Bahan diskusi:
1. Apa
yang dimaksud dengan sirup glukosa?
“Jawaban”
“Sirup Glukosa”
Sirup glukosa yang mempunyai nama
lain dectrose adalah salah satu produk bahan pemanis makanan dan minuman yang
berbentuk cairan, tidak berbau dan tidak berwarna tetapi memiliki rasa manis
yang tinggi. Sirup glukosa atau sering juga disebut gula cair dibuat melalui
proses hidrolisis pati. Perbedaannya dengan gula pasir yaitu, gula pasir
(sukrosa) merupakan gula disakarida, sedangkan sirup glukosa adalah
monosakarida, terdiri atas satu monomer yaitu glukosa. Sirup glukosa dapat
dibuat dengan cara hidrolisis asam atau dengan cara enzimatis. Dari kedua cara
tersebut, pembuatan sirup glukosa secara enzimatis dapat dikembangkan di
pedesaan karena tidak banyak menggunakan bahan kimia sehingga aman dan
tidak mencemarilingkungan. Bahan lain yang diperlukan adalah enzim amilase
(anonim,2006).
2. Secara
umum proses pembuatan sirup glukosa dapat dilakukan dengan dua cara. Sebutkan dan jelaskan. Apa kelebihan dan
kelemahan dari masing-masing cara tersebut? Enzim apa saja yang berperan dalam
proses hidrolisis pati menjadi glukosa?
“Jawaban”:
v Proses pembuatan Sirup glukosa dapat
dilakukan dengan dua cara yaitu:
Ø Hidrolisis secara enzimatis.
Ø Hidrolisis secara asam.
1.
Hidrolisis
secara enzimatis”.
Hidrolisis secara enzimatis memutus
rantai pati secara spesifik pada percabangan tertentu. Hidrolisis enzimatis
memiliki beberapa keuntungan, yaitu prosesnya lebih spesifik, kondisi prosesnya
dapat dikontrol, biaya pemurnian lebih murah, dihasilkan lebih sedikit abu dan
produk samping, dan kerusakan warna dapat diminimalkan. Pada hidrolisis pati
secara enzimatis untuk menghasilkan sirup glukosa, enzim yang dapat digunakan
adalah α-amilase, β-amilase, amiloglukosidase, glukosa isomerase, pullulanase,
dan isoamilase.
Tahapan pembuatan sirup glukosa dengan
cara hidrolisis menggunakan enzim terdiri dari likuifikasi, sakarifikasi,
purifikasi, dan evaporasi. Tingkat mutu sirup glukosa yang dihasilkan
ditentukan oleh kadar air, warna sirup, dan tingkat konversi pati menjadi
komponen-komponen glukosa, maltosa, dan dekstrin, yang dihitung sebagai
ekuivalen dekstrosa (DE). Nilai ekuivalen dekstrosa (DE) sirup glukosa yang
tinggi dapat diperoleh dengan optimalisasi proses likuifikasi dan sakarifikasi,
sedangkan kadar padatan dan warna sirup glukosa yang sesuai standar (SNI) diperoleh
dengan proses evaporasi.
Hidrolisa
enzim dilakukan menggunakan bantuan enzim α-amilase dan enzim glukoamilase
(amiloglukosidase). Enzim α-amilase digunakan pada proses likuifikasi,
sedangkan glukoamilase digunakan pada proses sakarifikasi. Hidrolisa enzim
lebih banyak memberikan
keuntungan
dibandingkan dengan hidrolisa asam. Hidrolisa enzim menghasilkan konversi yang
lebih besar jika dibandingkan dengan hidrolisa asam. Hidrolisa enzim juga
dapat mencegah adanya reaksi efek samping karena sifat katalis enzim sangat
spesifik, sehingga dapat mempertahankan flavor dan aroma bahan dasar.
Beberapa jenis enzim yang sering
digunakan dalam menghidrolisis pati yaitu:
2.
Hidrolisis secara asam”.
Hidrolisis pati dengan menggunakan
katalis asam, molekul pati akan dipecah secara acak oleh asam dan gula yang
dihasilkan sebagian besar merupakan gula pereduksi. Pada hidrolisis pati
menggunakan katalis enzim, molekul pati akan dipecah atau diputus oleh enzim
secara spesifik pada percabangan tertentu. Hidrolisis pati secara asam hanya
akan mendapatkan sirup glukosa dengan dektrosa equivalen (DE) sebesar 55.
Sedangkan hidrolisis pati secara enzimatis akan mendapatkan sirup glukosa
dengan DE lebih dari 95%.
Kelemahan dari hidrolisis pati secara
asam antara lain yaitu diperlukan peralatan yang tahan korosi, menghasilkan
sakarida dengan spektra-spektra tertentu saja karena katalis asam menghidrolisa
secara acak. Jika nilai ekuivalen dekstrosa ditingkatkan, selain terjadi
degradasi karbohidrat, juga terjadi rekombinasi produk degradasi yang dapat
berpengaruh terhadap warna, rasa pada sirup glukosa yang dihasilkan. Sedangkan
penggunaan enzim dapat mencegah terjadinya reaksi sampingan karena sifat enzim
yang sangat spesifik sehingga dapat mempertahankan flavor dan aroma bahan
dasar.
Ada 2 macam
proses pembuatan sirup glukosa (Glucose syrup), melalui hidrolisis pati ini yaitu :
1.
Hidrolisis
pati dengan enzimatis.
2.
Hidrolisis
pati dengan asam.
·
Pembuatan Glukosa melalui Hidrolisis Pati dengan Enzimatis.
Adapun kelebihan dan kekurangannya adalah :
Kelebihan :
ü
Bahan baku
mudah didapat.
ü
Proses lebih
sederhana dibandingkan dengan menggunakan asam
ü
Peralatan
tidak rumit sehingga operasi tidak butuh tenaga banyak
ü
Akan di dapat
hasil sirup glukosa yang lebih jernih dan bersih
Kekurangan :
ü
Pemakaian
enzim banyak
ü
Enzim yang
dipakai masih import dan harganya relatif mahal
·
Pembuatan Glukosa melalui Hidrolisis Pati dengan Asam
Adapun kelebihan dan kekurangannya adalah :
Kelebihan :
ü
Bahan baku
mudah didapat.
ü
Tidak
menggunakan enzim sehingga menghemat biaya.
ü
Peralatan
tidak rumit sehingga operasi tidak butuh tenaga banyak.
ü
Cocok untuk
kondisi kritis saat ini karena seluruh bahan tersedia di dalam negeri.
Kekurangan :
ü
Pemakaian
asam menyebabkan korosi peralatan.
3. Mengapa
dalam proses hidrolisis secara kimia harus dilakukan dengan menggunakan asam
kuat? Mengapa tidak menggunakan asam
lemah?
Hidrolisis secara kimia menggunakan
asam kuat.
Sukrosa dilakukan dengan menggunakan
asam. Asam yang digunakan adalah asam kuat HCl dan asam lemah asam tartarat.
Kondisi asam menyebabkan putusnya ikatan glikosidik yang terjadi antara glukosa
dan fruktosa sehingga dengan adanya bantuan air sukrosa terurai menjadi glukosa
dan fruktosa. Karena dengan penggunaan asam kuat
maka proses hidrolisis akan berjalan semakin cepat selain itu selulosa bisa
dikonversi menjadi gula yang dapat difermentasi dengan menggunakan asam pekat. Sehingga
dengan hirolisis menggunakan menghasilkan gula yang tinggi (90% dari hasil teoritik)
dibandingkan dengan hidrolisis asam encer, dan dengan demikian akan
menghasilkan ethanol yang lebih tinggi.
4. Berdasarkan
Tabel 1, informasi apa yang dapat diperoleh? Mengapa, jelaskan.
Jawaban:
Jadi
dari tabel dapat disimpulkan bahwa suhu dan ph tidak berperpengaruh besar
terhadap % glukosa yang dihasilkan, akan tetapi jumlah suspensi dari bahan akan
berpengaruterhadap % glukosa yang dihasilkan semakin tinggi % suspensi maka %
glukosa yang dihasilkan akan semakin rendah
begitu sebaliknya smakin rendah % suspense maka % glukosa semakin besar.
Hal ini disebabkan karena proses pemotongan rantai patinya akan berjalan lambat
karena % suspense tinggi.
5. Berdasarkan
grafik 2, informasi apa yang dapat diperoleh? Mengapa, jelaskan.
Grafik 2. menunjukan bahwa kadar glukosa yang terbesar yaitu
27,98% terdapat pada kondisi suhu sakarifikasi 65OC dan 35% suspensi
pati. Hal ini disebabkan adanya aktivitas enzim yang bertambah dengan naiknya
suhu sampai pada aktivitas optimumnya dicapai, dan kenaikan suhu lebih lanjut
berakibat pada berkurangnya aktivitas enzim hingga pada akhirnya terjadi
denaturasi enzim. Pada proses sakarifikasi menggunakan enzim glukoamilase yang
bekerja dengan baik pada kondisi 35% suspensi pati dan suhu sakarifikasi 65OC dan
apabila terjadi kenaikan dan penurunan dari kondisi operasi tersebut, maka akan
terjadi penurunan kadar glukosa.
