## OPTIMASI PRODUKSI TEPUNG PORANG DARI CHIP PORANG SECARA MEKANIS DENGAN METODE PERMUKAAN RESPONS
ANNI FARIDAH 1 , SIMON BAMBANG WIDJANARKO SIMON BAMBANG WIDJANARKO 2 , AJI SUTRISNO 3 , DAN BAMBANG SUSILO 4 1 Fakultas Teknik Univeritas Negeri Padang,
2 Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang
Laman: faridah.anni@gmail.com

## ABSTRAK
Umbi porang (Amorphophallus oncophyllus) mengandung kadar glukomanan yang cukup tinggi dan sangat berguna bagi industri pangan, nonpangan maupun kesehatan. Masalah utama dalam pengembangan tepung porang yaitu adanya kalsium oksalat yang menyebabkan rasa gatal, iritasi dan gangguan kesehatan. Optimasi penurunan kalsium oksalat pada proses penepungan untuk memproduksi tepung porang secara mekanis menggunakan stamp mill dan fraksinasi blower. Optimasi dilakukan dengan metode permukaan respons (RSM), Rancangan Komposit Pusat pada tiga variabel yaitu berat chip, waktu/lama dan kecepatan penumbukan dengan respons kadar kalsium oksalat. Model respons adalah kuadratik dengan kondisi optimum berat chip porang 1,3 kg, 17,4’8’’, dan kecepatan penumbukan 19,23. Respons kadar kalsium oksalat pada kondisi optimum ini diprediksi sebesar 0,2978% dan aktual 0,3%, menurun 95,12%.

## Kata kunci: kalsium oksalat, tepung porang, optimasi, mekanis

## ABSTRACT
Porang Tuber (Amorphophallus oncophyllus) has high Glucomanan content which is very useful in food and non food industry as well as in medical industry. The only main problem in development of porang flour is its Calcium Oxalate content that stipulates irritation (itchiness) and health disorder. Optimization study of diminution (reduction) content of Calcium Oxalate during mechanical grinding process using stamp mill and blowing fractionation. Optimization was performed by applying Response Surface Model (RSM), central composite model. Three variables i.e. weight of porang chip, grinding time and grinding speed were studied in order to study the Calcium Oxalate content as a response. Response model obtained was quadratic which was acquired at 1.3 kg porang optimum weight; grinding time 17.4’8”; and grinding speed at 19,23 rpm. Optimum Calcium content has been predicted at 0.2978% which was 0.3% in actual, decrease 92,12%

## Key words: calcium oxalate, porang flour, optimization, mekanis

## PENDAHULUAN
Umbi  porang  (Amorphophallus  oncophyllus) termasuk  tanaman  umbi  famili  Araceae  yang mengandung glukomanan cukup tinggi (15–64% basis kering). Zhang dkk. (2005) menjelaskan bahwa umbi porang digunakan sebagai bahan baku makanan dan industri sejak 1.000 tahun yang lalu di Jepang dan China. Tingginya kandungan glukomanan dalam umbi porang membuat tanaman ini banyak dicari terutama industri pangan dan kesehatan. Katsuraya dkk. 2003; Gao dan Nishinari, 2004; Yang dkk., 2006 menyebutkan bahwa glukomanan merupakan makanan dengan kandungan serat larut air yang tinggi, rendah kalori dan bersifat hidrokoloidnya yang khas. Pemanfaatan umbi porang menjadi tepung merupakan salah satu pilihan untuk memudahkan penyimpanan serta pengolahannya lebih lanjut.
Masalah  utama  yang  dihadapi  dalam pengembangan tepung porang sebagai bahan pangan
di Indonesia adalah adanya kalsium oksalat. Kalsium oksalat pada tepung porang menyebabkan rasa gatal dan iritasi saat dikosumsi. Konsumsi makanan yang mengandung kalsium oksalat dapat menyebabkan kristalisasi dalam ginjal dan gangguan-gangguan kesehatan lainnya (Bhandari dkk Bhandari dkk dkk., 2002; Nakata, 2002; Nakata, 2003).
Eri  (2007)  dan  Gossy  (2009)  melaporkan bahwa penepungan chip porang telah dilakukan menggunakan blender, hammer mill dan stamp mill. Metode penepungan yang dilakukan dengan hammer mill belum maksimal dalam memisahkan kalsium oksalat (0,8%) yang menempel kuat dengan dinding sel glukomanan (Gossy, 2009). Penepungan dengan stamp  mill  lebih  banyak  menurunkan  kalsium oksalat dari tepung porang dibanding dengan alat yang lainnya.
Penelitian menggunakan metode penepungan dengan stamp mill yang berprinsip penumbukan.
Keunggulan penggunaan stamp mill adalah pada bagian kepala penumbuknya terdapat lempengan mika  yang  dipasang  melingkar.  Lempeng  mika menghembuskan  serbuk-serbuk  kalsium  oksalat dan komponen komponen penyusun lain yang ringan saat terjadi proses penumbukan. Proses ini dapat membantu mengurangi keberadaan kalsium oksalat dalam tepung porang.
Chip porang ditepungkan menggunakan stamp mill dengan prinsip kerjanya adalah penumbukan atau menekan, kemudian fraksinasi menggunakan metode hembusan untuk menghasilkan glukomanan yang lebih murni (Gossy, 2009). Metode hembusan menggunakan aliran udara yang bergerak untuk memisahkan  pengotor  dari  tepung  berdasarkan perbedaan massa, densitas dan ukuran partikel. Glukomanan  merupakan  polisakarida  yang mempunyai  bobot  jenis  serta  ukuran  partikel terbesar dan bertekstur lebih keras bila dibandingkan dengan partikel-pertikel komponen tepung porang lainnya. Optimasi proses pemurnian glukomanan secara mekanis dengan tujuan penurunan kalsium oksalat, pati, protein, dan abu, saat penepungan menggunakan  stamp  mill  kemudian  fraksinasi blower.

## METODE

## Tempat, Bahan, dan Alat
Penelitian  dilaksanakan  di  laboratorium Biokimia dan Nutrisi, laboratorium mikrobiologi Hasil Pertanian Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, laboratorium  Sentral  Ilmu  hayati  Universitas Brawijaya Malang. Uji kemurnian menggunakan SEM dilakukan di laboratorium FMIPA Universitas Negeri Malang.
Bahan baku yang digunakan pada penelitian ini adalah umbi porang dengan diameter 8–19 cm, panjang 5–10 cm, berat 500–2500 gr, warna daging kuning dari Perhutani desa Sugihwaras kecamatan Ngluyu  kabupaten  Nganjuk.  Bahan  kimia  yang digunakan untuk proses pemurnian tepung porang diperoleh dari Laboratorium Biokimia dan Nutrisi Jurusan  Teknologi  Hasil  Pertanian  Universitas Brawijaya dan CV. Brataco jalan Hamid Rusdi no 11 Malang. Bahan kimia dengan kemurnian pro-analisa (p.a.) antara lain: seperti NaOH, asam format, HCl pekat (37%), H 2 SO 4 pekat (95%), CaCl 2 , indikator metil red, indikator phenolphetaline (pp), NH 4 OH, tablet kjedahl,dan asam dinitrosalisilat (DNS). Bahan kimia dengan kemurnian teknis antara lain aquades dan kertas saring.
Alat-alat  yang  digunakan  untuk  pembuatan tepung porang dari umbi porang adalah slaicer/pisau, timbangan, stamp mill, blower, ayakan 30 mesh,
pengering  kabinet.  Stamp  mill  yang  digunakan dilengkapi dengan sebuah inverter untuk mengontrol kecepatan putaran motor dimana jika kecepatan 16,  18  dan  20  pada  inventer  maka  kecepatan penumbukan berturut-turut 70, 78 dan 86 tumbukan permenit. Peralatan untuk analisa adalah timbangan analitik Denver instrumen M-310, kompor listrik, termometer, bola hisap merienfiel, oven WTB binder, desikator Buchi K-314, water bath Soxhlet Memmert, stirer, plastik transparan, colour reader minolta CR- 100, muffle Ney M-525 Series II, mikroskop polarisasi merk Nikon seri BH2, sentrifuge EBA 8, glassware, cawan  pengabuan,  viskosimeter,  dan  Scanning Electron Microscopy (JSM T-100, JEOL, Jepang).

## Rancangan Penelitian
Optimasi  penurunan  kalsium  oksalat  pada proses  penepungan  untuk  memproduksi  tepung porang secara mekanis menggunakan stamp mill dan fraksinasi blower dengan metode permukaan respons (RSM) dengan Rancangan Komposit Pusat. Tiga variabel yang dikaji pada penelitian ini adalah berat chip porang, waktu/lama penumbukan, dan kecepatan stamp mill. Titik tengah perancangan penelitian diambil dari berat chip porang, dan waktu/ lama  penumbukan  dan  kecepatan  penepungan terpilih  dari  penelitian  (Nyoman,  2010).  Oleh karena itu percobaan dakian tercuram tidak perlu dilakukan.
Kode  -1,  0  dan  1  merupakan  simbol  yang menunjukkan nilai dari masing-masing variabel. Kode -1 menunjukkan nilai terendah (minimum), kode 0 menunjukkan nilai tengah (optimum) dan kode 1 menunjukkan nilai tertinggi (maksimum). Pada percobaan ini x 1 merupakan variabel berat chip dengan kode -1 (1 kg), 0 (1,5 kg) dan 1 (2 kg), kode x 2 merupakan variabel waktu penumbukan dengan kode -1 (12 jam), 0 (15 jam) dan 1 (18 jam), x 3 merupakan variabel kecepatan penumbukan dengan kode -1 (16), 0 (18) dan 1 (20).
Seluruh  perlakuan  terdiri  dari  20  proses penumbukan  dimana  setiap  kondisi  proses mengikuti rancangan percobaan rancangan komposit pusat  (Tabel  1).  Data  yang  diperoleh  dianalisis menggunakan software Design expert versi 7,1.
Model  umum  rancangan  yang  digunakan adalah:
(1) H E E
E E ¦ ¦ ¦ k k j i k i i ii k i i i X X X Y , 1 2 j 1, i j i, 1 2 1 0 X (1)
Dimana Y = respons pengamatan, β 0 = intersep, β i = koefisien linier, β i = koefisien kuadratik, β ij = koefisien interaksi perlakuan, Xi = kode perlakuan untuk faktor ke-i, Xj = kode perlakuan untuk faktor ke-j, k = jumlah faktor yang dicobakan.
Penyortiran umbi porang untuk memisahkan yang baik dan yang busuk, kemudian pencucian dan pengirisan setebal (0,5–1 cm) yang dilanjutkan dengan pengeringan menggunakan pengering kabinet (6-8 jam) dan ini disebut chip porang. Penumbukan chip porang dengan berat, waktu dan kecepatan seperti Tabel 1 untuk mengetahui optimasi proses penurunan kalsium oksalat pada tepung porang selama penepungan secara mekanis. Melakukan fraksinasi tepung porang dengan memasukkannya kedalam  hembusan  pemisah  (blower)  sehingga diperoleh dua fraksi yaitu fraksi ringan dan fraksi berat. Pengkajian komponen tepung fraksi berat yaitu  dengan  menganalisa  kadar  glukomanan, protein, pati, kadar air, viskositas, melihat granula glukomanan dan pengotornya melalui mikroskop dan SEM saat optimal.
Tabel 1. Rancangan Komposit Pusat Ordo Kedua dengan Tiga Faktor No Berat (kg) X 1 Waktu (�am) X 2 Kec X 3 Ca- oksalat/ Y (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20 2.34 1.50 1.50 1.50 2.00 2.00 1.50 1.50 0.66 1.00 1.50 1.50 1.00 1.00 2.00 2.00 1.50 1.50 1.50 1.00
+1,682 0 0 0 +1 +1 0 0
-1,682 -1 0 0 -1 -1 +1 +1 0 0 0 -1 15.00 9.95 15.00 15.00 18.00 12.00 15.00 15.00 15.00 12.00 15.00 15.00 12.00 18.00 18.00 12.00 15.00 20.05 15.00 18.00
0 -1,682 0 0 +1 -1 0 0 0 -1 0 0 -1 +1 +1 -1 0 +1,682 0 +1
18.00 18.00 14.64 18.00 20.00 16.00 18.00 18.00 18.00 20.00 18.00 18.00 16.00 16.00 16.00 20.00 18.00 18.00 21,36 16.00 0 0 -1,682 0 +1 -1 0 0 0 +1 0 0 -1 -1 -1
+1 0 0 +1,682 0

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Optimasi  dilakukan  dengan  menggunakan Rancangan  Komposit  Pusat  pada  Metodologi Permukaan Respons. Faktor yang dikaji adalah berat chip porang, lama dan kecepatan penumbukan. Tabel 2 menunjukkan respons yang dihasilkan.

## Pemilihan Model yang Sesuai
Metode permukaan respons digunakan untuk menentukan model yang sesuai untuk memprediksi respons. Montgomery (2003) menjelaskan bahwa analisis model digunakan untuk menentukan model yang sesuai dalam metode permukaan respons. Model yang diperoleh dapat digunakan untuk memprediksi
respons (kadar kalsium oksalat%) untuk berat chip, lama  penumbukan  dan  kecepatan  penumbukan tertentu. Model yang dievaluasi mencakup linear, 2FI  (interaksi),  kuadratik,  atau  kubik.  Proses pemilihan model dilakukan berdasarkan: uraian jumlah kuadrat (JK) dari urutan model (sequential model sum of square), uji simpangan model (lack of fit test), dan ringkasan model secara statistik (model summary statistics).

## Tabel 2. Respons Kalsium Oksalat Komposit Pusat Ordo Kedua dengan Tiga Faktor
No Berat (kg) Waktu (�am) Kec. Ca-oksalat (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20
2.34 1.50 1.50 1.50 2.00 2.00 1.50 1.50 0.66 1.00 1.50 1.50 1.00 1.00 2.00 2.00 1.50 1.50 1.50 1.00 15.00 9.95 15.00 15.00 18.00 12.00 15.00 15.00 15.00 12.00 15.00 15.00 12.00 18.00 18.00 12.00 15.00 20.05 15.00 18.00 18.00 18.00 14.64 18.00 20.00 16.00 18.00 18.00 18.00 20.00 18.00 18.00 16.00 16.00 16.00 20.00 18.00 18.00 21,36 16.00 5,17 2,07 2,07 0,53 2,03 3,61 0,51 0,3 0,51 0,51 0,53 0,92 3,67 1,21 3,67 4,67 0,51 1,44 1,74 0,3
Zhoa dkk. (2011) menyebutkan bahwa p-value merupakan  alat  untuk  mengetahui  kesesuaian model, semakin kecil nilai p-value semakin signifikan model tersebut. Nilai p-value berdasarkan sequential model sum of square menunjukkan bahwa model yang signifikan dan disarankan pada respons adalah respons adalah adalah kuadratik, karena nilai p-value < 0,0001 (Tabel 3). , karena nilai p-value < 0,0001 (Tabel 3). Hal ini sesuai dengan pernyataan Bradley (2007) dan Sun dkk. (2011) yang menyebutkan apabila nilai p- value kurang dari 0,05 menunjukkan model bersifat signifikan dan berpengaruh lebih besar pada respons daripada model yang lain.
Perhitungan ketidaktepatan model (lack of fit test) adalah > 0,05 yaitu 0,1056 (Tabel 5). Berdasarkan Berdasarkan lack of fit tests, model yang dianjurkan pada ketiga pada ketiga respons adalah kuadratik. Model akan dianggap adalah kuadratik. Model akan dianggap Model akan dianggap tepat apabila lack of fit test dari model bersifat tidak nyata (tidak signifikan) secara statistik pada taraf α tertentu (Bas dan Boyaci, 2007). Pada kasus ini α yang digunakan adalah 0,05. Proses pemilihan model berdasarkan ringkasan model secara statistik (model summary statistics) menunjukkan bahwa model yang memenuhi kriteria adalah model kuadratik (Tabel 4). Berdasarkan tiga proses pemilihan model tersebut
model yang sesuai untuk penurunan kalsium oksalat pada proses penepungan adalah model kuadratik. Hasil  analisis  ragam  dari  permukaan  respons kuadratik menunjukkan model kuadratik mempunyai pengaruh yang nyata terhadap respons.
Berdasarkan  ringkasan  statistik,  model kuadratik mempunyai standar deviasi 0,3 dan R = 0,9792 (Tabel 4). Zhoa dkk. (2011) menjelaskan bahwa nilai R 2 mendekati 1 mengindikasikan derajat korelasi  yang  tinggi  antara  observasi  dan  nilai prediksi. Hasil analisa menyebutkan nilai Adj.R 2 sebesar 0,9574 (Tabel 4). Hal ini memberi pengertian variabel  berat  chip  porang,  lama  dan  kecepatan penumbukan  berpengaruh  terhadap  keragaman respons sebesar 95,74% sedangkan sisanya sebesar 4,26% dipengaruhi faktor lain yang tidak dijadikan variabel yang diteliti.
Hasil analisis ragam (Tabel 5) menunjukkan bahwa  berat  (linier),  interaksi  berat  dengan waktu, interaksi waktu dengan kecepatan, berat (kuadrat), waktu (kuadrat) dan kecepatan (kuadrat) berpengaruh nyata terhadap respons. Faktor lain yaitu waktu (linier), kecepatan (linier), interaksi berat dengan kecepatan yang dikaji tidak mempengaruhi respons.
Nyoman (2010) memperlihatkan bahwa berat chip sangat mempengaruhi penurunan kalsium oksalat pada proses penepungan, umumnya makin sedikit berat chip yang ditumbuk maka makin menurun kandungan  kalsium  oksalat  pada  glukomanan dengan waktu dan kecepatan yang sama. Makin sedikit chip yang ditumbuk kemungkinan kontak antara permukaan stamp mill dengan permukaan tepung  yang  ditumbuk  lebih  sering  dan  merata mengenai permukaan granula glukomanan sehingga kalsium oksalat lepas dan dengan bantuan blower
kalsium oksalat dipisahkan. Oscarsson dan Savage (2007)  juga  menyebutkan  konsentrasi  kalsium- oksalat yang tinggi dan berbentuk tajam terletak di dekat kulit umbi, apabila ditekan terus-menerus akan memudahkan kalsium oksalat lepas dari komponen glukomanan.
Tabel 5. Analisis Ragam untuk Saponifikasi-Ekstraksi Satu Tahap Kedelai Varietas Lokal
Sumber Jumlah Kuadrat db Kuadrat Tengah Nilai F p-value Prob > F Model 40.71 9 4,63 52.43 < 0,0001 A-Berat 26,09 1 26,09 295.22 < 0,0001 B-Waktu 0.39 1 0.39 4,46 0,06 C-Kec. 0.11 1 0.11 1,22 0.2647 AB 1,9 1 1,9 21,51 0.0009 AC 0.031 1 0.031 0,35 0.5653 BC 1,28 1 1,28 14,48 0.0035 A 2 8,72 1 8,72 98,7 < 0.0001 B 2 2,24 1 2,24 25,37 0.0005 C 2 2,89 1 2,89 32,65 0.0002 Residual 0.88 10 0,09 Lack of Fit   0.68 5 0,14 3,35 0.1056 Galat 0.20 5 0,04
Gossy (2009) dan Nyoman (2010) menerangkan bahwa proses pembuatan tepung porang, ditepungkan dan dipisahkan dengan metode hembusan. Butiran tepung porang yang lebih berat (yang mengandung glukomanan)  terpisahkan  dari  tepung  kering, sehingga  konsentrasi  glukomanan  meningkat. Partikel  yang  memiliki  densitas  dan  ukuran lebih besar akan turun/masuk ke penampungan berdasarkan  gravitasi,  sedangkan  pertikel  yang lebih kecil dan ringan akan bergerak seiring dengan hembusan  angin,  meninggalkan  pusat  ruangan pemisah (Barbosa dkk., 2005).

## Tabel 3. Sequential Model Sum of Squares Respons Kadar Kalsium Oksalat
Sumber keragaman Jumlah kuadrat Dera�at bebas Kuadrat tengah F Hitung p-value Prob > F Keterangan Mean 55,18 1 55,18 Linier 26,59 3 8,86 8,87 0,0011 2FI 3,21 3 1,07 1,09 0,3884 Kuadratik 11,9 3 3,97 44,88 < 0,0001 Suggested Kubik 0,61 4 0,15 3,32 0,0924 Aliased Sisa 0,28 6 0,046 Total 97,77 20 4,89
Tabel 4. Model Summary Statistics Respons Kadar Kalsium Oksalat
Sumber keragaman Standar deviasi R 2 Adj R 2 Pred. R 2 PRESS Keterangan Linier 1 0,6244 0,554 0,4372 23,97 2FI 0,99 0,6998 0,5613 0,2584 31,58 Kuadratik 0,3 0,9792 0,9606 0,8495 6,41 Suggested Kubik 0,21 0,9935 0,9796 0,6225 16,08 Aliased

## Permukaan Respons dan Titik Optimum
Persamaan kuadratik dapat digunakan untuk memprediksi respons dari berbagai taraf, berat chip porang, lama dan kecepatan. Persamaan kuadratik yang diperoleh adalah: Y = 0,55 + 1,38X 1 - 0,17 X 2 - 0.089X 3 - 0,49 X 1 X 2 - 0,062X 1 X 3 - 0,4X 2 X 3 + 0,78X 1 2 + 0,39X 2 2 + 0,45X 3 2 dengan X 1 = berat chip, X 2 = lama penepungan, dan X 3 = kecepatan.
Berhubung pada penelitian ini ada tiga faktor yang  dikaji,  maka  terdapat  tiga  grafik  respons yang  menggambarkan  hubungan  antara  berat chip  porang,  lama  penumbukan,  dan  kecepatan penumbukan. Gambar 1 menunjukkan hubungan antara berat chip porang dan waktu penumbukan. Dari Gambar 1 diketahui bahwa pengaruh berat chip porang dan waktu penumbukan bersifat kuadratik terhadap respons kadar kalsium oksalat. Gambar 2 menunjukkan hubungan antara berat chip porang dan kecepatan penumbukan. Dari Gambar 2 terlihat bahwa pengaruh berat chip porang dan kecepatan penumbukan bersifat kuadratik terhadap respons kadar kalsium oksalat. Gambar 3 menunjukkan pengaruh  waktu  dan  kecepatan  penumbukan terhadap kadar kalsium oksalat dalam tepung porang yang dihasilkan. Pengaruh kedua variabel tersebut terhadap respons bersifat kuadratik.
A B Design-Expert® Software Oksalat 5.17 0.3 X1 = A: Berat X2 = B: Waktu Actual Factor C: Kecepatan = 19.23 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 12.00 13.50 15.00 16.50 18.00 0 1.025 2.05 3.075 4.1 O ks a la t A: Berat B: Waktu Design-Expert® Software Oksalat 5.17 0.3 X1 = A: Berat X2 = B: Waktu Actual Factor C: Kecepatan = 19.23 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 12.00 13.50 15.00 16.50 18.00 Oksalat A: Berat B : W a k tu 0.755959 1.42259 2.08922 2.75585 3.42247 Prediction 0.297823
Gambar 1. Grafik  Respons  (A)  dan  Kontur  (B) Hubungan  antara  Berat  dan  Waktu Penumbukan  Chip  Porang  Optimasi Penurunan Kalsium Oksalat pada Proses Produksi Tepung Porang
Pengaruh  variabel  berat  chip  porang,  lama penumbukan dan kecepatan penumbukan terhadap respons  dapat  dilihat  dengan  mengikuti  garis horizontal putus-putus sejajar sumbu X (Gambar 1, 2 dan 3). Respons akan terus menurun dengan menurunnya berat chip porang, meningkatnya waktu dan kecepatan penumbukan sampai diperoleh respons terendah. Jika berat chip porang terus diturunkan, respons tidak mengalami penurunan lagi, sedangkan waktu dan kecepatan penumbukan apabila semakin ditingkatkan maka respons mengalami peningkatan namun pada berat chip porang yang tinggi. Hal ini
mungkin disebabkan berhubungan dengan kekuatan dari stamp mill dan kontak antara tepung dengan permukaan penumbuk stamp mill kurang merata atau jumlah chip yang ditumbuk telah mencapai optimal.  Gossy  (2009)  juga  berpendapat  bahwa penumbukan 250 gr chip porang dengan waktu 225 menit dan 270 menit tidak mengalami penurunan kalsium oksalat.
Penurunan  berat  chip  porang  menyebabkan makin  cepatnya  terjadi  penghancuran  chip  dan makin luasnya permukaan granula glukomanan yang ditekan, dengan meneruskan penumbukan maka makin mudahnya lepas kalsium oksalat dari granula  dan  makin  menurunnya  kadar  kalsium oksalat  dari  tepung  porang.  Komponen  non glukomanan menempel kuat dalam matrik dinding kantong glukomanan. Kantung glukomanan lebih tahan terhadap penumbukan dibanding komponen lain yang menempel pada kantung glukomanan. Dengan adanya penumbukan yang terus menerus maka komponen non-glukomanan secara bertahap akan pecah/hancur sehingga lepas dari kantung glukomanan sedangkan kantung glukomanannya
A B Design-Expert® Software Oksalat 5.17 0.3 X1 = A: Berat X2 = C: Kecepatan Actual Factor B: Waktu = 17.08 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 0.2 1 1.8 2.6 3.4 O ks al at A: Berat C: Kecepatan Design-Expert® Software Oksalat 5.17 0.3 X1 = A: Berat X2 = C: Kecepatan Actual Factor B: Waktu = 17.08 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 Oksalat A: Berat C : K ec ep at an 0.734882 1.25289 1.7709 2.28891 2.80692 Prediction 0.297823
Gambar 2. Grafik Respon (A) dan Kontur (B) Hubungan antara Berat dan Kecepatan Penumbukan Chip Porang Optimasi Penurunan Kalsium Oksalat  Pada  Proses  Produksi  Tepung Porang
A B Design-Expert® Software Oksalat 5.17 0.3 X1 = B: Waktu X2 = C: Kecepatan Actual Factor A: Berat = 1.31 12.00 13.50 15.00 16.50 18.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 0.1 0.45 0.8 1.15 1.5 O ks al at B: Waktu C: Kecepatan Design-Expert® Software Oksalat 5.17 0.3 X1 = B: Waktu X2 = C: Kecepatan Actual Factor A: Berat = 1.31 12.00 13.50 15.00 16.50 18.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 Oksalat B: Waktu C : K ec ep at an 0.355946 0.577179 0.577179 0.577179 0.798413 0.798413 1.01965 1.01965 1.24088 Prediction 0.297823
Gambar 3. Grafik  Respons  (A)  dan  Kontur  (B) Hubungan antara Waktu dan Kecepatan Penumbukan  Chip  Porang  Optimasi Penurunan Kalsium Oksalat pada Proses Produksi Tepung Porang
sendiri  tetap  utuh.  Komponen  non-glukomanan (kalsium oksalat, pati, dan protein) yang pecah dan lepas dari kantung glukomanan akan terhembus keluar  pada  saat  penumbukan  karena  adanya “penghembus”  yang  menempel  pada  kepala penumbuk, dan juga bisa terhembus keluar saat dilakukan metode hembusan menggunakan blower.
Bas  dan  Boyaci  (2007)  menyebutkan  bahwa analisis  kanonik  terhadap  model  polinomial kuadratik digunakan untuk menentukan bentuk dan kurva permukaan respons, serta letak titk stasioner atau titik optimum. Analisis kanonik merupakan pendekatan  matematik  yang  digunakan  untuk menentukan letak titik stasioner dari permukaan respons  dan  untuk  mengetahui  apakah  respons bersifat minimum atau maksimum. Nilai sebenarnya untuk  titik  stasioner  yang  diperoleh  dari  hasil analisis kanonik adalah berat chip porang 1,31 kg, lama penumbukan 17 jam, 4 menit 8 detik (17,08 jam), dan kecepatan penumbukan 19,23. Respons kadar kalsium oksalat (%) pada kondisi optimum ini diprediksi sebesar 0,2978%. Kondisi ini merupakan kondisi terbaik untuk mendapatkan kadar kalsium oksalat terendah dalam tepung porang dari hasil penepungan chip porang metode mekanis.

## Karakteristik Tepung Porang Kondisi Optimum Penurunan Kalsium Oksalat
Tabel  5  diketahui  bahwa  proses  mekanis penepungan chip porang dapat menurunkan pengotor pada tepung porang. Penurunan kalsium oksalat dari 6,11% menjadi 0,2978% sangat signifikan (95,12%) namun belum seperti tepung glukomanan komersial. Penurunan kadar kalsium oksalat juga dapat dilihat pada  Gambar  4  pengamatan  dengan  mikroskop cahaya  dengan  perbesaran  100x  dan  Gambar  7 pengamatan menggunakan SEM.
Pengamatan pada tepung porang hasil optimasi penurunan oksalat menunjukkan bahwa kalsium oksalat  yang  terdapat  pada  permukaan  granula glukomanan sudah jauh berkurang dibandingkan dari pada tepung porang penepungan dengan berat chip  porang  2,34  kg,  waktu  penepungan  15  jam dan kecepatan 18 (Gambar 4). Hal ini terlihat pada banyaknya  area  berwarna  hitam  di  bagian  luar granula glukomanan, dan setelah diamati dengan perbesaran 1000× dapat dilihat juga bahwa kalsium oksalat  pada  tepung  porang  berbentuk  jarum (Gambar 5). Bentuk kristal kalsium oksalat akan tampak lebih jelas berupa jarum pada pengamatan SEM (Gambar 7). Tabel 4, Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 7 menunjukkan sinkronisasi dari data pengamatan secara visual dengan data yang diperoleh secara kuantitatif melalui analisis kimiawi.
Kalsium oksalat merupakan salah satu senyawa yang tidak diharapkan pada tepung porang. Efek kronis konsumsi bahan pangan yang mengandung oksalat adalah terjadinya endapan kristal kalsium oksalat  dalam  ginjal  dan  membentuk  batu ginjal.  Menurut  Noor  (2002),  dosis  yang  mampu menyebabkan pengaruh yang fatal adalah antara 10–15 g, sementara Li dkk. (2010) menyebutkan bahwa asupan harian oksalat maksimum sebesar 70–150 mg/hari.
Kadar glukomanan tepung porang hasil optimasi menunjukkan  peningkatan  jika  dibandingkan dengan chip porang dari 37,54% menjadi 65,27%. Peningkatan  ini  diimbangi  dengan  semakin menurunnya komponen-komponen non glukomanan lainnya,  seperti  kadar  oksalat,  kadar  protein, kadar lemak, kadar abu dan kadar pati (Tabel 4). Kadar glukomanan baru mencapai 65,27%, untuk mendapatkan  kadar  yang  lebih  tinggi  seperti glukomanan komersial perlu dilakukan pemurnian selanjutnya. Takigami (2000) melaporkan bahwa proses penepungan masih membutuhkan pemurnian tepung  porang  dengan  pencucian  etanol  untuk mengurangi komponen-komponen pengotor yang berada di permukaan granula glukomanan. Mengacu pada standar mutu internasional tepung porang (Professional Standart of the People’ Republic of China for Konjac Flour, 2002) kadar glukomanan tepung porang pada proses ini belum memenuhi kualitas top grade (lebih dari 70%).
Kadar air mengalami peningkatan dari 9,48% pada  chip  porang  menjadi  10,14%  pada  tepung hasil optimasi dan 8,25% pada tepung glukomanan komersial.  Hal  tersebut  diduga  disebabkan  oleh kurang  optimumnya  proses  pengeringan  yang
Tabel 6. Karakteristik Kimia dan Fisik Chip Porang, Tepung  Porang  Hasil  Optimasi  Penurunan Kadar Kalsium Oksalat dengan Metode Mekanis dan Glukoman Komersial Para Meter Chip porang (%) Tepung porang optimasi (%) Glukomanan Komersial (%) Pati 16,21 2,5 0,27 Protein 4,5 2,3 0,63 Lemak 3.14 1,57 0,79 Abu 7,72 2,35 0,37 Air 9,48 10,18 8,25 Ca-oksalat 6,11 0,3 0,08 Glukomanan 37,54 65,27 92,51 Viskositas 2900 6300* 13000* Drajat putih - 47,09** 62,86**
Keterangan:
*  dalam c.Ps dengan konsentrasi larutan 1%
** tanpa satuan, dimana nilai 100 diasumsikan sebagai warna putih
dilakukan,  sehingga  masih  banyak  air  yang terperangkap  di  dalam  bahan.  Analisa  kadar air  dilakukan  setelah  beberapa  lama  tepung hasil  optimasi  disimpan  atau  perbedaan  waktu analisa kadar air setelah pengeringan juga dapat menyebabkan perbedaan kadar air
Viskositas tepung porang hasil optimasi (6300 c.Ps) lebih tinggi daripada tepung chip porang (2900 c.Ps) namun masih rendah dibandingkan viskositas tepung komersial (13000 c.Ps). Tinggi rendahnya
viskositas tepung porang erat kaitannya dengan kadar glukomanan yang terkandung di dalamnya. Hal tersebut menunjukkan bahwa proses penepungan mampu meningkatkan kadar kemurnian glukomanan sehingga viskositasnya meningkat.
Tepung porang hasil optimasi Tepung porang telah dimurnikan Tepung glukomanan komersial Granula glukomanan utuh yang bersih Granula glukomanan utuh dan masih kotor Granula glukomanan berbentuk serpihan
Gambar 6. Pengamatan  SEM  Tepung  dengan Perbesaran 500 kali
Bentuk  granula  pada  tepung  porang  juga tampak lebih utuh dan seragam jika dibandingkan dengan tepung glukomanan komersial. Pada tepung glukomanan komersial bentuk granulanya tampak telah hancur menjadi serpihan-serpihan yang tidak beraturan. Bentuk granula yang berbeda ini diduga terjadi  karena  perbedaan  cara  pengolahan  dari umbi porang menjadi tepung, seperti ditampilkan pada Gambar 6 dengan perbesaran 500 kali pada luas bidang pengamatan 200 µm. Gambar 6 juga memperlihatkan bahwa granula tepung porang hasil
Tepung porang 2,34 kg 15 jam dan kecepatan 18
Optimasi penurunan kalsium oksalat (1,3 kg, 17,4'8'', kec 19,23) oksalat oksalat
Gambar 4. Granula  Glukomanan  Menggunakan Mikroskop Cahaya Perbesaran 100 Kali
Gambar 5. Pengamatan  Bentuk  Kristal  Kalsium Oksalat  dengan  Mikroskop  Cahaya Perbesaran 1000 Kali
optimasi penepungan masih mengandung pengotor dibandingkan tepung granula yang telah mengalami pemurnian.
Perbesaran  dilanjutkan  sampai  2000  kali dengan luas bidang pengamatan 50 µm. Gambar 7 menunjukkan bahwa proses mekanis belum mampu membersihkan komponen-komponen pengotor yang menyelimuti  permukaan  granula  glukomanan atau masih banyak mengandung pengotor, bahkan tampak kristal kalsium oksalat berbentuk jarum yang masih menempel. Takigami (2000) melakukan pencucian tepung porang dengan larutan etanol untuk menghilangkan komponen mikro yang ada di permukaan granula glukomanan dan bahan-bahan pengotor  yang  terperangkap  di  dalam  partikel glukomanan.
Tepung porang optimasi Tepung porang telah dimurnikan Tepung  glukomanan  komersial Permukaan granula glukomanan yang bersih Komponen pengotor Permukaan granula tepung porang yang bersih
Gambar 7. Pengamatan  SEM  Tepung  dengan Perbesaran 2000 kali

## SIMPULAN
Optimasi penurunan kalsium oksalat pada proses penepungan untuk memproduksi tepung porang dari chip porang dengan metode mekanis menunjukkan bahwa  berat  chip  porang,  lama  dan  kecepatan
penumbukan  berpengaruh  terhadap  respons kadar  kalsium  oksalat.  Respons  yang  diperoleh bersifat kuadratik dengan persamaan polinomial yang diperoleh adalah: Y = 0,55 + 1,38X 1 - 0,17 X 2 - 0.089X 3 - 0,49 X 1 X 2 - 0,062X 1 X 3 - 0,4X 2 X 3 + 0,78X 1 2 + 0,39X 2 2 + 0,45X 3 2 dengan X 1 = berat chip, X 2 = lama penepungan, dan X 3 = kecepatan. Pada kondisi optimum respons kadar kalsium oksalat diprediksi sebesar  0,2978%.  Hasil  verifikasi  menunjukkan bahwa chip porang dalam bentuk tepung porang yang ditumbuk dengan metode mekanis mempunyai kadar kalsium oksalat yang diperoleh 0,3%.

## DAFTAR PUSTAKA
Barbosa, G.V., O.R. Enrique, P. Julianto, dan H. Yan, 2005. Food Powder. Kluwer Academic Plenum Publisher. Bas, D., dan Boyaci, I.S., 2007. Modeling and Optimization I: Usability of response surface methodology. Journal of Food Engineering, 78, 836–845.
Bhandari, A., Koul, S., dan Sekhon, A., 2002. Effects of dan Sekhon, A., 2002. Effects of Sekhon, A., 2002. Effects of 2002. Effects of Oxalate on HK-2 Cells, a Line of Proximal Tubular xalate on HK-2 Cells, a Line of Proximal Tubular
Epithelial  Cells from Normal Human Kidney. from Normal Human Kidney. from  Normal  Human  Kidney.
Journal Urol, 168, 253–259.
Bradley, N., 2007.. The Response Surface Methodology.. Thesis of Department of Mathematical Sciences Indiana University of South Bend. Indiana.
Eri, P.A., 2007. Kaji Tindak Pembuatan Tepung Porang dengan Hummer Mill dengan Metode Hembusan dan Proses Pemanasan untuk Menghilangkan Rasa Gatal. Laporan Penelitian. FTP-UNIBRAW.
Gao, S.J, dan Nishinari, K., 2004.  Effect of Degree of Acetilation on Gelation of Konjac Glucomannan. Biomacromolecules, 5, 175–185.
Gossy, A., 2009. Uji Kerja Perancangan Mesin Stamp Mill Penumbuk 3 Lesung untuk Chip Porang. Laporan penelitian. FTP-UNIBRAW.
Katsuraya, K., Okuyama, K., Hatanaka, K., Oshima K.,
Sato, T., dan Matsuzaki, K., 2003. Contitution of Konjac Glucomannan: Chemical Analysis and 13 C NMR  Spectroscopy.  Carbohydrate  polymers,  53, 183–189.
Li, S., Xie, A., Shen, Y., Yu, X. dan Hu, G., 2010. Biogenic Synthesis of Calcium Oxalate Crystal by Reaction of Calcium Ions with Spinach Lixivium. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 78, 229–236.
Montgomery,  D.C.,  2003.  Design  and  Analysis  of Experiments. 5 th ed. John Wiley & Sons. Singapore. Nakata, P.A., 2003. Advances in Our Understanding of Calcium Oxalate Crystal Formation and Function in Plant. Journal Plant Science, 164, 901–909.
Noor, Z. 2002. Senyawa Anti Gizi. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. UGM. Yogyakarta.
Nyoman,  O.S.D,  2010.  Proses  Penepungan  dengan Metode Stamp Mill dan Pemurnian Glukomanan dengan Metode Ekstraksi Etanol Bertingkat untuk Pengembangan Industri Tepung Porang. Laporan Penelitian. THP. UNIBRAW.
Oscarsson, K.V., dan Savage, G.P., 2007. Composition and Availability of Soluble and Insoluble Oxalates in Raw and Cooked Taro (Colocasia Esculenta Var. Schott) Leaves. Food Chemistry, 101, 559–562.
Professional Standard of the People Republic of China. 2002. Konjac Flour. Promulgated by the Ministry of the People’s Republic of China. Beijing.
Sun,  J.,  Guoyuo,  Y.,  Peng,  D.,  dan  Lanying,  C.,  2011. Optimization  of  Extraction  Technique  of Polysaccharides from Pumpkin by Response Surface Method. Journal of Medicinal Plants Research, 5 (11), 2218–2222.
Takigami, S. 2000. Handbook of Hydrocolloids: Konjak Mannan. CRC Press. Washington DC.
Yang,  X.  H.,  Zhu,  W.L.,  dan  Yan,  J.F.,  2006.  A  Time- Temperature  Rheological  Study  of  Konjac Glucomannan Hydrocolloid. Journal of Biomaterial Science, 17 (1–2), 53–59.
Zhao, Q., J.F. Kennedy, dan X. Wang, 2011. Optimization of Ultrasonic Circulating Extraction of Polysaccharides from Asparagus Officinalis Using Response Surface Methodology. International Journal of Biological Macromolecules, 49, 181–187.
Zhang, Y., Xie, B., dan Gan, X., 2005. Advance in Application of  Konjac  Glucomannan  and  its  Derivatives. Carbohydrate Polimers, 60, 27–31.