## MODIFIKASI PATI BIJI ALPUKAT (PERSEA AMERICANA MILL.) MENGGUNAKAN RAGI TAPE (SACCHAROMYCES CEREVISAE)
I Sukma, Mohammad Fuad Fauzul Mu'tamar * , Asfan Asfan
Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Universitas Trunojoyo Madura Email : mfuadfm@gmail.com

## ABSTRACT
Avocado seed   has  many useful substances such  as starch, Avocado seeds also have a starch percentage 23%. Natural starch has a limited application because it not applicative. Because of this, modification was required to improve the function of the starch, which is by modifying the starch with fermentation. The factors that influence the material modification process are yeast concentration and fermentation duration. The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  effect  of  yeast  concentration  and duration of fermentation on types of avocado seed starch. The study design used by Factorial  Design  (RALF)  with  two  factors:  yeast  concentration  0%,  6%,  8%  and fermentation  time  24  hours,  48  hours,  72  hours.  The  research  parameters  included measuring gelatiniation time, gelatinasation temperature measurement, pH test and viscosity test. The results showed that the fermentation time with yeast concentration have a significant effect on pH of the material, gelatinization temperature, viscosity and starch granules. Based on the pH test parameters, the starch which had the lowest pH  was  8%  yeast  measurement  with  72  hours  fermentation  time  (zc)  that  is  5.4.
Keyword: avocado seed starch, yeast concentration, time  fermentation

## PENDAHULUAN
Buah alpukat (Persea americana mill.) merupakan  buah  yang  memiliki  banyak manfaat.  Data  yang  disajikan  oleh Statistics  Division  Of  The  Food  And Agriculture  Organization  Of  The  United Nations, melaporkan bahwa total produksi buah alpukat dunia dari tahun 1993 sampai 2013 sejumlah  4,71 juta ton.   Sedangkan berdasarkan data yang disajikan Direktorat Jenderal Hortikultura tahun 2014, produksi buah alpukat di Indonesia sebesar 307,318 ton.  Bagian  yang  dikonsumsi  dari  buah alpukat adalah bagian daging buahnya saja. Sedangkan bagian kulit dan biji dikatagorikan  sebagai  limbah.  Pertanian yang  dibuang  tanpa  aplikasi  lebih  lanjut. Persentase berat  buah biji  alpukat  sekitar 13% dari total berat segar buah. Maka jika diasumsikan  berdasarkan  total  produksi buah  alpukat  di  Indonesia,  maka  jumlah
biji alpukat yang dibuang pada tahun 2014 adalah 39,951 ton.
Biji  alpukat  yang  dianggap  limbah, memiliki  kandungan  pati  sebesar  23% (Candra et al, 2013). Kandungan pati yang cukup  tinggi  ini  memungkinkan  pati  biji alpukat  untuk  dijadikan  alternatif  sumber pati  sebagai  bahan  baku  produk  bernilai tambah.  Pati  biji  alpukat  di  kondisi alaminya  cukup  sulit  untuk  diaplikasikan dalam pembuatan produk tertentu misalnya dibuat  edible  film.  Pati  untuk  edible  film harus  memiliki  daya  lekat  dan  daya elastisitas  yang  tinggi,  sehingga  sebelum pati  tersebut  digunakan  perlu  dilakukan modifikasi  pati  agar  bisa  diaplikasikan. Modifikasi pati biasanya dilakukan dengan perlakuan  khusus,  salah  satunya  dengan proses  fermentasi  untuk  meningkatkan fungsionalitas pati.
Berdasarkan  uraian  tersebut,  limbah biji alpukat yang melimpah dapat dimanfaatkan  menjadi  alternatif  pati. Proses  fermentasi  biasanya  dilakukan dengan  memanfaatkan  mikroorganisme tertentu untuk merombak karakteristik pati yang terbentuk. Salah satu mikroorganisme yang digunakan adalah ragi tape. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan proses  fermentasi  terhadap  biji  alpukat menggunakan  ragi  tape.  Hasil  penelitian diharapkan dapat mengetahui karakteristik pati  biji  alpukat  termodifikasi  sehingga bias  diaplikasikan  lebih  lanjut  sesuai dengan kebutuhan masyarakat.

## METODE
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan di penelitian  ini  adalah  timbangan  analitik, pisau,  blender,  kain  saring,  loyang, baskom, plastik penyimpanan, ayakan 100 mesh, cabinet dryer, box plastik, panci, dan sendok,  hot  plate,  beaker  glass,  spatula, viscometer  Rion  VT-04,  pHmeter,  kaca preparat, Termometer,
Stopwatch, Microscope, pipet, enlenmayer, gelas ukur,
kompor gas, panci dan sendok.
Bahan yang digunakan pada penelitian  ini  adalah  biji  alpukat  dari limbah penjual jus di Kabupaten Bangkalan, ragi Saccharomycaes cerevisae , aquades dan air.

## Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan selama 3 bulan di semester  kedua  tahun  2018  yaitu  pada bulan  Mei  sampai  dengan  Juli  2018. Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium Teknologi  Industri  Pertanian,  Fakultas Pertanian, Universitas Trunojoyo Madura. Adapun  laboratorium  yang  digunakan meliputi  Laboratorium  Rekayasa  Proses dan Laboratorium Analisis Mutu.

## Prosedur Penelitian

## Proses ekstraksi pati biji alpukat
Proses ekstraski biji alpukat dilakukan dengan metode ektraksi pati dari singkong
yaitu  dengan  cara  merajang  bahan  dan dihaluskan  menggunakan  blender  dengan perbandingan  air  dan  bahan  1:1.  Setelah bubur  biji  sudah  didapatkan  maka dilakukan pemerasan menggunakan kertas saring.  Hasil  suspense  Pati  biji  alpukat kemudian di fermentasi menggunakan ragi dengan  konsentrasi  6%  dan  8%  dengan lama fermentasi 24 jam, 48 jam dan 72 jam. Setelah  pengendapan,  maka  dilalukan pembilasan  dan  diendapkan  kembali selama  24  jam.  Endapan  yang  diperoleh kemudian  dikeringkan  dengan  suhu  600C dengan  waktu  4  jam.  Pati  yang  sudah kering  kemudian  dihaluskan  dan  diayak dengan ayakan 100 mesh.

## Proses pembuatan gel pati biji alpukat
Pada  Proses  pembuatan  gel,  bahan utama  yang  dibutuhkan  adalah  pati  biji alpukat  dan  aquades  yang  dipanaskan. Pemanasan  dilakukan  hingga  seluruh bagian bahan menjadi gel. Proses pemanasan dilakukan secara tidak langsung  yaitu  menggunakan  water  bath dengan perbandingan pati: aquades sebesar 1:5.

## Pengukuran Waktu Gelatinisasi
Analisa  waktu  gelatinisasi  dilakukan dengan  mencampur    pati  biji  alpukat dengan aquades dengan perbandingan 1:5, kemudian dilakukan proses pemanasan dan diukur  menggunakan  stopwatch  pada  saat pemasakan  pati.  Pati  dikatakan  masak apabila granula pati pecah dan membentuk gel  kemudian  dicatat  waktunya  sebagai waktu gelatinisasi.

## Pengukuran Suhu Gelatinisasi
Analisa  suhu  gelatinisasi  dilakukan dengan  menggunakan  thermometer  pada saat  pemasakan  pati.  Setelah  granula  pati pecah  dan  membentuk  gel  pemanasan dihentikan  dan  dicatat  pada  suhu  berapa pasta mencapai gelatinisasi terbaik.

## Pengujian pH
Gel  pati  biji  alpukat  diuji  pH  nya dengan  menggunakan  pH  meter  digital. Setiap  pengukuran  pH  dilakukan  dengan menggunakan  sampel  sebanyak  4  gram dengan aquades 4 ml. Sampel dan aquades kemudian  dimasukkan  pada  beaker  glass. Pengukuran pH dilakukan secara berurutan berdasarkan  kode  sampel.  pH  meter  yang telah digunakan untuk mengukur pH harus selalu  kalibrasi  lagi  dengan  larutan  buffer untuk  mendapatkan  nilai  yang  sesuai dengan larutan buffernya.

## Pengujian  viskositas.
Pengujian  viskositas  gel  dilakukan dengan menggunakan viscometer VT-03F. Sampel sebanyak 150gr dimasukkan dalam beaker  viscometer.  Dalam  uji  ini  probe
yang  digunakan  adalah  probe  nomor  3 angka dimulai dari 100 d.Pa.s

## Granula Pati
Pengujian  granula  pati  biji  alpukat setiap variasi sampel ditimbang sebanyak 1 gram  kemudian  ditambahkan  aquades sebanyak  2  ml.  Teteskan  sampel  pada masing-masing  preparat yang  sudah dilabeli  sesuai  sampel  kemudian  lihat bentuk granula pati menggunakan mikroskop.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Waktu Gelatinisasi Pati
Waktu  gelatiniasi  adalah  waktu  yang dibutuhkan  granula  untuk  menyerap  air sampai  granula  membengkak  dan  pecah. Gambar 1 adalah hasil pengamatan waktu gelatinisasi pati biji alpukat termodifikasi.

## Gambar 1 Grafik Waktu Gelatinisasi Pati Biji Alpukat Termodifikasi
Waktu gelatinisasi
mengalami penurunan  pada  perlakuan  tertentu.  Pati dengan  perlakuan  fermentasi  72  jam dengan konsentrasi  ragi  8% menunjukkan waktu  gelatinisasi  etrcpat  dengan  waktu 4.2 menit Waktu gelatinisasi yang singkat disebabkan oleh granula pati menyerap air dengan  cepat  sehingga  granula  pati mengalami  pembengkakan  dan  pecah. Pecahnya  granula  pati  menyebabkan  pati tergelatinisasi. Pati yang cepat
tergelatinisasi  akan  berdampak  pada produk yang dihasilkan. (Taylor, 2003). Suhu Gelatiniasi Pati Biji Alpukat Suhu gelatinisasi pada pati biji alpukat termodifikasi cenderung meningkat (Gambar  2).  Suhu  gelatinisasi  menurun pada jam 24-72 dengan kontrol
(konsentrasi  ragi  0%).  Semakin  lama fermentasi menyebabkan pelemahan struktur  granula  menjadi  amorf  karena leaching  (peluruhan).  Perendaman  ini menyebabkan  pati  biji  alpukat  mudah mengembang  dan  partikel  pati  yang dihasilkan  mudah  tergelatinisasi  sehingga suhu  gelatinisasi  menurun  (Aini,  2010). Pada  fermentasi  dengan  waktu  24-72  jam dengan  konsentrasi  ragi  6%  dan  8%  suhu
0 1 2 3 4 5 6 7 24 Jam 24 Jam 24 Jam 48 Jam 48 Jam 48 Jam 72 Jam 72 Jam 72 Jam 0% 6% 8% 0% 6% 8% 0% 6% 8% W A KT U G EL A TIN IS A SI (ME N IT ) Waktu Gelatinisai Ulangan 1 Waktu Gelatinisai
Ulangan  2
Waktu Gelatinisai
Ulangan 3
Waktu Gelatinisai Rata-
rata
mengalami  kenaikan  secara  signifikan. Suhu  tertinggi  didapatkan  dari  perlakuan konsentrasi ragi 8% (Z) dengan fermentasi 72  jam  (C)  suhu  gelatinisasi  yang  dicapai adalah  sebesar  85°C.  Meningkatnya  suhu gelatinisasi  ini  disebabkan  oleh  kompleks amilosa  yang  terbentuk  menyebakan pengembangan  terhambat  sehingga  suhu gelatinisasi meningkat.
Meningkatnya suhu gelatinasasi seiring  dengan  penambahan  konsentrasi ragi  dan  lama  fermentasi  menunjukkan
kecocokan  laporan  Glicksman  (1969) bahwa  suhu  gelatinisasi  dipengaruhi  oleh protein  dalam  bahan,  ukuran  molekul amilosa,  amilopektin  serta  keadaan  media pemanasan.  Kadar  protein  yang  tinggi membentuk  kompleks  dengan  amilosa sehingga  membentuk  endapan  yang  tidak larut dan menghambat pengeluaran amilosa  dari  granula.  Dengan  demikian diperlukan  energi  yang  lebih  besar  untuk melepas amilosa sehingga suhu gelatinisasi yang dicapai akan lebih tinggi.
Gambar 2 Grafik Pengukuran Suhu Gelatinisasi Pati Biji Alpukat
pH Pati Biji Alpukat Pati biji alpukat termodifikasi memiliki pH bahan cenderung naik (Tabel 1). Dalam penelitiannya Wignyanto (2001) melaporkan bahwa jumlah sel
Saccharomyces  cerevisiae akan  semakin meningkat seiring dengan lama fermentasi hal  ini  disebabkan  oleh  konsentrasi  gula reduksi dan peningkatan konsentrasi etanol dalam bahan. Meningkatknya etanol dalam bahan  menyebabkan    keasaman  dan  suhu media cenderung meningkat selama fermentasi.
Tabel  1  Pengaruh  konsentrasi  ragi  terhadap  ph gelatinisasi pati biji   alpukat termodifikasi
Konsentrasi Ragi  pH Gelatinisasi Pati X (0%) 5.74444 a Y (6%) 5.7556 b Z (8%) 5.7778 c
Keterangan:  Nilai  rata-rata  yang  ditandai  dengan  huruf  yang sama  menunjukkan  tidak  berbeda  nyata  pada  taraf  5%  Uji
Tukey .
Sesuai dengan penelitian yang dilakukan  Armata  et  al.  (2013),  bahwa aktivitas Saccharomyces
cerevisiae berpengaruh pada pH bahan yang dihasilkan semakin tinggi konsentrasi ragi maka  pH  bahan  semakin  meningkat.  pH tertinggi  diperoleh  dari  gelatinisai  pati konsentrasi 8%. Hasil  uji Tukey pengaruh konsentrasi ragi terhadap waktu
gelatinisasi  pati  biji  alpukat  termodifikasi menunjukkan  bahwa  konsentrasi  ragi  0% dan  6%  berbeda  nyata.  Konsentrasi  ragi 0%  dan  8%  berbeda  nyata.  Konsentrasi ragi 6% dan 8% berbeda nyata.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 24 Jam 24 Jam 24 Jam 48 Jam 48 Jam 48 Jam 72 Jam 72 Jam 72 Jam 0% 6% 8% 0% 6% 8% 0% 6% 8% S UH U G EL A T INISA S I ( 0 C) Suhu Gelatinisasi Ulangan 1
Suhu Gelatinisasi Ulangan  2
Suhu Gelatinisasi Ulangan 3 Suhu Gelatinisasi Rata- rata
Tabel  2  Pengaruh  lama  fermentasi  terhadap  pH gelatinisasi pati bij alpukat termodifikasi
Lama Fermentasi  pH  Gelatinisasi Pati 24 Jam 5.4889 a 48 Jam 5.6667 b 72 Jam 6.1222 c
Keterangan:  Nilai  rata-rata  yang  ditandai  dengan  huruf  yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% Uji Tukey.
Hasil  uji  Tukey  pengaruh  lama fermentasi terhadap pH gel pati biji alpukat termodifikasi (Tabel 2) juga menunjukkan bahwa  perlakuan  lama  fermentasi  24  jam menunjukkan  perbedaan  nyata  dengan perlakuan lama fermentasi 48 jam. Begitu juga  pada  perlakuan  lama  fermentasi  24 jam  dengan  lama  fermentasi  72  jam. Semakin lama waktu fermentasi maka pH bahan  akan  semakin  menurun  (Azizah, 2012)

## Viskositas Pati Biji Alpukat
Fermentasi  pati  biji  alpukat  dengan konsentrasi ragi 6% dan 8% pada jam 44- 72 menyebabkan viskositas gel cenderung menurun (Tabel 3). Hal ini sejalan dengan hasil  penelitian  Kustyawati  (2013)  yang menyatakan bahwa penyebab menurunnya viskositas  bahan  adalah  pertumbuhan kolonisasi Saccaromycaes cerevisiae yang memproduksi  enzim  amilase  sehingga menyebabkan terjadinya hidrolisis amilosa. Amilosa terhidrolisis menyebabkan viskositanya menurun.
Tabel  3  Rata-rata  viskositas  gelatinisasi  pati  biji alpukat  sebagai  efek  interaksi  antara  konsentrasi dan fermentasi
Konsentrasi  Fermentasi Viskositas 0% 24 Jam 156.667 a 48 Jam 170 a 72 Jam 200 a 6% 24 Jam 356.667 b 48 Jam 323.333 b 72 Jam 290 b 8% 24 Jam 390 b 48 Jam 300 b 72 Jam 300 b
Keterangan:  angka  dengan  huruf  yang  berbeda menunjukkan berbeda nyata (P≤0,05).
Interaksi  antara  konsentrasi  ragi  dan lama  fermentasi  menunjukkan  perbedaan nyata  pada  sampel  konsentrasi  ragi  0% dengan  sampel  konsentrasi  ragi  8%  dan tidak  menunjukkan  perbedaan  nyata dengan  sampel  lainnya.  Faktor  yang mempengaruhi    viskositas  pati  salah satunya adalah suhu gelatinisasi dan bahan yang ditambahkan.

## Granula Pati Biji Alpukat
Ukuran  granula  berperan  penting dalam proses pengolahan, berkaitan dengan  suhu  gelatinisasi  atau  kebutuhan energi  yang diperlukan  Struktur pati  yang rapat  mempunyai  daya ikat  air  yang lebih tinggi,  selain  itu  terjadi  pemutusan  ikatan hidrogen pada rantai linier dan berkurangnya  daerah  amorf  yang  mudah dimasuki air. Struktur fisik pati, dalam hal ini adalah granula pati, mempengaruhi sifat pati  ketika  digunakan  dalam  produk- produk  pangan.  Pati  dengan  ukuran granula  kecil  memiliki  suhu  gelatinisasi yang  tinggi  karena  cenderung  memiliki ikatan  antar  molekul  yang  lebih  kuat, akibatnya  kebutuhan  energi  untuk  proses gelatinisasi menjadi lebih tinggi. Kenyataannya  suhu  gelatinisasi  tidak hanya dipengaruhi oleh ukuran, tetapi lebih dipengaruhi  oleh  struktur  granula  pati tersebut (Herawati, 2011).
Pati  butiran  biji  alpukat  berbentuk oval dengan permukaan yang relatif halus dan  diameter  rata-rata  5-35μ.  Patinya nonionik  dan  tidak  berlilin.  Kisaran  suhu gelatinisasi  pati  biji  alpukat  adalah  62- 75°C  (Khan,  1987).  Bentuk  granula  pati biji  alpukat  dengan  perlakuan  lama fermentasi  72  jam  mempunyai  ukuran granula  yang  lebih  besar  dibandingkan yang lain. Hal ini sesuai dengan penelitian Lindeboom et al. (2004) yang menyatakan bahwa  granula  pati  yang  termodifikasi cenderung  mempunyai  ukuran  besar  akan lebih  tahan  terhadap  proses  hidrolisis.
Gambar 3 adalah citra dari granula pati biji alpukat yang dihasilkan.
(XA) (XB) (XC) (YA) (ZA) (YB) (ZB) (YC) (ZC)
Gambar 3 Bentuk Granula pati berturut-turut dengan Sembilan perlakuan

## KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  ini  dapat dijabarkan sebagai berikut,
1. Konsentrasi  ragi  dan  lama  fermentasi
berpengaruh terhadap waktu gelatinisasi, suhu gelatinisasi, viskositas, pati yang terbentuk.
2. Pati biji alpukat termodifikasi
mempunyai  suhu  gelatinisasi  antara
72℃  –  85℃,  waktu  gelatinisasi  4.22 menit  sampai  5.42  menit,  sedangkan viskositsnya berkisar antara 157 d.Pa.s sampai 390 d.Pa.s
3. Bentuk  granula  pati  biji  alpukat termodifikasi mempunyai ukuran granula yang lebih besar dibandingkan dengan pati tidak termodifikasi.
4. Pati  biji  alpukat  termodifikasi  lebih aplikatif dibandingkan dengan pati biji alpukat yang tidak termodifikasi

## SARAN
1. Perlu  ada  penelitian  lanjutan  dengan berbagai macam mikroba dan kombinasi  waktu  fermentasi  lebih lama.
2. Perlu  adanya  penelitian  lanjutan mengenai  kuat  tarik  pati  biji  alpukat termodifikasi

## DAFTAR PUSTAKA
Aini,  Nur.,  Hariyadi,  P.,  Muchtadi,  T.R., dan Andarwulan, N. 2010. Hubungan Antara Waktu Fermnetasi
Grits Jagung Dengan Sifat Gelatinisasi  Tepung  Jagung  Putih Yang  Dipengaruhi  Ukuran  Partikel. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan.  21(1): 18-24. Arnata, I.W., dan Anggreni , A.A.M. 2013. Rekayasa Bioproses Produksi Bioetanol  Dari  Ubi  Kayu  Dengan Teknik  Ko-Kultur  Ragi  Tape  Dan Saccharomyces cerevisiae .Jurnal Agrointek. 7(1): 21-28.
Azizah,  N.,  Al-Barrii,  A.N,    dann  S Mulyani.  2012.  Pengaruh  Lama Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol, pH,  Dan  Produksi  Gas  Pada  Proses Fermentasi  Bioetanol  Dari  Whey Dengan  Substitusi  Kulit  Nanas. Jurnal  Teknologi  Pertanian1(3):  21- 28.
Chandra, A., H. M. Inggrid dan Verawati. 2013. Pengaruh pH dan jenis pelarut pada perolehan dan karakterisasi pati dari biji alpukat. Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat. Universitas  Katholik  Parahyangan. Bandung Glickmans, M. 1969. Gum Technology in Food Industry. New York: Academic Press, Inc.
Herawati D., Andarwulan, N., Kusnandar, F.  2011.  Analisis  Paangan.  Jakarta:
Dian Rakyat
Khan, V. 1987. Characterization of Starch Isolated  from  Avocado  Seeds.
Journal of Food Science.52(6): 39-48
Kustyawati,  M.  E.,  Sari,  M.,  dan  Haryati,
T.  2013.  Efek  Fermentasi  dengan Saccharomyces  cerevisiae Terhadap Karakteristik  Biokimia  Tapioka. Jurnal  AGRITECH.  33  (3):  281  – 287.
Lindeboom, N., Chang, P. R. and Tyler, R. T. 2004. Analytical, biochemical and physicochemical  aspects  of  starch granule size, with emphasis on small granule starches: A Review. Starch/Starke, 56: 89-99. Mahawan,  M.A,  Tenorio,  M.F.,  Gomez J.A., Bronce, R.A. 2015. Characterization  of  Flour  from Avocado  Seed  Kernel.  Asia  Pasific Journal. 3(4): 34-40 Taylor.  2003.  Chemical  and  Functional Properties  of  Food  Components Series.  Boca Raton : CRC Press Wignyanto, Suharjono, dan Novita.
2001.Pengaruh  Konsentrasi  Gula Reduksi  Sari  Hati  Nanas  Dan Inokulum Saccharomyces cerevisiae Pada  Fermentasi  Etanol.  Jurnal Teknologi Pertanian. 1 (1): 68-77