19.10.10

Industri Fruktosa dan Glukosa dengan Proses Hidrolisis- BAB II


BAB II
BAHAN BAKU DAN PRODUK


2.1.Bahan Baku
2.1.1.      Deskripsi Singkat Bahan Baku
a.      Jagung
Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting, selain gandum dan padi. Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika Tengah dan Selatan, jagung juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika Serikat. Penduduk beberapa daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa Tenggara) juga menggunakan jagung sebagai pangan pokok. Selain sebagai sumber karbohidrat, jagung juga ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya), diambil minyaknya (dari biji), dibuat tepung (dari biji, dikenal dengan istilah tepung jagung atau maizena), dan bahan baku industri (dari tepung biji dan tepung tongkolnya). Tongkol jagung kaya akan pentosa, yang dipakai sebagai bahan baku pembuatan furfural. Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam sebagai penghasil bahan farmasi.

b.      Enzim α-amilase
Dalam proses fermentasi pati diperlukan enzim amilase dari mikroba potensial yang mampu menghidrolisis pati menjadi gula. Beberapa kegunaan amilase adalah sebagai suplemen dalam aktivitas diastatik. Kegunaan lain adalah sebagai bahan mentah untuk membantu pencernaan makanan, degradasi pati dalam proses pembuatan tekstil dan memperbaiki tekstur roti.
Dalam industri pangan, enzim α-amilase berfungsi menyedikan gula hidrolisis pati sehingga dapat dimanfaatkan untuk produksi sirup glukosa ataupun sirup fruktosa yang mempunyai tingkat kemanisan tinggi, pembuatan roti, dan makanan bayi. Di industri tekstil enzim α-amilase digunakan untuk membantu dalam proses penghilangan pati, yang digunakan sebagai perekat untuk melindungi benang saat ditenun agar lentur. Proses ini memerlukan suhu sekitar 70-80oC. Enzim α-amilase adalah enzim ekstrasel yang mengkatalisis reaksi pemotongan ikatan gluosidik α à 1,4 pada bagian dalam molekul substrat (endoenzim). Secara komersial enzim ini dihasilkan baik oleh bakteri seperti dari genus Bacillus (seperti Bacillus subtilis), maupun kapang dari genus Aspergillus (seperti Aspergillus niger, Aspergillus oryzae) dan Rhizopus (seperti Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae) .
c.       Enzim amiloglukosidase
Amiloglukosidase merupakan eksoenzim yang terutama memecah ikatan a-(1,4) dengan melepaskan unit-unit glukosa dari ujung non reduksi molekul amilosa dan amilopektin untuk memproduksi b-D-Glukosa. Nama trivial yang sering digunakan pada enzim ini adalah amiloglukosidase (AMG), glukoamilase, dan gamma-amilase (Kulp, 1975). Amiloglukosidase ditemukan pada tahun 1950-an dan digunakan secara luas pada teknologi bioproses pati dan industri makanan. Kegunaan yang luas dan spesifik menyebabkan amiloglukosidase digunakan pada produksi gula cair.
Amiloglukosidase diproduksi dalam jumlah besar dari kapang dan khamir, tetapi hanya Aspergillus dan Rhizopus yang digunakan secara komersial. Suhu optimum untuk enzim amiloglukosidase berkisar 40-60oC dengan pH optimum 3-8.
Amiloglukosidase yang umumnya digunakan pada tahap likuifikasi berasal dari Aspergillus niger. Pada kondisi yang sesuai, enzim amiloglukosidase ditambahkan dengan dosis berkisar 1,65-0,80 liter enzim per ton pati dengan dosis sebesar 200 U/kg pati. Amiloglukosidae yang berasal dari Novo yaitu AMG tersedia dalam bentuk cair dengan aktivitas 200, 300 atau 4000 AGU g-1. Satu AGU (Amiloglukosidase Unit) adalah jumlah enzim yang menghidrolisis 1 mmol maltosa per menit pada suhu 25oC dan kondisi standar.
d.      Enzim glukoisomerase
Enzim glukoisomerase adalah enzim yang berperan dalam mengubah D-glukosa menjadi D-fruktosa secara reversible. Biomassa Aspergillus oryzae dapat menghasilkan glukosa isomerase intraseluler. Enzim glukoisomerase merupakan produk intraseluler dari berbagai jenis mikroorganisme seperti Bacillus coagulans, Streptomyces sp., Arthrobacter sp., Actinoplanes missouriensis. Enzim ini mempunyai aktivitas katalitik reversible yang mengubah gula sederhana dari bentuk aldosa menjadi ketosa.

2.1.2.      Sifat Bahan Baku
a.       Biji Jagung
Sifat –sifat umum :
Kandungan air                        : 10,5%
Kandungan Protein                 : 10,3%
Kandungan lemak/minyak       : 5,5%
Kandungan abu                       : 1,7%
Kandungan Karbohidrat :
·         Zat pati/ tepung           : 70,3%
·         Serat kasar                 : 2,2%
Kandungan zat lain                 : 0.4%
Densitas                                 : 2,7 – 3,8 g/cm3
Bentuk fisik (60DEG F)         : Padat
pH                                         : 7,3
Specific Gravity                      : 0,8 - 1,2
Warna jagung                         : Kuning

b.      H2O
Sifat fisika :
Berat Molekul                         : 18,016 gr/mol
Indeks Bias                             : 1,33
Titik didih                                : 1000C
Titik beku                                : 00C
Densitas                                   : 1 gr/cm3
Viskositas                                : 0,01002 poise
∆H250C                                                : -57,7979 kcal/mol dalam wujud gas
∆H250C                                    : -68,3174 kcal/mol dalam wujud cair
Tidak beracun dan berwarna
Tidak berbau dan berasa
Sifat kimia :
Bentuk molekul padatnya hexagonal
Bersifat polar
Pelarut yang baik baik senyawa organik
Merupakan elektrolit lemah
Memiliki ikatan hidrogen
2.2.Produk
2.2.1.      Produk Utama
a.       Sirup glukosa (Glucose syrup)
Rumus Molekul           : C6H12O6
Berat Molekul             : 180 kg/ kgmol
Densitas                      : 1,54 g/mL
Fase                             : cair    \
Kadar zat padat          : 40 %

b.      Sirup Fruktosa (Fructose syrup)
Rumus molekul           : C6H12O6
Berat molekul              : 180 kg/kgmol
Fase                             : cair
Indeks glikemik          : 32+2
Tingkat kemanisan      : 2,5 lebih tinggi dari sirup glukosa dan 1,4-1,8 lebih tinggi    dibanding dula sukrosa.

2.2.2.      Produk Samping
a.       Pati tergelatinisasi
Rumus Molekul           : (C6H11O5)n.nH2O
Densitas                      : 1,1 g/mL
Fase                             : padat
Kadar zat padat          : 80 %
2.3.Bahan Pembantu
a.       Enzim α –amilase
Sumber                        : Bacillus sp., Rhizopus sp., Aspergillus sp.
b.      Enzim amiloglukosidase
Sumber                        : Aspergillus sp., Rhizopus sp.
c.       Enzim glukoisomerase
Sumber                        : Bacillus coagulans, Streptomyces sp., Arthrobacter sp., Actinoplanes missouriensis.

0 comments:

Posting Komentar

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More