I.20 PENGEMBANGAN METODE DETEKSI DAN DETOKSIFIKASI SENYAWA SIANOGEN DALAM PENGOLAHAN UBI KAYU (Manihot esculenta Crantz) UNTUK MENDUKUNG INDUSTRI KECIL MAKANAN Dr. rer.nat. Bambang Sunarko Pusat Penelitian Biologi - LIPI 2012
LATAR BELAKANG Latar Belakang Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) telah lama menjadi bahan makanan pokok setelah beras, jagung dan sagu. Indonesia menghasilkan 14 juta ton ubi segar per anum. Sekitar 64% dikonsumsi secara langsung sebagai pangan, sisanya diproses lebih lanjut menjadi tepung dll Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) mengandung karbohidrat cukup tinggi ( 80% dari bobot kering) sehingga berpotensi dikembangkan sebagai sumber karbohidrat alternatif pengganti beras Saat ini industri memanfaatnya sebagai subsitusi tepung misalnya sebagai bahan mie instan, roti, kue dan produk lain Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 1
PERMASALAHAN Ubi kayu menghasilkan senyawa sianogen yang berbahaya bagi kesehatan misalnya linamarin, lotaustralin, dan HCN bebas. Ketiga senyawa tersebut disebut cyanogenic potensial (CP) Konsumsi bahan pakan 50-100 mg sianida dapat menyebabkan keracunan akut Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 2
Ruang lingkup kegiatan penelitian ini meliputi pekerjaanpekerjaan yang terkait dengan proses biodegradasi senyawa sianogen, pengembangan metode deteksi senyawa sianogen, Imobilisasi biokatalis untuk penegembangan system detoksifikasi sianida, Pembakuan metode deteksi dan detoksifikasi. Fokus kegiatan diarahkan pada upaya pemenuhan kebutuhan Iptek untuk makanan dan minuman, terutama yang terkait dengan metode dan peralatan pengolahan ubi kayu untuk mendukung industri kecil pangan. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 3
METODOLOGI Pabrik/Industri pengolahan Proses sianida Kadar sianida tinggi daun batang umbi sianida~ccp Detoksifikasi Uji kadar sianida (metode pikrat) Rekomendasi: Jenis aman dikonsumsi Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 Deteksi (rapid assisment) Dip stick Prototype Biotreatment Amobilisasi biokatalis (isolat unggulan)
METODOLOGI Pembuatan Kertas Pikrat 1.4 g asam pikrat dilarutkan dalam 100 ml Na2CO3 2.5% distirrer selama satu malam Dipotong-potong ukuran 1.5 x 6 cm dan dilekatkan pd kertas transparansi 0.6 x 4 cm dianginanginkan sampai kering Kertas saring dicelupkan selama 20 detik ke dalam lart. tsb Disimpan dalam wadah tertutup Hindarkan dari debu dan sinar matahari Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 5
METODOLOGI Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 6
DETEKSI KADAR SIANIDA DENGAN METODE PIKRAT Singkong (umbi, batang, daun) Dimasukkan ke dalam tabung bertutup yang berisi kertas pikrat Diamati perubahan warnanya Kertas pikrat direndam dalam Aquades selama 30 menit l: 510 nm Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 7
Proses Amobilisasi Bakteri Unggulan Produksi biomassa sel TPIK Needle Magnetik stirer Peristaltic Pump CaCl 2 0.3M Solution Larutan NA Alginate + sel bakteri Magnetik stirer Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 8
HASIL KEGIATAN Jenis-Jenis Ubi Kayu yang dibudidaya di Balitkabi, Malang Jawa Timur Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 9
HASIL KEGIATAN Jenis-Jenis Ubi Kayu dan Tapioka di Malang Jawa timur Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 10
HASIL KEGIATAN Isolat mikroba yang telah teruji berpotensi sebagai pendegradasi sianida /Nitril alifatik dan Aromatik untuk pengujian detoksifikasi senyawa sianogen dalam ubi kayu Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 11
HASIL KEGIATAN Deteksi kadar Senyawa Sianogen dalam Ubi Kayu dengan Picrate Paper Test A. Deteksi Kadar sianida pada umbi B. Deteksi kadar sianida pada batang C. Deteksi kadar sianida pada daun D. Larutan standard untuk penentuan kadar sianida Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 12
HASIL KEGIATAN 700 Penentuan Kadar Sianida dalam Ubi kayu dari Malang Jawa Timur ppm sianid da 600 500 400 300 200 100 0 umbi batang daun Jenis Singkong Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 13
Kerangka sinergi koordinasi ü Balai Penelitian Tanaman Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian (Balitkabi) di Kendal Payak, Kabupaten Malang. ü Perguruan Tinggi (UGM) di Fakultas Teknologi Pertanian ü Industri Pengolahan Ubi kayu (PT.Naga Mas Sakti) üpetani Ubi Kayu ( Malang, Sentul, Cibinong) Dari koordinasi ini diharapkan litbang daerah dapat melakukan pendekatan secara aktif sehingga sistem/metode deteksi dan detoksifikasi senyawa sianogen yang dikembangkan dalam kegiatan penelitian ini dapat diaplikasikan dan dimanfaatkan serta disebarluaskan ke petani-petani di daerah penghasil ubi kayu melalui kemitraan yang telah dibangun. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 14
SINERGI KOORDINASI Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012 15
SINERGI KOORDINASI Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 16
SINERGI KOORDINASI Koordinasi dengan Industri Pengolahan Ubi kayu (PT Naga,Mas Sakti) ( Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 17
Kerangka dan strategi pemanfaatan hasil kegiatan üsistem deteksi dan detoksifikasi senyawa sianogen yang akan dikembangkan dalam kegiatan ini diharapkan dapat digunakan oleh masyarakat untuk menentukan perkiraan kandungan sianida dalam ubi kayu tertentu, dan menentukan apakah ubi kayu tersebut termasuk dalam jenis beracun atau bukan. üsistem deteksi ini cukup simpel dan mudah digunakan masyarakat tanpa harus ada pelatihan sebelumnya, asal dengan petunjuk yang jelas dan benar Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 18
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN üpengembangan ke depan, sistem deteksi dan sistem detoksifikasi senyawa sianogen dapat digunakan sebagai landasan untuk pengembangan ke skala yang lebih besar (industri). üselain itu, sistem deteksi dan detoksifikasi senyawa sianogen yang dikembangkan dapat digunakan sebagai model untuk pengembangan sistem sejenis untuk produkproduk pertanian yang lain yang mengandung sianogen beracun, seperti rebung, talas, dan ubi-ubian yang lain. Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 19
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN Tahapan Pengembangan Ke depan ü Pengujian stabilitas pikrat paper test ü Validasi ü Optimasi proses detoksifikasi dengan biokatalis secara amobil Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 20
Pemanfaatan Hasil litbang Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 21
Babakan Madang, Desa Cipambuan, Sentul Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 22
KEGIATAN DI LABORATORIUM Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012 23
TERIMA KASIH Rini Riffiani, M.Si Dra. Nunik Sulistinah Ir. Sri Hartin Rahayu Aerma Hastuty, S.Si