## STUDI PENGARUH RASIO REAKTAN, pH, DAN WAKTU REAKSI
TERHADAP SIFAT FISIKOKIMIA TEPUNG GADUNG ( Dioscorea hispida Dennst. ) TERASETILASI
1) Rizka Amalia, 2) Andri Cahyo Kumoro
1) Program Studi DIII Teknik Batik Politeknik Pusmanu, Pekalongan
2) Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang email : riz.chemicalia@gmail.com, email : andreyheriedzal@gmail.com

## Abstrak
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh rasio reaktan,  pH  dan waktu reaksi terhadap nilai  swelling  power,  solubility,  dan  derajat  substitusi  tepung  gadung  terasetilasi.  Asetilasi  dilakukan  dengan mendispersikan 20 gram tepung gadung ke dalam 100 mL akuades. pH diatur hingga nilai tertentu  (8, 9, dan 10) dengan penambahan NaOH 1 M. Slurry diaduk selama 30 menit. Setelah itu, asam asetat dengan rasio tertentu 1:3, 1:4,  dan  1:5  (berat  asam  asetat:berat  tepung)  ditambahkan  secara  perlahan  ke  dalam  campuran  reaksi.  pH campuran dijaga ke kondisi awal dengan penambahan NaOH 1 M. Reaksi asetilasi dibiarkan berlangsung  selama waktu tertentu (10, 20, 30, 40, 50, dan 60 menit,) kemudian dihentikan dengan penambahan HCl 1 M sampai pH 5,5. Tepung  terasetilasi  disaring  dan  dicuci  dengan  air  suling  sebanyak  tiga  kali  pencucian  dengan  rasio  berat pencucian  1:3  (b/v).  Tepung  terasetilasi  dikeringkan  pada  suhu  50 o C  sebelum  dianalisa  nilai  daya  kembang, kealarutan, dan derajat substitusinya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, kondisi optimal diperoleh pada tepung yang  dimodifikasi  dengan  rasio  reaktan  1:3,  pH  8,  dan  waktu  reaksi  30  menit,  dengan  nilai  swelling power,solubility, dan derajat substitusi sebesar 7,3 g/g; 18,6 %; dan 0,033.
kata kunci :gadung, asetilasi, swelling power, solubility, derajat substitusi

## Abstract
The objective of this research are to investigate the effect of glacial acetic acid:flour mass ratio, pH, and reaction  time  on  the  swelling  power,  solubility,and  degree  of  substitution  acetylated  gadung  tuber  flour.  The acetylation  was  carried  out  by  dispersing  20  grams  of  gadung  flour  in  100  mL  distilled  water.  The  pH  of  the dispersed  system  was  adjusted  to  a  certain  value  (8,  9  or  10)  by  adding  of  1  M  NaOH.    Then,  the  predetermined mass of glacial acetic acid (1:3, 1:4, and 1:5)  was added to the reaction mixture. The pH was brought back to the initial  condition  by  adding  of  100  mL  1  M  NaOH.  The  acetylation  reaction  was  let  to  occur  for  10  to  60  minutes before it had been terminated by adding 1 M HCl until pH 5,5. The acetylated flour were obtained by filtration  of reaction mixture. It is followed by threefold washing that used distilled water with 1: 3 (w/v). The acetylated flour then were dried in an electric oven at 50 o C before analyzed to swelling power, solubility, and degree of substitution. Based on the value of swelling power and water solubility of acetylated gadung tuber flour were obtained, the best reaction  condition  were  the  ratio  of  glacial  acetic  acid/gadung  tuber  flour  1:3,  pH  8,  and  the  reaction  time  of  30 minutes with swelling power 7,3 g/g; solubility 18,6%, and degree of substitution 0,033.
key words : gadung, acetylation, swelling power, solubility, degree of substitution

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  tepung  terigu  di  dalam  negeri pada kuartal 1 tahun 2012 meningkat 5,61% dari tahun  sebelumnya  menjadi  1,22  juta  ton. Sebanyak  121.778  ton  tepung  terigu  diimpor dari  negara  lain  atau  9,98%  dari  kebutuhan, sisanya  dipenuhi  oleh  tepung  terigu  lokal (Aptindo,  2011).  Sementara  itu,  harga  tepung terigu  impor  akan  terus  meningkat  karena adanya bea masuk sebesar 20%. Oleh karena itu, dalam  rangka  memenuhi  kebutuhan  bahan pangan berbasis tepung dan pati, perlu dilakukan
usaha untuk memproduksi tepung dari sumberdaya  lokal  non  padi  yang  memiliki  sifat fungsional  dan  nilai  nutrisi  yang  setara  dengan gandum.
Gadung  ( Dioscorea  hispida  Dennst. ) merupakan  salah  satu  jenis  umbi-umbian  yang banyak  dijumpai  di  Indonesia  selama  musim kemarau.  Kandungan  karbohidratnya  yang tinggi  menyebabkan  umbi  gadung  dijadikan sebagai  bahan  makanan  pokok  selama  Perang Dunia  II,  terutama  di  daerah  tropis  dan  sub tropis  (Liu  dkk. , 2006).  Pati  tahan  cerna ( resistant  starch )  yang  terdapat  dalam  umbi

## STUDI PENGARUH RASIO ….
gadung  bermanfaat  untuk  mengurangi  resiko obesitas  dan  diabetes  (Aprianita  dkk. , 2009). Selain  itu,  sebagai  sumber  karbohidrat,  umbi gadung  tidak  mengandung  gluten,  sehingga cocok  untuk  dikonsumsi  bagi  orang-orang  yang alergi  terhadap  gluten  dan  penderita Celiac Desease .  Masalah  utama  yang  berhubungan dengan terbatasnya pemanfaatan gadung sebagai bahan  makanan  bagi  manusia  adalah  adanya bahan  antinutrisi  yang  terkandung  di  dalamnya, yakni  hidrogen  sianida  (Edijala  dkk. , 1999). Metode pengolahan yang efektif untuk mengurangi  kandungan  racun  di  dalam  umbi gadung telah berhasil dilakukan hingga mencapai  nilai  yang  aman  untuk  dikonsumsi, yaitu  dengan  cara  perendaman  dalam  air mengalir  ( leaching )  yang  diikuti  dengan pengukusan (Kumoro dkk., 2011).
Tepung dari umbi-umbian, yang mengandung pati alami, telah banyak digunakan sejak  zaman  kuno  sebagai  bahan  baku pembuatan  berbagai  produk.  Pati  digunakan untuk  berbagai  fungsi  seperti  pengental, penstabil,  pemberi  tekstur,  pembentuk  gel  dan film,  enkapsulasi,  menjaga  kelembaban  dan memperpanjang  masa  simpan  (Singh  dkk. , 2004).  Pati  juga  digunakan  untuk  menjaga kelembaban  pada  makanan  yang  dipanggang, berperan  sebagai  zat anticaking pada baking powder dan  sebagai  media  pembentuk  pada permen (Considine, 1982). Namun, pemanfaatan pati yang terkandung dalam tepung alami masih sangat  terbatas  karena  sifat  fisik  dan  kimianya yang kurang sesuai untuk digunakan secara luas. Pati  alami  memiliki  beberapa  kelemahan  antara lain  tidak  tahan  terhadap  panas,  asam,  dan pengadukan,    kelarutan  yang  terbatas  pada  air, serta mudah mengalami sineresis dan retrogradasi.  Oleh  karena  itu,  modifikasi  secara kimia  perlu  dilakukan  agar  diperoleh  pati dengan  sifat-sifat  yang  dikehendaki  (Peltonen dan Harju, 1996).
Modifikasi  pati  dapat  dilakukan  secara kimia, fisika, dan enzimatik untuk meningkatkan sifat  fungsional  yang  diinginkan  (Ageboola dkk. , 1991). Salah satu pati yang dihasilkan dari modifikasi  secara  kimia  adalah  pati  asetat.  Pati asetat  diperoleh  dari  esterifikasi  pati  alami dengan  asam  asetat  (Jarowenko,  1986).  Pati asetat adalah pati ester dengan gugus asetil yang disubstitusikan  pada  suhu  rendah  (Singh  dkk. , 2004).  Modifikasi  pati  dengan  metode  asetilasi menghasilkan  pati  dengan  tingkat  kejernihan pasta,  kestabilan  dan  daya  tahan  terhadap retrogradasi  yang  lebih  tinggi.  (Ageboola  dkk. , 1991). Rutenberg dan Solarek (1984)
melaporkan  bahwa  masuknya  gugus  asetil  pada pati  dapat  mengurangi  kekuatan  ikatan  diantara molekul pati sehingga dapat  meningkatkan daya kembang  dan  kelarutan,  mengurangi  koagulasi pati,  dan  meningkatkan freeze  thaw  stability . Pati  asetat  banyak  digunakan  dalam  berbagai macam  makanan  termasuk  makanan  yang dipanggang,  pengisi pie ,  saus,  sup,  makanan beku,  makanan  bayi, salad  dressing ,  dan makanan ringan (Wurzburg, 1995).
Seperti  pada  umumnya  reaksi  kimia, reaksi asetilasi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti  konsentrasi  reaktan,  waktu  reaksi,  pH, dan  katalis  (Whistler  dan  Daniel,  1995),  yang pada  akhirnya  menentukan  jumlah  gugus  asetil yang  masuk  ke  dalam  molekul  pati.  Pada penelitian  ini  akan  dikaji  mengenai  pengaruh rasio reaktan (asam asetat:tepung), waktu reaksi, dan  pH  terhadap  sifat  fisiko  kimia  tepung gadung terasetilasi.

## METODE PENELITIAN Bahan dan Alat Penelitian
Bahan  baku  penelitian  ini  adalah  umbi gadung yang diperoleh dari petani Gunung Pati, Semarang, Jawa Tengah dalam bentuk kepingan siap  olah  menjadi  tepung.  Akuades  diperoleh dari Reverse  Osmosis  Unit yang  tersedia  di Jurusan  Teknik  Kimia,  Fakultas  Teknik, Universitas  Diponegoro.  Sementara  itu,  semua reagen kimia dengan kualitas analisis (≥99.90% b/b)  diperoleh  dari  distributor  resmi  Sigma- Aldrich Pte. Ltd.
Alat  utama  penelitian  pada  proses asetilasi  antara  lain hot  plate  magnetic  stirrer , peralatan  gelas,  pompa  hisap,    oven,  alat penggiling, loyang,  dan USA  standard  testing sieve ASTM E-11 specification ukuran 80 mesh. Alat  pada  analisa  sifat  fisikokimia  tepung gadung  yaitu  termometer,  pengaduk,  kompor listrik,  oven,  cawan  porselen,  tube,  mesin centrifuge ,  neraca  analitik,  dan  beberapa  set peralatan  analisis  kimia    yang  tersedia  di Laboratorium  Jurusan  Teknik  Kimia,  Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro.

## Metode Penelitian

## A. Modifikasi  Tepung  Umbi  Gadung  dengan Teknik Asetilasi
Asetilasi  dilakukan  dengan  mendispersikan  20 gram tepung gadung ke dalam 100 mL akuades. Kemudian  dilakukan  pengaturan  pH  sampai nilai tertentu (8, 9, dan 10) dengan penambahan NaOH  1  M. Slurry diaduk  selama  30  menit. Setelah  itu,  asam  asetat  dengan  rasio  tertentu 1:3, 1:4, dan 1:5 (berat asam asetat:berat tepung)
ditambahkan secara perlahan ke dalam campuran reaksi. pH campuran dijaga ke kondisi awal  dengan  penambahan  NaOH  1  M.  Reaksi dibiarkan  berlangsung  sesuai  dengan  waktu yang  diinginkan  (10,  20,  30,  40,  50,  dan  60 menit).  Reaksi  dihentikan  dengan  penambahan HCl  1  M  sampai  pH  5,5.  Tepung  terasetilasi kemudian  disaring  dan  dicuci  dengan  air  suling sebanyak  3  kali  dengan  rasio  tepung  :  air pencuci  sebesar  1:3  (b/v).  Tepung  dikeringkan pada  suhu  50 o C  dan  digiling  halus  hingga  80 mesh.  Tepung  yang  dihasilkan  selanjutnya dilakukan analisis terhadap nilai swelling power , solubility , dan derajat substitusi. Model kinetika reaksi disusun dan diselesaikan dengan menggunakan Microsoft Excel.

## B. Teknik Analisis
1)  Analisis Swelling Power Analisis swelling  power (Leach  dkk. , 1959) dilakukan  dengan  melarutkan  0,1  gram starch acetate dalam  10  mL  aquadest  dan  dipanaskan menggunakan water  bath dengan  temperatur 60 o C  selama  30  menit.  Kemudian  disentrifuge dengan  kecepatan  2500  rpm  selama  15  menit untuk  memisahkan  supernantant  dan  pasta  yang terbentuk. Swelling  power dihitung  dengan rumus sebagai berikut :
ing sampel berat pasta berat power swelling ker 
2)  Analisis Solubility Untuk  analisis  % solubility (Kiatponglarp , 2007), 0,1 gram starch acetate dilarutkan dalam 10  mL  aquadest  dan  dipanaskan  dalam water bath dengan  temperatur  60 o C  selama  30  menit. Kemudian disentrifuge dengan kecepatan selama
15  menit  untuk  memisahkan  supernatant  dan pasta  yang  terbentuk.  Supernantant  diambil sebanyak  10  mL  lalu  dikeringkan  dalam  oven dan dicatat berat endapan keringnya.
% 100 ker lub %   sampel berat ing endapan berat ility so

## 3) Analisis Derajat Substitusi
Analisis Derajat Substitusi mengikuti prosedur  dari  Sánchez-Rivera  dkk.  (2010).  Pati terasetilasi  ditimbang  sebanyak  1  gram  dan dilarutkan  dalam  50  mL  etanol  pada  suhu  50 o C selama  30  menit. Slurry pati  didinginkan  pada suhu  ruang,  ditambahkan  40  mL  KOH  0,5  M. Excess alkali dititrasi dengan 0,5 M HCl dengan menggunakan indikator phenolphthalein .
M N Vn Vo Asetil 100 043 , 0 ) ) (( %     
dimana:
Vo = volume HCl untuk titrasi blanko Vn = volume HCl untuk sampel M = massa sampel kering
Untuk derajat substitusi (DS) dihitung dengan persamaan sebagai berikut.
) % 42 ( 4300 % 162 Asetil Asetil DS    

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Reaksi  asetilasi  tepung  gadung  dilakukan dengan  pembuatan slurry tepung  gadung menggunakan air suling sebagai agen pendispersi, penambahan asam asetat glasial dan NaOH  sebagai  katalis.  Reaksi  dijalankan  pada suhu  lingkungan.  Data  hasil  penelitian  dapat dilihat pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Data swelling power, solubility, dan derajat substitusi tepung gadung asetat
Run Variabel Analisis Sifat Fungsional Rasio reaktan (b/b) pH Waktu reaksi (menit) Solubility (%) Swelling Power (g/g) Derajat Substitusi Bahan Baku 1 1:3 8 40
8 12 6,9 7,9 0,049 2 1:4 8 40 12 7,8 0,060 3 1:5 8 40 8 8,6 0,115 4 5 1:3 1:3 8 9 40 40 12 8 8 7,9 7,4 7,4 0,049 0,246 6 1:3 10 40 0,314 7 1:3 8 10 16 7,2 0,013 8 1:3 8 20 18 7,2 0,016 9 1:3 8 30 18,6 7,3 0,033 10 1:3 8 40 12 7,9 0,049 11 1:3 8 50 12 8,1 0,100 12 1:3 8 60 12 8,4 0,016

## STUDI PENGARUH RASIO ….
Pengaruh  Rasio  Reaktan  (Asam  Asetat Glasial : Tepung Gadung)

## Derajat Substitusi
Untuk  mengkaji  pengaruh  rasio  reaktan (asam  asetat  :  tepung  gadung)  terhadap  derajat substitusi  tepung  gadung  terasetilasi,  reaksi asetilasi  dijalankan  pada  suhu  kamar,  pH  reaksi 8,  dan  waktu  reaksi  40  menit.  Hasil  analisis derajat substitusi disajikan pada Gambar 3.1. Pada  Gambar  1  dapat  dilihat  bahwa  rasio  asam asetat  :  tepung  gadung  sebesar  1:5  memberikan nilai  derajat  substitusi  (DS)  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  rasio  1:4  dan  1:3.  Pada penelitian  ini,  nilai  DS  semakin  berkurang seiring  dengan  peningkatan  jumlah  asam  asetat yang  ditambahkan.  Hal  ini  sesuai  dengan penelitian  dari  Singh  dkk.  (2004)  yang melaporkan  bahwa  DS  pada  pati  kentang menjadi  berkurang  setelah  penambahan  asam asetat  lebih  lanjut    (di  atas  12%).  Rasio  asam asetat:tepung  gadung  yang  digunakan  pada penelitian  ini  setara  dengan  konsentrasi  asam asetat  dalam  pati  20-30%    (diatas  12%). Konsentrasi  gugus  asetil  pada  pati  asetat  yang semakin  berkurang,  dapat  disebabkan  karena terjadinya  hidrolisis  pati  ester  (pati  asetat)  atau reaksi  eliminasi  yang  menghasilkan    air  (dari pati dan produk samping esterifikasi) yang tidak dibuang  dari  reaktor  selama  reaksi  berlangsung (Luo dan Zhou, 2012).
Gambar 1. Grafik Rasio Reaktan vs Derajat Substitusi
Gambar 2. Grafik Rasio Reaktan vs Solubility

## Solubility
Untuk  mengkaji  pengaruh  rasio  reaktan (asam  asetat  :  tepung  gadung)  terhadap  nilai
solubility tepung  gadung  terasetilasi,  reaksi asetilasi  dijalankan  pada  suhu  kamar,  pH  reaksi 8,  dan  waktu  reaksi  40  menit.  Hasil  analisis solubility disajikan pada Gambar 2.
Pada  Gambar  2  dapat  dilihat  bahwa  semakin besar asam asetat glasial yang digunakan,  maka nilai solubility tepung  gadung  juga  semakin meningkat. Hal ini serupa dengan penelitian dari Singh  dkk.  (2004)  mengenai  asetilasi  tepung jagung  dan  tepung  kentang.  Substitusi  gugus asetil  pada  tepung  gadung  dapat  melemahkan ikatan  hidrogen  pada  molekul  pati  sehingga  air menjadi  lebih  mudah  berpenetrasi  ke  dalam granula  pati  dan  menyebabkan  keluarnya amilosa  dari  granula,  sehingga  nilai solubility pada pati asetat meningkat dari pati alaminya. Pada pembahasan sebelumnya mengenai pengaruh  rasio  reaktan  terhadap  nilai  derajat substitusi,  disebutkan  bahwa  pada  rasio  reaktan 1:5  dihasilkan  pati  asetat  dengan  nilai  derajat subtitusi  yang  paling  tinggi  dibandingkan  rasio reaktan  1:3  dan  1:4.  Dengan  tingginya  nilai derajat substitusi, berarti jumlah gugus hidroksil yang  tersubstitusi  juga  semakin  meningkat.  Hal ini  menyebabkan  peningkatan  sifat  hidrofobik (tidak  suka  air)  dari  pati  yang    pada  akhirnya dapat  mengurangi  kelarutan  pati  di  dalam  air (Luo dan Shi, 2012). Sehingga dalam penelitian ini,  pada  rasio  reaktan  1:5  (dengan  nilai  derajat substitusi  paling  besar)  memiliki  nilai solubility yang  lebih  kecil  dibandingkan  rasio  reaktan  1:3 dan 1:4.

## Swelling Power
Untuk  mengkaji  pengaruh  rasio  reaktan (asam  asetat  :  tepung  gadung)  terhadap  nilai swelling  power tepung  gadung  terasetilasi, reaksi  asetilasi  dijalankan pada  suhu  kamar,  pH reaksi  8,  dan  waktu  reaksi  40  menit.  Hasil analisis swelling  power disajikan  pada  Gambar 3, sebagai berikut :
Gambar 3. Grafik Rasio Reaktan vs Swelling Power
Swelling  power dari  tepung  gadung  setelah dimodifikasi dengan asam asetat glasial memiliki  nilai  yang  lebih  tinggi  dibandingkan
METANA, Vol. 11  No. 02, DESEMBER  2015, Hal. 33 - 40
dengan  tepung  alaminya.  Pada  Gambar  3  dapat dilihat bahwa nilai swelling power tertinggi dari tepung  gadung  asetat  di  dapatkan  pada  rasio reaktan  1:5.  Pada  pembahasan  sebelumnya mengenai  pengaruh  rasio  reaktan  terhadap  nilai derajat  substitusi,  disebutkan  bahwa  pada  rasio reaktan  1:5  dihasilkan  pati  asetat  dengan  nilai derajat subtitusi yang paling tinggi dibandingkan rasio  reaktan  1:3  dan  1:4.  Semakin  besar  nilai derajat  substitusi  berarti  semakin  banyak  gugus asetil  yang  masuk  ke  dalam  molekul  pati. Penggabungan  gugus  asetil  ke  dalam  molekul pati  dapat  mengurangi  interaksi  diantara molekul pati, dan  dapat meningkatkan akses air ke daerah amorf pati sehingga dapat meningkatkan  hidrasi  dan  pembengkakan  pada granula pati ( Xu dkk. , 2005).

## Pengaruh pH reaksi

## Derajat Substitusi
Untuk  mengkaji  pengaruh  pH  terhadap derajat  substitusi  tepung  gadung  terasetilasi, reaksi  asetilasi  dijalankan  pada  suhu  kamar, rasio  berat  asam  asetat  :  tepung  gadung  (1:3), dan waktu reaksi 40 menit. Hasil analisis derajat substitusi  disajikan  pada  Gambar  4,  sebagai berikut :

## Gambar 4. Grafik pH vs Derajat Substitusi
Pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa nilai derajat substitusi  semakin  meningkat  seiring  dengan meningkatnya  pH  reaksi.  Semakin  tinggi  pH, berarti semakin banyak NaOH yang ditambahkan.  Pada  penelitian  ini,  peningkatan nilai    derajat  substitusi  seiring  dengan peningkatan  pH  atau  jumlah  NaOH  yang ditambahkan,  sesuai  dengan  penelitian  dari  Xu dkk.  (2004)  mengenai  asetilasi  pada  pati maizena.  Natrium  hidroksida  pada  reaksi asetilasi  berperan  sebagai  katalis  yang  dapat mempengaruhi  pembengkakan  molekul  pati, sehingga  meningkatkan  kemampuan  difusi molekul  asetat  di  sekitar  pati  (Bayazed  dkk. , 1998).  Natrium  hidroksida    juga  berperan sebagai  inisiator  reaksi  dengan  membentuk  ion alkoholat  di  sepanjang  polimer  pati  yang  dapat mengaktifkan  gugus  hidroksil  pada  pati  (Funke
dan  Lindhauer,  2001)  dan  menyebabkan serangan  nukleofilik  pada  asam  asetat  (Jeon dkk. , 1999)

## Solubility
Untuk mengkaji pengaruh pH terhadap nilai solubility tepung  gadung  terasetilasi,  reaksi asetilasi dijalankan pada suhu kamar, rasio berat asam  asetat  :  tepung  gadung  (1:3),  dan  waktu reaksi  40  menit.  Hasil  analisis solubility disajikan pada Gambar 5, sebagai berikut :
Gambar 3.5 Grafik pH vs Solubility
Pada  Gambar  5  dapat  dilihat  bahwa pada pH 9 dan 10, kelarutan dari tepung gadung asetat  sama  dengan  tepung  gadung  aslinya. Reaksi asetilasi yang berjalan pada kondisi basa sedang  (pH  9-10),  tidak  merubah  kelarutan tepung gadung. Namun, asetilasi tepung gadung pada  kondisi  basa  rendah  (pH  8)  dapat menghasilkan  tepung  asetat  dengan  nilai solubility yang  lebih  tinggi  dibanding  tepung alaminya. Fenomena ini sesuai dengan penelitian dari Adebowale dkk. (2002) mengenai asetilasi pada tepung kacang tanah Bambarra. Pada  pembahasan  sebelumnya,  bahwa  kenaikan pH  menyebabkan  peningkatan  nilai  derajat substitusi.  Derajat  substitusi  terendah  hingga tertinggi  dari  penelitian  ini  yaitu  pada  pH  8,  9 kemudian  10.  Dengan  meningkatnya  derajat substitusi,  berarti  jumlah  gugus  hidroksil  yang tersubstitusi  juga  semakin  meningkat.  Hal  ini menyebabkan  peningkatan  sifat  hidrofobik (tidak  suka  air)  dari  pati  yang    pada  akhirnya dapat  mengurangi  kelarutan  pati  di  dalam  air (Luo  dan  Shi,  2012).  Penurunan  nilai solubility dari  tepung  asetat  merupakan  akibat  dari meningkatnya sifat hidrofobik pati.

## Swelling Power
Untuk mengkaji pengaruh pH terhadap nilai swelling  power tepung  gadung  terasetilasi, reaksi  asetilasi  dijalankan  pada  suhu  kamar, rasio  berat  asam  asetat  :  tepung  gadung  (1:3), dan waktu reaksi 40 menit.
Hasil  analisis swelling  power disajikan  pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik pH vs Swelling Power
Nilai swelling  power dari  tepung  gadung  asetat lebih  besar  dari  tepung  gadung  alaminya.  Pada Gambar  6  dapat  dilihat  bahwa  nilai swelling power tertinggi  ditemukan  pada  pH  8.  Hal  ini sesuai  dengan  penelitian  Hui  dkk.  (2009)  yang menyatakan  bahwa  pH  8  merupakan  kondisi reaksi  terbaik  untuk  reaksi  esterifikasi  pati kentang  dengan  reaktan  anhidrid  octenyl suksinat.
Pada penelitian Bhosale dan Singhal (2006) juga melaporkan  bahwa  pH  8  dipilih  sebagai  pH optimum  untuk  reaksi  esterifikasi  jagung  dan pati  amaranth  dengan  reaktan  berupa  anhidrid octenyl suksinat.
Pada  penelitian  ini,  terjadi  penurunan swelling power pada  pH  9  dan  10.  Olayide  (2004) melaporkan  bahwa  pada  kondisi  basa  (pH tinggi) akan terjadi gelatinisasi parsial pada pati. Gelatinisasi  merupakan  proses  pembengkakan granula dalam pati. Pembengkakan granula lebih lanjut,  menyebabkan  dinding-dinding  granula mulai  terpecah  dan  rusak,  sehingga  dapat menurunkan swelling  power (Vatanasuchart dkk. , 2005). Hal ini lah yang menyebabkan nilai swelling  power pada  pH  9  dan  10  lebih  rendah jika dibandingkan dengan pH 8.

## Pengaruh Waktu Reaksi

## Derajat Substitusi
Untuk  mengkaji  pengaruh  waktu  reaksi terhadap  derajat  substitusi  tepung  gadung terasetilasi, reaksi asetilasi dijalankan pada suhu kamar,  rasio  berat  asam  asetat  :  tepung  gadung (1:3),  dan  pH  reaksi  8.  Hasil  analisis  derajat substitusi  disajikan  pada  Gambar  7,  sebagai berikut :

## Gambar 7. Grafik waktu vs Derajat
Substitusi
Pada  Gambar  7  dapat  dilihat  bahwa  semakin lama  waktu  reaksi,  maka  nilai  derajat  substitusi (DS)  semakin  meningkat  sampai  rentang  waktu tertentu  (10-50  menit)  kemudian  menurun. Semakin  lama  waktu  reaksi,  semakin  banyak gugus  asetil  berdifusi  dan  teradsorpsi  pada permukaan pati (Khalil dkk. , 1995). Peningkatan derajat substitusi pada penelitian ini tidak linier. Reaksi berlangsung cepat di awal  dan menurun setelah reaksi 50 menit. Konsentrasi gugus asetil pada pati asetat yang semakin berkurang seiring dengan  meningkatnya  waktu  reaksi,  dapat  juga disebabkan karena terjadinya hidrolisis pati ester (pati  asetat)  atau  reaksi  eliminasi  yang menghasilkan  air (dari pati dan produk samping esterifikasi)  yang  tidak  dibuang  dari  reaktor selama  reaksi  berlangsung    (Luo  dan  Zhou, 2012).

## Solubility
Untuk  mengkaji  pengaruh  waktu  reaksi terhadap nilai solubility tepung gadung terasetilasi, reaksi asetilasi dijalankan pada suhu kamar,  rasio  berat  asam  asetat  :  tepung  gadung (1:3),  dan  pH  reaksi  8.  Hasil  analisis solubility disajikan pada Gambar 8, sebagai berikut :
Gambar 8. Grafik waktu vs Solubility Pada Gambar 8 dapat diamati bahwa pada rasio asam asetat: tepung gadung sebesar 1:3, semakin lama  waktu  reaksi,  maka  nilai solubility juga semakin  meningkat.  Hal  ini  dipengaruhi  oleh semakin besarnya % Asetil dan derajat substitusi (DS).  Substitusi  gugus  asetil  pada  tepung gadung dapat melemahkan ikatan hidrogen pada molekul  pati  sehingga  air  menjadi  lebih  mudah berpenetrasi  ke  dalam  granula  pati  dan menyebabkan  keluarnya  amilosa  dari  granula. Inilah  yang  menyebabkan  nilai solubility semakin  meningkat.  Namun  setelah  30  menit nilai solubility menjadi  menurun.  Hal  ini disebabkan  karena  jumlah  gugus  hidroksil (bersifat  hidrofil)  yang  tersubstitusi  juga semakin  meningkat.  Hal  ini  menyebabkan peningkatan  sifat  hidrofobik    dari  pati  yang pada  akhirnya  dapat  mengurangi  kelarutan  pati di dalam air (Luo dan Shi, 2012).

## METANA, Vol. 11  No. 02, DESEMBER  2015, Hal. 33 - 40

## Swelling Power
Untuk  mengkaji  pengaruh  waktu  reaksi terhadap  nilai swelling  power tepung  gadung terasetilasi, reaksi asetilasi dijalankan pada suhu kamar,  rasio  berat  asam  asetat  :  tepung  gadung (1:3),  dan  pH  reaksi  8.  Hasil  analisis swelling power disajikan pada Gambar 9 sebagai berikut :
Gambar 9. Grafik waktu vs Swelling Power
Seperti  yang  diharapkan, swelling  power dari tepung  gadung  asetat  akan  meningkat  seiring dengan  bertambahnya  waktu  reaksi.  Pada pembahasan  sebelumnya  mengenai  pengaruh waktu  reaksi  terhadap  nilai  derajat  substitusi, disebutkan  bahwa  semakin  lama  waktu  reaksi, maka  nilai  derajat  substitusi  (DS)  semakin meningkat. Semakin lama waktu reaksi, semakin banyak  gugus  asetil  berdifusi  dan  teradsorpsi pada  permukaan  pati  (Khalil  dkk. , 1995).
Penggabungan  gugus  asetil  ke  dalam  molekul pati  dapat  mengurangi  interaksi  diantara molekul pati, dan  dapat meningkatkan akses air ke daerah amorf pati sehingga dapat meningkatkan  hidrasi  dan  pembengkakan  pada granula pati (Xu dkk. , 2005).

## KESIMPULAN
Peningkatan  nilai swelling  power dan solubility dari  tepung  gadung  dapat  dilakukan dengan  metode  asetilasi  menggunakan  asam asetat glasial dan katalis NaOH. Pada penelitian ini, kondisi proses terbaik untuk produksi tepung gadung terasetilasi adalah pada rasio berat asam asetat:tepung  gadung  (1:3),  pH  8,0  dan  waktu reaksi  30  menit,  dimana  didapatkan  nilai swelling  power 7,3  g/g, solubility 18,6  %,  dan derajat substitusi sebesar 0,033.

## DAFTAR PUSTAKA
Adebowale,  K.O.,  Afolabi,  T.A.  and  Lawal, O.S., (2002), “ Isolation, chemical 335
modification  and  physicochemical characterisation of Bambarra
groundnut  (Voandzeia  subterranean)
starch  and  flour ”, Food  Chem. 78: 305-311.
Ageboola,  S.,  Akingbala,  J.O.  and  Oguntimein, G.B.,  (1991),  “ Physicochemical  and functional  properties  of  low  DS cassava starch acetates and citrates”, Starch/Starke . 43(2): 62-66.
Aprianita  A.,  Purwandari  U.,  Watson  B.  and
Vasiljevic T., (2009), “Physico-
chemical  properties  of  flours  and starches  from  selected  commercial tubers  available  in  Australia” , Int Food Res J . 16: 507-520 Asosiasi  Produsen  Tepung  Terigu  Indonesia (Aptindo).  (2011). Impor  Tepung Terigu  Turun  34,92% .  diakses  dari http://www.kemenperin.go.id/artikel/3 199/Impor-Tepung-Terigu-Turun- 34,92. [5 Januari 2014].
Bhosale,  R.  and  Singhal,  R.,  (2006), “Process optimization  for  the  synthesis  of octenyl  succinyl  derivative  of  waxy corn and amaranth starches” , Carbohydr Polym . 66: 521-527.
Considine,  D.M.  and  G.  Considine.  (1982).
Food and Food
Production Encyclopedia. :  New  York  :  Van Nonstran Reinhold Company.
Edijala,  J.K.,  Okoh,  P.N.  and  Aniyoro,  R., (1999), “Chemical  Assay  of  Cyanide Levels  of  Short  Time  Fermented Cassava  Products  in  The  Abraka Area  of  Delta  State,  Nigeria” , Food Chemistry . 64(1):107-110.
Funke, U. and Lindhauer, M.G., (2001), “Effect of reaction conditions and alkyl chain lengths on the properties of hydroxyalkyl starch ethers” , Starch/Stärke . 53:547-554.
Hui,  R.,  Chen,  Q.H.,  Fu,  M.L.,  Xu  Q.  and  He, G.Q., (2009), “Preparation  and properties of octenyl succinic anhydride  modified  potato  starch” , Food Chem . 114: 81-86.
Jarowenko,  W.  (1986). Acetylated  starch  and miscellaneous  organic  esters .  In: Wurzburg  OB  ed. Modified  starches: properties  and  uses .  Boca  Raton  : CRC Press.55:77.
Jeon,  Y.S.,  Viswanathan,  A.  and  Gross,  R.A., (1999), “Studies of
starch esterification: reactions with

## STUDI PENGARUH RASIO ….
alkenylsuccinates  in  aqueous  slurry systems” , Starch/Stärke . 51:90-93.
Khalil,  M.I.,  Hashem,  A.  and  Hebeish,  A., (1995), “Preparation and
Characterization  of  Starch  acetate” , Starch . 47: 394-398.
Kiatponglarp, W. (2007). Production of Enzyme Resistant Starch from Cassava Starch . Suranaree University of Technology: Ph.D. Thesis.
Kumoro,  A.,  Retnowati,  D.  S.  dan  Budiyati,  S., (2011)., “Removal  of  Cyanides  from Gadung  (Dioscorea  hispida  Dennts) Tuber  Chips  Using  Leaching  and Steaming  Techniques” , Journal  of Applied  Sciences  Research ,  2140-
2146.
Kumoro,  A.C.,  Retnowati,  D.S.,  Budiyati  C.S., Manurung,  T.  and  Siswanto,  (2012), “Water  solubility,  swelling  and gelatinization  properties  of  raw  and ginger oil modified Gadung (Dioscorea  hispida  Dennst)  flour” , Res  J  Appl  Sci  Eng  Technol .  4(17): 2854-2860.
Leach, H.W., McCowen, L.D. and Schoch, T.J.,
(1959), "Structure  of  The  Starch
Granules. In: Swelling and Solubility Patterns of Various Starches" , Cereal Chem . 36: 534 -544.
Liu Q., Donner E., Yin Y., Huang R.L. and Fan M.Z.,  (2006), “The  physicochemical properties  and  in  vitro  digestibility  of selected  cereals,  tubers,  and  legumes grown  In  China” , Food  Chem. 99: 470- 477.
Luo,  Z.G.  and  Shi,  Y.C.,  (2012), “Preparation of  acetylated  normal,  waxy  and  high amylose maize starch with intermediate  degrees  of  substitution in aqueous solution  and their properties” , J  Agric  Food  Chem .  60: 9468-9475.
Luo, Z.G. and Zhou, Z., (2012), “Homogeneous synthesis  and  characterization  of starch acetates in ionic liquid without catalyst” , Starke . 64:37-44.
Peltonen,  S.  and  Harju,  K.  (1996). Application and  methods  of  preparation  of  fatty
acid  esters  of  polysaccharides. (US Patent. 5: 589577).
Rutenberg, M.W. and Solarek, D. (1984). Starch derivatives:  Production  and  uses. In: Whistler RL, BeMiller JN, Paschall EF (ed)  Starch  chemistry  and  technology, 2nd  edn.  Academic  Press:  New  York, pp 311-388.
Sánchez-Rivera,  M.  M.,  Flores-Ramírez,  I.,
Zamudio-Flores, P. B., González-Soto, R.,  Rodríguez-Ambríz,  S.  L.  and Bello-Pérez, L.
A., (2010),
“Acetylation  of  banana  (Musa paradisiaca  L.)  and  maize  (Zea  mays L.)  starches  using  a  microwave heating  procedure  and  iodine  as catalyst:  Partial  characterization” , Starch/Stärke . 62:155–164.
Singh,  N.,  Chawla,  D.  and  Singh,  J.,  (2004),
“Influence  of  acetic  anhydride  on physicochemical,  morphological  and thermal properties of corn and potato starch” , Food Chem . 86: 601-608.
Vatanasuchart, N., O. Naivikul, S. Chaorenrein, and  K.  Sriroth,  (2005), “Molecular properties  of  cassava  starch  with different  UV  irradiaton  to  enhance baking  expansion” , Carbohydrate Polymer. 61: 80-87.
Whistler,  R.L.  and  Daniel,  J.R  (1995). Carbohydrates.  In:  Fennema  OR  ed. Food  chemistry .  New  York:Marcel Decker. 69-137.
Wurzburg, O.B. (1995).  Modified Starches. In:
Stephen, a.m. ed. Food Polysaccharides and Their Applications. New  York  :  Marcel Dekker, inc.
Xu,  Y.X.,  Miladinov,  V.  and  Hanna  M.A.,
(2004), "Synthesis and Characterization of Starch with High Substitution" , Cereal Chemistry .
81(6):735-740. Xu, Y. X., Dzenis, Y. and Hanna, M. A., (2005), “Water
solubility, thermal characteristics  and  biodegradability of  extruded  starch  acetate  foams” , Industrial  Crops  and  Products .  21, 361–368
.