrokapsul asap cair tempurung kelapa dinilai lebih praktis dan

efisien dalam penanganan dan aplikasinya sebagai bahan pengawet

pangan.