BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II TINJAUAN PUSTAKA. karena karbohidrat merupakan sumber kalori yang murah. Jumlah kalori yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. terutama terdapat didalam tumbuh-tumbuhan yaitu kira-kira 75% disamping itu

KARBOHIDRAT. Pendahuluan. Pertemuan ke : 3 Mata Kuliah : Kimia Makanan / BG 126

KARBOHIDRAT. Karbohidrat berasal dari kata karbon (C) dan hidrat atau air (H 2 O). Rumus umum karborhidrat dikenal : (CH 2 O)n

KARBOHIDRAT DALAM BAHAN MAKANAN

KADAR GLUKOSA DAN BIOETANOL PADA FERMENTASI TEPUNG KETELA POHON (Manihot utilissima Pohl) DENGAN DOSIS RAGI DAN WAKTU FERMENTASI YANG BERBEDA

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA HIDROLISIS AMILUM (PATI)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BIOKIMIA Kuliah 1 KARBOHIDRAT

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

KARBOHIDRAT PROTEIN LEMAK KIMIA KESEHATAN KELAS XII SEMESTER 5

KARBOHIDRAT PROTEIN LEMAK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PROSES HIDROLISIS ONGGOK DENGAN VARIASI ASAM PADA PEMBUATAN ETHANOL

KADAR BIOETANOL LIMBAH TAPIOKA PADAT KERING DENGAN PENAMBAHAN RAGI DAN LAMA FERMENTASI YANG BERBEDA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERTEMUAN 2 PERCOBAAN KARBOHIDRAT TUGAS PRAKTIKUM : MENGIDENTIKASI LARUTAN SAMPEL, APAKAH TERMASUK MONO, DI ATAU POLISAKARIDA DAN APA JENISNYA.

HASIL DAN PEMBAHASAN

II. TINJAUAN PUSTAKA. dan banyak tumbuh di Indonesia, diantaranya di Pulau Jawa, Madura, Sulawesi,

Semua karbohidrat berasal dari tumbuhtumbuhan

I. PENDAHULUAN. Ubi jalar (Ipomoea batatas L) merupakan salah satu hasil pertanian yang

BAB I PENDAHULUAN. Energi merupakan salah satu sumber kehidupan bagi makhluk hidup.

BAB I PENDAHULUAN. Sejak beberapa tahun terakhir ini Indonesia mengalami penurunan

BAB I PENDAHULUAN. Bioetanol merupakan salah satu alternatif energi pengganti minyak bumi

DIKTAT PEMBELAJARAN BIOLOGI KELAS XII IPA 2009/2010

KUALITAS BIOETANOL LIMBAH PADAT BASAH TAPIOKA DENGAN PENAMBAHAN RAGI DAN WAKTU FERMENTASI YANG BERBEDA. Skripsi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Ketela pohon merupakan tanaman yang sudah tidak asing lagi bagi

KARBOHIDRAT. Sulistyani, M.Si

KADAR BIOETANOL LIMBAH TAPIOKA PADAT KERING DIHALUSKAN (TEPUNG) DENGAN PENAMBAHAN RAGI DAN LAMA FERMENTASI YANG BERBEDA

II. TINJAUAN PUSTAKA. Tanaman Singkong (Manihot utilissima) adalah komoditas tanaman pangan yang

TINJAUAN PUSTAKA. dalam meningkatkan ketersediaan bahan baku penyusun ransum. Limbah

PERPINDAHAN MASSA KARBOHIDRAT MENJADI GLUKOSA DARI BUAH KERSEN DENGAN PROSES HIDROLISIS. Luluk Edahwati Teknik Kimia FTI-UPNV Jawa Timur ABSTRAK

A. Senyawa organik sintesis

Metabolisme (Katabolisme) Radityo Heru Mahardiko XII IPA 2

I. PENDAHULUAN. Ubi jalar adalah salah satu komoditas pertanian yang bergizi tinggi, berumur

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

I. PENDAHULUAN. Tempe merupakan produk pangan tradisional Indonesia berbahan dasar kacang

Proses Pembuatan Madu

KIMIA. Sesi BIOMOLEKUL L KARBOHIDRAT A. PENGGOLONGAN

BAB I PENDAHULUAN. oleh sebagian besar masyarakat Indonesia. Kerupuk bertekstur garing dan

HASIL DAN PEMBAHASAN. Kondisi Umum Penelitian. Tabel 3. Pertumbuhan Aspergillus niger pada substrat wheat bran selama fermentasi Hari Fermentasi

METABOLISME dan KATABOLISME KARBOHIDRAT

II. TINJAUAN PUSTAKA. banyak jumlahnya. Menurut Basse (2000) jumlah kulit pisang adalah 1/3 dari

BAB III KOMPOSISI KIMIA DALAM SEL. A. STANDAR KOMPETENSI Mahasiswa diharapkan Mampu Memahami Komposisi Kimia Sel.

I. PENDAHULUAN. Bioetanol merupakan suatu bentuk energi alternatif, karena dapat. mengurangi ketergantungan terhadap Bahan Bakar Minyak dan sekaligus

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Kedudukan taksonomi kapang Rhizopus oligosporus menurut Lendecker

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

I. PENDAHULUAN. menentukan keberhasilan dalam kegiatan budidaya ikan. Kebutuhan pakan ikan

PAPER BIOKIMIA PANGAN

BAB I PENDAHULUAN. tahun 1960-an ubi jalar telah menyebar hampir di seluruh Indonesia

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

I. PENDAHULUAN. Ubi jalar merupakan jenis umbi-umbian yang dapat digunakan sebagai pengganti

KARBOHIDRAT DALAM PAKAN KUCING

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

II. TINJAUAN PUSTAKA. Limbah kota pada umumnya didominasi oleh sampah organik ± 70% sebagai

I. PENDAHULUAN. Provinsi Lampung merupakan daerah penghasil ubi kayu terbesar di Indonesia.

I. PENDAHULUAN. Persediaan bahan bakar fosil yang bersifat unrenewable saat ini semakin

I. PENDAHULUAN. membuat kita perlu mencari bahan ransum alternatif yang tersedia secara

IV HASIL DAN PEMBAHASAN. pengkukusan kacang hijau dalam pembuatan noga kacang hijau.

SMA XII (DUA BELAS) BIOLOGI METABOLISME

BAB I PENDAHULUAN. kebutuhan masyarakat yang semakin meningkat. Sedangkan ketersediaan

membantu pemerintah dalam menanggulangi masalah pengangguran dengan

KERUSAKAN BAHAN PANGAN TITIS SARI

Analisa Karbohidrat. Oleh: Ilzamha Hadijah Rusdan, S.TP., M.Sc

HASIL DAN PEMBAHASAN

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

I. PENDAHULUAN. pengepresan (Abbas et al., 1985). Onggok yang dihasilkan dari proses pembuatan

I. PENDAHULUAN. Limbah industri gula tebu terdiri dari bagas (ampas tebu), molases, dan blotong.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

FERMENTASI ETANOL DARI SAMPAH TPS GEBANG PUTIH SURABAYA

MIKROBIOLOGI INDUSTRI Memanfaatkan mo sbg kompnen untuk industri Produk mo dlm industri: zat kimia, antibiotik, zat tumbuh, enzim, makanan dan minuman

Ciri karbohidrat lain :

- KARBOHIDRAT PENTING PADA METABOLISME HARUS DIDAPATI DALAM MAKANAN SEHARI-HARI

PENDAHULUAN. sebagai penghasil telur dan daging sehingga banyak dibudidayakan oleh

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia merupakan salah satu negara penghasil umbi-umbian, antara lain

BAB I PENDAHULUAN Sebagian besar produksi dihasilkan di Afrika 99,1 juta ton dan 33,2 juta ton

BAB I PENDAHULUAN. dikarenakan sudah tidak layak jual atau busuk (Sudradjat, 2006).

TINJAUAN PUSTAKA. Onggok merupakan limbah dari industri tapioka yang berbentuk padatan yang

Metabolisme karbohidrat

BAB I PENDAHULUAN. Sebagai negara kepulauan, umumnya daerah sepanjang pesisir pantai di

Metabolisme Energi. Pertemuan ke-4 Mikrobiologi Dasar. Prof. Ir. H. Usman Pato, MSc. PhD. Fakultas Pertanian Universitas Riau

KARBOHIDRAT. Putri Anjarsari, S.Si., M.Pd

NASKAH PUBLIKASI. Disusun oleh : PUJI ASTUTI A

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. peternakan tidak akan jadi masalah jika jumlah yang dihasilkan sedikit. Bahaya

KARBOHIDRAT. M. Anwari Irawan. Sports Science Brief

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

02/12/2010. Presented by: Muhammad Cahyadi, S.Pt., M.Biotech. 30/11/2010 mcahyadi.staff.uns.ac.id. Kemanisan

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Hidrolisis Pati Enzimatis. Abstrak

I. PENDAHULUAN. Singkong ( Manihot esculenta) merupakan salah satu komoditas yang memiliki

Uji Kualitatif Karbohidrat dan Hidrolisis Pati Non Enzimatis

KARBOHIDRAT Carbohydrate

PENGARUH KONSENTRASI RAGI TERHADAP UJI ORGANOLEPTIK TAPE UBI JALAR

PEMANFAATAN SAMPAH SAYURAN SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL.

BAB I PENDAHULUAN. mengandalkan (BBM) Bahan Bakar Minyak untuk keperluan sehari-hari.

A. zat pengoksidasi D. inhibitor B. zat pereduksi E. zat pembius C. katalis POLIMER, KARBOHIDRAT, PROTEIN DAN LEMAK

HASIL DAN PEMBAHASAN. Konsumsi Nutrien

Transkripsi:

5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. KARBOHIDRAT 1. Definisi Karbohidrat Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti selulosa, pektin, serta lignin. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Karbohidrat tersusun hanya dari atom C, H, O, dan karbohidrat yang paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Banyak karbohidrat yang merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta bercabang-cabang (Wikipedia Indonesia, 2008). Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur dll. Dalam tubuh manusia, karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dimakan sehari-hari, terutama bahan makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Sedangkan pada tanaman, karbohidrat dibentuk dari reaksi CO 2 dan H 2 O dengan bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis dalam sel tanaman yang berklorofil (Winarno, FG, 2004). 5

6 Reaksi Fotosintesis: CO 2 + H 2 O sinar matahari C 6 H 12 O 6 + O 2 2. Klasifikasi Karbohidrat Karbohidrat dibagi menjadi beberapa klas atau golongan sesuai dengan sifat-sifatnya terhadap zat-zat penghidrolisis. Karbohidrat atau gula dibagi menjadi tiga kelas pokok, yaitu : a. Gula Sederhana atau Monosakarida Monosakarida merupakan senyawa-senyawa yang mengandung lima dan enam atom karbon. Karbohidrat yang mengandung 6 karbon disebut heksosa. Dan gula yang mengandung 5 karbon disebut pentosa. Monosakarida dibagi lebih lanjut dalam osa sesuai dengan jumlah atom-c dalam molekul. Monosakarida tak terhidrolisis menjadi gula yang lebih sederhana lagi karena monosakarida merupakan molekul yang paling sederhana. Anggota Monosakarida yang terpenting ialah Pentosa dan Heksosa (Sastrohamidjojo, H, 2005). 1) Pentosa Rumus molekul dari pentosa ialah C 5 H 10 O 5. Senyawa-senyawa ini banyak terdapat di alam sebagai penyusun dari molekul yang kompleks yang disebut pentosan. Pentosa merupakan hasil dari hidrolisis pentosan.

7 2) Heksosa Heksosa-heksosa yang hanya terdapat di alam ialah Glukosa dan Fruktosa, dan merupakan anggota monosakarida yang terdapat dalam jumlah besar. a) Glukosa Glukosa adalah gula yang dihasilkan dari hasil hidrolisis yang sempurna dari selulosa, pati dan maltosa. Glukosa digunakan sebagai zat pemanis, sirup dan digunakan juga untuk pembuatan lilin dan ramuan obat-obatan dalam bidang farmasi. Secara perdagangan glukosa dibuat dari hidrolisis pati. b) Fruktosa Fruktosa ialah satu-satunya ketosa yang didapat di alam, dengan rumus molekul C 6 H 12 O 6. Fruktosa merupakan isomer dari glukosa dan galaktosa. Fruktosa bebas dominan dalam bertuk piranosa sedang di alam yang dominan dalam bentuk furanosa yang terikat sebagai sakarosa dan inulin. Fruktosa dikenal sebagai gula buah, gula yang paling manis kurang lebih dua kali manisnya glukosa dan didapatkan bersama-sama glukosa dan sakarosa dalam buah dan madu. Dapat dibuat dengan menghidrolisis sakarosa atau inulin (Tarigan, Ponis, 1983). b. Disakarida Disakarida umumnya mempunyai rumus molekul C 12 H 22 O 11, sehingga satu sama lain adalah isomer struktur. Yang berbeda hanya

8 satuan monosakaridanya dan tipe ikatan glikosidiknya. Tiga disakarida yang biasa dijumpai di alam ialah Maltosa, Sukrosa dan Laktosa, yang bila dihidrolisis masing-masing akan menghasilkan 2 monosakarida (Tarigan, Ponis, 1983). Reaksinya ialah sbb: hidrolisis C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 Disakarida dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu : 1) Sukrosa Sukrosa dikenal sebagai gula beet, gula tebu dan sangat mudah larut dalam air. Sukrosa diperoleh dari tebu atau beet, dan kebanyakan dipakai sebagai pemanis. Pada hidrolisis sukrosa dihasilkan 2 molekul monosakarida, yaitu Glukosa dan Fruktosa (Tarigan, Ponis, 1983). 2) Maltosa Maltosa disebut juga dengan gula malt. Gula ini tidak ditemui bebas di alam, berasal dari hasil pencernaan pati dengan bantuan enzim diastase. Maltosa banyak didapat dalam biji-bijian. Maltosa dapat dipecah menjadi molekul Glukosa dan molekul Glukosa. 3) Laktosa Laktosa dikenal sebagai gula susu karena ± 5% terdapat dalam binatang menyusui. Tidak seperti karbohidrat yang lain yang terdapat pada alam, laktosa merupakan karbohidrat yang berhubungan erat dengan binatang, karena sebagian besar diperoleh dari hasil samping

9 produksi keju. Laktosa dapat dipecah menjadi molekul Glukosa dan molekul Galaktosa (Tarigan, Ponis, 1983). c. Polisakarida Polisakarida didalamnya terikat lebih dari satu gula sederhana yang dihubungkan dalam ikatan glikosida. Oligosakarida merupakan polisakrida yang sederhana di mana mengandung beberapa satuan gula, namun antara oligosakarida dan polisakarida tidak ada batas yang tegas. Polisakarida meliputi pati, selulosa dan dekstrin, merupakan subtrat yang amorph dan sebagian besar tidak larut dalam air dan tidak berasa mempunyai rumus (C 6 H 10 O 5 ) n.h 2 O atau (C 5 H 8 O 4 ) n.h 2 O (Sastrohamidjojo, H, 2005). Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin) dan sebagai penguat sumber energi (pati, dekstrin, glikogen, fruktan). Polisakarida penguat tekstur ini tidak dapat dicerna oleh tubuh, tetapi merupakan serat-serat yang dapat menstimulasi enzim-enzim pencernaan. Menurut jenis monosakaridanya dikenal dengan pentosan dengan unit-unit pentosa dan heksosan dengan monomer heksosa. Beberapa polisakarida mempuyai nama trivial yang berakhiran in, misalnya kitin, dekstrin dan pektin (Winarno, FG, 2004).

10 3. Guna atau Fungsi Karbohidrat Fungsi dari karbohidrat antara lain sebagai berikut : a. Berperan dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dll. b. Di dalam tubuh berguna untuk mencegah timbulnya ketosis. c. Memecah pemecahan protein tubuh yang berlebihan. d. Mencegah kehilangan mineral yang berlebihan. e. Berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein (Winarno, FG, 2004). B. PATI 1. Proses Pembuatan Pati Singkong (manihot utilissima) disebut juga ubi kayu atau ketela pohon. Singkong merupakan bahan baku berbagai produk industri seperti industri makanan, farmasi, tekstil dan lain-lain. Industri makanan dari singkong cukup beragam mulai dari makanan tradisional seperti getuk, timus, keripik, gemblong, dan berbagai jenis makanan lain yang memerlukan proses lebih lanjut. Dalam industri makanan, pengolahan singkong dapat digolongkan menjadi tiga yaitu hasil fermentasi singkong (tape/peuyem), singkong yang dikeringkan (gaplek) dan tepung singkong atau tepung tapioka (Bank Sentral Republik Indonesia, 2007). Pada industri tepung tapioka, teknologi yang digunakan dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu tradisional, semi modern dan full otomate.

11 Yang pertama tradisional yaitu industri pengolahan tapioka yang masih mengandalkan sinar matahari dan produksinya sangat tergantung pada musim, kedua semi modern yaitu industri pengolahan tapioka yang menggunakan mesin pengering (oven) dalam melakukan proses pengeringan dan yang ketiga full otomate yaitu industri pengolahan tapioka yang menggunakan mesin dari proses awal sampai produk jadi. Industri tapioka yang menggunakan peralatan full otomate ini memiliki efisiensi tinggi, karena proses produksi memerlukan tenaga kerja yang sedikit, waktu lebih pendek dan menghasilkan tapioka berkualitas (Bank Sentral Republik Indonesia, 2007). 2. Sifat Pati PATI (starch) merupakan zat tepung dari karbohidrat dengan suatu polimer senyawa glukosa yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Polimer linier dari D-glukosa membentuk amilosa dengan ikatan (alfa)-1,4-glukosa. Sedangkan polimer amilopektin adalah terbentuk dari ikatan (alfa)-1,4-glukosida dan membentuk cabang pada ikatan (alfa)-1,6-glukosida. Amilosa bersifat sangat hidrofilik, karena banyak mengandung gugus hidroksil. Maka, molekul amilosa cenderung membentuk susunan paralel melalui ikatan hidrogen. Pati perlu dilakukan modifikasi agar diperoleh sifat-sifat yang cocok untuk aplikasi tertentu. Kumpulan amilosa dalam air sulit membentuk gel, meski konsentrasinya tinggi. Karena itu, molekul pati tidak mudah larut dalam air. Berbeda dengan amilopektin yang

12 strukturnya bercabang, pati akan mudah mengembang dan membentuk koloid dalam air (Afrianti, 2004 ). Pati dapat dihidrolisa dengan pemanasan menggunakan katalisator larutan encer. Dalam tubuh pati diuraikan berturut-turut oleh beberapa enzim yang dikenal secara kolektif enzim amilase. H +, H +, H +, Pati Dekstrin Maltosa Glukosa Amilase Amilase Amilase Pati memberikan warna biru tua dengan I 2, sedang dekstrin (eritrodekstrin) hasil dihidrolisis pati memberi warna merah, sedang Glukosa dan Maltosa tidak memberi warna. Karena itu reaksi hidrolisis, pati dapat diikuti dengan memperhatikan perubahan warna I 2 yang ditambahkan (Ponis, T, 1983). Pati (dekstrin,eritrodekstrin) Maltosa Glukosa + I 2 + I 2 + I 2 (Biru) (Merah) (Tidak berwarna) 3. Manfaat Pati Manfaat dari pati ialah sebagai berikut : a. Sebagai sumber karbohidrat yang penting dalam makanan dan merupakan sumber utama yang dibutuhkan tubuh. b. Dimanfaatkan dalam industri makanan sebagai sumber pangan.

13 C. ONGGOK (AMPAS TAPIOKA) Singkong termasuk umbi akar yang mengandung cadangan energi dalam bentuk karbohidrat (amilum), yang banyak dikonsumsi masyarakat Indonesia. Di beberapa daerah dikonsumsi sebagai makanan pokok. Sebagai pengganti nasi perlu mendapatkan cukup lauk-pauk untuk menambah protein. Zat gizi yang terkandung dalam 100 gr singkong adalah 154 kalori, 36,8 gr KH, 1 gr protein dan 0,3 gr lemak (Dyah, Widowati, 2002). Onggok merupakan hasil samping dari pembuatan tapioka ubi kayu, proses pengolahan tepung tapioka, limbah yang dihasilkan dari tapioka berupa limbah padat dan limbah cair. Limbah dari produksi tapioka mempunyai beberapa kegunaan bila diolah kembali. Kulit singkong dapat dimanfaatkan untuk pakan ternak, sedangkan onggok (ampas) dapat digunakan sebagai bahan baku industri, asam sitrat, campuran kerupuk, obat nyamuk bakar dan pakan ternak (Anonim, 2006). Daerah penghasil Onggok terbesar antara lain Lampung dan kabupaten Ciamis, Jawa Barat. Pemanfaatan Onggok masih sangat sederhana dan dikatagorikan sebagai hasil samping yang bernilai ekonomi sangat rendah. Serat terdiri dari hemiselulosa, pektin dan selulosa. Oleh karena itu, serat sangat potensial untuk digunakan dalam produksi psychologically functional food, seperti oligosakarida. Psycologically functional food, adalah makanan yang mempunyai nilai kesehatan bagi tubuh. Penelitian ini merupakan studi awal pemanfaatan Onggok sebagai sumber pektin. Hasil sementara yang diperoleh menunjukkan bahwa penambahan asam merupakan kondisi optimal untuk proses

14 hidrolisa pati dari Onggok dan kurang lebih 80% Onggok mampu terhidrolisa menjadi glukosa pada 24 jam fermentasi (Y, 2007). Onggok dalam keadaan kering mengandung 0,01% asam sianida, sedangkan kandungan zat gizinya adalah 3,6% protein kasar, 2,19% serat kasar, 0,033% lemak kasar, 0,01% Ca dan 0,033% phospor dan sisanya karbohidrat (Y, 2007). Dari hasil analisis kimia, onggok yang difermentasi memiliki kandungan nilai gizi yang lebih baik, seperti kandungan abu, Ca dan P pada produk onggok terfermentasi lebih tinggi dari onggoknya, sedang kandungan serat kasar dan lemak untuk kedua ransum tidak berbeda nyata. Namun bila dilihat dari nilai energinya ternyata perlakuan onggok terfermentasi dan tanpa fermentasi tidaklah berbeda jauh, yakni 3926 dan 3945 kkal/kg (Y, 2007). D. FERMENTASI 1. Prinsip Fermentasi Fermentasi ialah proses perubahan senyawa-senyawa kompleks dari suatu bahan menjadi senyawa sederhana dengan disertai bau yang spesifik atau khusus, oleh aktivitas mikroba halofilik. Fermentasi dalam sel terjadi dalam keadaan anaerobik (tanpa O 2 ). Louis pasteur menyebutkan bahwa proses fermentasi alkohol sebagai kehidupan tanpa oksigen dan sel-sel kapang memperoleh energi dari hasil pemecahan-pemecahan molekul gula dalam keadaan tanpa udara (Said, E. Gumbira, 1987). Fermentasi timbul sebagai hasil metabolisme anaerobik. Untuk hidup semua organisme membutuhkan sumber energi-energi yang diperoleh dari

15 metabolisme bahan pangan dimana organisme berada di dalamnya. Bahan baku energi yang paling banyak digunakan diantara mikroorganisme ialah Glukosa. Dengan adanya O 2, beberapa mikroorganisme mencerna Glukosa dan menghasilkan air, CO 2 dan sejumlah besar energi (ATP) yang digunakan untuk tumbuh. Ini adalah metabolisme tipe aerobik. Akan tetapi beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan baku energi tanpa adanya O 2 dan sebagai hasilnya bahan baku energi ini hanya sebagian yang dipecah. Bukannya air, CO 2 dan sejumlah besar energi yang dihasilkan, tetapi hanya sejumlah kecil energi, CO 2, H 2 O dan produk akhir metabolik organik lain yang dihasilkan. Zat-zat produk akhir ini termasuk sejumlah besar asam laktat, asam acetat dan etanol serta sejumlah kecil asam organik volatile lainnya, alkohol dan eter dari alcohol tersebut. Pertumbuhan yang terjadi tanpa adanya O 2 sering dikenal sebagai fermentasi (Buckle dkk, 1987). Bakteri asam laktat misalnya pada umumnya menghasilkan sejumlah besar asam laktat dari fermentasi substrat energi karbohidrat. Kebanyakan khamir cenderung memfermentasikan substrat karbohidrat untuk menghasilkan etanol bersama sedikit produk akhir lainnya (Buckle dkk, 1987). Stadium permulaan fermentasi pada umumnya berlangsung selama 2-3 hari, tetapi dapat juga berlangsung selama 7 hari atau lebih lama. Selama periode ini, bakteri asam laktat dan khamir yang memfermentasi dan mengoksidasi tumbuh dengan cepat dan mikroorganisme yang tidak

16 diinginkan berkurang atau keseluruhannya hilang sebagai akibat dari peningkatan keasaman atau penurunan ph (Djunjung Daulay,Rahman, 1992). Glukosa Fosforgliseraldehid As. pyruvat Aerob: Anaerob : Energi tinggi CO 2 + H 2 O As. Laktat Etanol As. Acetat Asam-asam lainnya Alkohol Ester Keton Tabel 1 : Dasar biokimia dari Fermentasi bahan pangan 2. Reaksi Reaksi dari fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C 6 H 12 O 6 ) yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi menghasilkan etanol (2C 2 H 5 OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi dan digunakan pada produksi makanan (Wikipedia Indonesia, 2007).

17 Persamaan reaksi dari fermentasi ialah sbb : C 6 H 12 O 6 ragi 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + 2ATP (Energi yang dilepaskan 118 KJ per mol) Gula (Glukosa, Fruktosa ) ragi Alkohol 3. Peranan Teknologi Fermentasi Kemajuan-kemajuan yang dicapai dibidang tekhnologi fermentasi telah memungkinkan manusia untuk mendapatkan berbagai produk yang tidak dapat atau sulit diperoleh melalui proses kimia. Tekhnologi fermentasi yang memanfaatkan kemanpuan mikroba telah membuka lembaran baru dalam usaha manusia untuk merubah bahan-bahan mentah yang murah bahkan tidak berguna menjadi produk-produk yang bernilai ekonomi tinggi dan berguna bagi kesejahteraan umat manusia (Ansori Rachman, 1989). Dibidang pengolahan makanan, fermentasi merupakan cara yang tertua disamping pengeringan yang dipraktekkan manusia untuk tujuan pengawetan dan pengolahan. Penelitian dibidang fermentasi makanan telah mengungkapkan bahwa melalui proses fermentasi, bahan makanan akan mengalami perubahan-perubahan fisik dan kimia yang menguntungkan seperti flavor, aroma, tekstur, daya cerna dan daya tahan simpan (Ansori Rachman, 1989). Selain hal-hal diatas, beberapa hasil fermentasi terutama asam dan alkohol dapat mencegah pertumbuhan mikroba beracun dalam makanan,

18 misalnya Clostridium botulinum yang pada ph 4,6 dapat tumbuh membentuk toksin (Winarno,FG, dkk, 1980). 4. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Fermentasi Hasil fermentasi dipengaruhi oleh jenis pangan (substrat), asam, macam mikroba, dan kondisi disekelilingnya (Suhu, ph, Oksigen, Garam) yang mempengaruhi pertumbuhan serta metabolisme mikroba (Winarno, FG, dkk, 1980) Salah satu hal yang berpengaruh dalam proses fermentasi ialah suhu dan waktu fermentasi. Suhu optimum untuk proses fermentasi alkohol sekitar (31-33) C. Waktu fermentasi berkisar antara 32-48 jam. Hal ini biasanya bergantung pada konsentrasi sakarida, unsur-unsur nutrisi, inhibitor ph dan suhu selama proses berlangsung. (Tjokroadikoesoemo, P. Soebiyanto, 1993). E. ALKOHOL 1. Definisi Alkohol Alkohol sering disebut dengan Etanol, disebut juga Grain Alkohol atau Etil Alkohol. Dalam kimia, Alkohol / Alkanol adalah istilah umum untuk senyawa organik apapun yang memiliki gugus hidroksil (OH - ) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat pada atom hydrogen dan atau atom karbon lain (Wikipedia Indonesia, 2007). Etanol mempunyai rumus molekul C 2 H 5 OH, densitas 0,78506 gr/ml pada suhu 25 C, titik didih 78,4 C, tidak berwarna dan mempunyai bau serta rasa yang spesifik (Kartika, Bambang, 1992).

19 Etanol yang diproduksi oleh sel-sel khamir selama proses fermentasi akan menghambat aktivitas dan pertumbuhan sel. Jika suhu fermentasi meningkat, derajad penghambatan juga akan meningkat. Suhu fermentasi yang lebih rendah akan menghasilkan etanol yang lebih tinggi, karena di samping fermentasi berlangsung lebih sempurna, hilangnya etanol karena penguapan akibat suhu yang lebih tinggi dapat diperkecil (Daulay, Djunjung, Ansori Rahman, 1992). Proses terbentuknya alkohol melalui peoses fermentasi dan beberapa hal yang harus diperhatikan dalam fermentasi diantaranya ialah jenis bahan dasar, cara dan lama fermentasi, ada tidaknya perlakuan destilasi, ada tidaknya aging (pemeraman) dan adanya bahan baku tertentu dalam produk. Alkohol dapat dibuat dari berbagai macam bahan dasar diantaranya bahan berpati, bahan berselulosa/berserat dan bahan bergula (Kartika, Bambang, 1992). 2. Struktur Alkohol Rumus kimia alcohol ialah C n H 2n+1 OH. Gugus fungsional Alkohol adalah gugus hidroksil yang terikat pada karbon hibridasi sp 3. Ada 3 jenis utama Alkohol (primer, sekunder, tersier). Nama-nama ini merujuk pada jumlah karbon yang terikat pada karbon C-OH. Etanol dan methanol adalah Alkohol primer. Ada dua nama untuk Alkohol, yaitu nama umum dan nama IUPAC (Wikipedia Indonesia, 2007).

20 3. Penggunaan Alkohol Alkohol digunakan secara luas di dalam industri dan sains sebagai pereaksi, pelarut dan sebagai bahan bakar. Ada lagi Alkohol yang digunakan secara bebas sebagai bahan bakar, namun untuk mencegah penyalah gunaannya dalam makanan atau minuman, maka Alkohol tersebut didenaturasi. Denaturated Alkohol disebut juga methylated spirit. Karena itulah maka Alkohol sering dikenal dengan nama spirtus (Wikipedia Indonesia, 2007). F. PENETAPAN KADAR ALKOHOL 1. Definisi Kadar Alkohol atau Etanol adalah persen volume atau persen bobot zat yang ditetapkan dengan cara destilasi. 2. Dasar Penetapan Sampel/contoh dilakukan penyulingan, kemudian sulingan yang diperoleh/didapat ditetapkan berat jenisnya, kemudian ditetapkan kadar alkoholnya dengan menggunakan daftar bobot jenis dan kadar alkohol pada suhu 20ºC. Sampel yang dilakukan penetapan ialah onggok yang telah dilakukan hidrolisis asam dengan HCl 3% selama 1 jam dan difermentasi dalam jangka waktu 24 jam, 32 jam, 40 jam, 48 jam dan 56 jam.

21 3. Cara Uji a. Penetapan Berat Jenis dengan Piknometer Pemisahan alkohol dari semua tambahan dengan cara destilasi. Piknometer yang telah diketahui beratnya kemudian diisi dengan sampel kemudian ditimbang dengan neraca analitik pada suhu 20 C dan catat beratnya. Kemudian lakukan hal yang sama untuk Aquadest. Setelah diketahui berat masing-masing, kemudian berat sampel/berat destilat dibagi dengan berat aquadest sehingga didapatkan BJ. Kemudian dilihat kadar etanol pada daftar 0 pada suhu 20ºC. b 0 b b. Perhitungan Hitung kadar etanol menggunakan daftar bobot jenis kadar alkohol/etanol pada suhu 20ºC. Daftar bobot jenis menunjukkan hubungan antara bobot jenis dan kadar alkohol pada suhu 20ºC dimana berat jenis dihitung terhadap air/aquadest pada suhu 20ºC.

22 G. KERANGKA TEORI Onggok Hidrolisis Asam (HCl 3%) Glukosa 24 jam 24 jam 32 jam Fermentasi Waktu Fermentasi Ragi 40 jam 48 jam Alkohol / Etanol 56 jam Destilasi PK. Alkohol (etanol) Hipotesis Ho : Tidak ada perbedaan kadar Alkohol (Etanol) yang signifikan pada onggok (Limbah Tapioka) berdasarkan lama waktu fermentasi. Ha : Ada perbedaan kadar Alkohol (Etanol) yang signifikan pada onggok (Limbah Tapioka) berdasarkan lama waktu fermentasi.

23 H. KERANGKA KONSEP Lama Waktu fermentasi Variabel Bebas Kadar Alkohol / Etanol Variabel Terikat