66 Lampiran 1. Prosedur Analisis Karakteristik Pati

Lampiran 1. Prosedur Analisis Karakteristik Pati Sagu
1. Analisis Kadar Air (Apriyantono et al., 1989)
Cawan Alumunium yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya diisi
sebanyak 2 g contoh lalu ditimbang (W1) kemudian dimasukkan ke dalam
oven suhu 105 oC selama 1 – 2 jam. Cawan alumunium dan contoh yang telah
dikeringkan dimasukkan ke dalam desikator kemudian ditimbang. Pemanasan
contoh diulangi hingga didapat bobot konstan (W2). Sisa contoh dihitung
sebagai total padatan dan air yang hilang sebagai kadar air.
Kadar Air (%) = (W1 – W2) x 100 %
W1
2. Analisis Kadar Abu (AOAC, 1995)
Sebanyak 2 g contoh ditimbang dalam cawan porselin yang telah
diketahui bobotnya (A), kemudian diarangkan dengan menggunakan pemanas
bunsen hingga tidak mengeluarkan asap lagi. Cawan porselin berisi contoh (B)
yang sudah diarangkan kemudian dimasukkan dalam tanur bersuhu 600 oC
selama 2 jam untuk mengubah arang menjadi abu (C). Cawan porselin berissi
abu didinginkan dalam desikator dan ditimbang hingga mencapai bobot tetap.
Kadar Abu (%) = (C – A) x 100 %
B
3. Analisis Kadar Serat Kasar (Apriyantono et al., 1989)
Sebanyak 2–4 g contoh ditimbang, lalu lemaknya dibebaskan dengan
cara ekstraksi menggunakan Soxhlet atau diaduk, mengenaptuangkan contoh
dalam pelarut organik sebanyak tiga kali. Contoh dikeringkan dan
ditambahkan 50 ml larutan H2SO4 1,25% lalu dididihkan selama 30 menit
dengan pendingin tegak. Setelah itu ditambahkan 50 ml NaOH 3,25% dan
dididihkan kembali selama 30 menit. Dalam keadaan panas cairan disaring
dengan corong Buchner yang berisi kertas saring tak berabu Whatman yang
telah dikeringkan dan diketahui bobotnya. Endapan pada kertas saring
66
berturut-turut dicuci dengan H2SO4 1,25% panas, air panas dan etanol 96%.
Kertas saring dan isinya diangkat dan ditimbang, lalu dikeringkan pada suhu
105 oC sampai bobotnya konstan. Bila kadar serat kasar lebih besar dari 1%,
kertas saring beserta isinya diabukan dan ditimbang hingga bobotnya konstan.
a. Serat Kasar < 1%
(kertas saring+contoh kering) – kertas saring kosong x 100%
bobot contoh
b. Serat Kasar > 1%
(kertas saring+contoh kering) – kertas saring kosong – bobot abu x 100%
bobot contoh
4. Analisis Kadar Protein (AOAC, 1995)
Sebanyak 0,1 g contoh dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl lalu
ditambahkan 2,5 ml H2SO4 pekat, 1 g katalis, dan beberapa butir batu didih.
Larutan
didestruksi
hingga
menghasilkan
larutan
jernih
kemudian
didinginkan. Larutan hasil dekstruksi dipindahkan ke alat destilasi dan
ditambahkan 15 ml NaOH 50%. Labu erlenmeyer yang berisi 25 ml HCl 0,02
N dan 2–4 tetes indikator (campuran metil merah 0,02% dan metil biru 0,02%
dalam alkohol (2:1)) diletakkan di bawah kondensor, dengan ujung kondensor
terendam dalam larutan HCl. Destilasi dilakukan sampai volume larutan
dalam erlenmeyer mencapai 2 kali volume awal. Ujung kondensor dibilas
dengan akuades. Destilat dalam labu erlenmeyer dititrasi dengan NaOH 0,02
N hingga diperoleh perubahan warna dari hijau menjadi ungu. Kadar total
nitrogen ditentukan berdasarkan volume larutan NaOH 0,02 N yang
digunakan untuk titrasi. Blanko disiapkan seperti prosedur penentuan kadar
total nitrogen dengan metode Kjeldahl dengan aquades bebas nitrogen sebagai
larutan contoh. Penentuan kadar protein dihitung berdasarkan rumus berikut.
Total N (%) = ml titrasi (blanko – contoh) x N NaOH x 14 x 100 %
bobot contoh
Kadar Protein (%) = 6,25 x Total N (%)
67
5. Analisis Kadar Lemak (AOAC, 1995)
Sebanyak 2 g contoh bebas air (hasil analisis kadar air) diekstraksi
dengan pelarut organik heksan dalam alat Soxhlet selama 6 jam. Contoh hasil
ekstraksi diuapkan terlebih dahulu dengan cara diangin-anginkan, lalu
dikeringkan dalam oven bersuhu 105 oC. Contoh kemudian didinginkan dalam
desikator, dan ditimbang hingga diperoleh bobot yang tetap.
Kadar Lemak (%) = bobot lemak x 100%
bobot contoh
6. Analisis Kadar Pati (AOAC, 1995)
Sebanyak 5 g contoh ditimbang dan dimasukkan ke dalam labu
erlenmeyer kemudian ditambahkan 200 ml larutan HCl 3 % dan didihkan
selama 3 jam dengan pendingin tegak. Kemudian didinginkan dan dinetralkan
dengan larutan NaOH 30 % lalu ditambahkan CH3COOH 3 % agar larutan
menjadi asam. Isi dipindahkan ke dalam labu berukuran 500 ml dan
tambahkan akuades sampai tanda tera, kemudian disaring. Sebanyak 10 ml
filtrat di pipet ke dalam erlenmeyer 500 ml, ditambahkan 2 ml larutan Luff
Schoorl dan beberapa butir batu didih serta 15 ml akuades. Campuran
dipanaskan dengan nyala tetap dan didihkan selama 3 menit. Campuran lalu
dididihkan kembali selama 10 menit, kemudian didinginkan dalam bak berisi
es. Setelah campuran dingin ditambahkan 15 ml larutan KI 20 % dan 25 ml
H2SO4 25 % dengan perlahan-lahan. Lalu dititrasi dengan menggunakan
larutan tio 0,1 N dengan penambahan indikator kanji 0,5 % (a ml). Lakukan
juga terhadap blanko dengan perlakuan yang sama (b ml).
Kadar Pati (%) = A x faktor pengencer x 0,9 x 100 %
mg contoh
Keterangan :
A = angka tabel Luff Schoorl, berdasarkan selisih ml titrasi (b – a)
0,9 = perbandingan kadar glukosa dan pati
68
Lampiran 2. Prosedur Analisis Hidrolisat Pati Sagu
1. pH (AOAC, 1995)
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan pH-meter. Sebelum
digunakan pH meter dikalibrasi terlebih dahulu ke dalam pH 4 dan pH 9,2.
Setelah dicuci dengan akuades, elektroda dimasukkan ke dalam contoh yang
akan diukur pH-nya. Nilai pH adalah nilai yang ditampilkan setelah
menunjukkan nilai konstan.
2. Kadar Gula Total dengan Metode Fenol Sulfat (AOAC, 1995)
Larutan glukosa standar dengan konsentrasi gula 10, 20, 30, 40, 50 dan
60 µg/ml diambil sebanyak 2 ml. Masing-masing kemudian dimasukkan ke
dalam tabung reaksi dan ditambahkan 1 ml larutan fenol 5%, serta
ditambahkan 5 ml larutan H2SO4 pekat dengan cepat. Setelah dibiarkan selama
10 menit, larutan kemudian diukur absorbansinya pada λ = 490 nm. Penetapan
konsentrasi total gula pada contoh dilakukan seperti pada penetapan kurva
standar, kemudian ditentukan total gula contoh sebagai glukosa.
Kurva Standar Fenol
1.0
y = 0,0146x + 0,0063
R2 = 0,9962
Absorbansi
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
10
20
30
40
50
60
70
Konsentrasi Glukosa (µg/m l)
Total Gulal
Linear (Total Gulal)
3. Kadar Gula Pereduksi dengan Metode DNS (Apriyantono et al., 1989)
Sebanyak 10,6 g asam 3,5 dinitrosalisilat dan 19,8 NaOH dilarutkan
dalam 1416 ml air. Ke dalamnya ditambahkan 306 g Na-k-tartarat, 7,6 ml
fenol yang telah dicairkan pada suhu 105 oC dan 8,3 g Na-metabisulfit. Bahanbahan tersebut dicampur hingga rata. Keasaman dari pereaksi DNS yang
69
dihasilkan ditentukan. Sebanyak 3 ml larutan DNS dititrasi dengan HCl 0,1 N
dengan indikator fenolftalein. Banyaknya titran berkisar 5 – 6 ml. Untuk setiap
ml kekurangan HCl 0,1 N pada titrasi, ditambahkan 2 g NaOH.
Sebanyak 1 ml larutan standar glukosa atau contoh dipipet, dan
ditambahkan 3 ml pereaksi DNS. Larutan tersebut diletakkan dalam air
mendidih selama 5 menit, kemudian didinginkan hingga suhu kamar.
Pembacaan dengan spektrofotometer dilakukan dengan panjang gelombang
550 nm. Bila diperlukan, contoh diencerkan agar dapat terukur pada kisaran
20 – 80 % T (Transmitan).
Kurva Standar DNS
Absorbansi
0.8
y = 4,2149x - 0,2824
R2 = 0,9978
0.6
0.4
0.2
0.0
0.0
0.1
0.1
0.2
0.2
0.3
Konsentrasi Glukosa (mg/ml)
Gula Pereduksi
Linear (Gula Pereduksi)
4. Ekuivalen Dekstrosa (Dextrose Equivalent/DE)
Ekuivalen dekstrosa (DE) diperoleh dengan membagi nilai gula
pereduksi contoh dengan nilai total gula contoh tersebut.
DE (%) = kadar gula pereduksi contoh (g/l) x 100%
total gula contoh (g/l)
5. Derajat Polimerisasi (DP)
Derajat polimerisasi (DP) adalah jumlah unit monomer dalam suatu
polimer. Derajat polimerisasi diperoleh dengan membagi nilai total gula
(metode fenol sulfat) dengan nilai gula pereduksi contoh.
DP (%) = total gula pereduksi contoh (g/l) x 100%
kadar gula pereduksi contoh (g/l)
70
6. Kadar Nitrogen dengan Metode Semi Mikro Kjeldahl (AOAC, 1995)
Sebanyak 0,1 g contoh dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl lalu
ditambahkan 2,5 ml H2SO4 pekat, 1 g katalis, dan beberapa butir batu didih.
Larutan
didestruksi
hingga
menghasilkan
larutan
jernih
kemudian
didinginkan. Larutan hasil dekstruksi dipindahkan ke alat destilasi dan
ditambahkan 15 ml NaOH 50%. Labu erlenmeyer yang berisi 25 ml HCl 0,02
N dan 2 – 4 tetes indikator (campuran metil merah 0,02% dan metil biru
0,02% dalam alkohol (2:1)) diletakkan di bawah kondensor, dengan ujung
kondensor terendam dalam larutan HCl. Destilasi dilakukan sampai volume
larutan dalam erlenmeyer mencapai 2 kali volume awal. Ujung kondensor
dibilas dengan akuades. Destilat dalam erlenmeyer dititrasi dengan NaOH
0,02 N hingga diperoleh perubahan warna dari hijau menjadi ungu. Kadar total
nitrogen ditentukan berdasarkan volume larutan NaOH 0,02 N yang
digunakan untuk titrasi. Blanko disiapkan seperti prosedur penentuan kadar
total nitrogen dengan metode Kjeldahl dengan aquades bebas nitrogen sebagai
larutan contoh. Penentuan kadar protein dihitung berdasarkan rumus berikut.
Total N (%) = ml titrasi (blanko – contoh) x N NaOH x 14 x 100 %
bobot contoh
71
Lampiran 3. Prosedur Analisis Cairan Fermentasi
1. pH (AOAC, 1995)
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan pH-meter. Setelah
dicuci dengan akuades, elektroda dapat dimasukkan ke dalam contoh yang
akan diukur pH-nya. Nilai pH adalah nilai yang ditampilkan setelah
menunjukkan nilai konstan.
2. Total Asam (Dewipadma, 1978)
Total asam ditentukan dengan cara titrasi dan dinyatakan sebagai asam
laktat. Sebanyak 1 ml contoh dipipet ke dalam erlenmeyer 50 ml, ditambahkan
dengan 9 ml air destilata, kemudian dipanaskan untuk menghilangkan CO2
yang ada. Campuran kemudian dititrasi dengan NaOH 0,1 N dengan indikator
fenolftalein.
Total Asam (g/l) = ml NaOH x N NaOH x 9 x faktor pengencer
ml contoh
3. Total Biomassa (Dewipadma, 1978)
Pengukuran biomassa dilakukan dengan penyaringan cairan fermentasi
menggunakan kertas saring berpori kecil (Whatman No. 42). Biomassa yang
tertahan pada kertas saring kemudian dikeringkan dengan menggunakan oven
bersuhu 105 oC, dan ditimbang hingga bobotnya konstan.
Biomassa (g/l) = (bobot kertas saring+contoh) – bobot kertas saring
4. Efisiensi Pemanfaatan Substrat
Efisiensi pemanfaatan substrat diperoleh dengan membagi selisih nilai
gula pereduksi awal (A) dan gula pereduksi akhir fermentasi (B) dengan nilai
gula pereduksi awal contoh tersebut. Nilai gula pereduksi diukur dengan
menggunakan metode DNS (seperti terlihat pada Lampiran 3).
Efisiensi Pemanfaatan Substrat (%) = (B – A) x 100%
A
72
5. Kadar Etanol (AOAC, 1995)
Penentuan kadar etanol dilakukan dengan dua cara. Yang pertama
menggunakan metode secara tidak langsung dengan penetapan BJ (bobot
jenis) hasil destilasi contoh, sedangkan cara yang kedua kadar etanol diukur
dengan metode Gas Chromatography (GC).
Metode Penetapan BJ (Spesific Gravity)
Sebanyak 25 ml contoh dimasukkan ke dalam botol penyuling
sambil diukur suhunya, kemudian ditambahkan aquades dengan volume
yang sama. Penyulingan dihentikan setelah diperoleh hasil sulingan + 23
ml dan diatur suhunya agar sama dengan suhu pada saat pemipetan.
Destilat tersebut dimasukkan ke dalam piknometer 25 ml yang telah
diketahui bobotnya (P), selanjutnya ditepatkan hingga tanda tera dengan
menambahkan aquades dan ditutup. Dinding piknometer dikeringkan lalu
piknometer yang telah berisi destilat tersebut ditimbang (D).
Piknometer dicuci dengan aseton, dikeringkan dan dibiarkan hingga
mencapai suhu kamar (+ 25 oC). Dengan piknometer tersebut ditentukan
pula bobot 100 ml air suling (W). Kadar etanol dapat ditentukan dengan
bantuan tabel hubungan antara bobot jenis dengan kadar etanol pada
berbagai suhu.
Bobot jenis destilat = D – P
W–P
Metode Gas Chromatography (GC)
Penentuan kadar etanol dengan metode GC dilakukan dengan
membandingkan waktu retensi contoh dengan waktu retensi standar etanol.
Konsentrasi standar etanol yang diinjeksikan adalah 1 % (v/v). kadar etanol
yang terdapat dalam contoh dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.
Kadar Etanol (%)
= luas area contoh x [standar]
luas area standar
73
Lampiran 4. Neraca Massa Produksi Hidrolisat Pati Sagu Secara Asam
Dengan H2SO4 Sebagai Penghidrolisis
Mpati sagu = 80 g
Pencampuran
Gelatinisasi
(T = 100 oC, t = 10 menit)
Hidrolisis
(T = 121 oC, t = 30 menit)
MNH4OH (3N) = 41,40 g
Mkarbon aktif = 1,61 g
MH2SO4 (0,5 N) = 420 g
Mair = 2,75 g
Mair = 9,55 g
Netralisasi pH
(pH = 4,5 - 5)
Purifikasi
(T = 80 oC t = 1 jam)
Mair = 26,76 g
Mhidrolisat pati sagu
= 503,95 g
74
Lampiran 4. Neraca Massa Produksi Hidrolisat Pati Sagu Secara Asam (Lanjutan)
Dengan HCl Sebagai Penghidrolisis
Mpati sagu = 80 g
Pencampuran
Gelatinisasi
(T = 100 oC, t = 10 menit)
Hidrolisis
(T = 121 oC, t = 30 menit)
MNH4OH (3N) = 37,07 g
Mkarbon aktif = 1,61 g
MHCl (0,5 N) = 420 g
Mair = 5,57 g
Mair = 7,30 g
Netralisasi pH
(pH = 4,5 - 5)
Purifikasi
(T = 80 oC t = 1 jam)
Mair = 25,54 g
Mhidrolisat pati sagu
= 500,27 g
75
Lampiran 5. Hasil Pengukuran Laju Pembentukan CO2
Substrat
Fermentasi
Jam Ke0
6
12
18
24
Sirup
glukosa
teknis
30
36
42
48
54
60
66
72
Substrat
Fermentasi
Jam Ke-
U1
U2
U3
Rata-Rata
0
18
0
18
0
26
0,0
20,7
52
66
52
69
57
78
53,7
71,0
83
55
76
53
92
68
83,7
58,7
53
50
45
49
40
31
61
50
38
54,3
46,7
38,0
26
20
22
22,7
22
17
14
12
14
10
16,7
13,0
12
8
7
9,0
Laju Pembentukan CO2 (ml)
U1
U2
U3
Rata-Rata
0
17
0
9
0
18
0,0
14,7
51
58
42
74
53
65
48,7
65,7
66
50
83
62
77
68
75,3
60,0
42
48
42
40
29
48
38
21
55
50
40
48,3
42,7
30,0
54
26
11
38
25,0
60
66
72
9
5
4
2
18
6
10,3
4,3
0
0
0
0,0
0
6
12
18
24
Hidrolisat
asam
H2SO4
Laju Pembentukan CO2 (ml)
30
36
76
Lampiran 5. Hasil Pengukuran Laju Pembentukan CO2 (Lanjutan)
Substrat
Fermentasi
Jam ke0
6
12
18
24
Hidrolisat
asam HCl
30
36
42
48
54
60
66
72
Laju Pembentukan CO2 (ml)
U1
U2
U3
Rata-Rata
0
14
0
7
0
4
0,0
8,3
33
35
38
42
33
41
34,7
39,3
12
4
23
4
31
9
22,0
5,7
1
0
0
3
3
2
5
2
2
3,0
1,7
1,3
0
0
0
0,0
0
0
0
0
0
0
0,0
0,0
0
0
0
0,0
77
Lampiran 6. Kromatogram Etanol Hasil Fermentasi
78
Lampiran 6. Kromatogram Etanol Hasil Fermentasi (Lanjutan)
79
Lampiran 6. Kromatogram Etanol Hasil Fermentasi (Lanjutan)
80
Lampiran 7. Hasil Perhitungan Kadar Etanol Metode GC
Standar etanol yang digunakan = 1% (v/v) dengan bobot jenis 7,9 g/l
Kadar Etanol (%)
= luas area contoh x 1%
luas area standar
Jenis Substrat
Luas Area
Standar
Luas Area
Contoh
Kadar
Etanol
(% v/v)
Kadar
Etanol
(g/l)
Sirup glukosa teknis
(U1)
1291310
3307528
2,56
20,41
Hidrolisat asam
H2SO4 (U3)
1291310
2461920
1,91
16,32
Hidrolisat asam HCl
(U2)
1291310
807200
0,63
5,31
81
Lampiran 8. Hasil Analisa Cairan Fermentasi
Jenis
Substrat
Ulangan
Biomassa
X (g/l)
X-Xo
Substrat
S (g/l)
So-S
(g/l)
Produk *)
P (g/l)
Sirup
glukosa
teknis
1
1,140
0,182
57,082
33,082
20,235
2
3
1,121
1,192
0,137
0,163
54,137
51,877
37,534
34,521
20,224
20,777
Hidrolisat
asam
H2SO4
1
1,202
0,441
63,934
29,966
17,459
2
3
1,142
1,174
0,399
0,528
59,760
61,580
30,073
31.036
15,062
16,432
1
2
3
1,001
1,135
0,918
0,213
0,240
0,120
85,338
88,442
86,729
10,702
9,632
9,204
5,767
5,214
4,938
Hidrolisat
asam HCl
*)
kadar etanol hasil uji piknometer
82