Jurnal Sains Farmasi & Klinis, 1(2), 207-214
ARTIKEL PENELITIAN
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot) Termodifikasi dengan Bakteri Asam Laktat (Lactobacillus sp) Production and evaluation of modified taro (Colocasia esculenta Schott) starch by lactic acid bacteria (Lactobacillus sp) Wira Noviana Suhery, Deni Anggraini & Novtafia Endri Keywords: Modified Taro Starch, Lactic Acid Bacteria, SEM
ABSTRACT: Production and evaluation of modified taro (Colocasia esculenta Schott) starch by lactic acid bacteria (Lactobacillus sp) has been done. The purpose of this study was to observe the effect of lactic acid bacteria to the yield of taro starch and to evaluate physicochemical of starch. The evaluation which includes organoleptic, moisture content, pH, angle of repose, swelling power, gelatination temperature, amylose content, and examination of the surface shape of starch granules using SEM (Scanning Electron Microscope). The result showed that modified taro starch yield higher (19,12%) than native taro starch (11,79%). Modified taro starch of organoleptic examination showed better results where the smell was slighly reduced and the colour was white. Meanwhile, from the results of the evaluation of swelling power, gelatination temperature, and amylose content showed an increase. In addition, the modified taro starch granule were rougher due to some holes presented distinctively.
Kata kunci: Pati Talas Termodifikasi, Bakteri Asam Laktat, SEM
ABSTRAK: Pembuatan dan evaluasi pati talas (Colocasia escuenta Schott) termodifikasi dengan bakteri asam laktat (Lactobacillus sp) telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah untuk melihat pengaruh modifikasi pati talas dengan bakteri asam laktat terhadap rendemen pati talas dan sifat fisikokimia pati. Evaluasi yang dilakukan meliputi organoleptik, kadar air, pH, sudut angkat, daya pengembangan, temperatur gelatinasi, kadar amilosa, dan pemeriksaan bentuk permukaan granula pati menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope). Hasil penelitian menunjukkan rendemen pati talas termodifikasi lebih tinggi (19,24%) daripada pati alami (11,79%). Pemeriksaan organoleptik pati talas termodifikasi menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan pati talas alami, dimana bau khas talas agak sedikit berkurang dan warnanya lebih putih. Selain itu daya pengembangan dan kadar amilosa pati talas termodifikasi mengalami peningkatan. Hasil lainnya menunjukkan bahwa pada pati talas termodifikasi terdapat perlubangan pada permukaan granulanya.
Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi Riau Korespondensi: Wira Noviana Suhery (
[email protected])
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015
207
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot)...
PENDAHULUAN
| Suhery, dkk.
(Lactobacillus sp) telah pernah dilakukan terhadap
pati
singkong.
Pada
proses
Penggunaan pati sebagai eksipien dalam
fermentasi ini bakteri yang tumbuh akan
bidang farmasi masih sangat dibutuhkan.
menghasilkan enzim pektinolitik dan selulolitik
Dalam
digunakan
yang dapat menghancurkan dinding sel
sebagai bahan pengisi, pengikat dan bahan
sehingga terjadi liberasi granula pati. Selain
penghancur.
dari
itu terjadi pula perlubangan dari granula
berbagai tanaman, dan umumnya sangat
pati, sehingga menyebabkan permukaan
banyak terdapat pada bagian umbi tanaman
yang tidak rata dari granula pati yang akan
dan biji-bijian (1).
memperkuat ikatan antar butiran. Proses
formulasi Pati
tablet
pati
dapat
diperoleh
Talas merupakan salah satu tanaman
liberasi ini akan menyebabkan perubahan
yang mengandung kadar pati yang tinggi
karakteristik dari pati yang dihasilkan berupa
pada bagian umbinya. Bahkan kadar pati
naiknya viskositas, kemampuan gelatinasi,
pada umbi talas lebih tinggi dibandingkan
dan daya penyerapan air (8, 9).
dengan kadar pati yang terdapat pada umbi
Berdasarkan
latar
belakang
diatas
singkong (2). Namun, pati talas memiliki
pada penelitian ini akan dilakukan proses
beberapa
fermentasi terhadap umbi talas menggunakan
kelemahan
yaitu
rendemen
pati yang dihasilkan rendah disebabkan
bakteri
banyaknya
yang
dan dilihat pengaruh bakteri asam laktat
menghalangi proses pemisahan granula pati,
(Lactobacillus sp) terhadap rendemen pati
warna yang dihasilkan mempunyai derajat
dan dievaluasi fisikokimia patinya. Hasil
putih yang rendah dan bau khas talas yang
evaluasi dibandingkan dengan pati talas
agak tajam (3).
alami.
kandungan
lendir
asam
laktat
(Lactobacillus
sp)
Pati alami umumnya memiliki sifat alir dan kompresibilitas yang kurang baik. Oleh
METODE PENELITIAN
karena itu, pati harus memenuhi spesifikasi persyaratan
farmasetik
yang
diinginkan
oleh industri farmasi agar dapat digunakan
Alat dan Bahan Alat
yang
digunakan
yaitu
kain
sebagai bahan tambahan. Salah satu cara
flanel, ayakan 80 mesh, lumpang dan
untuk memperbaiki sifat pati yang kurang
stamfer,
baik adalah dengan melakukan modifikasi
sentrifuge, waterbath, buret, corong alir,
terhadap pati (4).
tap volumeter, mikroskop, enslin, pH meter,
timbangan
analitik,
stopwatch,
Beberapa penelitian modifikasi pati talas
spektrofotometer UV-Vis, Scanning Electron
pernah dilakukan antara lain modifikasi pati
Microscope (SEM), Moisture Balance, gelas
talas dengan asetilasi menggunakan asam
erlenmeyer, labu ukur dan alat-alat kaca
asetat, modifikasi pati dengan pregelatinasi
laboratorium lainnya.
serta pembuatan tepung talas termodifikasi
Bahan yang digunakan yaitu umbi talas,
melalui proses fermentasi menggunakan
starter fermentasi (Lactobacillus sp), kultur
campuran starter mikroorganisme (5, 6, 7).
media, aquadest, etanol 95%, asam asetat 1
Modifikasi
pati
dengan
proses
N, NaOH 1 N danlarutan iodium 2%.
fermentasi menggunakan bakteri asam laktat
208
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot)...
Cara Kerja
| Suhery, dkk.
sebanyak 7,5 kg. Umbi talas yang telah dikupas dicuci sampai bersih. Direndam ±
Isolasi Pati Talas Alami Umbi
talas
dikupas
2 jam dalam air, kemudian diiris tipis-tipis ditimbang
sampai ketebalan umbi talas 1-1,5 mm. Pada
sebanyak 7,5 kg. Umbi talas yang telah
perendaman I, semua irisan tipis dimasukkan
dikupas dicuci sampai bersih. Direndam ±
ke dalam wadah fermentasi yang telah berisi
2 jam dalam air, kemudian dipotong kecil-
kultur media (240 mg) dan starter fermentasi
kecil dan ditiriskan. Umbi talas tersebut
(120 ml) dalam 12 liter aquadest. Difermentasi
kemudian diparut sehingga terbentuk bubur
selama 48 jam. Ditiriskan irisan tipis dari
kasar selanjutnya ditambahkan aquadest 1/3
dalam wadah fermentasi. Selanjutnya pada
bobotnya, diaduk 3 kali, kemudian disaring
perendaman II, irisan tipis direndam dalam
dengan kain flanel, diperas sampai semua
wadah berisi NaCl sebanyak (240 mg) dalam
airnya habis. Ampasnya dicampur kembali
12 liter aquadest selama 10 menit. Ditiriskan
dengan aquadest kira-kira 1/3 nya, diaduk
irisan
kemudian diperas lagi sampai airnya habis.
ditambahkan
Diulangi sampai didapat hasil perasan yang
diaduk 3 kali, kemudian disaring dengan
jernih, lalu cairan tersebut diendapkan selama
kain flanel, diperas sampai semua airnya
24 jam, setelah mengendap sempurna,
habis. Ampasnya dicampur kembali dengan
cairan diatasnya yang jernih didekantasi
aquadest kira-kira 1/3 nya, diaduk kemudian
sehingga diperoleh endapan pati. Kemudian
diperas lagi sampai airnya habis. Diulangi
dikeringkan dalam lemari pengering dengan
sampai didapat hasil perasan yang jernih,
suhu 40°C selama 24 jam. Pati kering yang
lalu cairan tersebut diendapkan selama
berbentuk berupa gumpalan dihaluskan
24 jam, setelah mengendap sempurna,
dengan mortir dan stamfer kemudian diayak
cairan diatasnya yang jernih didekantasi
dengan
sehingga diperoleh endapan pati. Kemudian
pengayak
nomor
dan
80
sehingga
diperoleh pati berbentuk serbuk (10).
tipis
dan
dihaluskan,
aquadest
1/3
kemudian bobotnya,
dikeringkan dalam lemari pengering dengan suhu 40°C selama 24 jam. Pati kering yang
Pembuatan Pati Talas Termodifikasi
berbentuk berupa gumpalan dihaluskan dengan mortir dan stamfer kemudian diayak dengan
Pembuatan Starter Fermentasi Irisan tipis umbi talas sebanyak 50 gram
pengayak
nomor
80
sehingga
diperoleh pati berbentuk serbuk (9).
diletakkan pada beaker glass, ditambahkan dengan aquadest sebanyak kurang lebih
Evaluasi Fisikokimia Pati
500 ml. Semua irisan tipis umbi talas harus
1. Pemeriksaan organoleptis pati meliputi
terendam, ditambahkan inokulat mikroba
bentuk, warna, bau, kelarutan (11)
(Lactobacillus sp) sebanyak ± 5 gram dan
2. Pemeriksaan pH menggunakan
kultur media sebanyak ± 15 gram dan dibiarkan selama 24 jam (9).
pH
meter 3. Kadar air menggunakan alat Moisture Balance 4. Bobot
Proses Fermentasi Umbi
talas
dikupas
dan
ditimbang
jenis
benar
dengan
metode
piknometer (12)
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015
209
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot)...
5. Bobot jenis nyata dan bobot jenis
| Suhery, dkk.
gelatinasi merupakan titik potong kurva
mampat dengan tap volumeter (12)
antara suhu dan viskositas pati. 12. Analisis Bentuk dan Permukaan Partikel
6. Faktor Hausner (12)
menggunakan
Microscope (SEM).
Dihitung dengan rumus: ρ mampat
FH=
Scanning
Electron
13. Penetapan Kadar Amilosa (15)
ρ nyata
Dilakukan secara iodometri berdasarkan
7. Kompresibilitas dan Porositas (12).
reaksi
Kompresibilitas (Kp) zat uji dihitung
senyawa
dengan persamaan:
warna biru, kemudian diukur dengan
x 100 %
yang
dengan
menghasilkan
pada
panjang
gelombang 625 nm. Kadar amilosa
ρ nyata
iod
amilosa
spektrofotometer
ρ mampat x nyata
Kp=
antara
dihitung dengan persamaan dari kurva standar amilosa.
Porositas (ε) dihitung dengan persamaan: ε=
HASIL DAN DISKUSI
ρ mampat x nyata
Berdasarkan pembuatan pati talas alami
ρ nyata
diperoleh rendemen 11,79% dan rendemen pati talas termodifikasi 19,12%. Kecilnya
8. Pemeriksaan sudut angkat (12) Tan α =
rendemen
pati talas alami disebabkan
tinggi puncak tumpukan
karena banyaknya kandungan lendir yang
jari-jari tumpukan
pengendapan pati. Fermentasi pada pati
menyulitkan
proses
penyaringan
dan
talas modifikasi memberikan peningkatan 9. Analisa Swelling Power (14).
rendemen pati yang disebabkan karena pada
Pati dengan konsentrasi 1% b/v
proses fermentasi mikroba menghasilkan
dipanaskan pada waterbath dengan
enzim pektinolitik dan selulolitik yang dapat
suhu 60°C, selama 30 menit, kemudian
menghancurkan dinding sel umbi talas
disentrifus
sehingga granula pati lebih mudah keluar
dengan
kecepatan
3000
rpm selama 30 menit, lalu supernatan
dari dinding sel umbi talas (9).
dipisahkan dari endapan. Timbang berat endapan (pasta). 10. Daya Penyerapan Air menggunakan Alat Enslin (13).
Hasil
pemeriksaan
menunjukkan
bahwa
termodifikasi
lebih
pati
talas
alami
organoleptis
warna putih
yang
pati
talas
dibandingkan
berwarna
putih
kecoklatan (Gambar 1). Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya fermentasi terjadi
11. Suhu gelatinasi
Ditentukan antara
210
dengan
viskositas
penghilangan komponen penimbul warna membuat vs
suhu.
kurva
seperti protein yang dapat menyebabkan
Suhu
warna cokelat ketika pengeringan atau
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot)...
| Suhery, dkk.
pemanasan (16). Selain itu pati talas
Hausner dan kompresibilitas yang lebih
termodifikasi memiliki sedikit bau khas talas
rendah dibandingkan dengan pati talas alami
dibanding pati talas alami. Hal ini disebabkan
(Tabel 1).
karena pada proses fermentasi bakteri
Hasil pemeriksaan swelling power dari
asam laktat akan menimbulkan bau asam
pati talas alami dan pati talas termodifikasi
akibat dari produksi asam laktat. Bau asam
diperoleh hasil berturut-turut 3,23; 3,64.
tersebut diakibatkan karena adanya konversi
Nilai swelling power berkaitan dengan rasio
karbohidrat selama fermentasi. Bau asam
amilosa-amilopektin dan daya penyerapan
inilah yang dapat mengurangi bau dari talas
air. Semakin besar swelling power berarti
(17).
semakin banyak air yang diserap. Bila dilihat
Hasil pemeriksaan sifat alir partikel
dari daya penyerapan airnya pati talas
diperoleh sifat alir pati talas termodifikasi
termodifikasi dapat menyerap air sebanyak
lebih baik daripada pati talas alami, yang
1,2 ml/g sementara pati talas alami sebanyak
dapat dilihat dari nilai sudut angkat, faktor
1,05 ml/g. Semakin banyak air yang diserap
A
B
Gambar 1. Foto (A) Pati Talas Alami (B) Pati Talas terrmodifikasi Tabel 1. Data Hasil Uji Fisikokimia Pati Talas Alami dan Pati Talas Termodifikasi Parameter Fisikokimia
Pati Talas Alami
pH 4,72 Kadar Air (%) 10,03 Bobot Jenis Benar (g/ml) 0,9659 Bobot Jenis Nyata (g/ml) 0,428 Bobot Jenis Mampat(g/ml) 0,625 Faktor Hausner 1,460 Kompresibilitas (%) 31,520 Porositas (%) 55,689 Sudut Angkat (°) 30,80 Swelling Power (kali) 3,2348 Suhu Gelatinasi (°C) 55,96 Kadar Amilosa (%) 8,35
Pati Talas Persyaratan Termodifikasi 4,54 9,38 1,3738 0,422 0,576 1,364 26,736 69,283 28,03 3,6433 59,05 8,92
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015
4,5-7,0 < 14
< 1,25 < 20 ≤ 30
211
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot)...
A
| Suhery, dkk.
B
Keterangan :
Menunjukkan Adanya Perlubangan Pada Pati Talas Termodifikasi.
Gambar 2. Hasil Foto SEM Pati Talas Alami (A) dan Pati Talas Termodifikasi (B) dengan perbesaran 5000x berkaitan dengan kandungan amilosa dan amilopektin yang terkandung dalam pati.
perlakuan bahan baku pati. Hasil foto SEM (Scanning Electron
Semakin tinggi kadar amilosa maka nilai
Microscope)
pengembangan
perlubangan
volume
akan
semakin
menunjukkan pada
granula
adanya pati
talas
tinggi. Hal itu dikarenakan dengan kadar
termodifikasi (Gambar 2). Namun granula
amilosa yang tinggi maka akan menyerap
pati yang mengalami perlubangan tidak
air lebih banyak sehingga pengembangan
terlalu banyak. Hal ini disebabkan karena
volume juga semakin besar (18). Bila
proses fermentasi dilakukan pada umbi
dilihat dari kadar amilosa yang diperoleh
bukan langsung pada pati sehingga bakteri
pati talas termodifikasi mempunyai kadar
tidak secara langsung bekerja terhadap
amilosa 8,92% sementara pati talas alami
pati.
sebanyak 8,35%. Nilai swelling power dan
mengungkapkan bahwa proses fermentasi
daya penyerapan air akan berperan dalam
pati menggunakan bakteri asam laktat akan
proses desintegrasi tablet dalam sediaan,
menghasilkan
karena semakin tinggi daya pengembangan
dengan diameter yang besar (8,9).
Beberapa
penelitian
sejumlah
sebelumnya
lubang
dangkal
dan semakin banyak jumlah air yang diserap suatu pati maka akan semakin cepat pula
KESIMPULAN
waktu hancur suatu sediaan tablet (12). Hasil penentuan suhu gelatinasi pati
Pembuatan
pati
talas
termodifikasi
talas termodifikasi adalah 59,05oC dan
dengan bakteri asam laktat (Lactobacillus
pati talas alami adalah 55,96 C. Hasil ini
sp) dapat meningkatkan rendemen pati talas
menunjukkan sifat gelatinasi suatu pati yaitu
dan menghasilkan sifat fisikokimia yang
semakin rendah suhu gelatinasi maka akan
lebih baik daripada pati talas alami serta
semakin cepat suatu pati mengalami proses
menghasilkan perlubangan pada permukaan
gelatinasi, dan sebaliknya sehingga dari
granula pati.
o
sifat ini bisa diketahui kisaran suhu untuk
212
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot)...
| Suhery, dkk.
DAFTAR PUSTAKA 1.
starter
P.J. 2006. Handbook of Pharmaceutical
Universitas
Excipients, Fifth Edition, Washington
Teknologi Pangan, Bandung.
D.C, 2.
Pharmaceutical
Press
and
(Modified Cassava Flour) dan Pati
Dekstrin Dari Pati Umbi Talas Dengan
Singkong Termodifikasi untuk Formulasi
Hidrolisis Secara Enzimatis, Skripsi
Tablet, Jurnal Farmasi Indonesia, Vol. 6
Sarjana.
No. 3.
2010.
Program
Studi
Teknologi
Pembangunan
Nasional
9.
Subagio, A., Windrati, W. S., Witono, Y., dan Fahmi, F. 2008. Prosedur Operasi
“Veteran” Jawa Timur, Surabaya.
Standar (POS) Produk Mocaf Berbasis
Widowati, S., Waha, M. G., dan
Kluster.
Santosa, B. A. S. 1997. Ekstraksi dan
Agricultural
Karakterisasi
(SEAFAST) Centre-Institut Pertanian
Sifat
Fisikokimia
dan
Southeast Asian Science
&
Food
&
Technology
Bogor. 10. Gusmayadi, I. 2006.
Uji Campuran
Prosiding Seminar Teknologi Pangan,
70% Amilum Umbi Singkong (Manihot
181-195.
esculenta, Crantz.) Dengan 30% Amilum
Hauschild, K., and Picker, K. M. 2004.
Umbi Talas (Colocasia esculenta (L.)
Evaluation
Coprocessed
Schott) Sebagai Bahan Pengisi Dalam
Compound Based on Lactose and
Pembuatan Tablet, Jurnal Bahan Alam
Maize Starch for Tablet Formulation,
Indonesia 6(1): 9-14.
of
New
11. Anonim. 1995. Farmakope Indonesia,
Pharm Sci Tech, Vol 6(2). Saputro, M. A., Kurniawan, Arizal,
Edisi
Retnowati, D. S. 2012. Modifikasi Pati
Republik Indonesia, Jakarta.
Talas Dengan Asetilasi Menggunakan
IV,
Departemen
Teknologi
Rintani,
diterjemahkan
R.
2011.
Karakterisasi
oleh
Noerono.
sagitiifolium)
Press, Yogyakarta.
Sebagai
Skripsi
Sarjana,
Tablet,
Edisi
Farmasi,
Fisikomekanik Pati Talas (Xanthosoma Pregelatinasi
Kesehatan
12. Voight, R. (1994). Buku Pelajaran
Asam Asetat, Vol. 1, No. 1, 258-263.
Eksipien
7.
Suhery, W.N., Halim, A., Lucida, H.
Pembuatan
T.S.
Talas (Colocasia esculenta (L.) Schott).
6.
Jurusan
Wahyuni,
Fungsional Pati Beberapa Varietas
5.
Pasundan,
2013. Uji Sifat Fisikokimia MOCAF
Universitas
4.
8.
mikroorganisme,
American Pharmacist Association
Pangan Fakultas Teknologi Industri
3.
Tesis.
Rowe, R.C., Sheskey, P.J., and Weller,
Gadjah
V,
Drs.
Soendani
Mada
University
13. Halim, A. 1991. Penelitian Terhadap
Universitas Islam Indonesia, Jurusan
Daya
Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Tepung
Pengetahuan Alam, Yogyakarta.
Bidang Farmasi. Jurnal Penelitian dan
Kurniawan, A., A. 2011. Pembuatan
Pengabdian Masyarakat. No. 6. III.
tepung
Universitas Andalas: 578-579.
talas
(Colocasia
esculenta
Penyerapan Yang
Air
Beberapa
Digunakan
dalam
Schott) termodifikasi melalui proses
14. Leach H. W., Mc Cowen L.D., and
fermentasi menggunakan campuran
Schoch T. J. 1959. Structure of The
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015
213
Pembuatan Dan Evaluasi Pati Talas (Colocasia esculenta Schoot)...
Starch
Granules
in
Swelling
| Suhery, dkk.
and
17. Chinsamran, K., Piyachomkwan, K.,
Sollubility Pattern of Various Starch,
Santisopasri, V., Sriroth, K. 2005. Effect
Cereal Chem, Vol.36, pp. 534-544.
of Lactic Acid Fermentation on Physic-
15. Aliawati, G.. 2003. Teknik Analisis
Chemical Properties of Starch Derived
Kadar Amilosa Dalam Beras. Buletin
from Cassava. Sweet Potato and Rice.
Teknik Pertanian, Vol. 8, No. 2, 82-84.
Kasetsart Journal, Natural Sciences
16. Salim, E. 2011. Mengolah Singkong Menjadi Tepung MOCAF Edisi I, Lily Publisher, Yogyakarta.
214
39(1): 76-87. 18. Winarno, F. G. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia, Jakarta.
Jurnal Sains Farmasi & Klinis (e-ISSN: 2442-5435) | Vol. 01 No. 02 | Mei 2015