III. METODE PE ELITIA

Transkripsi

1 III. METODE PE ELITIA A. BAHA DA ALAT Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah umbi iles-iles kuning (Amorphophallus oncophyllus) yang diperoleh dari kebun percobaan IPB, Darmaga, Bogor. Umbi iles-iles kuning yang digunakan tersebut rata-rata sudah mencapai umur 3 tahun. Bahan yang digunakan dalam pemurnian tepung glukomanan adalah larutan bufer fosfat sitrat, enzim α-amilase, larutan etanol 96% dan aquades. Bahan yang digunakan dalam analisis adalah larutan NaOH, larutan HCl, larutan kalium iodida, larutan H 2 SO 4, larutan heksan, larutan KMnO 4, larutan dinitrosalisilat, larutan fenol, larutan H 3 PO 4, larutan Pb asetat, CuSO 4 hablur, Na 2 SO 4 hablur, larutan H 3 BO 3, Na 2 CO 3 hablur, larutan indikator merah metil, larutan Na 2 S 2 O 3, larutan Luff Scroll, larutan kanji, dan larutan iod. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan tepung glukomanan adalah slicer, penggiling, disc mill, pisau, ayakan 0,18 mm (80 mesh), wadah plastik, pengering tipe efek rumah kaca, lumpang porselen dan neraca digital. Alat-alat yang digunakan dalam pemurnian tepung glukomanan adalah sentrifuse, pipet serologi, pipet tetes, tabung sentrifuse, penyaring vacuum, dan penangas air. Peralatan untuk melakukan analisis adalah cawan alumunium, cawan porselen, oven, tanur, viscometer Brookfiled, photovolt, soxhlet apparatus, kertas saring, hot plate, buret, Kjeltec, labu Kjeldahl, spektrofotometer Hach, mikroskop cahaya terpolarisasi dan peralatan gelas lainnya. B. TATA LAKSA A PE ELITIA Sistematika penelitian yang ini terdiri atas dua tahap yakni penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan terdiri dari penentuan nilai optimum keasaman lingkungan (ph) dan aktivitas enzim α-amilase serta penentuan komposisi kimia bahan baku umbi iles-iles kuning (Amorphophallus onchophyllus). Penelitian utama terdiri dari pembuatan tepung iles-iles kuning, pemurnian tepung glukomanan dan analisis fisiko kimia tepung iles-iles, tepung glukomanan sebelum dan setelah dimurnikan. Pemurnian tepung glukomanan melalui tiga tahap proses, yakni (1) pembuatan tepung glukomanan dari tepung 15

2 iles-iles dengan pemisahan secara fisik, (2) penghilangan pati pada tepung glukomanan secara enzimatis, dan (3) isolasi glukomanan secara kimiawi. Adapun diagram alir proses tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7 di bawah ini. Analisis komposisi kimia Umbi iles-iles kuning Air Pembersihan dan pencucian umbi Kotoran Pengirisan (slicer) Perendaman dalam air selama 10 menit Pengeringan dengan pengering buatan tipe efek rumah kaca (50-60 o C, 3 hari) Keripik kering Pengecilan ukuran Karakteristik komposisi kimia Tepung iles-iles kering Karakteristik fisiko kimia Pengayakan dengan ayakan berdiameter 0,18 mm Tepung Glukomanan Pati dan residu lain Gambar 6. Diagram Alir Tahapan Penelitian (Proses Pembuatan Tepung Iles-Iles dan Tepung Glukomanan Dengan Pemisahan Secara Fisik) 16

3 Gambar 7. Lanjutan Diagram Alir Tahapan Penelitian (Proses Pemurnian Tepung Glukomanan) 17

4 1. Penelitian Pendahuluan a. Penentuan Nilai Optimum Keasaman Lingkungan (ph) untuk Aktivitas Enzim α-amilase Penentuan nilai optimum keasaman lingkungan (ph) untuk aktivitas enzim α-amilase dilakukan terhadap larutan pati dengan menambahkan larutan bufer fosfat sitrat pada lima nilai ph yang berbeda yaitu ph 4, 4.6, 5, 5.6, dan 6. Larutan pati diinkubasi pada suhu 95 o C selama 15 menit dan diinaktivasi dengan penambahan larutan basa (NaOH 0,1N) dibiarkan hingga larutan dingin kemudian dinetralkan dengan larutan asam (HCl 0,1N). Hasil hidrolisis oleh enzim tersebut diuji kadar gula pereduksinya dengan mereaksikan hidrolisat dengan larutan dinitrosalisilat membentuk senyawa yang dapat diukur absorbansinya pada panjang gelombang 550 nm dengan spektrofotometer Hach. b. Penentuan Aktivitas Enzim α-amilase Penentuan aktivitas enzim α-amilase didasarkan pada pembentukan gula pereduksi yang dihasilkan dengan menghidrolisis larutan pati tergelatinisasi pada kondisi ph dan suhu yang optimum. Pada penelitian ini akan dilakukan pada tiga suhu yang berbeda yaitu pada suhu 65 o C, 80 o C dan 95 o C, karena untuk mengetahui nilai aktivitas optimum enzim α- amilase pada masing-masing suhu. Enzim dalam larutan tersebut kemudian diinaktivasi dengan penambahan larutan NaOH 0,1 N, dibiarkan hingga larutan dingin kemudian dinetralkan dengan larutan HCl 0,1N dan dilakukan analisis gula pereduksinya. c. Analisis Komposisi Kimia Umbi Analisis dilakukan pada umbi iles-iles meliputi kadar air, kadar protein, kadar lemak, kadar serat, kadar abu, dan kadar karbohidrat by difference, kadar glukomanan, dan kadar kalsium oksalat. 18

5 2. Penelitian Utama a. Pembuatan Tepung Iles-Iles (Syaefullah, 1990) Pembuatan tepung iles-iles dapat dilihat pada Gambar 6 halaman sebelumnya. Umbi iles-iles kuning dibersihkan dari kotoran-kotoran seperti tanah dan akar-akar yang menempel pada umbi kemudian dipotong-potong setebal 0,5 cm dengan menggunakan alat pengiris (slicer). Hasil potongan umbi kemudian direndam dalam air selama sepuluh menit. Setelah perendaman irisan umbi iles-iles kemudian dikeringkan dalam alat pengering tipe efek rumah kaca yang bersuhu o C selama tiga hari. Jika irisan umbi telah benar-benar kering, keripik (irisan umbi kering) akan mengeluarkan bunyi krek ketika dipatahkan. Selanjutnya keripik digiling dengan menggunakan disc mill, dan ukuran ayakan 0,15-0,18 mm ( mesh) sehingga dihasilkan tepung ilesiles. b. Pemurnian Tepung Glukomanan 1) Pembuatan tepung glukomanan dari tepung iles-iles dengan pemisahan secara fisik Pembuatan tepung glukomanan dapat dilihat pada Gambar 6 halaman sebelumnya. Tepung iles-iles yang dihasilkan, dipisahkan dari pati secara kasar dengan menggunakan ayakan 0,18 mm (80 mesh). Tepung yang tertahan pada ayakan 0,18 mm adalah tepung glukomanan yang karena ukuran partikelnya lebih besar dibanding ukuran partikel pati (lolos ayakan 0,18 mm (80 mesh)). 2) Penghilangan pati pada tepung glukomanan secara enzimatis Penghilangan pati pada tepung glukomanan secara enzimatis dilakukan dengan menghidrolisis pati dari tepung glukomanan dengan menggunakan enzim α-amilase. Tepung glukomanan ( fraksi yang tertahan ayakan 0,18 mm (80 mesh)) dibuat menjadi larutan 5 % dengan penambahan larutan buffer fosfat sitrat ph 5, kemudian dipanaskan dalam water bath sampai larutan tergelatinisasi. Larutan kemudian ditambahkan enzim α-amilase. Hidrolisis dilakukan di dalam water bath pada suhu dan dosis enzim α- amilase sesuai perlakuan selama 30 menit. Jika telah selesai proses 19

6 hidrolisis, enzim α-amilase diinaktivasi dengan larutan HCl 0,1N dan dinetralkan dengan larutan NaOH 0,1 N. Hidrolisis pati dari tepung glukomanan secara enzimatis yang diterapkan dalam penelitian ini menggunakan dua faktor perlakuan berikut ini : i. Suhu hidrolisis pada suhu 65 o C, 80 o C dan 95 o C. ii. Dosis enzim α-amilase yang ditambahkan yaitu dengan panambahan enzim α-amilase pada konsentrasi 1 U/g tepung, 2 U/g tepung dan 3 U/g tepung. 3) Isolasi glukomanan secara kimiawi Isolasi glukomanan secara kimiawi dapat dilihat pada Gambar 7. Larutan hasil hidrolisis dimasukkan ke dalam tabung sentrifuse dan ditambahkan air dingin kemudian disentrifugasi. Setelah disentrifugasi akan terbentuk tiga fase yaitu larutan jernih yang mengandung maltodekstrin, larutan kental yang merupakan glukomanan, dan bagian bawah adalah serat. Larutan glukomanan yang kental tersebut kemudian dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, didinginkan dalam lemari es selama satu jam dan ditambahkan alkohol 95 % berlebih, yaitu 13 ml alkohol 95 % untuk tiap gram tepung. Alkohol ditambahkan sedikit demi sedikit sambil diaduk-aduk. Larutan dibiarkan sampai terjadi pemisahan antara air dengan endapan glukomanan. Glukomanan yang mengendap dipisahkan dengan cara penyaringan vacum menggunakan kain saring. Endapan glukomanan dicuci dengan etanol dan dikeringkan dalam oven pada suhu 40 o C selama 48 jam. Glukomanan kering digiling dan diayak dengan ayakan 0,425 mm (40 mesh). c. Analisis fisiko kimia tepung iles-iles, tepung glukomanan sebelum dan setelah dimurnikan Analisis yang dilakukan pada tepung iles-iles yang dihasilkan meliputi kadar air, kadar protein, kadar lemak, kadar serat, kadar abu, dan kadar karbohidrat by difference, kadar glukomanan, dan kadar kalsium oksalat. Analisis yang dilakukan pada tepung glukomanan dari tepung iles-iles dengan pemisahan secara fisik adalah kadar air, kadar protein, kadar 20

7 lemak, kadar serat, kadar abu, dan kadar karbohidrat by difference, kadar glukomanan, kadar kalsium oksalat, kadar pati, derajat keputihan, kekentalan, densitas kamba, dan ph. Tepung glukomanan hasil pemurnian secara enzimatis meliputi kadar glukomanan, kadar pati, derajat keputihan, kekentalan, densitas kamba, ph, dan bentuk granula serta nilai DE pada hasil hidrolisis pati yang dihasilkan untuk mengetahui derajat hidrolisis. C. RA CA GA PERCOBAA Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap pada percobaan faktorial dengan dua ulangan. Model rancangan percobaan penelitian adalah sebagai berikut (Mattjik dan Sumertajaya, 2002) : Y ijm = µ + A i + B j + (AB) ij + ε m(ij) Dimana : Y ijm = Nilai pengamatan untuk perlakuan larutan untuk perendaman dan perlakuan umbi sebelum dikeringkan pada masing-masing ke-i dan ke-j dan ulangan ke-m µ = Rataan A i = Pengaruh faktor penggunaan suhu hidrolisis ke-i (i = 1,2,3) B j = Pengaruh faktor dosis enzim yang ditambahkan ke-j (j = 1,2,3) (PU) ij = Pengaruh interaksi antara faktor penggunaan suhu hidrolisis dengan faktor dosis enzim yang ditambahkan pada taraf ke-i dan ke-j; ulangan ke-m ε m(ij) = Galat/kesalahan perobaan (m = 1,2 untuk semua i,j). Dalam hidrolisis tepung glukomanan, perlakuan suhu hidrolisis diberi simbol A sehingga dengan perlakuan suhu 65 o C, 80 o C, 95 o C diberi simbol berturut-turut A1, A2, dan A3, sedangkan perlakuan dosis yang ditambahkan pada dosis 1 U/g tepung, 2 U/g tepung, dan 3 U/g tepung diberi simbol berturut-turut B1, B2 dan B3. Tepung glukomanan yang belum mendapat perlakuan baik suhu maupun dosis enzim yang ditambahkan diberi simbol A 0 B 0. 21