LAPORAN HASIL PENELITIAN HIBAH PENELITIAN TIM PASCASARJANA - HPTP TAHUN ANGGARAN 2011 KAJIAN METODE EKSTRAKSI KONVENSIONAL DAN ULTRASONIK DALAM PURIFIKASI GLUKOMANAN DARI UMBI PORANG (Amorphophallus oncophyllus) DALAM UPAYA MENGHASILKAN PRODUK BAHAN TAMBAHAN PANGAN DAN PANGAN FUNGSIONAL BARU Prof. DR.Ir. Simon B. Widjanarko. M.App.Sc Dibiayai Oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional, melalui DIPA Universitas Brawijaya Rev.1 Nomor :0636/023-04.2.16/15/2011 R, tanggal 30 Maret 2011, dan berdasarkan Surat dari DP2M Dikti Nomor :121/D3/PL/2011 tanggal 7 Februari 2011 UNIVERSITAS BRAWIJAYA NOPEMBER 2011 Teknologi Pertanian
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN HASIL PENELITIAN HIBAH PENELITIAN TIM PASCASARJANA - HPTP
TAHUN ANGGARAN 2011
KAJIAN METODE EKSTRAKSI KONVENSIONAL DAN ULTRASONIK DALAM PURIFIKASI GLUKOMANAN DARI UMBI PORANG
(Amorphophallus oncophyllus) DALAM UPAYA MENGHASILKAN PRODUK BAHAN TAMBAHAN PANGAN DAN PANGAN FUNGSIONAL BARU
Prof. DR.Ir. Simon B. Widjanarko. M.App.Sc
Dibiayai Oleh Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional,
melalui DIPA Universitas Brawijaya Rev.1 Nomor :0636/023-04.2.16/15/2011 R,
tanggal 30 Maret 2011, dan berdasarkan Surat dari DP2M Dikti Nomor :121/D3/PL/2011
tanggal 7 Februari 2011
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
NOPEMBER 2011
Teknologi Pertanian
RINGKASAN
Tanaman porang (Amorphophallus oncophyllus) adalah tanaman asli Indonesia,
tumbuh liar di hutan-hutan Indonesia, khususnya di Jawa Timur telah banyak
dibudidayakan dan di Jepang dikenal sebagai “Jawa Mukago Konyaku”. Masyarakat
awam mengenalnya sebagai iles iles (Amorphophallusvariabilis).
Umbi porang mengandung glucomannan sangat tinggi, digunakan sebagai bahan baku
makanan dan industri sejak 10.000 tahun yang lalu di Jepang dan China. Glukomanan
merupakan serat pangan larut air yang bersifat hidrokoloid kuat dan rendah kalori yang
banyak digunakan dalam industri pangan baik sebagai pangan fungsional maupun
bahan tambahan pangan dan nonpangan.
Masalah utama dalam penelitian pemurnian tepung porang oleh tim peneliti
Universitas Brawijaya, sejak tahun 2008-2009 adalah: belum ditemukan optimasi
proses pemurnian tepung porang menggunakan larutan hydrogen peroksida dalam
larutan etanol secara bertingkat baik dengan metode maserasi maupun ultrasonic.
Usaha mencari tehnik pemurnian tepung porang dimaksudkan untuk
menghasilkan tepung porang murni, yang memiliki sifat kelarutan yang sama dengan
tepung porang kasar, yakni: mudah larut dalam. Namun aman bagi konsumsi manusia.
Diharapkan proses pemurnian yang diteliti dapat menghasilkan tepung yang lebih putih,
rendah kadar oksalat, tinggi kadar glukomanan dan viskositas larutan tepung porang
murni yang dibuat masih memiliki kekentalan yang sesuai dengan standart produk
tepung porang yang ada.
Tujuan penelitian:
Tahap 1: mencari perlakuan terbaik untuk konsentrasi larutan peroksida yang dinakan
dalam proses pencucian dengan larutan alkohol secara bertingat.
Tahap 2: mencari optimasi proses pemurnian secara maserasi dengan penambahan
larutan hidrogen peroksida dalam larutan etanol secara bertingkat. Tahap 3:
mencari optimasi proses pemurnian secara ultrasonik dengan penambahan
larutan hidrogen peroksida dalam larutan etanol secara bertingkat.
Penelitian tahap 1, dimana kegiatan meliputi pemurnian tepung porang dengan larutan
etanol secara bertingkat menggunakan tehnik maserasi dengan perlakuan
konsentrasi larutan peroksida yang ditambahkan.
Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi terbaik adalah: konsentrasi larutan peroksida
0.5% dengan pertimbangan meningkatkan kadar glukomanan, viskositas dan derajat
warna putih tepung porang murni dan menurunkan kadar oksalat secara nyata, serta
residu peroksida paling rendah, sehingga tepung porang murni aman untuk dikonsumsi,
dibandingkan perlakuan konsentrasi larutan peroksida lainnya
Penelitian tahap 2, optimasi proses pencucian tepung porang dengan etanol secara
bertingkat dan penambahan larutan H2O2 1% metode maserasi adalah sebagai
berikut: waktu pencucian 4,16 jam, kecepatan pengadukan 434,04 rpm dan rasio
pelarut etanol: tepung porang kasar adalah: 9,35:1. Optimasi proses ini
menghasilkan respon kadar glukomanan 79,36%, viskositas sebesar 9701,09
cPs, residu oksalat 0,076% dan derajat warna putih 53,94, dengan desirability
0,936. Pada penelitian tahap 2 dan 3, konsentrasi larutan hidrogen peroksida,
yang digunakan adalah 1%, bukan 0.5% dengan pertimbangan, perlakuan ini
menghasilkan tepung porang yang lebih putih, dengan residu hidrogen peroksida
yang tidak berbeda dengan perlakuan konsentrasi larutan hidrogen peroksida
0.5%.
Hasil verifikasi menunjukkan tingkat ketepatan pada respon yang diuji sebesar 99,01%
untuk kadar glukomanan, 98,65% untuk viskositas, 98,7% untuk kadar oksalat dan
99,12% untuk derajat warna putih. Perbedaan nilai prediksi dengan nilai penelitian tidak
lebih dari 5% mengindikasikan bahwa model tersebut cukup tepat untuk proses
ekstraksi tepung porang dengan metode maserasi
Penelitian tahap 3, Optimasi proses pencucian tepung porang dengan etanol secara
bertingkat dan penambahan larutan H2O2 1% metode ultrasonik adalah sebagai
berikut: waktu pencucian 25,10 menit, dan rasio pelarut etanol: tepung porang
kasar adalah: 8,65:1. Optimasi proses ini menghasilkan respon kadar
glukomanan 85,74%, viskositas sebesar 13970,7 cPs, residu oksalat 0,044% dan
derajat warna putih 59,78 dengan desirability 0,843.
Hasil verifikasi menunjukkan tingkat ketepatan pada respon yang diuji sebesar 99,38%
untuk kadar glukomanan, 99,42% untuk viskositas, 81,68% untuk kadar oksalat dan
98,7% untuk derajat warna putih. Perbedaan nilai prediksi dengan nilai penelitian tidak
lebih dari 5% mengindikasikan bahwa model tersebut cukup tepat untuk proses
ekstraksi tepung porang dengan metode maserasi.
SUMMARY
Konjac plant (Amorphophallus oncophyllus) is native plant to Indonesia, grows wild in
an Indonesian jungle. Nowadays, konjac plants have been cultivated under the timber
tree which are more than 30 years old. The reason behind that, konjac plant can not
grow in an open space, they need special sun rays of about 40-60% rays. They do need
sun rays, but the plant also can grow well when the density of plant canopy so dense.
Problems in purifying crude konjac flour (CKF) is until now, we do not know the optimum
processing conditions regarding the optimum of dipping time and ratio of konjac flour:
ethanol volume, and the speed of agitating CKF in ethanol solution containing hydrogen
peroxide solution by multi-stage of ethanol leaching under both maceration and
ultrasonic extraction methods.
Research Objective
Stage 1: To find out the best hydrogen peroxide concentration, shoiuld be added into
ethanol solution by maceration extraction technique, at room temperature.
Stage 2: To find out the optimum process of purifying CKF by maceration technique and
using Response Surface Methodology (RSM) and Design Expert software, to set-
up an experiment and calculating the optimum of dipping time and ratio solvent
with CKF, at room temperature.
Stage 3: To find out the optimum process of purifying CKF by ultrasonic-assisted
extraction and using Response Surface Methodology (RSM) and Design Expert
software, to set-up an experiment and calculating the optimum of dipping time
and ratio solvent with CKF, at room temperature.
The results showed that stage 1, the best of H2O2 solution to be added into ethanol
solution under maceration extraction at room temperature was 0,5%. This
treatment reduced significant the amount of oxalate content and increased the
glucomannan content, viscosity and increased the degree of whiteness of pure
konjac flour (PKF).
Research stage 2, the optimum process of dipping CKF with multi-stage ethanol
solution under maceration extraction method with addition of 1%H2O2 solution
was 4.16 hour of dipping time, the speed of agitation process was 434.04 rpm
and ratio of solvent: CKF was 9.35:1. This multi-stage washing method resulted
79,36% of glucomannan content, 9701.09 cPs of viscosity, 0,076% of oxalate
content, and 53,94 of degree of whiteness of PKF.
Research stage 3, the optimum process of dipping CKF with multi-stage ethanol
solution under ultrasonic extraction method with addition of 1%H2O2 solution
was 25.10 minutes of dipping time, and ratio of solvent:CKF was 8.65:1. This
multi-stage washing method resulted 85.74% of glucomannan content, 13970.7
cPs of viscosity, 0,044% of oxalate content, and 59.78 of degree of whiteness of
PKF.
DAFTAR PUSTAKA
Aji, S dan Dian Widya Ningtyas. 2008. Perancangan mesin stamp mill penumbuk
lesung tunggal untuk chip porang. IMHERE Project, Universitas Brawijaya,
Malang.
_______ dan Gossy Aqoba. 2009. Uji kerja perancangan mesin stamp mill penumbuk 3
lesung untuk chip porang. Penelitian sedang berjalan. IMHERE Project, Univ.
Brawijaya, Malang
Akesowan, A. 2002. Viscocity and Gel Formation of A Konjac Flour from Amorphopallus
onchophyllus. Faculty of Science. University of Thai Chamber of Comerse.
Bangkok
Aman, W., Subarna, M. Arpah, D. Syah, dan S.I. Budiwati. 1992. Peralatan dan unit
proses industri pangan. PAU IPB Bogor. hlm. 172-194.
Amin. A.M., A.S. Ahmad, Y.Y. Yin., N.Yahya and N. Ibrahim. 2007. Extraction,
Purification and characterization of Durian (Durio zibethinus) Seed Gum. Food
Hydrocolloids. 21:273-279
Anwar, N.M. 1989. Spektroskopi. PAU Pangan dan Gizi. IPB. Bogor
Anonymous. 2001. Glucomannan: A New Vegetal Texturising Agent for European Food
and Non-Food Industries. http://www.biomatnet.org/ secure/Fair/F914.htm.
Tanggal akses: 18 Mei 2007Anonymous. 2005a. Konjac Foods.
http://www.konjacfood.com. Tanggal akses 6 Juni 2006
_________. 2005b. What are the advantages of using konjac flour rather than all
purpose flour? http://www.konjacfoods.com/thickener.htm. Tanggal akses 8
September 2006
_________. 2006a. Amorphophallus Konjac.
http;//www.aump26.dsl.pipex.com/ amorphophallus_konjac.htm. Tanggal akses 6
Juni 2006
_________. 2006 b.What Is Konjac.
http://www.konjacbaoji.com/properties.htm. Tanggal akses 6 Juni 2006
__________. 2006 c.What is Konjac Flour.
http://www.konnyaku.com/e_data/ konjac2.html. Tanggal akses 6 Juni 2006