BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pati merupakan polisakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa anhidrat. Komposisi utama pati adalah amilosa dan amilopektin yang mempunyai sifat alami berbeda-beda. Kandungan amilosa dan amilopektin serta struktur granula pati berbeda-beda pada berbagai jenis sumber pati menyebabkan perbedaan sifat fungsional pati, seperti kemampuan membentuk gel dan kekentalannya (Whistler et al.,1984). Pati dapat diperoleh dari umbi-umbian, serealia atau batang dari suatu tanaman. Tanaman penghasil pati antara lain, padi, gandum, ubi kayu, sagu jagung, atau kentang. Sebagian besar pati digunakan dalam bidang pangan dan sedikit di bidang non pangan. Penggunaan pati alami dalam industri pangan maupun non pangan sangat terbatas. Hal ini disebabkan karena pati alami masih mempunyai beberapa kelemahan yaitu; tidak larut pada air dingin, terlalu lengket, waktu pemasakan lama, pasta yang terbentuk keras dan tidak bening. Oleh karena itu upaya perbaikan kualitas pati alami perlu dilakukan, yaitu dengan cara modifikasi pati alami sehingga mempunyai sifat-sifat sesuai yang diinginkan. Modifikasi pati menjadi dekstrin dapat dilakukan dengan hidrolisis fisik, kimia maupun enzimatis. Modifikasi pati secara kimia dapat dilakukan dengan penambahan reagen atau bahan kimia tertentu dengan tujuan mengganti gugus hidroksil (OH-) pada pati. Untuk menekan banyaknya bahan kimia yang ditambahkan pada saat hidrolisis, diperlukan perlakuan hidrolisis fisik 1
(pregelatinisasi). Pregelatinisasi merupakan pemotongan rantai karbon pati dengan menggunakan panas. Tapioka pregel merupakan tapioka yang sudah mengalami proses pemanasan dengan menggunakan air diatas suhu gelatinisasi tapioka yaitu diatas suhu 70 C. Prinsip dari pregelatinisasi sendiri adalah pati digelatinisasi kemudian dikeringkan, menghasilkan pati yang dapat membentuk gel dalam air dingin. Biasanya digunakan untuk produk pangan yang instan. Hidrolisis asam merupakan salah satu modifikasi pati secara kimia yang memiliki beberapa keunggulan, antara lain penerapan proses yang terbilang mudah, akses bahan baku yang mudah didapat dan harga bahan baku terbilang rendah yaitu: pati, HCl, dan air. Dalam metode hidrolisis asam, prosesnya dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu suhu dan waktu hidrolisis yang digunakan. Suhu hidrolisis berhubungan dengan laju reaksi. Semakin tinggi suhu hidrolisis, maka hidrolisis akan berlangsung lebih cepat. Hal ini disebabkan konstanta laju reaksi meningkat dengan meningkatnya suhu hidrolisis dan penambahan waktu reaksi akan semakin memperbesar konversi yang dicapai sampai ke titik optimumnya. Kelemahan metode hidrolisis asam yaitu menggunakan suhu tinggi sehingga dibutuhkan energi yang tinggi. Dekstrin hasil hidrolisis pati merupakan komponen yang tepat untuk diaplikasikan sebagai bahan penyalut proses enkapsulasi. Enkapsulasi merupakan proses fisik di mana bahan inti (bahan aktif) yang rentan terhadap kerusakan akan dikemas dan dilindungi oleh bahan sekunder (penyalut), berupa lapisan. Kegunaan proses ini adalah untuk melindungi suatu zat agar tetap tersimpan 2
dalam keadaan baik dan dapat dilepaskan pada kondisi tertentu pada saat dibutuhkan. Asap cair merupakan suatu campuran larutan dan dispersi koloid dari uap asap dalam air yang diperoleh dari pirolisis kayu. Asap cair banyak diaplikasikan sebagai bahan pengawet pada daging dan ikan serta produk turunannya, seperti sosis dan bakso. Hal tersebut terkait dengan beberapa senyawa bioaktif yang terkandung di dalamnya. Asap cair mengandung beberapa senyawa bioaktif, seperti asam, fenol, dan karbonil. Senyawa bioaktif tersebut cukup rentan terhadap pengaruh lingkungan sehingga diperlukan suatu rekayasa proses (enkapsulasi) guna melindungi dan mengatur waktu rilisnya. Penggunaan tapioka pregel diharapkan dapat mengurangi suhu dan waktu hidrolisis dalam pembuatan dekstrin dengan hidrolisis asam dibanding dengan tapioka biasa sehingga memenuhi kriteria yang dapat digunakan untuk bahan enkapsulan asap cair. Penelitian hidrolisis asam tapioka pregel ini belum pernah dilakukan sebelumnya, sehingga menarik untuk dilakukan penelitian tentang pengamatan terhadap suhu dan waktu hidrolisis dalam proses modifikasi asam tapioka pregel. Selain itu, untuk meningkatkan efisiensi enkapsulasi senyawa fenolik, maka dalam penelitian ini dilakukan kombinasi enkapsulan dengan menggunakan dekstrin hasil hidrolisis dan gum arab. 3
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimana proses modifikasi tapioka pregel dengan metode hidrolisis asam? 2. Bagaimana karakteristik dari dekstrin yang dihasilkan, baik dari kelarutan dalam air dingin, nilai DE (Dextrose Equivalent), dan higroskopisitas. 3. Bagaimana efisiensi proses mikroenkapsulasi asap cair yang dilakukan menggunakan dekstrin hasil hidrolisis asam meliputi morfologi partikel, kelarutan, efisiensi enkapsulasi dan pewarnaan fenol asap cair? 4. Berapa perbandingan antara enkapsulan dekstrin dan gum arab yang paling optimum untuk digunakan pada proses enkapsulasi? 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mengetahui pengaruh suhu dan lama waktu hidrolisis terhadap karakteristik dekstrin yang dihasilkan meliputi persentase kelarutan dalam air dingin, nilai DE (Dextrose Equivalent) dan persentase higroskopisitas. 2. Menentukan berapa suhu dan lama waktu hidrolisis yang paling optimum agar menghasilkan enkapsulan yang sesuai untuk proses mikroenkapsulasi asap cair. 3. Mengetahui pengaruh perbandingan antara enkapsulan dekstrin dan gum arab terhadap karakteristik mikrokapsul asap cair yang dihasilkan meliputi morfologi partikel, kelarutan, efisiensi enkapsulasi dan pewarnaan fenol. 4
1.4 Manfaat Penelitian Memberikan informasi terkait cara modifikasi tapioka pregel dengan hidrolisis asam dalam menghasilkan dekstrin yang dapat digunakan sebagai enkapsulasi asap cair. Serta mendapatkan informasi tentang perbandingan dekstrin dan gum arab yang baik dalam proses enkapsulasi asap cair. 5