BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Nangka merupakan salah satu buah tropis yang keberadaannya tidak mengenal musim. Di Indonesia, pohon nangka dapat tumbuh hampir di setiap daerah. Menurut Kementerian Pertanian Indonesia (2014) produksi nangka di Indonesia dalam tiga tahun terakhir dari 2011-2013 berturut-turut mencapai 654.808, 663.930, dan 586.356 ton. Dalam Madruga dkk., (2013), Silva menyatakan bahwa nangka yang terdiri dari beberapa pulp kuning dan biji cokelat yang terbungkus dalam kulit keras dan kaya akan karbohidrat, vitamin B kompleks dan mineral. Namun, hanya 15-20% buah yang digunakan sebagai makanan, yang bisa dimasak, dipanggang atau dipanggang di atas bara. Di Indonesia buah nangka yang dikenal dengan nama botani Artocarpus integra Merr. atau Artocarpus heterophyllus Lamk. sudah banyak dimanfaatkan, baik sebagai sayuran maupun sebagai penyusun suatu hidangan karena baunya yang disenangi. Namun, masyarakat umumnya tidak mengkonsumsi biji, sehingga biji nangka biasanya dibuang sebagai limbah padat. Biji nangka selama ini terbatas dimanfaatkan oleh masyarakat dengan cara direbus, disangrai, digoreng, dan dikukus. Biji nangka belum dimanfaatkan secara optimal sebagai komoditi yang memiliki nilai lebih, padahal biji nangka mengandung karbohidrat, kalsium, dan fosfor yang cukup tinggi (Kusumawati dkk., 2012). 1
2 Biji merupakan salah satu cara utama tumbuhan untuk beregenerasi. Biji mengandung cadangan makromolekul dalam jumlah yang banyak dan khas yang disimpan sebagai bahan simpanan ekstra untuk digunakan sebagai sumber makanan cadangan untuk menopang perkecambahan awal. Karbohidrat merupakan cadangan makanan utama pada sebagian besar biji yang ditemukan. Bentuk karbohidrat cadangan yang paling sering dijumpai adalah pati, walaupun dalam beberapa tanaman lain simpanan tersebut berupa hemiselulosa yang terkait pada dinding sel (Bewley, dkk., 2013). Rokhaniah (2003) menyatakan bahawa pati merupakan karbohidrat cadangan atau sebagai makanan cadangan tumbuh-tumbuhan. Beberapa sifat pati yang penting dan berpengaruh pada proses-proses pengolahan antara lain adalah sifat fisis dan sifat kimia. Sifat-sifat fisis meliputi bentuk dan ukuran granula, warna, viskositas, dan suhu gelatinisasi. Sedangkan sifat kimianya adalah kadar amilum, kadar amilosa, kadar air, kadar abu, kadar protein, dan kadar lemak. Biji nangka cukup melimpah dan mengandung jumlah pati yang tinggi. Biji akan dibuang selama pengolahan buah atau dikonsumsi dan dapat menjadi alternatif sumber pati (Madruga, dkk., 2013). Pati dapat digunakan pada industri makanan maupun non makanan. Untuk industri makanan pati dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan roti, industri kembang gula, pengalengan buah dan jus, sirup glukosa, gula cair, dekstrin, alkohol (Gregorius,1988). Kandungan karbohidrat biji nangka 36,7% dari 100 gr bagian yang dapat dimakan (Fairus, dkk., 2010). Menurut Umi (1991) biji nangka belum banyak dimanfaatkan sebagai bahan dasar suatu produk. Untuk menaikkan nilai
3 ekonomis biji nangka, maka biji nangka dapat dibuat tepung atau dilakukan ekstraksi untuk diambil patinya. Menurut Tulyathan, dkk. (2002) kandungan pati biji nangka sebesar 77,76% (db). Dengan demikian, biji nangka bisa diolah menjadi bahan yang lebih bermanfaat dengan nilai ekonomis yang lebih tinggi, misalnya melalui proses pembuatan pati. Selanjutnya melalui proses hidrolisis, pati akan menghasilkan gula glukosa. Gaman dan Sherrington (1992) menyatakan bahwa hidrolisis pati dapat dilakukan oleh asam atau enzim. Jika pati dipanaskan dengan asam akan terurai menjadi molekul-molekul yang lebih kecil secara berurutan dan hasil akhirnya adalah glukosa. Reaksi antara air dan pati jalannya sangat lambat sehingga diperlukan bantuan katalisator untuk memperbesar keaktifan air. Katalisator yang biasa digunakan adalah asam klorida, asam nitrat, dan asam sulfat. Bila hidrolisis dilakukan dengan bantuan katalisator asam, hasil reaksi harus dinetralkan dulu dengan basa untuk menghilangkan sifat asamnya (Mastuti dan Setyawardhani, 2010). Pada hidrolisis dengan asam hasil pemotongan rantai patinya lebih tidak teratur dibandingkan dengan hasil pemotongan rantai pati oleh enzim. Sebagian gula yang dihasilkan berupa gula pereduksi, sehingga pengukuran kandungan gula pereduksi tersebut dapat dijadikan alat pengontrol kualitas hasil. Walaupun hasil pemotongan rantai pati lebih tidak teratur, tetapi persentase konversi menjadi gula dengan menggunakan asam akan lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan enzim ( Fairus, dkk., 2010).
4 Penggunaan asam untuk hidrolisis polisakarida diketahui telah ditemukan sejak awal abad ke-20 (Binod, dkk., 2011). Dalam hidrolisis asam, tingkat pemecahan polimer atau depolimerisasi sangat bergantung pada struktur polisakarida yang dihidrolisis, lama waktu proses, suhu proses, dan kekuatan asam yang digunakan (BeMiller dan Whistler, 1996). Setelah hidrolisis, jenis dan komposisi gula penyusun suatu polisakarida dapat dianalisis, sehingga jenis polisakarida tersebut dapat diketahui. Salah satu cara analisis yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan metode High- Performance Liquid Chromatography (HPLC), yakni untuk mengetahui komposisi gula yang ada di dalam hidrolisat yang diperoleh dari proses hidrolisis yang dilakukan (Uҁar dan Balaban, 2003). Dengan demikian, melalui penelitian terhadap kandungan pati biji nangka, metode ekstraksi dan karakteristik gula yang dapat dihasilkan dari pati biji nangka, diharapkan biji nangka akan dapat lebih termanfaatkan sesuai dengan potensinya sebagai biomasa hasil pertanian dan tidak hanya menjadi limbah. 1.2 Perumusan Masalah a. Apa komposisi kimia yang terdapat pada pati biji nangka? b. Bagaimana kualitas pati biji nangka dibandingkan dengan pati komersial (tapioka)berdasarkan sifat fisikokimianya? c. Berapa porsi glukosa yang dihasilkan dari hidrolisis pati biji nangka dengan asam klorida? Bagaimanakah potensi pati biji nangka sebagai sumber alternatif glukosa cair?
5 1.3 Tujuan Penelitian a. Mengetahui komposisi kimia yang terdapat pada pati biji nangka. b. Mengetahui kualitas pati biji nangka jika dibandingkan pati komersial (tapioka) berdasarkan sifat fisikokimianya. c. Mengetahui porsi glukosa yang dihasilkan dari hidrolisis pati biji nangka dengan asam klorida dan potensi biji nangka untuk dijadikan sebagai sumber alternatif glukosa cair. 1.4 Manfaat Penelitian Memberikan informasi kepada mahasiswa, masyarakat umum, maupun industri mengenai pemanfaatan biji nangka sebagai sumber gula alternatif serta menumbuhkan inisiatif bangsa Indonesia untuk lebih memanfaatkan bahan-bahan yang selama ini dianggap sebagai limbah tidak berguna yang hanya akan dibuang.