sirup glukosa

I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam dekade terakhir kebutuhan akan gula cair (sirup glukosa) di
Indonesia meningkat sangat tajam seiring dengan banyak bermunculan pabrikpabrik makanan dan minuman untuk pemenuhan kebutuhan pangan. Sirup
glukosa merupakan salah satu bahan yang ditambahkan untuk pembuatan
makanan instan, soft drink, candy dan lain-lain. Sekarang ini kebutuhan akan gula
cair di Indonesia mencapai ± 50 juta ton/tahun dan untuk memenuhi kebutuhan
akan gula cair tersebut Indonesia mengimport gula cair dari negara tetangga
seperti Thailand sebesar 10 juta ton/tahun (Sambrag, 2000)
Produksi sirup glukosa dari substrat berpati menjadi alternatif dalam
pemenuhan kebutuhan akan gula cair. Substrat ketela (Cassava) tersedia
melimpah di Indonesia, sehingga membuka peluang yang sangat besar untuk
mengembangkan produksi sirup glukosa. Sejauh ini pemanfaatan cassava belum
maksimal, sebagian besar cassava hanya digunakan untuk pembuatan tepung yang
dikenal di pasaran sebagai tepung tapioka dan dimanfaatkan untuk bahan baku
makanan ringan yang mempunyai nilai jual rendah, sehingga pengolahan cassava
dengan sedikit sentuhan teknologi diharapkan dapat meningkatkan nilai jual
cassava.
Pati adalah polisakarida yang umumnya mempunyai kandungan utama
amilosa 15-30% dan amilopektin 70-80%, serta 5% material tambahan (Rahayu,
1989). Pati dapat dihidrolisis menjadi monomer-monomer glukosa dengan dua
1
2
cara yaitu dengan reaksi asam dan dengan menggunakan jasa mikrobia atau secara
enzimatis. Proses hidrolisis dengan menggunakan bahan asam jarang digunakan
karena menghasilkan produk yang kurang maksimal. Produk yang dihasilkan
berwarna, berbau serta biaya yang dibutuhkan sangat tinggi. Akan tetapi hidrolisis
pati dengan enzim menjadi pilihan karena produk yang dihasilkan lebih baik dan
biaya yang digunakan relatif kecil.
Hidrolisis pati menjadi glukosa secara enzimatis dapat dilakukan dengan
memanfaatkan enzim α-amilase dan glukoamilase. Sumber enzim α-amilase dan
glukoamilase dapat diperoleh dari mikrobia yang mampu memproduksi α-amilase
dan glukoamilase tinggi seperti Aspergillus niger. Aktifitas enzim α-amilase dan
glukoamilase oleh A.niger sangat menentukan keberhasilan hidrolisis pati menjadi
sirup glukosa.
Pada penelitian ini dilakukan penambahan fosfat pada tahap sakarifikasi
untuk memacu produksi enzim khususnya enzim glukoamilase. Hasil penelitian
terdahulu menyebutkan bahwa penambahan fosfat menggunakan Na2HPO4.12H2O
dengan kisaran konsentrasi sebesar 7.6-11.4 g/L dan KH2PO4 7.0-10.5 g/L
menghasilkan glukoamilase yang tinggi yaitu 1.203 U/L. Pada konsentrasi fosfat
yang lebih rendah atau lebih tinggi, maka glukoamilase yang diproduksi kurang
maksimal (Pitcher, 1980). Berdasarkan hal tersebut di atas, penelitian dilakukan
menggunakan pati cassava sebesar 5% dengan penambahan fosfat dan
menggunakan kultur A.niger selama tahap sakarifikasi.
Fosfat sangat besar peranannya dalam pertumbuhan sel, seperti dalam
sintesis membran dan komponen sel, ATP, NADP, dan asam nukleat. Fosfat
3
berperan juga dalam proses-proses fisiologis dalam sel seperti pH homeostasis,
pembelahan sel, signal transduksi dan sekresi enzim (Pitcher, 1980).
Pembuatan sirup glukosa pada umumnya melalui tiga tahapan. Tahap
pertama adalah gelatinisasi, pada tahap ini pati akan menyerap air dan membentuk
suspensi yang kental (viskositas tinggi). Tahap kedua adalah liquifikasi, pada
tahap ini larutan pati yang mempunyai viskositas tinggi kehilangan viskositasnya
karena adanya aktifitas enzim α-amilase yang menghidrolisis ikatan α-1,4
glikosidik pada rantai lurus pati. Hasil dari tahap liquifikasi berupa dekstrin,
glukosa, maltosa serta oligosakarida lain. Selanjutnya hasil tahap liquifikasi
dihidrolisis lebih lanjut pada tahap yang ketiga yaitu tahap sakarifikasi. Pada
tahap ini dekstrin dan oligosakarida akan terhidrolisis menjadi unit-unit glukosa
karena adanya aktifitas glukoamilase. Aktifitas glukoamilase akan menghidrolisis
ikatan α-1,6 glikosidik pada rantai cabang pati sehingga akhir dari tahap
sakarifikasi akan dihasilkan cairan glukosa murni yang dalam dunia perdagangan
disebut sirup glukosa.
B. Rumusan Malasah
Keberhasilan
pembuatan
sirup
glukosa
secara
enzimatis
sangat
dipengaruhi sintesis enzim dari A.niger, bila sintesis enzim tinggi maka akan
diperoleh sirup glukosa dengan kadar DE yang tinggi, jernih, dan tidak berbau.
4
C. Tujuan Penelitian
Penelitian tentang sakarikasi pati cassava oleh A.niger pembuatan sirup
glukosa dengan dan tanpa penambahan fosfat bertujuan untuk meningkatkan
sintesis enzim khususnya glukoamilase dalam menghidrolisis pati sehingga tahap
sakarifikasi pembuatan sirup glukosa berjalan cepat dan diperoleh hasil sirup yang
mempunyai kadar Dextrose Equivalent (DE) tinggi, jernih dan tidak berbau.