HIDROLISIS ENZIMATIK AMPAS SAGU MENGGUNAKAN RAGI TAPE Weem, N.D, Degis, A, , Rahman, E. D, Ulfah,M Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta Abstrak Ampas sagu belum banyak dimanfaatkan sampai saat ini, sehingga banyak yang dibuang begitu saja sebagai limbah. Bahan baku ampas sagu ini merupakan suatu bahan yang bersifat unik, dimana mengandung pati yang cukup tinggi yang berada bersamaan dan terikat cukup kuat dengan lignoselulosa(selulosa, hemiselulosa, dan lignin). Pati, selulosa, hemiselulosa dapat dijadikan bahan baku pembuatan bioetanol.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah ragi tape dapat menghidrolisis pati yang terikat didalam lignoselulosa yang terkandung dalam ampas sagu dan Untuk mengetahui pengaruh variasi berat ragi tape yang ditambahkan pada saat hidrolisis. Tahapan penting dalam pembuatan bioetanol adalah proses hidrolisis. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan ragi tape, dengan memvariasikan konsentrasi ampas (3%, 5% dan 7%), konsentrasi ragi (5%,7% dan 9%) dan jumlah ekstrak (3, 5 dan 7). Kadar glukosa tertinggi 359 mg/dL diperoleh dari ekstrak ampas tujuh kali dengan konsentrasi ampas 3% dan ragi 9% pada 30 jam operasi hidrolisis. Kata kunci : Hidrolisis, Ampas Sagu, Ragi Tape,Pati Sagu, Kadar Glukosa Abstract Ampas sago not yet widely used until now, ampas sago are thrown away as waste. the raw materials of ampas sago is a unique, which its contain starch is high enough where are in same time and strong enough are bounded to the lignocellulose (cellulose, hemicellulose, and lignin). Starch, cellulose, and hemicellulosa can be raw materials to make bioethanol. The research purpose to determine whether yeast (ragi tape) can hydrolyze starch that bound in lignocellulose contained in sago dregs and determine whether influence variation heavy yeast added during the hydrolysis. Important step in the manufacture of bioethanol is the process of hydrolysis. This research to do use yeast tape, with the variation of dregs consentration (3%, 5% dan 7%) consentration yeast (5%,7% dan 9%) and extract total (3,5, dan 7). The high glucose consentration is 359 mg/dL extracts obtained from the dregs seven times the dregs concentration of 3% and yeast 9% at 30 hours of hydrolysis operation. Keywords : Hydrolysis, Dregs Sago, Yeast Tape, Extract Sago , Glucose concentrat.
merupakan suatu bahan yang bersifat
PENDAULUAN Tanaman
ada
unik, dimana mengandung pati yang
diIndosesia merupakan yang terluas
cukup tinggi yang berada bersamaan
didunia, dimana diperkirakan 51.3%
dan
lahan sagu dunia atau sekitar 1.128
lignoselulosanya.
juta ha dari 2.201 juta ha areal sagu
Hemiselulosa dapat dijadikan bahan
dunia ada di Indonesia (Abner dan
baku
Miftahhorrahman.,
Sagu
kandungan pati dalam ampas sagu
merupakan
dapat digunakan oleh mikroba untuk
tanaman asli Indonesia yang diyakini
pertumbuhannya dengan merubahnya
berasal dari daerah sekitar danau
menjadi gula.
(Metroxylon,
sagu
yang
2002).
s.p)
terikat
cukup
pembuatan
kuat
Pati,
dengan Selulosa,
bioetanol.
Sisa
Sentani, Kabupaten Jayapura, Papua (Ruddle dkk., 1978). Limbah hasil ekstraksi
tepung
sagu
HIDROLISIS ENZIMATIK
belum
Salah
satu
tahapan
penting
dimanfaatkan secara optimal. Limbah
dalam pembuatan bioetanol adalah
ampas sagu ini apabila tidak dikelola
hidrolisis. Metode-metode hidrolisis
dengan
yang
baik
akan
merusak
biasa
digunakan
yaitu
:
lingkungan, terutama daerah aliran
hidrolisis enzimatis dan hidrolisis
sungai (tempat pengolahan tepung
secara kimia (asam). Untuk saat ini
sagu). Ampas sagu belum banyak
metode enzim tergolong mahal, tetapi
dimanfaatkan
dalam waktu
sampai
saat
ini,
sehingga banyak yang dibuang begitu
metode
saja sebagai limbah. Berdasarkan
Menurut Azmi dkk., 2010 Ragi tape
komponen utama yang ada dalam
dipilih berdasarkan kemampuannya
ampas sagu diketahui ampas sagu
untuk menghasilkan glukosa dan
merupakan limbah hasil pertanian
etanol dari pati secara langsung
berlignoselulosa dengan kandungan
seperti dipenelitian yang telah mereka
pati yang masih tinggi (51.53%),
lakukan, mendapatkan hasil yang
dengan selulosa dan hemiselulosa
rendah. Dan di penelitian D. S. Awg
21.53%
Adeni
dan
masingnya Bahan
14.26%
(Asben
baku
masing-
dkk.,
ampas
2012).
sagu
ini
ini
yang akan datang
dkk
sangat
dibuat
menjanjikan.
ampas
sagu
berkonsentrasi, (b/v 5%, 7%, 9%, 12%, dan
15%) pada hidrolisis
enzimatik menggunakan dextrozyme dengan
cara
Persiapan Sampel
menggelatinisasikan
Sagu yang dibeli dalam bentuk
ampas tersebut sebelum dihidrolisis
batangan dibelah menjadi dua bagian
hasil yang didapat tinggi tetapi harga
kemudian diambil ampasnya dipotong
enzim tersebut saat mahal. Oleh
kecil kecil lalu diblender setelah itu
karena
kedua
dicuci ampas yang telah halus tersebut
akan
sampai air pencuciannya menjadi
mencoba menghidrolisis ampas sagu
jernih kemudian dikeringkan dibawah
secara langsung menggunakan ragi
sinar matahari.
kelemahan
penelitian
tersebut
dari kami
tape dengan menggelatinisasikannya sebelum dihidrolisis.
Pembuatan ampas sagu (3%, 5% dan 7%) b/v Ditimbang ampas sagu yang
METODE PENELITIAN Hidrolisis menggunakan
ampas
ini
telah kering sebanyak 3 gr, 5 gr dan
dengan
7gr kemudian dilarutkan dalam 100
sagu
pemanasan
autoklaf untuk melepaskan glukosa
ml aquadest.
yang masih terikat pada lignoselulosa yang terdapat pada ampas sagu.
Hidrolisis
Proses hidrolisis ampas sagu meliputi
Ampas sagu yang telah dibuat
tahap tahap sebagai berikut : Variabel
konsentrasinya 3%, 5% dan 7% tadi
yang digunakan 3,5 dan 7 kali ekstrak
dipanaskan dalam autoklaf selama 15
ampas
inputnya
menit. Pemanasan dilakukan dengan
adalah : Konsentrasi ampas sagu 3%,
melalui tahapan 3 kali ekstrak, 5 kali
5% dan 7% dalam 100 ml aquadest
ekstrak dan 7 kali ekstrak. Setelah
dan Konsentrasi penambahan ragi
pemanasan
tape
ampas
sagu.
5%,
Parameter
7%
dan
9%
setiap
terakhir,
dengan
larutan.
dipisahkan Larutan
konsentrasi ampas sagu. Sedangkan
didinginkan
parameter outputnya adalah kadar
kamar. Lalu ditambahkan ragi tape
glukosa. Penelitian ini dilakukan
dengan konsentrasi 5%, 7%, dan 9%
dengan tahapan : Persiapan sampel,
dari larutan yang telah disaring
pembuatan ampas sagu dan hidrolisis.
keluaran dari autoklaf lalu diukur
sampai
temperatur
kadar glukosa setiap 1 jam dengan menggunakan glukometer.
Tabel 4.1 Kadar Glukosa dengan 3 Kali Ekstrak Waktu (Jam)
Konsentrasi Ampas
Cara Pemakaian Glucometer
Kadar Glukosa (mg/dL) Ragi Ragi Ragi 5% 7% 9% L0 13 L0 L0 15 14 L0 10 14 32 47 44 33 45 50
sebanyak 1 ml. Kemudian diambil
9 10 11 9 10
larutan
11
18
42
46
9
17
19
26
23
21
26
20
15
24
Dicuplik larutan setiap 1 jam yang
telah
infus
ditambahkan
sebanyak
ragi
1
ml.
Kemudian dicampurkan dalam pipet mikro,
kemudian
campurannya
diambil 1 tetes. Dimasukkan strip ke alat glukometer kemudian diteteskan larutan campuran tersebut ke strip tersebut. Baca hasil yang terdapat dimonitor sebagai kadar glukosa. Diukur setiap 1 jam sampai hasil glukosa yang didapat menurun.
hidrolisis
enzimatis
ampas sagu menggunakan ragi tape ini
5%
7%
11
Keterangan : L0 = kadar glukosa dari 10 mg/dl.
Tabel 4.2 Kadar Glukosa dengan 5 Kali Ekstrak Waktu (Jam)
10 14 18 22
Hasil dan Pembahasan Penelitian
10
3%
10 14 18 22
Konsentrasi Ampas
3%
5%
Kadar Glukosa (mg/dL) Ragi Ragi Ragi 5% 7% 9% 145 152 181 163
147 161 202 199
191 261 250 209
91 146 167 127
135 177 199 159
132 203 199 149
63 146 164 171 165
143 213 185 -
189 217 161 -
bertujuan untuk menentukan apakah ragi tape bisa menghidrolisis ampas sagu dan mencari konsentrasi ragi tape yang
bisa
glukosa
merubah
serta
pati
menentukan
menjadi waktu
hidrolisisnya, dari penelitian tersebut didapatkan hasil seperti yang disajikan pada Tabel berikut 4.1 sampai4.3 :
10 14 18 22 26
7%
Tabel 4.3 Kadar Glukosa dengan 7 Kali Ekstrak
tertinggi terdapat pada konsentrasi
Kadar Glukosa (mg/dL) Ragi Ragi Ragi 5% 7% 9%
ini disebabkan oleh aktifitas ragi
Waktu (Jam)
Konsentrasi Ampas
18 24 30 36
3%
18 24 30 36
5%
18 24 30
7%
199 202 267 173
277 289 284 -
310 330 359 335
225 230 158 -
245 262 210 -
254 288 300 247
234 253 147
249 255 219
324 331 305
ampas 3% penambahan ragi 9%, hal
untuk merubah pati menjadi glukosa optimum pada kondisi tersebut. Dari Tabel 4.1 sampai 4.3 dapat dijelaskan secara umum kadar glukosa pada masing
masing
rentang
variasi
variabel selalu meningkat. Hal ini dapat dilihat pada 3 kali ekstrak kadar glukosa yang tertinggi hanya 50 mg/dl pada ampas 5% penambahan ragi 9% sedangkan pada 5 kali ekstrak kadar glukosa yang tertinggi
Pengaruh
Jumlah
Ekstrak
terhadap Kadar Glukosa
meningkat menjadi 250 mg/dl pada ampas 3% penambahan ragi 9% dan
Dari tabel 4.1 sampai 4.3 dapat
pada ekstrak 7 kali kadar glukosa
dilihat bahwa kadar glukosa akan
yang didapat meningkat lagi menjadi
meningkat
dengan
359 mg/dl pada ampas 3% penambahan
penambahan konsentrasi ragi kecuali
ragi 9%. Dari hasil pengamatan ini
pada 3 kali ekstrak, konsentrasi
dapat
ampas 3% (b/v) kadar glukosa yang
menambahkan jumlah ekstrak dapat
tertinggi terdapat pada penambahan
menaikkan kadar glukosa. Hal ini
ragi 7%. Hal ini disebabkan oleh pada
disebabkan
3 kali ekstrak pati yang terlepas dari
jumlah ekstrak semakin banyak pula
lignoselulosa pada ampas sagu masih
pati yang terlepas dari lignoselulosa
sedikit sehingga ragi yang dibutuhkan
yang terdapat pada ampas sagu.
seiring
untuk merubah pati menjadi glukosa juga sedikit dibandingkan dengan lima kali ekstrak dan tujuh kali ekstrak. Pada lima kali ekstrak dan tujuh kali ekstrak kadar glukosa yang
dijelaskan
oleh
bahwa
semakin
dengan
banyak
Pengaruh Waktu Hidrolisis Ampas Sagu
terhadap
b. Lima Kali Ekstrak
ampas 3 % kadar glukosa ( mg/dl )
a. Tiga Kali Ekstrak
ampas 7 % kadar glukosa (mg/dl)
30
25 20
250
200 150 100 50 0
10 14 18 22
15 10
waktu ( jam )
5 0 9
10
ampas 5 %
11 kadar glukosa ( mg/dl )
waktu (jam)
ampas 5 % 60 50 40
250 200 150 100 50 0 10 14 18 22
30
waktu ( jam )
20 10
ampas 7 %
0 9
10 waktu (jam)
11
kadar glukosa ( mg/dl )
kadar glukosa (mg/dl)
300
250 200 150 100 50 0 10 14 18 22 26 waktu ( jam )
c. Tujuh Kali Ekstrak Dari Gambar 4.1 sampai 4.8 tersebut
kadar glukosa ( mg/dl )
ampas 3 % 400 350 300 250 200 150 100 50 0
dapat dilihat bahwa pada tiga kali ekstrak
membutuhkan
waktu
optimum untuk merubah pati menjadi glukosa selama 10 jam dan pada lima kali ekstrak membutuhkan waktu 18 jam dan pada tujuh kali ekstrak membutuhkan waktu 30 jam.Semakin 18 24 30 36 waktu ( jam )
banyak jumlah ekstrak maka waktu hidrolisis yang dibutuhkan oleh ragi tape untuk merubah pati menjadi
ampas 5 %
glukosa
semakin
lama.
Hal
ini
kadar glukosa ( mg/dl )
disebabkan oleh semakin banyak 350
jumlah ekstrak maka semakin banyak
300 250
pati
200
lignoselulosa
150
yang
akan pada
terlepas
dari
ampas
sagu
100
sehingga kerja ragi untuk merubah
50
pati menjadi glukosa semakin berat,
0 18 24 30 36 waktu ( jam )
sehingga ragi tape membutuhkan waktu
yang
lebih
lama
merubah pati menjadi glukosa.
kadar glukosa ( mg/dl )
ampas 7 % 350 300 250 200 150 100 50 0 18
24
30
waktu ( jam )
untuk
Kesimpulan a. Limbah ampas sagu dapat dikonversikan menjadi produk yang mempunyai nilai ekonomis yaitu bioetanol. Dengan cara dihidrolisis terlebih dahulu. b. Variasi yang terbaik dalam penelitian adalah pada pemanasan 7 kali dengan konsentrasi ampas sagu 3% penambahan ragi 9% yaitu 359 mg/dl pada 30 jam. c. Kadar glukosa yang dihasilkan masih rendah sehingga harus mencari lagi perlakuan yang lebih baik untuk menghasilkan kadar glukosa yang lebih tinggi. d. Semakin tinggi penambahan ragi pada setiap konsentrasi ampas sagu, maka kadar glukosa yang di dapat meningkat. e. Penelitian ini telah menunjukkan kemampuan ragi tapai untuk konversi pati menjadi glukosa dan pemanfaatanampas pati sagu sebagai bahan baku, namun hasil kadar gula yang didapat belum seperti yang diharapkan sebanyak 350 gram/Liter.
Daftar pustaka Abner, L. dan Miftahorrahman. 2002. Keragaman Industri Sagu Indonesia. Warta Penelitian dan Pengembangan Tanaman Industri. Vol 8 No 1 Juni 2002. Agra, I. B., Warnijati, S., Pujianto, B. (1973). Hidrolisat Pati Ketela Rambat pada Suhu Lebih dari 100oC, Forum Teknik,3. Asben A, Irawadi TT, Syamsu K, Haska
N.
2012.
Kajian
Potensi
dan
Pemanfaatan Limbah Ampas Sagu setelah Pretreatment. J. Lumbung.
Politani
Payakumbuh Vol. 11 No 1. Januari-Juni 2012. Anonim. 2008. Metroxylon sago. Azmi,
A.S.,
G.C.
Ngoh,
M.
Maizirwan and H. Masitah, 2010.
Ragi
tapai
and
Saccharomyces cerevisiae as potential coculture in viscous fermentation
medium
for
ethanol Production. Afr. J. Biotech., 9: 7122- 7127. Balai
Penelitian
Bioteknologi
Perkebunan Indonesia. 2007. Tanaman
Sagu
Energi Alternatif.
Sumber
Campbell, I. 1999. Systematic of
Flach, M. 1983. Sago Palm. Di dalam
Yeast. Di dalam Priest, F. G.
Haryanto dan Pangloli, 1992
dan Campbell, L.(eds). 1999.
.Potensi
Brewing
Sagu. Kanisius, Yogyakarta.
Second
Microbiology Edition.
Aspen
Chaplin, M.F. dan Buckle. 1990. Enzym
Technology.
Cambridge
University
Press, New York.
Palm
and
it’s
Realization. Papers of the first
International
Sago
Symposium. Kuching 5-7 July 1976. Malaysia.
D. S. Awg-Adeni, S. Abd-Aziz, K.
Frazier, W.C dan D.C Westhoff.
Bujang, and M. A. Hassan,
1978.
Bioconversion
4th ed. Mc. Graw-Hill
of
sago
Food Microbiology
residue into value added
Book.Publishing.Co.Ltd,
products, African Journal of
NewYork.
Biotechnology, vol. 9, no. 14, pp. 2016–2021, 2010. Fardiaz,
S.
1988.
Fermentasi.
Saunders Collge Pub. Hlm.
Universitas
Pangan
Bogor, Bogor. 1997.
(1999).
Departemen
dan Gizi. Institut Pertanian
M.
Garrett
Biochemistry. Philadelphia:
Dirjen Dikti. Pusat Studi Antar
Grisham, Charles M.; Reginald H.
Fisiologi
Pendidikan dan Kebudayaan
Flach,
Flach, M. 1977. Yield Potential of Sago
Publishers.Gaithersburg.
Pemanfaatan
426-7. Haryanto, B dan P. Pangloli. 1992. Potensi dan Pemanfaatan Sagu. Kanisius, Yogyakarta. Jumadi, A., 1989. Sistem Pertanian
Sago
Palm.
Sagu
di
Daerah
Luwu
International Plant Genetic
Sulsel. Thesis Pasca Sarjana
Resources Institute (IPGRI)
IPB. Bogor
Promoting the Concervation
Istalaksana dan Maturbongs. 2007.
and Use of Underutilized
Studi
and
budaya terhentinya operasi
Neglected
IPGRI. Germany.
Italy
Crops.13 and
IPK
PT.
teknik
Sasari
Arandari.
dan
di
Kab.
social
Distrik Bintuni.
Papua.
Laporan
Akhir
Penelitian
Rusnas
Diversifikasi Pangan Pokok. KMNRT.
Seafast
Center
IPB.
Universitas Indonesia Press, Jakarta. Prescot, S.C. dan C.G. Dunn. 1981. Industrial Microbiology. Mc. Graw-Hill Book Co. Ltd,
Kearsley, M.W dan S.Z. Dzeidzic, 1995. Handbook of Starch Hydrolisis
Ruddle, K. Dennis., Patricia K.T dan
and
J. D. Rees. 1978. Palm Sago
Blackie
A Tropical Starch From
Academic and Profesional,
Marginal Lands. East-West
London
Center, Honolulu.
Their
Product
New York.
Derivates.
Kulp, K. 1975. Carbohydrates. Di
Rumalu. 1981. Di dalam Haryanto
dalam G reed. Enzyme in
dan Pangloli, 1992 . Potensi
food Processing. Academic
pemanfaatan Sagu. Kanisius,
Press, New York.
Yogyakarta.
Nikolov, Z.L. dan P.J Reilly. 1991.
Satrapradja, S., J. Palar M., H. Murni
Enzymatic Depolimerization
dan J. A. Johar 1980. Palem
of
Indonesia.
Starch.
Di
dalam
Dordick,J.S.(eds) Biocatalysts
for
Pustaka,
Jakarta. Industry.
Plenum Press., New York.
Fermentation.
Smith AL (Ed) et al. (1997). Oxford dictionary of biochemistry
Oura, E. 1983. Reaction Products of Yeast
Balai
and
molecular
biology.
Di
Oxford
dalam H. Dellweg (ed.)
Oxford
Biotechnology Volume III.
ISBN 0-19-854768-4.
Academic
Press,
New
York. R . Lowe Christopher, dkk., 1990. Entrepreneur of physic. Pelczar, M. J. dan E. C. S. Chan. 1986. Dasar-dasar MikrobiologiI. Terjemahan.
[Oxfordshire]: University
Press.
Soerjono. 1980. Potensi Pemanfaatan Sagu. Kanisius, Yogyakarta. Stanburry, P. F. dan A. Whittaker. 1984.
Principles
Fermentation Technology. Sumber : Perrys, (1997)
of
Stout, Rydberg Jr (1939) Tropical Forest and Their Crops, Cornell
Univ,
Ithaca.Pergamon
Press,
London. Tjokroadikoesomo, P.S. 1986. HFS dan
Industri
Ubi
Kayu
Lainnya. Gramedia, Jakarta. Winarno , F. G. 1997. Kimia Pangandan Gizi .Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Wirakartakusumah,
M.A.,
Apriantono,
A.
M.S.Maarif,
Suliantri, D. Muchtadi dan K.
Otaka.1986.
and Sago
Isolation
Charasterization Starch
and
of its
Utilization for Production of Liquid Sugar. Di dalam FAO
(eds)
The
Development of The Sago Palm
and
Its
Product.
Report of The FAO/BPPT Consultation,
Jakarta,
Januari 16-21. Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. http://erizco.wordpress.com
