PENGARUH KONSENTRASI ASAM TERHADAPHIDROLISIS PA TI PISANG

EnnyKriswiyantiArtatidanAndikP.A.JurusanTeknikKitniaFakultasTeknikUNS

Abstract:Hydrolysisof starchis oneof themethodstomakeglucose. Starchcanbeobtainedfrombanana. Thehydrolysiscanbecatalyzedby an acidor an enzyme.Theobjectiveof the researchwas to seek tne effectot tne aCIdconcentrationon tnehydroiysisofbananastarchat 100"C oftemperatureandatmosphericpressure.Theexperimentwas carriedout in a stirredreactorequippedwithcondensor. The hydrolysiswere pseudo first order with respect to starch concentration. Increasing acidconcentrationcaused the rate constantof hydrolysisincreases. The rate constant ofstarchhydrolysisis relatedto theacidconcentrationby: k' =O.O83067e..o,0327[H+]Thisequationis validfor temperature100 "C and HCI concentration0,05N- 0,3N

Keywords: Hydrolysis,bananastarch,acid

PENDAHULUANSalah satu cara pembuatan

glukosaadalahdenganproseshidrolisispatio Proses ini memilikikeuntunganantaralaindaribahanbakuyangrelatifmurah.Penelitian pembuatanglukosadengan hidro/isispati tetah banyakdilakukan. Pene/itian dilakukanmenggunakan bahan baku yangberbeda- beda misalnyapati singkong,patijagung.Sedangkanreaksinyaadayangmenggunakankatalisatorenzimataupun menggunakankatalisatorasam.

Hidrolisispan pisangdibuatdenganpertimbanganpencarianjenispisang yang berbuahbanyaktetapimurahkarenatidakenakdimakan,salahsatunyadalahpisangtanduk.Pisanginimudahditanamdanberbuahbanyak,tetapi tidak enak untuk dimakan,biasanyauntukmakananburung.Olehkarenaituhidrolisispatipisangdenganmenggunakan pisang tanduksebagaibahan baku perlu dipertimbangkansebagai altematifuntukpembuatanglukosa.

Pengetahuantentangkinetikareaksi digunakanuntuk menentukankonstanta kecepatan reaks;, yangdigunakandalam perancangansuatureaktor.

Penelitianini dimaksudkanuntuk mempelajarikinetikareaksihidrolisispati pisangpada tekananatmosferisdengankatalisatorasamklorida. Dari penelitianini akan

Ekui/ibrium,Vo/5, No 1,2006: 8- 12

diperoleh hubunganantaratetapankecepatanreaksi dengankonsentrasiasam.

TINJAUAN PUSTAKATanaman pisang (Musa

paradisiaca,Linn) merupakantanamanasH daerahAsia tenggara,banyakterdapatdan tumbuhdi daerahtropisdan subtropistermasukIndonesia.Sejak mulaiditanamsampaiberbuahdandipetik,tanamanpisangperluwaktukira-kirasatu tahun. Rata-ratasetiappohondapatmenghasilkan5 sampai10kgbuah.Buahpisangyangmasihhijaukulitnyatetapisudahcukup tua,dagingnyamengandung21-25 % zattepung.Bila mengalamipemeramanataumasaksendiridipohon,zattepungitu sebagianbesarmenjadibeberapajenisgula.

Pati adalahsalahsatu jenispolisakaridayangamatluastersebardialam. Bahan disimpan sebagaicadangan makanan bagi tumbuh-tumbuhandi dalambiji,buah,umbidanbatang. Tumbuh-tumbuhanyangmempunyaikadar pati yang tinggiantaralain padi, sagu, ketelapohon,ketela rambatdan jagung. Secarahistologis,patidisimpandalambentukplastidayangdinamakanamiloplastdidalamsel.Dilihatdarirumus kimianya,patiadalahkarbohidratyangberbentukpolisakaridaberupa polimer anhidromonosakaridadengan rumusumum(CSH1oOs)n Komponen utama

"

8

penyuSUflpat; aQaJahamilosadanamilopektin.Amilosatersusunatassatuanglukosayangsalingberkaiianmelaluiikaian1-4 giukosida,Sedangamilopektinmerupakanpolisakaridayangtersusunatas1-4aglikosidadanmempunyairanati cabang 1-00.glukosida[4].

Hidrolisisadalahsuatuprosesantarareaktandenganairagarsuatusenyawapecahatauterurai

Pada reaksi hidrolisispatidenganair, air akanmenyerangpatipada ikatan 1-4a glukosidamenghasilkandextrin, sirup atauglukosa tergantungpada derajatpemecahanrantaipolisakaridadalampatLTetapireaksiantaraairdanpatiiniberlangsungsangatlambatsehinggadiperlukanbantuankatalisatoruntukmemperbesarkeaktifanair. Katalisatorini bisaberupaasammaupunenzimKatalisatorasamyangbiasadigunakanadalahasamklorid;a,asamnitratdanasamsulfat.Dalamindustriumumnya

. digunakanasam klorida sebagaikatalisator.Pemilihanini didasarkanbahwagaramyangterbentuksetelahpenetralanhasilmerupakangaramyangtidakberbahayayaitugaramdapur.

Faktor-faktoryangberpengaruhpadahidrolisispatiantaralain: Suhureaksi,waktu reaksi, pencampuranpereaksi,konsentrasikatalisatordanKadarsuspensipatL

Suhu. Darikinetikareaksi,semakintinggisuhureaksimakincepatpula jalannyareaksL Tetapikalauprosesberlangsungpadasuhuyangtinggi,konversiakanmenurun.Halinidisebabkanadanyaglukosayangpecahmenjadiarang.

Waktu.Semakinlamawaktuhidrolisis. konversiyang dicapaisemakinbesardanpadabataswaktutertentuakandiperolehkonversiyangrelatifbaikdanapabilawaktutersebutdiperpanjang,pertambahankonvers;kecilsekali.

Pencampuran pereaksi.Karenapatitidaklarutdalamairmakapengadukanperlu diadakanagarpersentuhanbutir-butirair dan patidapatberlangsungdenganbaik.

Konsentrasi katalisator.Penambahankatalisatorbertujuan

memperbesarkecepatanreaksL JadisemakinbanyakjumlahkatalisatoryangoipakaimaklncepatreaKSI,'HlcroIiSls.DaiaiiiwaktuterterttupstlyangBerubahmenjadiglukosajugameningkat.Tetapidalam penggunaanasam sebagaikatalisatorsedapat-dapatnyaterbataspadanilaiterkecil,agargaramyangtertinggal dalam hasH setelahpenetralantidakterlalubanyaksehinggatidakmengganggurasamanishasilnya.

Kadar suspensi patioPerbandinganantaraairdanpatiyangtepatakanmembuatreaksiHidrolisisberjalanlebihcepat. Penggunaanairyangberlebihanharusdiperhitungkanterhadappenghematanbiaya yangdikeluarkanuntukmengusirair padapemekatanhasil. Sebaliknyabilapatiberlebihan,tumbukanantarapatidanairakan berkur.ang dan akanmemperlambatjalannyareaksi.[2]

LANDASANTEORIReaksi hidrolisispati dapat

dituliskansebagaiberikut:(CeH1O0s)n+n H2O~ n(CeH120e)

A + n8 ~nCJika dianggapreaksidi atas

adalah reaksi elementer, makapersamaankecepatanreaksinyaadalah

dCA-rA=- - =kCACSdt (1)

8i1akonsentrasi8 sangatbesar makabisa dianggaptetap, sehinggadiperolehpersamaankecepatanreaksiorder satusemuterhadapA:

-rA=k'CAdengank'=k Cs

Bila persamaan 2diselesaikandan dengan memasukkankondisi batas t = 0 ; CA=CAOakandiperolehpersamaan:

(2)

CA =~k't-In CAO (3)

Jika persamaandi atas diubahsebagai fungsi konversiakan diperolehpersamaanberikut:-In(1-X )=k't (4)

reaksiEvaluasi konstantakecepatandalam persamaan diatas

PengaruhKonsentrasiAsaroAsetat terhadapHidrolisaPati Pisang(EnnyKriswiyantiA. danAndikPAl

9

diiakukan dengan regresi linier satuvariabel.

Selanjutnya hubungankonstanta kecepatan reaksi dengankonsentrasi asam didekati denganberdasarkandatayangada

METODOLOGIPENELITIANBahanyangdigunakanadalah

pisanggabu (tanduk),HCI, AquadesdanGlukosaanhidrat

Alat-alatyang digunakandansusunannyadapatdilihatpadagambar1.

b,,,~Gambar1.RangkaianAlat

PenelitianKeterangan

a. Labuleher3b. Pendinginc. Termometerd. Motorpengaduke. Pengadukmerkurif. Pemanasmantel

Cara Penelitian

Pisang dikupas, dicuci dandipotong-potong. Setelah dipotong-potong buah pisang dihancurkandenganmenggunakanblender,(agarmemudahkan penghancuran dapatditambahkanair). Larutan pisangdisaringuntukmemisahkanampasdanlarutan pati. Penyaringandilakukanberulang-ulang sampai hasilsaringannyajemih.Larutandiendapkansekitar12jam,danbagianyangjemihdibuang. Pati yang terbentukdikeringkandenganoven suhu 60Ckemudianditimbangtiap5 jamsampaiberatnyakonstan.

Ekuifibrium,Vat5, No 1,2006: 8- 12

Memasukkan1arutanHCL 0.05N 250 ml kedalamlabu lehertiga. Labudipanasi sampai suhu 100 OC dandiusahakansuhu tetap konstan selamapercobaan berlangsung.Kemudian 10gram pati pisangdimasukkan ke dalamlabu leher tiga. Pengaduk merkuridihidupkandan diatur pada kecepatan50 rpm. Sampel diambil tiap 10 menithingga mendapat 10 sampel.Pengambilan sampel harus cepat dansegera didinginkandenganair es untukmenghentikanreaksi. Langkah diatasdiulangi untuk konsentrasiHCI 0.12 Ndan0.30N.

Metode analisa yang digunakandalampenentuankadarglukosa sampeladalahdengan metodespektrofotometridengan menggunakan alat UV-Spektrofotometer

HASILDANPEMBAHASANPenelitian ini dilaksanakan

untuk mempelajari pengaruhkonsentrasi asam terhadap nilaikonstantakecepatanreaksi hidrolisispatipisang.Reaksi dijalankanpadasuhu 100Cdan kecepatanpengaduk50 rpm, sedangkan konsentrasiHCI0,05s.d.0,3N.Konversipatipadawaktutertentudapat dihitungberdasarkankadarglukosayangdiperoleh,sehinggadapatdibuatgrafikhubunganantara-In(1-X)dan waktu seperti pada gambar2.

0.3, ~

O.24j I ~,I .OO5N I '. '0.12NI

o.l&i

I1

1

; I I O.3N -Lini" I.. I I

I

OJ21 ~

t~~10 :. . i,:0102030405060708090100110

w-"""

Gambar 2. Hubunganantara -In(i-X)dengan waktu pada berbagai suhu

Berdasarkan gambar 2,menunjukkanbahwasemakinbesarkonsentrasiHCI yangdigunakan,padasaatakhirharga-Ln (1-X)jugasemakinbesar

10

D~ngao menggunakanpersamaan(4) dan dilakukanregresilinierakandidapatkannargaKonstantakecepatanreaksi(k') pada berbagaikonsentrasiHCI sepertipadatabel1.

Harga Energi aktivasi dapatditentukan dengan menggunakanpersamaanhubunganantara k' dan Tsebagaiberikut:

k' =ko.e-EiRTDan penelitian sebelumnya

diperolehpersamaanuntukT = 100Cadalah:

k'=0.08291.e..Ef30.6Tabel 1. Data harga k' dan EnergiAktivasi (E) pada berbagaikonsentrasiHC!.

Tabel 1. menunjukkanbahwasemakinbesar konsentrasiHCI, yang

. digunakansebagai katalisator,makakonstantakecepatanreaksi semakinbesa~ karena dengan penambahankonsentrasiHCI, Energi Aktivasi (E)akansemakinturun.

Persamaanyangmenghubungkankonstantakecepatanreaksi (k') dengan konsentrasi[H+}berdasarkandatapadaTabel1 adalahsebagaiberikut:

k' = O.083067e..o,O327[H+J

Persamaanini berlaku untukkonsentrasiHCIantara0.05N- 0.30N

KESIMPULAN1. Konstanta kecepatan reaksi

dipengaruhioleh konsentrasiHCI,semakin besar konsentrasiHCI,semakin besar puta konstantakecepatanreaksi.

2. Hubungan antara KonstantakecepatanreaksidengankonsentrasiHCIdinyatakandalampersamaan:k' = 0.083067e-O,O327[H+J

Berlaku pada suhu 100Cdankecepatan pengaduk 50 rpm,sedangkankonsentrasiHCI0,05s.d.O,3N.

SARANDiharapkanpenelitianini diteruskanhmggamemperolehkondlsloptImumuntukreaksihidrotisispatipisang.

DAFTARDANARTI LAMBANGA =PatiB =AirC =GlukosaCA =Konsentrasipati,gr/LCAo =Konsentrasipatimula-mula,

gr/L=Konsentrasiair,gr/L=Energiaktivasi,Joule! mol=konstantakecepatanreaksi,

1/menit=Kecepatanreaksi,grlLlmenit=Suhu,K=waktu,menit=konversipati

CsEk'

-rATtX

DAFTARPUSTAKA[1] Anonim, 1999, Garut Sebagai

SumberAlternatffKarbohidrat,DepartemenKehutanan danPerkebunan,Jakarta

[2] Agra, I. B. , Wamijati,S danPudjianto,B., 1973,HidrolisisPati dari KetetaRambatpadaSuhu lebihdan 100C, ForumTeknik,115-129

[3}Kerr, RW., 1950, ChemistryandIndustry of Starch, secondedition,AcademicPress Inc.,Publishing,NewYork.

[4]Kirk,R. E. danOthmer,D. F., 1969,Encyclopedia of ChemicalTechnology,The interscienceEncyclopediaInc.,NewYork.

[5]Matz,SA, 1970,SerealTechnology,The Avi PublishingCo., Inc.,WestPort,Connecticut.

[6}Rismunandar,1981,Bertanampisang,SinarBaru,Bandung.

[7]Satuhu,S., 1993,Pisang:Pengo/ahandanprospekpasar,PenebarSwadaya,Jakarta.

[8] Sudarmaji,S. , Haryono,B. danSuhardi,1976,ProsedurAnalisis

PengaruhKonsentrasiAsam Asetat terhadapHidrolisaPati Pisang(EnnyKnswiyantiA. danAndikPAl

11

No. [HCI} K' (menir') EnergiAktivasi(E)

1. 0.05N 1.129x 10'" 131.472. 0.12N 1.453x 10-3 123.753. 0.30N 1.633x 10'" 120.18

untuk bahan Makanan danPertanian,liberty,Yogyakarta

Ekui/ibrium,Vo/5, No 1,2006: 8- 12

[9TTjokroadikoesoemo,S.P., dkk, 1993,HFS dan /ndustri Ubi Kayu/ainnya,PT., GramediaPustaka,Utara,jakarta.

12