Submitted : 9 Mei 2019 Revised : 24 Mei 2019 Accepted : 13 Juni 2019

## PEMBUATAN GLUKOSA DARI KULIT PISANG KEPOK (MUSA PARADISIACA L.) DENGAN PROSES HIDROLISIS
Agatha Permatasari Mayang 1* , Reni Puspita Sari 1 , Rif'an Fathoni 1 1 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman Jalan Sambaliung 9 Kampus Gunung Kelua, Samarinda, Kalimantan Timur 75119
* Email: agathapmayang@yahoo.com

## Abstrak
Kulit Pisang merupakan salah satu limbah yang dapat mencemari lingkungan sehingga perlu dimanfaatkan. Salah satu kandungan kulit pisang kepok adalah pati (karbohidrat). Pati kulit pisang dapat terkonversi menjadi gula dengan  metode  hidrolisis.  Penelitian  ini  bertujuan  mengkonversi  pati  kulit  pisang  kepok  menjadi  glukosa  dan mencari hasil optimal dari segi kadar glukosa, yield, dan pH. Proses hidrolisis menggunakan larutan H 2 SO 4 0,5 M dengan waktu reaksi selama 20, 40, 60, dan 80 menit serta massa pati kulit pisang kepok sebanyak 5, 10, dan 15 gram. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil optimal didapat pada massa 10 gram pati kulit pisang kepok di menit ke 60 dengan kadar glukosa sebesar 0,073 ppm, yield 2,4358 %, dan pH 6,5.
Kata Kunci: Glukosa, Hidrolisis, Kulit Pisang Kepok

## Abstract
Banana  peel  is  one  of  many  types  of  wastes  that  polluting  the  environment  and  thus  need  to  be  utilized.  One  of kepok banana peel composition is starch (carbohydrate), which can be converted into sugar by hydrolysis method. This study aims to asset the optimum condition to convert kepok banana peel starch to glucose, in term of glucose levels,  yield  and  pH.  The  hydrolysis  process  uses  H 2 SO 4 with  reaction  times  (20,  40,  80,  and  60  minutes)  and  the massof kepok banana peel starch (5, 10 and 15 grams). The results showed that the optimum condition were found to  be  10  grams  of  kepok  banana  peel  starch  at  60  minutes.  The  glucose  level,  yield,  and  pH  acquired  were  0.073 ppm, 2.4358% and 6.5, respectively.
Keywords: Glucose, Hydrolysis, Kepok banana peels

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip

## 1. PENDAHULUAN
Pisang  (Musaceaea  SP)  merupakan  buah  yang banyak  dikembangkan  di  seluruh  wilayah  Indonesia (Rismunandar,  1990).  Salah  satunya  adalah  pisang kepok.  Menurut  data  Direktorat  Jendral  Hortikultura, produksi pisang pada tahun 2016 mencapai 7.007.117 ton.  Besarnya  konsumsi  ini  menandakan  tingginya kebutuhan masyarakat Indonesia akan buah dan serat. Di  sisi  lain,  hal  ini  menimbulkan  dampak  baru,  yaitu banyaknya  limbah  kulit  pisang.  Bagian  yang  dapat dimakan  dari  buah  pisang  adalah dua  per tiga bagian dan  sepertiga  bagian  sisanya  merupakan  limbah pisang  (Munadjim,  1982).  Keberadaan  limbah  kulit pisang  ini  banyak  dijumpai  di  lingkungan  sekitar sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  pemanfaatan limbah  kulit  pisang  masih  kurang  maksimal  sehingga mencemari lingkungan.
Dalam  kulit  pisang  kepok  terkandung  berbagai macam  komponen,  salah  satunya  adalah  pati.  Pati berwujud  putih  bubuk  seperti  tepung.  Ditinjau  dari rumus  kimianya,  pati  merupakan  karbohidrat berbentuk  polisakarida  berupa  polimer  anhidro monosakarida  dengan  rumus  umum  (C 6 H 10 O 5 )n. Penyusun utama pati adalah amilosa dan amilopektin. Amilosa  tersusun  atas  satuan  glukosa  yang  saling berkaitan  melalui  ikatan  1-4  glukosida,  sedangkan amilopektin  merupakan  polisakarida  yang  tersusun atas 1-4α glikosida dan mempunyai rantai cabang 1-6 α glukosida (Kirk dan Othmer, 1954).
Umur  pisang  kepok  berpengaruh  terhadap komposisi  penyusun  kulit  pisang  kepok  yang  dapat dilihat  pada  Tabel  1.  Hardiman  (1982),  menjelaskan bahwa  tingkat  umur  pisang  kepok  berpengaruh  pada cita  rasa  tepung  dimana  semakin  bertambah  umur pisang, maka tepung yang dihasilkan pun akan terasa manis.
Tabel 1. Komposisi Pati dan Gula Berdasarkan
Tingkat Kematangan Kulit Pisang. Peel Color Starch (%) Reducing Sugar (%) Green 61,7 0,2 Green 58,6 1,3 Green trace of yellow 42,4 10,8 More green than yellow 39,8 11,5 More yellow than green 37,6 12,4 Yellow with a green tip 9,7 15,0 All Yellow 6,3 31,2 Yellow or a few brown spots 3,3 33,8 Yellow or many brown spots 2,6 33,6 (Lili, dkk., 1982)
Untuk  mendapatkan  pati  dari  kulit  pisang  kepok, maka  dilakukan  proses  hidrolisis.  Hidrolisis  adalah
suatu  reaksi  peruraian  antara  suatu  senyawa  dengan air  agar  senyawa  tersebut  pecah  atau  terurai.  Pada reaksi  hidrolisis  pati  dengan  air,  air  akan  menyerang pati  pada  ikatan1-4a  glukosida  menjadi  rantai  yang lebih  pendek  (Dlouhy  dkk.,  1948).  Hasilnya  berupa dekstrin,  sirup  atau  glukosa,  tergantung  pada  derajat pemecahan  rantai  polisakarida  dalam  pati.  Jika perbandingan suspensi dan waktu tepat, dekstrin yang terbentuk  akan  terhidrolisis  menjadi  glukosa (Muhaimin,  dkk.,  2017).  Hidrolisa  dengan  air  murni berlangsung  lambat  dan  hasil  reaksi  tidak  komplit, sehingga  perlu  ditambahkan  katalis  asam  untuk mempercepat  reaksi  dan  meningkatkan  selektivitas (Groggins, 1958).
Terdapat  banyak  faktor  yang  berpengaruh  pada proses  hidrolisis  pati,  diantaranya  perbandingan bahan  baku,  waktu  hidrolisis,  suhu,  konsentrasi katalis.  Jika  salah  satu  zat  pereaksi  dibuat  berlebihan jumlahnya  maka  keseimbangan  dapat  bergeser  ke arah kanan dengan baik. Oleh karena itu, suspensi pati yang kadarnya rendah akan memberi hasil yang lebih baik  dibandingkan  dengan  yang  kadarnya  tinggi (Groggins,  1958).  Sri  dkk.  (2010)  meneliti  tentang pengaruh  perbandingan  berat  padatan  dan  waktu reaksi  terhadap  gula  pereduksi  terbentuk  pada hidrolisis bonggol pisang menyatakan bahwa semakin kecil  perbandingan  padatan:air  gula  pereduksi,  maka hasil yang didapatkan cenderung mengalami kenaikan. Dengan  perbandingan  optimal  didapat  1:5  glukosa sebesar 13,080 gram/100 mL.
Semakin  lama  waktu  hidrolisis  maka  akan semakin  besar  pula  konsentrasi  glukosa  yang dihasilkan  begitu  juga  dengan  jumlah  yield.  Hal  ini telah dibuktikan oleh Novy dkk., (2015) menunjukkan bahwa  kadar  glukosa  tertinggi  pada  waktu  60  menit adalah  pada  temperatur  100 ° C dengan  kadar  glukosa yaitu 10,7 mg/mL pada rentang variasi 10-60 menit.
Pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Endang  dan Dwi  (2010)  mendapatkan  kadar  glukosa  tertinggi berada pada suhu 103 ° C pada rentang suhu 70-103 ° C. Sehingga  semakin  besar  suhu  maka  semakin  besar pula konstanta kecepatan reaksi sehingga reaksi dapat semakin  cepat  dan  kadar  glukosa  yang  terbentuk semakin banyak.
Semakin  besar  konsentrasi  katalis  maka  semakin banyak  konsentrasi  glukosa  yang  dihasilkan. Wicaksono  (2008)  melakukan  penelitian  pengaruh konsentrasi  katalis  (H 2 SO 4 ) terhadap  reaksi  hidrolisis polisakarida  dari  sampah  kota  (sayur  dan  buah). Dengan  konsentrasi  gula  terbanyak  dihasilkan  pada konsentrasi  katalis  1%  dalam  kisaran  0,25-1% (volume).
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  berbagai  variasi kondisi  reaksi  hidrolisis  kulit  pisang  kepok  agar didapatkan hasil yang optimal.
2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah labu  leher  tiga,  mantel  pemanas,  termometer,  oven dan  blender.  Bahan  yang  digunakan  pada  penelitian ini adalah Kulit pisang kepok, larutan H 2 SO 4 0,5 M, dan akuades.

## 2.2 Persiapan Sampel
Kulit  pisang  kepok  diperoleh  dari  penjual gorengan yang ada di kota Samarinda. Kemudian kulit pisang  kepok  dibersihkan,  lalu  dipotong  kecil-kecil dan  diblender.  Kulit  pisang  yang  telah  halus,  diperas, dan  disaring  sehingga  terdapat  endapan  pati, kemudian  endapan  pati  tersebut  dioven  hingga beratnya konstan.

## 2.3 Hidrolisis
Akuades sebanyak 200 mL dimasukkan ke dalam labu  leher  tiga  dan  dipanaskan  hingga  suhu  90 ° C menggunakan  mantel  pemanas.  Pati  kulit  pisang  (5, 10, dan 15 gram) dan katalis H 2 SO 4 0,5 M dimasukkan secara  bersamaan ke dalam labu leher tiga. Hidrolisis dilakukan selama 20, 40, 60, dan 80 menit.

## 3. PEMBAHASAN
Data  hasil  pengujian  kadar  glukosa  dengan memvariasikan  variabel  penelitian  waktu  dan  bahan baku ditunjukkan pada pada Tabel 2.
Tabel 2.  Hasil Pengamatan Hidrolisis Pati Kulit Pisang
Kepok Massa (gram) Waktu (menit) Yield (%) pH Kadar (ppm) 5 20 4,9354 5,88 0,075 40 4,9547 5,33 0,055 60 4,9626 5,64 0,069 80 4,9468 5,62 0,078 10 20 2,4193 6,30 0,054 40 2,4262 6,47 0,068 60 2,4358 6,50 0,073 80 2,4307 6,01 0,053 15 20 1,6367 5,90 0,064 40 1,6437 6,13 0,056 60 1,6400 6,00 0,058 80 1,6606 6,32 0,063 3.1  Pengaruh  Massa  Bahan  Baku  dan  Waktu Hidrolisis  Terhadap  Yield  pada  Proses  Hidrolisis Pati Kulit Pisang
Dari  Gambar  1  sampai  3  terlihat  bahwa  semakin besar  massa  bahan  baku  yang  diumpankan  dengan variabel  lain  dibuat  konstan,  maka  akan  semakin rendah yield yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan Jika salah  satu  zat  pereaksi  dibuat  berlebihan  jumlahnya maka  keseimbangan  dapat  bergeser  ke  arah  kanan dengan  baik.  Oleh  karena  itu,  suspensi  pati  yang kadarnya  rendah  akan  memberi  hasil  yang  lebih  baik
dibandingkan dengan yang kadarnya tinggi (Groggins, 1958).
Terlihat  pula  terjadi  kenaikan  yield  hingga  menit 20.  Peningkatan  nilai  yield  ini  disebabkan  karena katalis  akan  mempercepat  berlangsungnya  reaksi. Selain  itu,  dengan  meningkatnya  temperatur  akan memperluas permukaan partikel-partikel zat bereaksi sehingga  mempermudah  terjadinya  reaksi  antara  zat satu dengan zat lainnya (Levenspiel, 1972).
Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan bila  reaksi  berlangsung  secara  reversibel  (bolak- balik),  laju  reaksi  pembentukan  produk  sama  dengan laju  penguraian  reaktan.  Reaksi  yang  berlangsung  ke arah  kanan  (produk)  akan  berjalan  semakin  lambat karena  jumlah  reaktan  semakin  berkurang.  Pada  saat yang  sama,  mulai  terjadi  reaksi  yang  berlangsung  ke arah  kiri  (reaktan)  karena  jumlah  produk  semakin bertambah.  Suatu  reaksi  dapat  menjadi  reaksi kesetimbangan  bila  reaksi  baliknya  dapat  dengan mudah berlangsung secara bersamaan. Adapun faktor yang  mempengaruhi  kesetimbangan  reaksi  yaitu perubahan  suhu,  perubahan  tekanan/volume  dan perubahan  konsentrasi  (Sastrohamidjojo,  2005).  Hal inilah  yang  menyebabkan  terjadinya  fluktuasi  dan penurunan  yield  pada  ketiga  hasil  yang  didapatkan pada waktu di atas 20 menit.
Fluktuasi  dan  penurunan  yield  glukosa  ini  juga terlihat  pada  hasil  penelitian  oleh  Reza,  dkk.,  (2010) Yang meneliti tentang hidrolisis termal dengan bahan baku  eceng  gondok  serta  Henry,  dkk.,  (2010)  yang meneliti tentang hidrolisis termal  dengan bahan baku kertas  bekas.  Hal  ini  dapat  disebabkan  oleh ketidakstabilan kondisi operasi dimana suhu hidrolisis yang  selalu  berubah  sehingga  sulit  dicapai  suhu konstan yang diinginkan setiap menitnya.
Gambar 1. Hasil uji yield dengan variasi waktu pada rasio berat bahan baku 5 gram 0 2 4 6 8 0 20 40 60 80 Y ie ld ( % ) Waktu (menit)

## Gambar 2. Hasil uji yield dengan variasi waktu pada
rasio berat bahan baku 10 gram
Gambar 3. Hasil uji yield dengan variasi waktu pada rasio berat bahan baku 15 gram

## 3.2  Pengaruh  Rasio  Bahan  Baku  dan  Waktu
Hidrolisis Terhadap pH pada Proses Hidrolisis Pati Kulit Pisang
Pada Gambar 4, pH mengalami nilai penurunan di menit 20 hingga 40, lalu mengalami kenaikan di menit 60  dan  cenderung  stabil  hingga  menit  80.  Sedangkan pada gambar 5 dan 6 pH mengalami kenaikan hingga menit ke 60 dan turun pada menit  ke 80, tetapi pada gambar  6  terjadi  penurunan  pH  di  menit  ke  60  lalu kembali  naik  pada  menit  ke  80.  pH  mempengaruhi kadar glukosa yang dihasilkan karena semakin rendah pH maka kadar glukosa yang dihasilkan juga semakin rendah (Retno, 2017).
Gambar 4. Hasil uji pH dengan variasi waktu pada rasio berat bahan baku 5 gram
Gambar 5. Hasil uji pH dengan variasi waktu pada rasio berat bahan baku 10 gram
Gambar 6. Hasil uji pH dengan variasi waktu pada

## rasio berat bahan baku 15 gram
3.3  Pengaruh  Rasio  Bahan  Baku  dan  Waktu Hidrolisis  Terhadap  Kadar  Glukosa  pada  Proses Hidrolisis Pati  Kulit Pisang Hasil  percobaan  dapat  dilihat  pada  Tabel  1  dan Gambar 7-9 berikut ini. Dari Tabel 1 dan Gambar 7-9 dapat  dilihat  bahwa  semakin  kecil  perbandingan padatan:air, glukosa yang didapatkan semakin banyak. Gambar  7  memperlihatkan  pada  5  gram  berat  pati, gula pereduksi yang didapatkan cenderung mengalami kenaikan  sampai  dengan  waktu  reaksi  20  menit.  Dan di menit 40 kadar gula mengalami penurunan. Hal ini disebabkan  karena  pada  waktu  kurang  dari  20  menit glukosa  yang  semula  belum  banyak  terbentuk  mulai banyak  terbentuk  hingga  waktu  reaksi  20  menit. Dan pada  waktu  di  atas  40  menit,  kadar  gula  pereduksi cenderung  mengalami  kenaikan  hingga  hasil maksimal.  Sama  halnya  seperti  gambar  7,  pada Gambar  9  memperlihatkan  15  gram  berat  pati,  gula pereduksi  mengalami  penurunan  pada  menit  ke  40 dan cenderung naik hingga hasil maksimal.
Sedangkan pada Gambar 8 dengan berat padatan 10  gram,  kadar  gula  pereduksi  yang  didapatkan cenderung  mengalami  kenaikan  hingga  waktu  reaksi 60  menit.  Dan  menurun  hingga  menit  ke  80.  Pada waktu  reaksi  di  atas  20  menit  mengalami kecenderungan  naiknya  kadar  gula  pereduksi  yang didapat.  Hal  ini  disebabkan  masih  berlangsungnya reaksi  hidrolisis  dari  selulosa  yang  ada  dalam  bahan menjadi gula.
Salah  satu  penyebab  kadar  glukosa  mengalami peningkatan  seiring  meningkatnya  waktu  hidrolisis
0 2 4 6 8 0 20 40 60 80 Y ie ld ( % ) Waktu (menit) 0 2 4 6 8 0 20 40 60 80 Y ie ld ( % ) Waktu (menit) 0 2 4 6 8 0 20 40 60 80 pH Waktu (menit)
0 2 4 6 8 0 20 40 60 80 pH Waktu (menit) 0 2 4 6 8 0 20 40 60 80 pH Waktu (menit)
adalah  suhu  operasi  yang  fluktuatif.  Karena  suhu mempengaruhi  perolehan  kadar  glukosa.  Semakin tinggi suhu reaksi maka, kadar glukosa yang diperoleh semakin  besar  (Endang  dkk.,  2010).  Reaksi  hidrolisis merupakan  reaksi  endotermis  sehingga  memerlukan panas  untuk  dapat  bereaksi.  Tetapi,  jika  suhu  terlalu tinggi,  maka  katalis  (H 2 SO 4 )  akan  menguap  yang mengakibatkan melambatnya reaksi hidrolisis tersebut  yang  juga  akan  berakibat  pada  konsentrasi glukosa  yang  diperoleh  (Supranto,  1998).  Apabila kenaikan  glukosa  yang  terbentuk  cenderung  mulai konstan,  hal  ini  menunjukkan  reaktan  sudah  hampir terkonversi  semua  menjadi  glukosa  (Jatmiko  dkk., 2011).

## Gambar 7. Hasil uji kadar glukosa dengan variasi
waktu pada rasio berat bahan baku 5 gram
Gambar 8. Hasil uji kadar glukosa dengan variasi waktu pada rasio berat bahan baku 10 gram
Gambar 9. Hasil uji kadar glukosa dengan variasi waktu pada rasio berat bahan baku 15 gram

## 4. KESIMPULAN
Hasil  optimal  untuk  uji  yield,  pH,  dan  kadar glukosa adalah dengan massa bahan baku 10 gram dan waktu selama 60 menit.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Endang,  M.;  Setyawardhani,  D.,  Pengaruh  Variasi Temperatur dan Konsentrasi Katalis Pada Kinetika Reaksi  Hidrolisis  Tepung  Kulit  Ketela  Pohon, Ekuilibrium, 2010, 9 (1), 23-27.
Groggins,  P.H.,  Unit  Process  in  Organic  Synthesis,  Mc Graw Hill Book Company, New York, 1958.
Hardiman,  Ciri  Jenis  dan  Cara  Pembuatan  Tepung
Pisang Dan Resep Penggunaan. Fakultas Teknologi Pertanian UGM, Yogyakarta, 1982. Henry,  A.S.;  Henry,  H.;  Buana,  G,  Optimisasi  Proses Hidrolisis  Kertas  Bekas  dengan  Menggunakan Metode Hidrolisis Termal, Pengembangan Teknologi  Kimia  untuk  Pengolahan  Sumber  Daya Alam Indonesia, Yogyakarta, 2010. Jatmiko,  W.;  Wusana,  A.W.;  Yulian,  A.R.;  Atika,  K., Pengaruh Suhu Terhadap Kadar Glukosa Terbentuk  Dan  Konstanta  Kecepatan  Reaksi  Pada Hidrolisis  Kulit  Pisang.  Pengembangan  Teknologi Kimia  untuk  Pengolahan  Sumber  Daya  Alam Indonesia, Yogyakarta, 2011.
Kirk,  R.E.;  Othmer,  D.F.,  Encyclopedia  of  Chemical
Technology,  Interscience  Incyclopedia  Inc,  New York, 1951, vol. 5, hal. 781-790.
Levenspiel,  O.,  Chemical  Reaction  Engineering  2nd,
John Willey and Sons, New York, 1972. Lili, C.Y.;  Chang,  S.M.;  Young,  Y.L.,  Investigation  of the Physical  and  Chemical  Properties  of  Banana Starches,  Journal  of  food  Science,  1982,  47,  1493- 1497.
Muhaimin,  B.W.;  Rahma,  N.P.;  Rika,  R.;  Yorfan,  R., Penentuan  Kadar  Glukosa  Pada  Reaksi  Hidrolisis Daun  Nanas  dengan  Katalis  dan  Tanpa  Katalis H 2 SO 4 ,  Prosiding  Seminar  Nasional  Kimia, Universitas Semarang, Surabaya, 2017. Munadjim,  Teknologi  Pengolahan  Pisang,  PT Gramedia, Jakarta. 1988.
Novy,  S.;  Meriatna,  H.,  Kinetika  Kulit  Pisang  Kepok
Menjadi  Glukosa  menggunakan  Katalis  Asam Klorida,  Jurnal  Teknologi  Kimia  Unimal  4,  2010, 51-65.
Retno,  W.,  Pengaruh  Suhu,  Ph,  Waktu  Hidrolisis,  dan Konsentrasi  H 2 SO 4 Terhadap  Kadar  Glukosa  yang dihasilkan  Oleh  Limbah  Kulit  Kakao,  Fakultas Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta, 2017.
Reza,  M.;  Yoke,  A.;  Buana,  G.,  Optimasi  Proses
Perlakuan  Awal  dalam  Menyingkap  Fraksi Hemiselulosa Eceng Gondok Menggunakan Metode Hidrolisis Termal, Pengembangan Teknologi Kimia untuk  Pengolahan  Sumber  Daya  Alam  Indonesia,
Yogyakarta, 2010.
Rismunandar,  Bertanam  Pisang,  CV  Sinar  Baru,
Bandung, 1990. 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0 20 40 60 80 Ka d ar G lu k osa ( p p m ) Waktu (menit) 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0 20 40 60 80 Ka d ar Gl u k os a ( p p m ) Waktu (menit) 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0 20 40 60
80
Ka d ar G lu k osa ( p p m )
Waktu (menit)
Sastrohamidjojo,  H.,  Kimia  Dasar  Edisi  ke-2,  Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, 2005.
Sri,  R.G.;  Sri,  P.;  Budi,  W.B.;  Setiawan;  Hidayat,  M., Pengaruh Perbandingan Berat Padatan dan Waktu Reaksi  Terhadap  Gula  Pereduksi  Terbentuk  Pada Hidrolisis  Bonggol  Pisang,  Jurnal  Teknik  Kimia Indonesia, 2010, vol. 9, 77-82.
Wicaksono,  D.R.,  Pengaruh  Konsentrasi  Katalis  H 2 SO 4 Terhadap  Reaksi  Hidrolisis  Polisakarida  Dari Sampah Kota (Sayur dan Buah), Info-Teknik, 2008, vol. 9, 31-35.