BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Akhir-akhir ini banyak produk yang kita konsumsi dalam
pembuatannya berasal dari proses kimia. Produk-produk tersebut termasuk bahan
pangan, dalam hal ini banyak bahan pangan berupa gula yang dihasilkan dari
proses hidrolisis enzim. Selain gula yang sering kita konsumsi seperti gula
pasir (sakarosa), gula bit, dan lain-lain. Produk dari proses kimia ini juga
dapat berupa sirup glukosa maupun sirup fruktosa.
Enzim
berperan sangat penting dalam industri pangan, baik produk pangan tradisional
maupun maupun desain produk pangan yang baru. Sebelum dikenalnya teknologi
modern, pemanfaatan enzim sudah dilakukan dengan tidak sengaja. Misalnya, pada
proses pengolahan minuman beralkohol dan keju. Proses malting pada pengolahan
minuman beralkohol berkembang aktivitas enzim amilase dan protease yang memecah
pati dan protein pada mashing biji-bijian menghasilkan gula dan zat gizi lain
yang dibutuhkan oleh yeast pada proses selanjutnya. Demikian pula pada
pengolahan keju, peran enzim protease sangat penting dalam memecah misel kasein
sehingga terbentuk curd pada tahapan pembuatan keju. Dengan kemajuan teknologi,
peran enzim dalam produksi pangan sudah dilakukan optimasi terhadap kondisi
proses sehingga aktivitas enzim dapat berjalan seperti yang diharapkan.
Dalam industri hidrolisis pati, enzim digunakan untuk mencairkan pati
yang tergelatinasi. Enzim tersebut berfungsi menurunkan viskositas pati dan menghidrolisis menjadi maltodekstrin.
Enzim a-amilase (1,4-a-glukanohidrolase) merupakan endoglukanase yang menghidrolisis ikatan internal a-l,4
glikosidik. Sebelum digunakan a-amilase termostabiI, enzim amilase dari B.sllbtilis
dan B. amyloliquefaciens yang digunakan harus ditambahkan sebelum dan sesudah tahap
gelatinasi pada suhu tinggi. Dengan ditemukan a-amilase dari B.
Licheniformis maka tahap ini dapat dieliminasi. Enzim a-amiloglukosidase
(1,4-a-D-glukan glukohidrolase atau glukoamilase) dari cendawan digunakan dalam
produksi sirup glukosa yang setara dengan dekstrosa sebesar 95 sampai 97%.
Enzim tersebut memiliki aktivitas exoacting yaitu melepaskan glukosa
dari ujung pereduksi maltodekstrin. Bila diinginkan diperoleh sirup glukosa
yang setara dengan dektrosa lebih dari 98% perIu ditambahkan pululanase dari Klebsiella
aerogenes. Enzim ini ternyata tidak stabil karena secara cepat dapat kehilangan
aktivitas pada pH 4.5 dan suhu 60°C (Thomas & Kenealy 1986).
Enzim a-amilase dari cendawan termostabil Aspergillus
niger dan A. oryzae digunakan untuk produksi sirup maltosa. Enzim
cendawan tersebut berbeda dari enzim a-amilase bakteri, yaitu produk utamanya
adalah maltosa,disamping itu juga menghasilkan dekstrin dan glukosa dalam
jumlah terbatas. Berdasarkan alasan ekonomi,a-amilase cendawan sering digunakan
bersamaan dengan amiloglukosidase untuk menghasilkan sirup campuran yang setara dengan dekstran sebesar 60%.
Sirup campuran yang dihasilkan dapat digunakan sebagai substrat murah dalam
industri bir dan fermentasi. Enzim isomerase digunakan untuk mengubah glukosa
menjadi fruktosa dalam industri sirup jagung berkadar fruktosa tinggi. Fruktosa
yang merupakan isomer D-glukosa adalah pemanis alami yang paling manis. Untuk
tujuan isomerisasi ini digunakan enzim xilosa isomerase. Dalam industri modern,
penggunaan xilosa isomerase dilakukan dalam reaktor fixed-bed dalam bentuk
terimobilisasi. Xilosa isomerase yang sering digunakan berasal dari B.
coagulans,Streptomyces albus, Arthrobacter spp., dan Actinoplanes
missouriellsis.
Dua enzim karbohidrase penting lainnya yang
digunakan dalam industri ialah pektinase dan laktase. Pektinase digunakan untuk
menjernihkan jus buah. Laktase digunakan pada industri keju untuk memecah
laktosa menjadi glukosa dan galaktosa (Thomas & Kenealy 1986). Enzim
proteolitik memiliki peranan kira-kira dua pertiga dari total pasar industri berbasis
enzim. Dari total protease yang digunakan dalam industri, 25% di antaranya
merupakan protease alkalin termostabil yang digunakan dalam industri deterjen.
Dari uraian tersebut terlihat betapa enzim termostabil sangat berpotensi untuk
diaplikasikan dalam industri modern yang berbasis enzim.
Dalam makalah ini penulis akan membahas lebih lanjut mengenai hidolisis enzim dari
syrup glukosa
1.2 Tujuan
Makalah
ini dibuat untuk memenuhi tugas Teknologi Fitofarmaka. Makalah ini dimaksudkan
agar setiap pembaca dapat menambah pengetahuan tentang sirup glukosa dan
aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.
BAB II
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
2.1 Enzim dalam pengolahan pangan
Penggunaan enzim dalam industri pangan dilakukan
karena enzim merupakan alat yang ideal digunakan untuk memanipulasi bahan-bahan
biologis. Beberapa keuntungan penggunaan enzim dalam pengolahan pangan adalah
aman terhadap kesehatan karena bahan alami, mengkatalisis reaksi yang sangat
spesifik tanpa efek samping, aktif pada konsentrasi yang rendah, dapat diinaktivasi,
dan dapat digunakan sebagai indikator kesesuaian proses pengolahan. Walaupun
demikian, dari ribuan enzim ditemukan oleh para ahli biokimia, hanya sebagian
kecil enzim dapat dimanfaatkan dalam industri pangan. Hal ini disebabkan oleh
ketidaksesuaian kondisi reaksi enzim, ketidakstabilan enzim selama pengolahan,
atau karena biaya yang terlalu mahal untuk menggunakan enzim dalam pengolahan
pangan.
Pada saat enzim dipertimbangkan untuk digunakan
dalam industri pangan, maka sangat penting dijamin bahwa pemanfaatan enzim
tersebut akan memberikan keuntungan secara komersial. Enzim dapat bermanfaat
untuk konversi bahan baku menjadi bahan yang lebih mudah diolah pada tahapan
proses selanjutnya. Selain untuk pengolahan yang lebih efisien dan aman, enzim
dalam industri pangan dapat dimanfaatkan untuk mendesain produk pangan yang
lebih mudah dicerna saat dikonsumsi. Degradasi makromolekul menjadi senyawa
yang lebih sederhana dan mudah diserap di dalam saluran pencernaan sangat
diperlukan oleh orang yang bermasalah dengan produksi enzim-enzim pencernaan.
Ada
dua cara penggunaan enzim dalam pengolahan pangan, yaitu memanfaatkan enzim
yang alami ada dalam produk pangan (enzim endogenus) dan menambahkan enzim dari
luar ke dalam bahan pangan yang diolah (enzim eksogenus). Enzim endogenus dapat
berasal dari bahan baku pangan (nabati atau hewani) maupun dari mikroorganisme
yang digunakan dalam proses fermentasi produk pangan. Enzim eksogenus sudah
banyak diproduksi secara komersial untuk dapat dimanfaatkan dalam proses pengolahan
pangan. Beberapa produk enzim yang digunakan dalam pengolahan pangan dapat
dilihat pada Tabel
Banyak
produk pangan lain yang didesain dengan mengembangkan kerja enzim, baik
langsung maupun tidak langsung. Contoh produk-produk pangan akibat kerja enzim
secara tidak langsung adalah produk pangan fermentasi yang melibatkan
mikroorganisme seperti yogurt, tempe, kecap, tape, sosis, dan lain-lainnya.
Aktivitas enzim yang dimanfaatkan dalam proses produksi pangan secara endogenus
berasal dari tanaman, hewan, maupun mikroorganisme. Aktivitas enzim endogenus
dapat dimanipulasi dengan melakukan optimasi terhadap kondisi kerja enzim (pH
dan suhu) atau meningkatkan ekspresi enzim dengan teknik rekayasa genetik.
Karena keterbatasan penggunaan teknik manipulasi tersebut, maka berkembang ide
untuk menambahkan enzim dari sumber lain (enzim eksogenus) untuk memperbaiki
reaksi-reaksi yang sudah ada atau menginisiasi reaksi-reaksi baru. Pemanfaatan
dan manipulasi kerja enzim telah pula dipergunakan untuk mendesain produk
pangan fungsional.
Ada beberapa enzim
yang telah digunakan secara umum dalam industri pangan, salah satunya enzim
a-amilase. Enzim a-amilase digunakan dalam industri hidrolisis
pati, bir, roti, dan deterjen.
Secara alami enzim terdapat dalam sel dari
mikroorganisme, jaringan tanaman dan jaringan hewan. Keterlibatan enzim dalam
pengolahan pangan tidak semua menguntungkan. Enzim yang merugikan dapat
menyebabkan kerusakan pangan seperti pembusukan, perubahan flavor, warna,
tekstur dan kandungan gizi pangan. Untuk itu, dalam pengolahan pangan,
inaktivasi enzim yang tidak menguntungkan tersebut perlu dilakukan. Namun
beberapa enzim alami pada makanan apabila dikonsumsi segar dapat membantu kerja
pencernaan dan kerja pankreas untuk sekresi enzim tidak bekerja berat. Bahan
pangan yang melalui pemasakan (pemanasan) akan menginaktifkan enzim-enzim alami
yang terdapat dalam makanan segar. Apabila kita selalu mengonsumsi makanan yang
dimasak dalam waktu yang lama, maka akan terjadi kekurangan enzim yang kronis (chronic
enzyme deficiency) yang memberi kecendrungan pada penyakit kanker.
Hidrolisis
sempurna dari pati menghasilkan banyak produk yang dapat digunakan sebagai
bahan pangan, seperti sirup glukosa, sirup fruktosa, dan lain-lain. Sedangkan
hasil hidrolisis sebagian dari pati, yaitu dekstrin maltosa digunakan sebagai
makanan bayi karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudah dicernakan.
2.2 Gula-gula karbohidrat
Pada
umunya gula karbohidrat dibagi 3 kelompok:
1.Monosakarida
2.Disakarida
3.Polisakarida
1.
Monosakarida(C6H12O6)
Monosakarida merupakan karbohidrat dalam bentuk Gula sederhana.
Sebagaimana disakarida, monosakarida berasa manis, larut air, dan bersifat kristalin.
Monosakarida digolongkan berdasarkan jumlah atom karbon yang dikandungnya (triosa,
tetrosa, pentosa, heksosa, dan heptosa) dan gugus aktifnya, yang bisa berupa aldehida
atau keton.Ini kemudian bergabung, menjadi misalnya aldoheksosa dan ketotriosa.
Selanjutnya,
tiap atom karbon yang mengikat gugus hidroksil (kecuali pada kedua ujungnya)
bersifat optik aktif,sehingga menghasilkan beberapa karbohidrat yang berlainan
meskipun struktur dasarnya sama. disusun berlainan.Monosakarida meliputi
glukosa, galaktosa, fruktosa, manosa, dan lain-lain.
2.
Disakarida (C12H22O11)
Disakarida adalah karbohidratyang tersusun dari 2
molekul monosakarida, yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Ikatan glikosida
terbentuk antara atomC suatu monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida
lain. Hidrolisis 1 moldisakarida akan menghasilkan 2 mol monosakarida. Berikut
ini beberapa disakarida yang banyak terdapat di
alam.Disakarida meliputi maltosa, laktosadan sukrosa.
3.
Polisakarida (C12H22O11)
Polisakarida
merupakan polimer monosakarida,mengandung banyak satuan monosakaridayang dihubungkan
oleh ikatanglikosida. Hidrolisis lengkap daripolisakarida akan menghasilkan
monosakarida. Glikogen dan amilum merupakan polimer glukosa. Berikut beberapa
polisakarida terpenting.
1. Selulosa
Selulosa merupakan polisakaridayang banyak dijumpai dalam dinding
selpelindung seperti batang, dahan, daun dari tumbuh-tumbuhan.
Selulosamerupakanpolimer yang berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu
molekul tunggal selulosamerupakan polimerrantai lurus dari 1,4’-β-D-glukosa.
Hidrolisis selulosa dalam HCl 4% dalam air menghasilkan D-glukosa.
2. Pati
Amilum
Pati
terbentuk lebih dari 500 molekul monosakarida. Merupakan polimer dari glukosa.
Pati terdapat dalam umbi-umbian sebagai cadangan makanan pada tumbuhan. Jika dilarutkan dalam
air panas, pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksiutama, yaitu amilosa dan
amilopektin. Perbedaan terletak pada bentuk rantai dan jumlah monomernya.
Amilosa
adalah polimer linier dari α-D-glukosayang dihubungkan denganikatan 1,4-α.
Dalam satu molekul amilosa terdapat 250 satuan glukosaatau lebih.Amilosa
membentuk senyawa kompleks berwarna biru dengan iodium. Warna inimerupakan uji
untuk mengidentifikasi adanya pati.
Gambar 2.4 StrukturStruktur amilosa
Molekul amilopektin lebih besar dari amilosa. Strukturnya
bercabang. Rantaiutamamengandung α-D-glukosayang dihubungkan oleh ikatan
1,4'-α.Tiap molekulglukosa pada titik percabangan dihubungkan oleh ikatan
1,6'-α.
Sirup Glukosa adalah gula cair yang
mengandung D-glukosa, maltosa, dan polimer D-glukosa. Sirup glukosa dibuat dari
proses hidrolisis asam maupun enzimatik pati dari bahan baku tapioca, pati
umbi-umbian, jagung, dan sagu. Pemilihan sumber pati harus mempertimbangkan
amylosa dan amilopektin. Sumber pati yang mempunyai amilopektin tinggi lebih
baik karena memiliki pati ISP (Insoluble Starch Particles) yang dapat
dihidrolisis secara asam maupun enzimatik.
Glukosa telah dimanfaatkan oleh industri kembang gula, minuman, biskuit, dan sebagainya.
Glukosa telah dimanfaatkan oleh industri kembang gula, minuman, biskuit, dan sebagainya.
Gambar 2.5StrukturStruktur amilopektin
Hidrolisis
lengkap pati akan menghasilkan D-glukosa. Hidrolisis dengan enzim tertentu akan
menghasilkan dextrin dan maltosa (Anonim, 2010b).
2.3
Metabolisme
dalam tubuh
Gula sederhana dalam bentuk glukosa adalah sumber energi
utama bagi tubuh, digunakan untuk aktifitas otot, memperbaiki sel rusak,
dan aktifitas otak. Asupan dalam bentuk karbohidrat kompleks diuraikan terlebih
dahulu saat dikunyah di mulut oleh enzim ptialin dalam air liur menjadi
karbohidrat yang lebih sederhana (oligosakarida, maltosa, maltotriosa, dan
lain-lain). Kemudian makanan didorong ke lambung melalui kerongkongan. Cairan
asam yang keluar dari dinding lambung mematikan enzim ptialin sehingga pencernaan
terhenti. Di lambung pencernaan yang terjadi adalah pencernaan lemak dan
protein. Setelah pencernaan di lambung selesai, makanan disaluran ke usus
halus. Di usus halus dihasilkan enzim-enzim untuk mencerna karbohidrat lagi,
yaitu enzim sukrase untuk mencerna sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa, enzim
maltase untuk mengubah maltosa menjadi dua molekul glukosa, dan enzim lactase
untuk mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Setelah menjadi
molekul-molekul yang lebih kecil, gula-gula sederhana diserap ke pembuluh darah
di dinding usus halus, dan diedarkan ke sel-sel di seluruh tubuh, termasuk
otak. Di sel-sel tubuh, terjadi perubahan glukosa menjadi energi melalui siklus
krebs. Jika ada kelebihan, glukosa akan dibawa ke hati dan diubah menjadi glikogen.
Glikogen adalah polisakarida yang
berfungsi sebagai cadangan energi sementara. Apabila sewaktu-waktu tubuh
mengalami kekurangan glukosa, glikogen akan diubah menjadi glukosa dan
digunakan sebagai energi. Dalam jumlah yang tepat, glukosa sangat vital bagi
tubuh manusia. Tetapi dalam jumlah yang berlebihan glukosa akan menyebabkan
penimbunan lemak
Dan protein dalam tubuh, yang berujung pada obesitas.
Saat glukosa yang dihasilkan sudah
mencukupi kebutuhan energi tubuh, protein dan lemak tidak akan diolah menjadi
energi, tetapi disimpan di otot dan di bawah kulit sebagai timbunan. Timbunan
ini baru akan digunakan jika tubuh kekurangan glukosa dan cadangan glikogen
sudah habis, caranya protein dan lemak akan diubah menjadi glukosa, proses
perubahan ini disebut glukoneogenesis. Obesitas memicu berbagai penyakit
degeneratif lainnya antara lain diabetes, penyakit jantung, stroke, dan
lain-lain.
Kebutuhan glukosa setiap orang
berbeda-beda, tergantung pada usia, kondisi tubuh, serta jenis dan jumlah
aktivitas yang dijalani. Anak-anak dan remaja membutuhkan glukosa yang lebih
banyak untuk pertumbuhan dan aktivitasnya yang masih tinggi dibanding orang
dewasa. Bagi penderita diabetes mellitus, konsumsi glukosa juga tidak bisa
dilakukan dengan bebas karena dapat menyebabkan tingginya kadar glukosa dalam
darah. Hal ini disebabkan karena tubuh penderita diabetes tidak dapat
menghasilkan hormon insulin atau tidak dapat merespon hormon insulin.
Dalam standart Indonesia, sirup glukosa didefinisikan sebagai
cairan jernih dan kental yang komponen utamanya glukosa yang diperoleh dari hidrolisa
pati.
Spesifikasi
utama sirup glukosa yang diberikan oleh WHO, yaitu mempunyai padatan kering
minimal 70 %, dekstosa ekuivalen minimum 20 % dan 40 % sulfurdioksida. Syarat
mutu sirup glukosa dapat dilihat pada
Komponen
|
Spesifikasi
|
|
|
Air
Abu
(dasar kering)
Gula
reduksi dihitung sebagai D-
glukosa
Pati
Logam
berbahaya (Pb,Cn, Zn)
sulfurdioksida
pemanis
buatan
|
Maksimal
20%
Maksimal
1 %
Minimum
30%
Tidak
nyata
Negatif
Untuk
kembang gula manis 400
Ppm,
yang lainnya 40 ppm
Negatif
|
|
|
Permasalahan
pada industri glukosa saat ini adalah kontinuitas penyediaan bahan baku dan
fluktuasi harga bahan baku. Pada pembuatan produk es krim, glukosa dapat
meningkatkan kehalusan tekstur dan menekan titik beku dan untuk kue dapat
menjaga kue tetap segar dalam waktu lama dan mengurangi keretakan. Untuk
permen, glukosa lebih disenangi karena dapat mencegah kerusakan mikrobiologis,
dan memperbaiki tekstur
Ini
berbeda dari gula pasir yang hanya terdiri dari sukrosa, sehingga glucose syrup
mampu memberikan berbagai efek yang tidak dapat diberikan gula pasir. glucose
syrup yang ada pun bermacam-macam, dibedakan oleh komposisi campurannya.
Perbedaan ini berpengaruh pada fisik dan rasa makanan yang dihasilkan, oleh
karena itu glucose syrup dapat diaplikasikan di berbagai jenis produk makanan.
High fructose syrup adalah sirup gula campuran dari glukosa dan fruktosa. Ada 2
jenis HFS yang dikenal, yaitu HFS 42 (mengandung fruktosa 42%) dan HFS 55 (mengandung fruktosa 55%). Saat ini HFS sangat populer
digunakan dalam industri minuman. Kedua gula ini dapat dihasilkan dari semua
bahan yang mengandung karbohidrat, seperti jagung, singkong, beras,
kentang, dan lain-lain.
Pembuatan
gula cair dilakukan dengan reaksi hidrolisa, yaitu reaksi pemecahan karbohidrat
kompleks menjadi sederhana untuk glucose syrup, dilanjutkan dengan isomerisasi
untuk menghasilkan HFS. Dahulu hidrolisa dilakukan dengan bantuan asam.
Hidrolisa dengan asam memiliki keterbatasan, jenis produk yang dihasilkan
kurang beragam dan kualitasnya kurang bagus. Karena proses melibatkan asam dan
pemanasan suhu tinggi, investasi dan biaya operasional menjadi tinggi. Saat ini
sudah ditemukan hidrolisa dengan bantuan enzim. Hidrolisa enzim ini mampu
menghasilkan range produk yang lebih beragam, kualitas produk lebih baik, dan
proses yang lebih murah (tidak korosif dan suhu tidak terlalu tinggi).
Perkembangan teknologi enzim ini menyebabkan naik daunnya gula-gula cair tersebut. Karena tidak melalui proses kristalisasi seperti gula pasir, gula ini menjadi lebih hemat energi.
Perkembangan teknologi enzim ini menyebabkan naik daunnya gula-gula cair tersebut. Karena tidak melalui proses kristalisasi seperti gula pasir, gula ini menjadi lebih hemat energi.
2.4 Kegunaan sirup glukosa
Pada saat ini sirup glukosa (glucose
sirup) banyak digunakan dalam industri makanan, seperti penyedap rasa,
pembuatan mono sodium glutamat, High Boiled Sweet, Caramels, Toffee,
Fondants Creams, Gums, Jelies, Pastilles, Marsh mallow, Nougat, Frozen
Dessert, Dried Glucose Sirup, Maltodextrins (Dried Starch Hydrolisates),
Soup sauce mixes, Coffee whitener, topping, dessert powders, plefillings, sugar
confectionery, Dextrose Monohydrate (D Glucose) dan lain-lain.
2.5 Pabrik produksi
sirup glukosa
Beberapa pabrik sirup
glukosa yang telah berdiri terlihat dalam tabel dibawah ini:
No
|
NamaPabrik
|
Lokasi
|
Kapasitas(kg)
|
1.
|
PT.SubaIndah
|
Cilegon
|
82.500
|
2.
|
PT.BAJ
|
JawaTimur
|
18.000
|
3.
|
PT.AssociatedBritish
|
JawaBarat
|
72.500
|
4.
|
GlobalSweetenerLtd
|
Cina
|
147.000
|
5.
|
RMFoodAdditive
|
India
|
6.000
|
6.
|
ThaiFoodLtd
|
Thailand
|
24.000
|
7.
|
AkbarAli&Co.
|
Pakistan
|
660.000
|
8.
|
AJVGrupe
|
Lituania
|
12.000
|
2.6 proses pembuatan
sirup glukosa
Macam-macam Proses Pembuatan Sirup Glukosa (Glucose syrup)
Pembuatan sirup glukosa (Glucose syrup) pertama kali
didirikan pada tahun 1811 oleh ilmuwan Jerman yaitu Gottlieb Sigismund
Constantin Krichhoff. Bahan baku sirup glukosa. Ada beberapa macam, antara lain
tepung Maizena, beras, kentang, tapioka, akarakaran dan sagu. Dari total
produksi dunia bahan baku utama adalah tepung tapioka. Glukosa dibuat dari pati
melalui proses hidrolisis yang mengubah pati menjadi dextrin atau sirup glukosa
tergantung dari derajat pemecahannya (Dziedzic, 1994).
Ada beberapa macam proses pembuatan sirup glukosa
(Glucose syrup), melalui hidrolisis pati ini yaitu :
1. Hidrolisis pati dengan
enzim
2. Hidrolisis pati dengan asam
3. Hidrolisis pati dengan enzim dan asam
1. Pembuatan Glukosa melalui Hidrolisis Pati dengan Enzim
Adapun kelebihan dan kekurangannya adalah :
Kelebihan :
ü Bahan baku mudah didapat
ü Proses lebih sederhana dibandingkan dengan menggunakan asam
ü Peralatan tidak rumit sehingga operasi tidak butuh tenaga banyak
ü Akan di dapat hasil sirup glukosa yang lebih jernih dan bersih
Kekurangan :
ü Pemakaian enzim banyak
ü Enzim yang dipakai masih import dan harganya relatif mahal
2. Pembuatan Glukosa melalui Hidrolisis Pati dengan Asam
Adapun kelebihan dan kekurangannya adalah :
Kelebihan :
ü Bahan baku mudah didapat
ü Tidak menggunakan enzim sehingga menghemat biaya
ü Peralatan tidak rumit sehingga operasi tidak butuh tenaga banyak
ü Cocok untuk kondisi kritis saat ini karena seluruh bahan tersedia
di dalam negeri
Kekurangan :
ü Pemakaian asam menyebabkan korosi peralatan
3. Pembuatan Glukosa melalui Hidrolisis Pati dengan Asam dan Enzim
Proses pembuatan glukosa melalui hidrolisis pati dengan asam dan
enzim pada hakikatnya sama dengan hidrolisis pati dengan enzim, akan tetapi dalam
membuat larutan pati, dibuat dalam larutan asam encer dan kemudian ditambah
dengan enzim.
Kelebihan :
ü Bahan baku mudah di dapat
ü Proses lebih sederhana dibandingkan dengan menggunakan asam
ü Pemakaian enzim sedikit
ü Peralatan tidak rumit sehingga operasi tidak butuh tenaga banyak
ü Akan di dapat hasil sirup glukosa yang lebih jernih dan bersih.
Kekurangan :
ü Enzim yang dipakai masih impor dan harganya relatif mahal.
Dari ke Tiga macam proses diatas, proses yang digunakan dalam
pembuatan Sirup Glukosa dari Pisang Raja adalah Pembuatan Glukosa melalui
Hidrolisis Pati dengan Enzim.
Pembuatan sirup glukosa
Deskripsi proses
Bahan baku yang digunakan untuk
pembuatan sirup glukosa adalah pisang raja. Dari gudang Bahan Baku (GB) dengan
bantuan belt conveyor (BC) buah pisang diangkut kedalam Hammer Mill (HM) untuk
menghaluskan pisang jadi bubur dengan suhu 30oC, pada penghalusan ditambahkan air kedalam hammer mill dengan
perbandingan antara air dan bahan baku pisang sebanyak 1:1. Selanjutnya bubur pisang di masukkan dalam Reactor Hidrolisa
(R-01) dengan suhu reaksi 95oC dan tekanan 1 atm. Dengan penambahan CaCl2 dan enzim Takatherm
tujuannya adalah untuk memberi kesempatan semua molekul pati agar dapat
terhidrolisa secara optimal. Pada reaktor hidrolisa terjadi reaksi dengan
konversi 98 %.
Larutan pati dialirkan ke cooler (E-101)
dengan suhu 60oC untuk proses pendinginan. Kemudian dipompakan ke reaktor kedua
(R-02) dengan suhu tangki 60 oC dengan penambahan enzim Diazyme dan
clarex, setelah itu dialirkan ke Filter Press (FP-01) dengan suhu 60oC
untuk memisahkan sirup glukosa dengan ampasnya, dan dialirkan ke Evaporator
(EV-01) untuk proses pemekatan dengan suhu 100oC , kemudian dipompakan lagi ke
Cooler kedua (E-102) untuk proses pendinginan dengan suhu 60 oC
Selanjutnya sirup glukosa pekat di masukkan dalam Tangki Produk (TP ).
Flow
Diagram
a. Likuifikasi
·
Reaksi1 I
α amilase
(C6H12O5) 1000 +
400 H2O 50 (C6H12O5)10
+ 100(C12H22O11)
+ 100(C6H12O6)
Pati air dektrin maltosa glukosa
Yield
penguraian pati menjadi dekstrin oleh α-amylase = 33 %
·
Operasi:
-Suhu: 90 °C
-pH: 6 -6,5
b. Sacharifikasi
·
Reaksi II :
glukoamylase
2(C6H12O5)1000 + 100H2O 1000(C12H22O11)
Pati air maltosa
Penguraian
pati menjadi maltosa oleh glukoamylase= 100% yield
·
Reaksi III :
glukoamylase
(C6H10O5)10 + 10H2O 10(C6H12O6)
Dekstrin air glukosa
Penguraian
dekstrin menjadi glukosa oleh glukoamylase= 100% yield
·
Operasi:
-Suhu: 60 °C
-Tekanan: 1 atm
-pH: 4,5
2.7 Sifat Sirup glukosa
A.sifat-sifat Fisika:
1.Beratmolekul:
180,16 gr/mol
2.Spesifik grafity:
1,544 gr/mol
3.boiling point: 146 0C
4.kelarutan dalam
air:82
5.Berasa manis
6.Berfungsi sebagai
sumber energi
7.Termasuk
monosakarida
8.Larut dalam air
B . sifat –sifat
kimia :
1. Dehidrasi oleh
asam menghasilkan D-glukosa
2. bereaksi negative
dengan reagen tollens
BAB III
METODOLOGI
METODOLOGI
Bahan pembantu yang digunakan dalam pembuatan sirup glukosa
adalah enzim alfa amilase, glukoamilase, karbon aktif, resin, bahan kimia NaOH
dan HCl untuk pengatur pH dan NaHCO3 untuk menstabilkan pH.
Proses
produksi sirup glukosa meliputi likuifikasi, sakarifikasi, penjernihan,
penetralan, dan evaporasi. Tahap likuifikasi adalah proses hidrolisa pati menjadi
dekstrin oleh a-amilase pada suhu di atas suhu gelatinisasi dan pH optimum
aktivitas a-amilase, selama waktu yang telah ditentukan untuk setiap jenis
enzim. Proses liquifikasi berlangsung pada suhu 95oC (aktivitas enzim
termofilik), karena itu suhu gelatinisasi pati yang akan dihidrolisis sebaiknya
kurang dari 95oC. Di bawah suhu gelatinisasinya, pati tidak akan terurai atau
terhidrolisis secara enzimatis maupun asam. Sesudah itu tangki diusahakan pada
suhu 105oC dan pH 4,0-7,0 untuk pemasakan sirup sampai semua amilosa dapat
terdegradasi menjadi dekstrin. Setiap dua jam, sirup pada tangki dianalisis
kadar amilosanya dengan uji iod untuk mengetahui nilai DE (Dextrose Equivalen).
Bila iod sudah menunjukkan warna coklat berarti amilosa sudah terdegradasi (nilai
DE sekitar 8,0-14,0) maka proses likuifikasi sudah selesai. Pada proses
sakarifikasi, dekstrin didinginkan sampai 60oC, pH diatur pada angka 4,0-4,6.
Proses ini biasanya berlangsung selama 72 jam dengan pengadukan secara
terus-menerus. Proses sakarifikasi dianggap selesai bila sirup telah mencapai
nilai DE minimal 94,5%, nilai warna 60%, transmiten dan Brix 30-36.
Selanjutnya dilakukan proses
pemucatan, penyaringan dan penguapan. Pemucatan bertujuan untuk menghilangkan
bau, warna, kotoran, dan menghentikan aktivitas enzim. Absorben yang digunakan
adalah karbon aktif sebanyak 2% dari bobot pati. Penyaringan bertujuan untuk
memisahkan karbon aktif yang tertinggal dan kotoran yang belum terserap oleh
karbon aktif.
Proses penukar ion dilakukan untuk memisahkan ion-ion logam yang tak diinginkan, dan tahap penguapan dilakukan untuk mendapatkan sirup glukosa dengan kekentalan seperti yang dikehendaki, yaitu Brix 50-85.
Proses penukar ion dilakukan untuk memisahkan ion-ion logam yang tak diinginkan, dan tahap penguapan dilakukan untuk mendapatkan sirup glukosa dengan kekentalan seperti yang dikehendaki, yaitu Brix 50-85.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gula cair yang populer di industri makanan
adalah glucose syrup. Glucose syrup adalah sirup gula yang terdiri dari
campuran glukosa, maltosa, maltotriosa, dan oligosakarida lainnya. Ini berbeda
dari gula pasir yang hanya terdiri dari sukrosa, sehingga glucose syrup mampu
memberikan berbagai efek yang tidak dapat diberikan gula pasir. glucose syrup
yang ada pun bermacam-macam, dibedakan oleh komposisi campurannya. Perbedaan
ini berpengaruh pada fisik dan rasa makanan yang dihasilkan, oleh karena itu
glucose syrup dapat diaplikasikan di berbagai jenis produk makanan.
Saat ini HFS sangat populer
digunakan dalam industri minuman. gula ini dapat dihasilkan dari semua bahan
yang mengandung karbohidrat, seperti jagung, singkong, beras, kentang,
dan lain-lain.
Pembuatan gula cair dilakukan dengan reaksi hidrolisa, yaitu reaksi pemecahan karbohidrat kompleks menjadi sederhana untuk glucose syrup, dilanjutkan dengan isomerisasi untuk menghasilkan HFS. Dahulu hidrolisa dilakukan dengan bantuan asam. Hidrolisa dengan asam memiliki keterbatasan, jenis produk yang dihasilkan kurang beragam dan kualitasnya kurang bagus. Karena proses melibatkan asam dan pemanasan suhu tinggi, investasi dan biaya operasional menjadi tinggi. Saat ini sudah ditemukan hidrolisa dengan bantuan enzim. Hidrolisa enzim ini mampu menghasilkan range produk yang lebih beragam, kualitas produk lebih baik, dan proses yang lebih murah (tidak korosif dan suhu tidak terlalu tinggi).
Perkembangan teknologi enzim ini menyebabkan naik daunnya gula-gula cair tersebut. Karena tidak melalui proses kristalisasi seperti gula pasir, gula ini menjadi lebih hemat energi.
Pembuatan gula cair dilakukan dengan reaksi hidrolisa, yaitu reaksi pemecahan karbohidrat kompleks menjadi sederhana untuk glucose syrup, dilanjutkan dengan isomerisasi untuk menghasilkan HFS. Dahulu hidrolisa dilakukan dengan bantuan asam. Hidrolisa dengan asam memiliki keterbatasan, jenis produk yang dihasilkan kurang beragam dan kualitasnya kurang bagus. Karena proses melibatkan asam dan pemanasan suhu tinggi, investasi dan biaya operasional menjadi tinggi. Saat ini sudah ditemukan hidrolisa dengan bantuan enzim. Hidrolisa enzim ini mampu menghasilkan range produk yang lebih beragam, kualitas produk lebih baik, dan proses yang lebih murah (tidak korosif dan suhu tidak terlalu tinggi).
Perkembangan teknologi enzim ini menyebabkan naik daunnya gula-gula cair tersebut. Karena tidak melalui proses kristalisasi seperti gula pasir, gula ini menjadi lebih hemat energi.
Gula
sederhana dalam bentuk glukosa adalah sumber energi utama bagi tubuh, digunakan
untuk aktifitas otot, memperbaiki sel rusak, dan aktifitas otak. Dalam
jumlah yang tepat, glukosa sangat vital bagi tubuh manusia. Tetapi dalam jumlah
yang berlebihan glukosa akan menyebabkan penimbunan lemak dan protein dalam
tubuh, yang berujung pada obesitas. Obesitas memicu berbagai penyakit
degeneratif lainnya antara lain diabetes, penyakit jantung, stroke.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
·
Sirup glukosa adalah nama dagang dari larutan hidrolisis pati. Hidrolisis
dapat dilakukan dengan bantuan asam atau dengan enzim pada waktu, suhu, dan pH tertentu.
·
Sirup
glukosa dapat digunakan untuk industri kembang gula, minuman, biscuit
·
Dalam
jumlah yang tepat, glukosa sangat dibutuhkan bagi tubuh manusia. Tetapi dalam
jumlah yang berlebihan glukosa akan menyebabkan penimbunan lemak dan protein
dalam tubuh, yang berujung pada obesitas.
5.2
Saran
·
Diharapkan
agar pembuatan sirup glukosa ini bisa dilakukan oleh banyak pihak dan dapat
diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.
Diharapkan selama Konsumsi gula dan makanan
berkarbohidrat tinggi dilakukan seimbang dengan memperhatikan asupan nutrisi
lain (protein, lemak, vitamin dan mineral) dan aktivitas yang dilakukan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar