Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015
HIDROLISIS ENZIMATIS PATI JAHE EMPRIT (Zingiber officinale Var. Rubrum) DENGAN ENZIM ΑLFA AMILASE (KAJIAN PENGARUH KONSENTRASI ENZIM DAN LAMA INKUBASI TERHADAP SIFAT FISIK DAN KIMIA DEKSTRIN) Enzymatically Hydrolysis of Emprit Ginger (Zingiber officinale var. rubrum) Starch with α-Amylase Enzyme (Study of Enzyme Concentration and Incubation Time to The Physicochemical Characteristic of Dextrin) Atik Rahmawati1*, Yunianta1 1) Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP Universitas Brawijaya, Malang Jl. Veteran, malang 65145 *Penulis Korespondensi, Email:
[email protected] ABSTRAK Jahe Emprit merupakan tanaman rimpang yang merupakan salah satu komoditas perdagangan yang penting bagi bangsa Indonesia. Ketersediaannya yang berlimpah dan pemanfaatannya yang selama ini hanya diambil sari atau minyaknya menghasilkan hasil samping berupa pati jahe yang belum banyak dimanfaatkan. Kandungan pati jahe emprit mencapai 58%. Dalam penelitian ini pati jahe dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan dekstrin secara enzimatis. Pembuatan dekstrin dengan metode enzimatis memiliki keunggulan lebih cepat, tidak menghasilkan residu berbahaya, proses lebih spesifik, serta kerusakan warna dapat diminimalkan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi enzim dan lama inkubasi terhadap sifat fisik dan kimia sehingga dihasilkan dekstrin terbaik. Penelitian disusun menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor yaitu konsentrasi enzim (0.04%, 0.06%, 0.08%) dan lama inkubasi (1 jam, 2 jam, 3 jam). Perlakuan terbaik diperoleh dari konsentrasi enzim 0,08% dan lama inkubasi 3 jam. Kadar gula reduksi yang terkandung adalah 6.22%, kadar DE 6.94%, viskositas dingin 96.33 cps, TPT 19.33, kadar air ±10%, dan kadar abu ±0.10%. Kata Kunci: Dekstrin, Enzim α - Amilase, Pati Jahe ABSTRACT Emprit ginger is a rhizome plant which is one of important trade commodities for Indonesian nation. The abundant availability and the utilization, ginger is processed to produce its essential oil, and give a side product which is rich with starch that has not been widely used. Emprit ginger contains about 58% starch. Developing the use of ginger starch is very important to do, regarding to its abundant availability as industrial waste and its low economic value. In this research ginger starch was used as raw material for dextrin production using enzymatically processed. Dextrin is widely use as filler, coating agent, and thickening agent. The aim of the research was to determine the effect of enzyme concentration and incubation time to produce the best dextrin.The research was carried out using a randomized block design with 2 factors namely the enzyme concentration (0.04%, 0.06%, 0.08%) and incubation time (1, 2, 3 hours). The best treatment was obtained from the 0.08% enzyme concentration and 3 hours incubation time, with the levels of reducing sugar reached 6.22%, dextrose equivalent 6.94%, hot viscosity 87.33 cps, cold viscosity 96.33 cps, total soluble solids 19.33, water content ±10%, and ash content ±0.10%. Keywords: α-Amylase Enzyme, Dextrin, Ginger Starch
1252
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 PENDAHULUAN Jahe Emprit (Zingibier Officinale Var. Rubrum) merupakan tanaman rimpang yang menjadi salah satu komoditas perdagangan yang penting bagi bangsa Indonesia. Ketersediaannya yang berlimpah dan pemanfaatannya yang selama ini hanya diambil sari atau minyaknya menghasilkan hasil samping berupa pati jahe yang belum banyak dimanfaatkan. Jahe emprit mengandung pati sekitar 58% [1]. Pengembangan pati jahe sangat penting untuk dilakukan karena ketersediaannya yang melimpah sebagai limbah dan nilai ekonominya yang rendah. Selama ini penelitian yang dilakukan dalam memanfaatkan pati jahe adalah sebagai bahan baku pembuatan cookies [2] dan edible film [3]. Sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam pemanfaatan pati jahe, salah satunya adalah dengan cara modifikasi pati atau pembuatan dekstrin. Dekstrin merupakan produk hasil modifikasi pati yang dapat diperoleh melalui proses hidrolisa asam, enzimatis maupun pemanasan kering [4]. Kebutuhan akan dekstrin terus meningkat seiring dengan semakin berkembangnya industri di Indonesia, yang sebagian besar dipenuhi dengan cara impor. Volume impor dekstrin pada tahun 2005 mencapai 93.070.990 kg [5]. Pembuatan dekstrin secara enzimatis biasanya dilakukan melalui tahap likuifikasi. Tahap likuifikasi adalah proses pencairan gel pati dengan menggunkan enzim αamilase. Enzim alfa-amilase merupakan enzim yang dapat memotong ikatan α-(1.4) glikosidik, dan merupakan endo-enzim karena dapat memotong secara acak mulai dari ikatan yang berada di dalam rantai polimer [6]. Alfa amilase bekerja lebih cepat dalam menghidrolisis substrat dibandingkan dengan enzim penghidrolisis pati lainnya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi enzim dan lama inkubasi terhadap sifat fisik dan kimia dekstrin yang dihasilkan, serta mengetahui perlakuan yang menghasilkan dekstrin terbaik. BAHAN DAN METODE Bahan Bahan utama berupa pati jahe yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari UKM sari jahe M. Rovit di Batu. Enzim α - amilase dari Bacillus licheniformis yang diperoleh dari PT. Sorini Agro Asia Tbk. Beberapa bahan kimia yang diperoleh dari Laboratorium Biokimia dan Analisis Pangan dan toko Makmur Sejati di Malang, seperti NaOH 1N, HCl 1N, etanol, larutan iodin 5%, CaCO3, larutan nelson A dan nelson B, reagen arsenomolibdat, kertas saring, serta aquades. Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah beaker glass 250 mL, spatula besi, alumunium foil, erlenmeyer 250 mL (Herma), labu ukur 100 mL (Pyrex), pipet volume 5 mL dan 10 mL (Pyrex), tabung reaksi (Pyrex), corong kaca, gelas ukur (pyrex), vortex (Turbo Mixer), pH meter, spektrofotometer (20 D Plus), timbangan analitik (Denver Instrument M-310), waterbath (Memmert), thermometer, oven listrik (WTC Binder), tanur (Thermolyne), micropipet, bola hisap (Marienfiel), cawan porselin, desikator, pipet tetes, lemari asam, penangas air dan viscometer . Desain Penelitian Penelitian disusun menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor yaitu konsentrasi enzim (0.04%, 0.06%, 0.08%) dan lama inkubasi (1 jam, 2 jam, 3 jam). Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan. Data dianalisis dengan menggunakan metode analisis ragam (Analysis of Variant atau ANOVA) yang dilanjutkan dengan uji lanjut BNT atau DMRT dengan selang kepercayaan 5%. Pemilihan perlakuan terbaik dilakukan dengan metode Multiple Attribut [7].
1253
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 Tahapan Penelitian Tahapan penelitian dilakukan melalui dua tahapan yaitu pembuatan dekstrin dengan metode enzimatis dan pengeringan dekstrin yang dihasilkan. Metode Analisis bahan baku pati jahe emprit meliputi kadar kemurnian pati [8], kadar amilosa [9], dan kadar amillopektin [9]. Analisis enzim α-amilase meliputi uji aktivitas enzim [10]. Analisis dekstrin jahe emprit meliputi kadar air [9], kadar abu [11], kadar gula reduksi [12], kadar Dextrose Equivalent (DE) [12], Viskositas dingin dan panas [8] dan total padatan terlarut. Perlakuan terbaik dicari dengan menggunakan metode multiple attribute [7]. Prosedur Analisis 1. Analisis Kadar Pati Sampel ditimbang sebanyak 2-5 gr dan dimasukkan dalam erlenmeyer 250 ml. Ditambahkan 50 ml etanol 80% lalu di shaker selama ±1 jam. Suspensi yang didapatkan kemudian disaring dengan kertas saring dan dicuci dengan aquades sampai volume filtrat 250 ml. Kemudian dicuci lagi dengan alkohol 50 ml lalu dilanjutkan dengan pencucian menggunakan PE 50 ml. Residu yang didapatkan dalam kertas saring dipindahkan ke dalam erlenmeyer, kemudian dicuci dengan 200 ml aquades dan ditambahkan 20 ml HCl 25%. Setelah itu ditutup dengan pendingin balik dan dipanaskan di atas penangan air mendidih selama ± 2.5 jam. Setelah dingin dinetralkan dengan larutan NaOH 45% dan diencerkan sampai volume 500 ml kemudian disaring dan diproleh filtrat akhir. 1 ml diltrat akhir diambil dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 1 ml reagen arsenomolibdat kemudian dipanaskan 100ºC selama 20 menit dan didinginkan pada suhu kamar. Kemudian ditambahkan 1 ml reagen nelson dan divortex. Setelah itu diencerkan dengan 7 ml aquades dan divortex. Absorbansi diukur pada = 540 nm. Kadar pati dihitung dengan rumus : Berat pati = berat x 0,9 2. Analisis Kadar Amilosa a. Prosedur penetapan standar Amilosa murni 40 mg dimasukkan dalam tabung reaksi bersama 1 ml etanol dan 9 ml NaOH 1N. Kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit sampai terbentuk gel dan didinginkan. Gel yang didapatkan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml. Lalu di pipet 1, 2, 3, 4, 5 ml, dan dimasukkan dalam labu takar 100 ml. Kemudian ditambahkan 1 mL asam asetat 1N, masing-masing 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1 ml. Setelah itu ditambahkan larutan iod masing-masing 2 L. Aquadest ditambahkan sampai tanda tera 100 ml, kemudian didiamkan selama 20 menit. Intensitas warna biru yang terbentuk diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 625 nm. Data pengukuran dibuat kurva standar amilosa vs absorbansi. b. Prosedur penetapan sampel 100 mg sampel dalam bentuk tepung dimasukkan dalam tabung reaksi. Ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 1N. Kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit sampai terbentuk gel dan didinginkan. Gel yang didapatkan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml. Larutan dipipet 5 ml dimasukkan dalam labu takar 100 ml dan ditambahkan asam asetat 1N, 2 ml larutan iod dan aquadest sampai 100 ml. Labu dikocok sampai homogen dan didiamkan selama 20 menit. Intensitas warna biru yang terbentuk diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 625 nm. Hasil absorbansi dimasukkan dalam kurva standar untuk memperoleh x. Kadar amilosa ditentukan dengan rumus : Kadar amilosa = X x Fp x 100% Berat sampel 1254
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 Ket : X = konsentrasi amilosa (mg/ml) Fp = Faktor pengenceran 3. Analisis Kadar Amilopektin Analisis kadar amilopektin menggunakan metode by different dari hasil analisis pati dan amilosa sebelumnya. Kadar amilopektin (%b/b) = kadar pati (%) – kadar amilosa (%) 4. Analisis Aktivitas Enzim α-Amilase Sebanyak 0.1 ml enzim diencerkan dalam labu ukur 100 ml. Setelah itu membuat larutan pati 1% (soluble starch) dalam larutan buffer glisin NaOH 0.05 M. Larutan enzim dan larutan pati masing – masing diambil 1 ml dan dimasukkan tabung reaksi. Diinkubasi selama 15 menit pada suhu 30ºC. Setelah inkubasi, ditambahkan reagen DNS 2 ml dalam larutan sampel kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit. Sampel didinginkan kemudian diabsorbansi pada panjang gelombang 550 nm. Hasil absorbansi dihitung berdasarkan nilai kurva standar. Kurva standar dibuat pada konsentrasi 40-400 ppm. Rumus perhitungan aktivitas enzim adalah : Aktivitas enzim = (gula reduksi (mg/ml) / BM glukosa) x berat enzim x FP Waktu inkubasi 5. Analisis Kadar Air Bahan yang sudah dihaluskan ditimbang 2-5 gr dalam cawan petri yang sudah diketahui beratnya. Kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C selama 5 jam dan didinginkan dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang. Setelah itu dipanaskan lagi dalam oven selama 30 menit, didinginkan dalam desikator selama 15 menit dan timbang. Perlakuan diulang sampai berat konstan (selisih penimbangan berturut-turut kurang dari 0.2 mg). Pengurangan berat merupakan banyaknya air dalam bahan. Perhitungan kadar air berdasarkan berat kering adalah sebagai berikut : Kadar air = berat awal – berat akhir x 100% Berat awal 6. Analisis Kadar Abu Sampel ditimbang sebanyak 2-5 gr, dimasukkan dalam cawan pengabuan. Kemudian dibakar pada pembakar gas sampai asapnya habis dan terarang sempurna. Setelah itu sampel diletakkan dalam tanur pengabuan, dibakar sampai didapat abu berwarna abu-abu atau sampai beratnya tetap. Pengabuan dilakukan dalam dua tahan; tahap pertama pada suhu sekitar 400ºC dan kedua pada suhu 660ºC. Hasil lalu didinginkan dalam desikator selama 15 menit kemudian ditimbang. Perhitungan kadar abu adalah sebagai berikut : Kadar Abu = berat abu (gr) x 100% Berat sampel (gr) 7. Viskositas Dekstrin kering ditimbang sebanyak 15 gr, kemudian di encerkan dalam labu ukur 50 ml. Hasil pengenceran dimasukkan dalam beaker glass 50 ml. Kemudian dimasukkan kedalam shaker waterbath suhu 95ºC selama 15 menit sambil diaduk. Kekentalan diukur dengan viscometer. Selanjutnya didinginkan sampai suhu 250C. Kekentalan diukur kembali dengan menggunakan alat Brookfield Viscometer. Viskositas dari sampel dapat dibaca dari angka yang ditunjukkan oleh jarum skala pada alat, kemudian hasilnya dikalikan dengan faktor koreksi tergantung dari nomor spindle dan rpm yang digunakan.
1255
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 8. Persentase DE a. Pengukuran gula reduksi Sampel diambil sampel sebanyak 0.5 gr. Kemudian diencerkan sebanyak 100 ml. Dari pengenceran tersebut, sampel diambil 1 ml dimasukkan kedalam tabung reaksi. Kemudian diencerkan dengan penambahan 10 ml aquades. Sampel kemudian diambil 1 ml dan ditambahkan 1 ml reagen Nelson, kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 20 menit. Sampel lalu didinginkan secara cepat dengan air mengalir dan ditambahkan 1 ml reagen Arsenomolibdat Sampel dihomogenkan. Kemudian ditambahkan aquades 7 ml lalu dihomogenkan. Sampel diukur absoransinya pada panjang gelombang 540 nm. Hasil absorbansi dimasukkan dalam kurva standar untuk memperoleh x. Rumus Perhitungannya adalah ; % Gula reduksi = X x Volume x FP x 100% Berat (mg) b. Pengukuran Dextrose Equivalent Sampel dektrin yang sudah jadi di ukur total padatannya (DS) yang diperoleh dari 100% - kadar air. Kemudian dihitung persentase DE dengan rumus berikut : % DE = 100 x gula reduksi DS 9. Total Padatan Terlarut Sampel yang akan diuji total padatan terlarutnya diambil 1 ml, kemudian dimasukkan dalam tabung reaksi. Pada tabung reaksi ditambahkan aquades sebanyak 1 ml kemudian dihomogenkan. Sampel yang telah di encerkan tersebut diambil dengan pipet tetes dan diteteskan pada hand refractometer. Dilihat berapa banyak cahaya yang terbiaskan dengan melihat skala yang tertera pada hand refractometer yang menunjukkan banyaknya padatan yang terlarut di dalam sampel HASIL DAN PEMBAHASAN 1.
Karakteristik Bahan Baku Data analisis karakteristik bahan baku pati jahe emprit ditunjukkan dalam Tabel 1.
Parameter Kadar Pati (%) Kadar Amilosa (%) Kadar Amilopektin (%) Sumber : a [1] b [2]
Tabel 1. Karakteristik Bahan Baku Literatur a Literatur b Hasil Analisis Pati Jahe Emprit 58 % 79.84 % 81.24 % 28.30 % 36.94 % 37.61 % 71.70 % 63.06 % 62.39 %
Tabel 1. menunjukkan bahwa hasil analisis menunjukkan perbedaan dengan literatur. Perbedaan tersebut dimungkinkan karena sampel pati jahe yang digunakan berbeda. Selain itu pati yang digunakan dalam penelitian ini telah dilakukan proses pencucian sampai kurang lebih 12 kali, sehingga semua kotoran yang ada telah terbuang dan kadar patinya menjadi lebih tinggi. 2. Aktivitas Enzim α-Amilase Enzim α-amilase didapatkan dari PT. Sorini Agro Asia Tbk. Enzim yang digunakan telah berupa enzim murni komersial, berasal dari Bacillus licheniformis dan bersifat termostabil. Hasil yang diperoleh untuk aktivitas enzim α-amilase adalah 20.49 mg glukosa/ml enzim menit. Aktivitas enzim dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain suhu, pH, dan adanya inhibitor. Enzim merupakan protein, sehingga dapat mengalami kerusakan atau terdenaturasi oleh beberapa faktor seperti panas, pH yang rendah, adanya 1256
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 senyawa organik atau logam yang dapat menghambat kerja enzim, sehingga aktivitasnya menurun. 3. Kadar Air Dekstrin Pati Jahe Hasil analisis kadar air dari dekstrin pati jahe akibat perlakuan konsentrasi enzim dan lama inkubasi dapat dilihat pada Tabel 2. Pada penelitian ini, dekstrin hasil hidrolisis enzimatis memiliki bentuk berupa pasta yang agak cair. Sehingga diperlukan proses pengeringan agar produk memiliki kadar air yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu kurang dari 11% [13]. Selain itu proses pengeringan juga bertujuan untuk memperoleh dekstrin dalam bentuk bubuk. Tabel 2 menunjukkan bahwa kadar air dari dekstrin yang dihasilkan paling rendah adalah 9.90% dan yang tertinggi adalah 11%. Sehingga dapat dikatakan bahwa semua sampel hasil penelitian ini memenuhi persyaratan SNI dekstrin pangan maupun non pangan. Tabel 2. Rerata Kadar Air Dekstrin Pati Jahe Konsentrasi Enzim % Lama Inkubasi Rerata Kadar Air (%) (b/b) (Jam) 0.04 % 1 jam 10.33 2 jam 10.82 3 jam 10.47 1 jam 10.35 0.06 % 2 jam 11.11 3 jam 10.84 1 jam 10.63 0.08 % 2 jam 9.92 3 jam 10.37 Keterangan : Data merupakan rerata 3 Ulangan 4. Kadar Abu Dekstrin Pati Jahe Hasil analisis kadar abu dekstrin pati jahe akibat perlakuan konsentrasi enzim dan lama inkubasi dapat dilihat pada Tabel 3 berikut. Tabel 3. Rerata Kadar Abu Dekstrin Pati Jahe Konsentrasi Enzim% Lama Inkubasi Rerata Kadar Abu (%) (b/b) (Jam) 0.04 % 1 jam 0.11 2 jam 0.09 3 jam 0.09 1 jam 0.11 0.06 % 2 jam 0.10 3 jam 0.11 1 jam 0.11 0.08 % 2 jam 0.11 3 jam 0.15 Keterangan : Data merupakan rerata 3 Ulangan Tabel 3 menunjukkan kadar abu yang terkandung dalam dekstrin hasil pengeringan. Kadar abu paling rendah adalah sekitar 0.09% sedangkan yang paling tinggi sekitar 0.15%. Namun perbedaan tersebut tidak terlalu menonjol. Hal tersebut juga dibuktikan dengan hasil analisis ragam (ANOVA) yang tidak menunjukkan perbedaan nyata pada semua sampel (α = 0.05), baik pada masing – masing faktor maupun pada interaksi kedua faktor. Sehingga tidak dilakukan analisis uji lanjut. Menurut Standar Nasional Indonesia [13] kadar abu dalam 1257
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 suatu produk dekstrin adalah dibawah 0.5%. Sehingga dapat dikatakan semua sampel hasil penelitian ini memenuhi persyaratan SNI dekstrin untuk industri pangan. 5. Kadar Gula Reduksi dan Dextrose Equivalent (DE) Dekstrin Pati Jahe Hasil analisis kadar gula reduksi dan kadar DE dekstrin pati jahe akibat perlakuan konsentrasi enzim dan lama inkubasi dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2. Gambar 1 menunjukkan menunjukkan tren kenaikan kadar gula reduksi pada dekstrin di setiap level baik pada perlakuan konsentrasi enzim maupun lama inkubasi. Kadar gula reduksi terendah adalah 4.49% dan yang tertinggi adalah 6.22%. Hasil analisis ragam menunjukkan hasil berbeda nyata pada setiap tingkat konsentrasi enzim dan lama inkubasi, serta tidak terdapat interaksi dari kedua faktor tersebut.
Gambar 1. Hubungan antara Perlakuan Konsentrasi Enzim dan Lama Inkubasi terhadap Kadar Gula Reduksi (%) Dekstrin Pati Jahe Gambar 2 menunjukkan tren kenaikan kadar DE pada dekstrin di setiap level baik pada perlakuan konsentrasi enzim maupun lama inkubasi. Hasil analisis ragam (ANOVA) menunjukkan berbeda nyata pada setiap tingkat konsentrasi enzim dan lama inkubasi, serta tidak terdapat interaksi dari kedua faktor tersebut.
Gambar 2. Hubungan antara Perlakuan Konsentrasi Enzim dan Lama Inkubasi terhadap Kadar DE (%) Dekstrin Pati Jahe Kadar gula reduksi dan DE semakin meningkat berbanding lurus dengan konsentrasi enzim α-amilase dan lama inkubasi. Semakin banyak konsentrasi enzim dan semakin lama inkubasi kadar gula reduksi dan DE semakin tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak konsentrasi enzim, substrat yang dipecah dan terhidrolisis juga semakin banyak. Sehingga gula – gula sederhana yang dihasilkan juga semakin banyak. Semakin banyak ikatan glikosidik yang bisa dipecah akan menyebabkan kadar gula reduksi meningkat. 1258
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 Begitu juga dengan lama inkubasi. Semakin lama inkubasi yang dilakukan, semakin banyak substrat yang dapat dihidrolisis oleh enzim dan menghasilkan gula reduksi. Kecepatan awal reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi enzim pada awal permulaan reaksi. Namun dalam kedaan setimbang, kecepatan reaksi tidak selalu sebanding dengan konsentrasi enzim. Semakin tinggi konsentrasi enzim maka jumlah substrat yang terhidrolisis dan menghasilkan gula – gula sedehana juga akan semakin meningkat. Reaksi kemudian akan berubah konstan pada batas – batas tertentu meskipun konsentrasi enzim ditingkatkan, karena jumlah substratnya tetap [14]. Pada penelitian diatas menunjukkan bahwa reaksi enzim yang terjadi masih belum mencapai keadaan setimbang dan masih ada kemungkinan kadar gula reduksi untuk naik apabila konsentrasi enzim ditingkatkan. 6. Nilai Viskositas Dingin dan Viskositas Panas Dekstrin Pati Jahe Hasil analisis nilai viskositas dingin dan viskositas panas dekstrin pati jahe akibat perlakuan konsentrasi enzim dan lama inkubasi dapat dilihat pada Gambar 3 dan Gambar 4 berikut :
Gambar 3. Hubungan antara Perlakuan Konsentrasi Enzim dan Lama Inkubasi terhadap Viskositas Dingin (cps) Dekstrin Pati Jahe
Gambar 4. Hubungan antara Perlakuan Konsentrasi Enzim dan Lama Inkubasi terhadap Viskositas Panas (cps) Dekstrin Pati Jahe Gambar 3 dan 4 menunjukkan nilai viskositas dingin yang semakin menurun seiring dengan bertambahnya konsentrasi enzim dan lama inkubasi. Hasil analisis ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi enzim α-amilase dan lama inkubasi memberikan pengaruh nyata (α=0.05) terhadap nilai viskositas dingin dan viskositas panas dekstrin. Selain itu juga terdapat interaksi antara kedua faktor tersebut. 1259
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 Nilai viskositas baik panas maupun dingin mengalami penurunan seiring dengan semakin tingginya konsentrasi enzim dan lama inkubasi. Viskositas dari suatu larutan bergantung pada komponen zat terlarut, pelarut, serta konsentrasi zat terlarut [15]. Semakin banyak sakarida yang berukuran dan berbobot molekul tinggi maka viskositas akan semakin besar, disamping itu kemampuan retrogradasi fraksi amilosa juga dapat meningkatkan viskositas dekstrin yang dihasilkan [16]. Hal tersebut menunjukkan bahwa penurunan viskositas terjadi disebabkan karena semakin banyaknya molekul polisakarida yang terpotong dan menjadi monosakarida atau disakarida. Sehingga berat molekulnya menjadi kecil. Selain itu kemampuannya dalam mengikat airpun semakin menurun dan menyebabkan viskositasnya menjadi menurun. Komponen gula yang tebentuk dari hidrolisis pati memiliki sifat larut air. 7. Total Padatan Terlarut Dekstrin Pati Jahe Hasil analisis total padatan terlarut (TPT) dekstrin pati jahe akibat perlakuan konsentrasi enzim dan lama inkubasi dapat dilihat pada Gambar 5 berikut :
Gambar 5. Hubungan antara Perlakuan Konsentrasi Enzim dan Lama Inkubasi terhadap Total Padatan Terlarut (ºBrix) Dekstrin Pati Jahe Gambar 5 menunjukkan nilai TPT dari dekstrin hasil penelitian. Nilai TPT paling rendah adalah 18.33 ºBrix dan yang paling tinggi adalah 19.33 ºBrix. Nilai TPT yang didapatkan cenderung naik meskipun kenaikan dari masing –masing sampel tidak terlalu signifikan. Hal ini juga ditunjukkan oleh hasil analisis ragam (ANOVA) dengan selang kepercayaan 5%, bahwa tidak terdapat perbedaan nyata baik dari perlakuan konsentrasi enzim maupun dari lama inkubasi. Nilai TPT dapat dikonversi menjadi total gula terlarut, yang merupakan jumlah dari gula pereduksi dengan gula non pereduksi [17], sehingga dapat dikatakan bahwa nilai TPT dapat berbanding lurus dengan nilai DE. 8. Analisis Perlakuan Terbaik Perlakuan terbaik ditentukan dengan memberikan nilai ideal pada parameterparameter yang diuji berdasarkan analisis multiple attribute [7]. Parameter yang memiliki nilai ideal maksimal diantaranya adalah kadar gula reduksi, kadar DE, dan total padatan terlarut. Sedangkan parameter yang memiliki nilai ideal minimal adalah viskositas panas dan visositas dingin. Perlakuan dengan jarak kerapatan maksimal terkecil merupakan perlakuan terbaik dari hasil analisis. Berdasarkan perhitungan tersebut, didapatkan perlakuan terbaik adalah perlakuan dengan konsentrasi enzim 0.08% dan waktu inkubasi 3 jam. Nilai parameter perlakuan terbaik dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 menunjukkan bahwa hasil perlakuan terbaik yang didapatkan adalah sampel dengan kombinasi perlakuan konsentrasi enzim 0.08% dan lama inkubasi 3 jam. Perlakuan terbaaik diperoleh dengan hasil kadar gula reduksi 6.22 %, kadar DE 6.94 %, viskositas dingin 96.33 cps, viskositas panas 87.33 cps, dan TPT sebesar 19.33º Brix. Perlakuan terbaik ditunjukkan dengan nilai L˜ terkecil yaitu 0, yang berarti memiliki tingkat kerapatan terkecil. 1260
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 Tabel 4. Perlakuan Terbaik Dekstrin Pati Jahe berdasarkan Parameter Sifat Fisik dan Kimia Konsentrasi Lama Inkubasi Enzim (%) (Jam) L1 L2 L Max L˜ 1 jam 0.37 0.04 0.37 0.77 2 jam 0.04 % 0.33 0.03 0.33 0.69 3 jam 0.27 0.02 0.27 0.56 1 jam 0.30 0.03 0.30 0.62 2 jam 0.06 % 0.22 0.02 0.22 0.46 3 jam 0.14 0.01 0.14 0.29 1 jam 0.14 0.01 0.14 0.29 2 jam 0.08 % 0.06 0.00 0.06 0.11 3 jam 0 0 0 0 Keterangan: Nilai terendah adalah Perlakuan Terbaik SIMPULAN Pati jahe emprit yang digunakan memiliki kadar pati sebesar 81.24% yang tersusun atas kadar amilosa sebesar 37.61% dan kadar amilopektin 62.39%. Pati jahe emprit dapat dijadikan alternatif bahan baku pembuatan dekstrin melalui hidrolisis dengan enzim αamilase. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi enzim dan lama inkubasi memberikan pengaruh nyata (α=0.05) terhadap kadar gula reduksi, kadar dextrose equivalent (DE), viskositas dingin, dan viskositas panas. Namun tidak memberikan pengaruh nyata pada total padatan terlarut (TPT), kadar air, serta kadar abu. Dari kedua faktor tidak terdapat interaksi pada hampir semua parameter, kecuali pada parameter viskositas baik dingin maupun panas. Perhitungan perlakuan terbaik didapatkan pada parameter konsentrasi enzim 0.08% dan lama inkubasi 3 jam. Kadar gula reduksi yang terkandung adalah 6.22%, kadar DE 6.94%, viskositas dingin 96.33 cps, viskositas panas 87.33 cps, dan TPT 19.33. Sedangkan hasil yang didapatkan untuk parameter kadar air adalah ±10%, dan kadar abu ±0.10%, yang mana telah memenuhi ketentuan dari Standar Nasional Indonesia (SNI). DAFTAR PUSTAKA 1) Rukmana, R. 2000. Usaha Tani Jahe. Kanisius. Yogyakarta 2) Prayestha, W. 2012. Pengaruh Rasio Pati Jahe Emprit (Zingiber Officinale Var. Rubrum) serta Pati Garut (Maranta Arundinaceae L. Var Creole) dan Konsentrasi Baking Powder terhadap Sifat Fisik Kimia Organoleptik Cookies. Skripsi. Universitas Brawijaya. Malang. 3) Nasaputra, M.A. 2012. Pengaruh Konsentrasi Pati Jahe Emprit dan Asam Stearat terhadap Karakteristik Edible film. Skripsi. Universitas Brawijaya. Malang. 4) Wurzburg, O.B. 1989. Modified Starch : Properties and Uses. Boca Raton : CRC Press Inc. 5) Biro Pusat Stastik. 2005. Statistik Luar Negeri Indonesia. Impor 2005. Jilid I. Jakarta : BPS. 6) Whitaker J.R. 1994. Principles of Enzymology for the Food Sciences. New York : Marcel Dekker Inc. 7) Zeleny, M. 1982. Multiple Criteria Decision Making. Mc Graw Hill Book Company, New York 8) Association of Official Analytical Chemist (AOAC). 2005. Official Methods Of Analysis 18th Edition. Washington. Vol IIA. AOAC Inc. 4: 17-19. 9) Apriyantono A, Fardiaz D, Puspitasari N.L., Sedarnawati, dan Budiyanto S. 1989. Analisis Pangan. Bogor : PAU Pangan dan Gizi IPB. 1261
Hidrolisis Pati Jahe Emprit dengan Enzim Alfa Amilase – Rahmawati, dkk Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 3 No 3 p.1252-1262, Juli 2015 10) Yamamoto, T. 1988. Bacterial α-amylases (Liquifiying and Saccharifying Types) of Bacillus subtilis and Related Bacteria. Di daIam : The Amylase Research Society of Japan. Handbook of Amylases and Related Enzymes. Toronto : Pergamon Press. 11) Sudarmadji, S., Haryono,B. dan Suhardi. 1997. Prosedur Analisis Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta. 12) Nelson, N. 1944. A Photometric Adaptation of The Somogyi Method for The Determination of Glucose. J Biol Chem 153:375-381. 13) Dewan Standarisasi Nasional. 1992. Dekstrin Industri Pangan (SNI 01-2593-1992). Jakarta : Dewan Standarisasi Nasional. 14) Lehninger, A. L.1997. Dasar – dasar Biokimia Jilid 1. Alih Bahasa : Maggy Themawidjaja. Erlangga. Jakarta. 15) Ni’maturohmah, E. 2014. Hidrolisa Pati Sagu (Metroxylon Sagu Rottb.) dengan Enzim βamilase (Kajian Pengaruh Konsentrasi Enzim dan Lama Inkubasi terhadap Sifat Fisik dan Kimia Dekstrn). Skripsi. Universitas Brawijaya. Malang. 16) Ridwansyah. 2006. Pemanfaatan Pati Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Dekstrin. Thesis. Institut Pertanian. Bogor. 17) Mukodiningsih S. 1991. Pola Perubahan Komposisi Karbohidrat dari Pati Sagu (Metroxylon sp.) selama Proses Dextrinisasi Kering dengan Katalis HCl. Thesis. Program Studi Ilmu Pangan. Program Pasca sarjana. IPB.
1262
