I.20
PENGEMBANGAN METODE DETEKSI DAN DETOKSIFIKASI SENYAWA SIANOGEN DALAM PENGOLAHAN UBI KAYU (Manihot esculenta Crantz) UNTUK MENDUKUNG INDUSTRI KECIL MAKANAN Dr. rer.nat. Bambang Sunarko
Pusat Penelitian Biologi - LIPI 2012
LATAR BELAKANG
Latar Belakang § Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) telah lama menjadi bahan makanan pokok setelah beras, jagung dan sagu. Indonesia menghasilkan 14 juta ton ubi segar per anum. § Sekitar 64% dikonsumsi secara langsung sebagai pangan, sisanya diproses lebih lanjut menjadi tepung dll § Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) mengandung karbohidrat cukup tinggi (≥80% dari bobot kering) sehingga berpotensi dikembangkan sebagai sumber karbohidrat alternatif pengganti beras § Saat ini industri memanfaatnya sebagai subsitusi tepung misalnya sebagai bahan mie instan, roti, kue dan produk lain
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
1
PERMASALAHAN
§ Ubi kayu menghasilkan senyawa sianogen yang berbahaya bagi kesehatan misalnya linamarin, lotaustralin, dan HCN bebas. Ketiga senyawa tersebut disebut cyanogenic potensial (CP)
§ Konsumsi bahan pakan 50-100 mg sianida dapat menyebabkan keracunan akut
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
2
Ruang lingkup kegiatan penelitian ini meliputi pekerjaanpekerjaan yang terkait dengan proses biodegradasi senyawa sianogen, pengembangan metode deteksi senyawa sianogen, Imobilisasi biokatalis untuk penegembangan system detoksifikasi sianida, Pembakuan metode deteksi dan detoksifikasi. Fokus kegiatan diarahkan pada upaya pemenuhan kebutuhan Iptek untuk makanan dan minuman, terutama yang terkait dengan metode dan peralatan pengolahan ubi kayu untuk mendukung industri kecil pangan. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
3
METODOLOGI Pabrik/Industri pengolahan daun
batang
umbi
Proses ® sianida
Kadar sianida tinggi
sianida~CCP
Detoksifikasi
Uji kadar sianida (metode pikrat)
Rekomendasi: Jenis ® aman dikonsumsi Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
Deteksi (rapid assisment)
Dip stick
Prototype
Biotreatment
Amobilisasi biokatalis (isolat unggulan)
METODOLOGI Pembuatan Kertas Pikrat
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
1.4 g asam pikrat dilarutkan dalam 100 ml Na2CO3 2.5%
distirrer selama satu malam
Dipotong-potong ukuran 1.5 x 6 cm dan dilekatkan pd kertas transparansi 0.6 x 4 cm
dianginanginkan sampai kering
Disimpan dalam wadah tertutup
Hindarkan dari debu dan sinar matahari
Kertas saring dicelupkan selama 20 detik ke dalam lart. tsb
5
METODOLOGI
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
6
DETEKSI KADAR SIANIDA DENGAN METODE PIKRAT
Singkong (umbi, batang, daun)
Dimasukkan ke dalam tabung bertutup yang berisi kertas pikrat
Diamati perubahan warnanya
Kertas pikrat direndam dalam Aquades selama 30 menit
l: 510 nm Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
7
Proses Amobilisasi Bakteri Unggulan Produksi biomassa sel TPIK
Needle
Magnetik stirer
Peristaltic Pump
CaCl2 0.3M Solution
Larutan NA Alginate + sel bakteri Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
Magnetik stirer 8
HASIL KEGIATAN Jenis-Jenis Ubi Kayu yang dibudidaya di Balitkabi, Malang Jawa Timur
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
9
HASIL KEGIATAN Jenis-Jenis Ubi Kayu dan Tapioka di Malang Jawa timur
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
10
HASIL KEGIATAN Isolat mikroba yang telah teruji berpotensi sebagai pendegradasi sianida /Nitril alifatik dan Aromatik untuk pengujian detoksifikasi senyawa sianogen dalam ubi kayu
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
11
HASIL KEGIATAN Deteksi kadar Senyawa Sianogen dalam Ubi Kayu dengan Picrate Paper Test
A. Deteksi Kadar sianida pada umbi
C. Deteksi kadar sianida pada daun Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
B. Deteksi kadar sianida pada batang
D. Larutan standard untuk penentuan kadar sianida 12
HASIL KEGIATAN Penentuan Kadar Sianida dalam Ubi kayu dari Malang Jawa Timur 700 600 500
ppm sianida
400 300 200
umbi
100
batang
0
daun
Jenis Singkong Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
13
Kerangka sinergi koordinasi ü Balai Penelitian Tanaman Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian (Balitkabi) di Kendal Payak, Kabupaten Malang. ü Perguruan Tinggi (UGM) di Fakultas Teknologi Pertanian ü Industri Pengolahan Ubi kayu (PT.Naga Mas Sakti) üPetani Ubi Kayu ( Malang, Sentul, Cibinong) Dari koordinasi ini diharapkan litbang daerah dapat melakukan pendekatan secara aktif sehingga sistem/metode deteksi dan detoksifikasi senyawa sianogen yang dikembangkan dalam kegiatan penelitian ini dapat diaplikasikan dan dimanfaatkan serta disebarluaskan ke petani-petani di daerah penghasil ubi kayu melalui kemitraan yang telah dibangun. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
14
SINERGI KOORDINASI
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
15
SINERGI KOORDINASI
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
16
SINERGI KOORDINASI Koordinasi dengan Industri Pengolahan Ubi kayu (PT Naga ,Mas Sakti) (
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
17
Kerangka dan strategi pemanfaatan hasil kegiatan üSistem deteksi dan detoksifikasi senyawa sianogen yang akan dikembangkan dalam kegiatan ini diharapkan dapat digunakan oleh masyarakat untuk menentukan perkiraan kandungan sianida dalam ubi kayu tertentu, dan menentukan apakah ubi kayu tersebut termasuk dalam jenis beracun atau bukan. üSistem deteksi ini cukup simpel dan mudah digunakan masyarakat tanpa harus ada pelatihan sebelumnya, asal dengan petunjuk yang jelas dan benar Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
18
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN üPengembangan ke depan, sistem deteksi dan sistem detoksifikasi senyawa sianogen dapat digunakan sebagai landasan untuk pengembangan ke skala yang lebih besar (industri). üSelain itu, sistem deteksi dan detoksifikasi senyawa sianogen yang dikembangkan dapat digunakan sebagai model untuk pengembangan sistem sejenis untuk produkproduk pertanian yang lain yang mengandung sianogen beracun, seperti rebung, talas, dan ubi-ubian yang lain.
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
19
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN
Tahapan Pengembangan Ke depan ü Pengujian stabilitas pikrat paper test ü Validasi ü Optimasi proses detoksifikasi dengan biokatalis secara amobil
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
20
Pemanfaatan Hasil litbang
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
21
§ Babakan Madang, Desa Cipambuan, Sentul
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
22
KEGIATAN DI LABORATORIUM
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
23
TERIMA KASIH Rini Riffiani, M.Si Dra. Nunik Sulistinah Ir. Sri Hartin Rahayu Aerma Hastuty, S.Si