2019 : PEMANFAATAN HIGH SHEAR MIXING UNTUK DEGRADASI TEPUNG TAPIOKA MENJADI GULA PEREDUKSI SEBAGAI BAHAN BAKU ALTERNATIF BIO-ETANOL

Dr. Ir. Sumarno M.Eng.
Ir. Ignatius Gunardi
Prida Novarita Trisanti S.T., M.T.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Indonesia merupakan negara agraris dengan hasil melimpah dari pertanian dan perkebunan. Singkong yang juga merupakan tanaman umbi-umbian adalah salah satu hasil perkebunan yang mudah tumbuh dan produksinya tersebar melimpah di banyak wilayah Indonesia. Selama ini, singkong sebagian besar hanya dimanfaatkan sebagai bahan pangan Singkong (ubi kayu atau Manihot esculeta) salah satu merupakan sumber pangan yang memiliki kandungan karbohidrat yang besar. Starch atau pati adalah salah satu bentuk karbohidrat yang menyusun 60% berat singkong. Pati merupakan salah satu bentuk biopolimer dengan jenis polisakarida yang tersusun atas monomer D-glukosa. Pati juga dapat didegradasi untuk menghasilkan berbagai produk turunan pati (oligosakarida, disakarida dan monosakarida) melalui hidrolisa secara kimiawi dan enzimatik. Produk turunan pati seperti gula pereduksi atau glukosa dapat bermanfaat untuk industri farmasi, bioetanol dan fermentasi. Degradasi pati secara konvensional untuk menghasilkan gula pereduksi telah dilakukan dengan skala industri menggunakan asam dan enzimatik. Pada proses asam, produksi gula pereduksi masih membutuhkan asam dalam konsentrasi tinggi dan pemanasan pada suhu tinggi. Metode enzim dapat menutupi kelemahan metode asam tersebut. Reaksi enzimatik cenderung membutuhkan waktu reaksi yang lama sehingga produktifitas metode ini terbatas. Degradasi lanjut dari monosakarida yang terjadi meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi asam dan suhu operasi. Hal tersebut membatasi yield maksimum yang dapat dicapai metode konvensional. Metode-metode non-konvensional tengah dikembangkan untuk dapat memecah granul dan mendegradasi pati pada konsentrasi asam dan suhu operasi yang lebih rendah. High Shear Mixing (HSM) merupakan salah satu metode non-konvensional yang dapat melarutkan pati dengan memanfaatkan shear force tinggi yang dihasilkan oleh celah sempit rotor-stator. HSM telah terbukti pada skala labratorium dapat menurunkan berat molekul pati pada pati. Energi yang ditransferkan dalam bentuk shear force, mampu memotong ikatan glikosidik pada pati sehingga memungkinkan terbentuk produk turunan pati seperti oligosakarida, disakarida dan monosakarida. Shear force secara teoritis sebanding dengan dengan diameter rotor dan kecepatan putar dari HSM. Dengan shear force yang lebih tinggi, degradasi pati dapat diharapkan menghasilkan produk turunan dengan berat molekul lebih rendah seperti gula pereduksi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh variabel-variabel HSM seperti kecepatan putar (5.000-15.000 RPM) dan suhu suspensi pati-air (35 oC dan 70 oC) untuk dapat mendegradasi pati dan menghasilkan gula pereduksi.