## Research Articles
Pemanfaatan ubi jalar ( Ipomoea Babatas L.) menjadi sirup glukosa dengan hidrolisis asam
Lukhi Mulia Shitophyta * , Den Sulthan Bagas Ardiansyah, Muhammad Rizky Nendanov
* Program Studi Teknik Kimia, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta, Indonesia

## Received 5 Marc 2020; Accepted 24 April 2020; Published 12 Mei 2020
Keyword:
Sweet potato; Glucose;
Acid hydrolysis ;
Starch
ABSTRACT: Sweet potato ( Ipomea babatas , L.) is a tuber plant that contains carbohydrates,  calcium,  and  starch.  Besides  being  consumed  as  food,  sweet potato can be used as a raw material for making glucose syrup. The study aimed to  investigate  the  effect  of  hydrolysis  time  and  HCl  volume  on  glucose production. The starch was extracted from sweet potatoes then deposited for an hour. The glucose syrup production was carried out by acid hydrolysis method at 100°C. The results showed that the highest glucose content of 62.76% was obtained  at  30  minutes  hydrolysis  time  and  15  ml  HCl  volume.  The  smallest glucose  content  is  obtained  at  the  longest  hydrolysis  time.  The  greater  the volume of HCl, the smaller the glucose content.  @2020 Published by UP2M,
Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sriwijaya University
Kata Kunci: Ubi jalar; Glukosa; Hidrolisis asam;
Pati
ABSTRAK: Ubi  jalar  ( Ipomea  babatas ,  L.)  merupakan  tanaman  umbi  yang mengandung karbohidrat, kalsium dan pati. Selain dikonsumsi sebagai bahan pangan,  ubi  jalar  jug  bisa  digunakan  sebagai  bahan  baku  pembuatan  sirup glukosa. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh waktu hidrolisis dan volume HCl terhadap produksi glukosa. Pati diekstrak dari ubi jalar kemudian diendapkan  selama  1  jam.  Produksi  sirup  glukosa  dilakukan  dengan  metode hidrolisis asam pada suhu 100°C. Hasil penelitian menunjukkan kadar glukosa tertinggi sebesar 62,75% diperoleh pada waktu hidrolisis 30 menit dan volume 15  ml  HCl.  Kadar  glukosa  terendah  dihasilkan  pada  waktu  hidrolisis  terlama. Semakin besar volume HCl, semakin kecil kadar glukosa yang diperoleh. @2020 Published  by  UP2M,  Faculty  of  Mathematics  and  Natural  Sciences,  Sriwijaya University

## Jurnal Penelitian Sains
Journal Home Page: http://ejurnal.mipa.unsri.ac.id/index.php/jps/index
DOI: https://doi.org/10.26554/jps.v22i1.559
ISSN:  2597-7059  Online,  1410-7058  print/  @2020  Published  by  UP2M,  Faculty  of  Mathematics  and  Natural Sciences, Sriwijaya University

## 1. PENDAHULUAN
Ubi jalar (Ipomea Babatas, L.) merupakan salah  satu  jenis  umbi-umbian  yang  dikonsumsi oleh  manusia  yang  berasal  dari  family convolvulaceae  [1].    Ubi  jalar  termasuk  sumber karbohidrat  keempat  terbesar  di  Indonesia  [2]. Ubi  jalar  mengandung  vitamin,  mineral,  serat makanan,  senyawa  bioaktif  dan  memiliki  indeks glikemik  rendah  [3].  Ubi  jalar  mengandung  pati sekitar 16-24% dan telah banyak digunakan untuk produksi glukosa dan sirup tinggi fruktosa [4].
Pati merupakan polisakarida yang terdapat dalam tanaman.  Pati  mengandung  dua  jenis  molekul yaitu  amilosa  helikal  linier  yang  memiliki  ikatan alfa amilase dan amilopektin yang memiliki ikatan alfa amilase dan beta amilase [5]. Rasa manis pada ubi diperoleh dari pemecahan karbohidrat (pati) oleh enzim amilase menjadi gula [6].
Sirup  glukosa  dihasilkan  dari  hidrolis  pati berwujud  gula  cair  dan  tidak  mengkristal.  Sirup glukosa  memiliki  level  kemanisan  lebih  rendah dibandingkan  gula  pasir  [7].  Kelebihan  sirup glukosa  dibandingkan  dengan  gula  pasir  yaitu penggunaannya lebih efisien tidak perlu dicairkan [8].  Sirup  glukosa  dimanfaatkan  sebagai  bahan baku pada industri kimia, farmasi dan agroindustri [9].  Konversi  pati  menjadi  pemanis  dapat dilakukan melalui proses kimia dan enzimatis [10]. Hidrolisis  enzimatis  akan  memotong  rantai  pati secara  khusus  pada  cabang  tertentu,  sedangkan hidrolisis  asam  memotong  rantai  secara  pati secara  random  [11].  Produksi  sirup  glukosa  dari ubi jalar dengan metode hidrolisis enzimatis telah dilakukan,  akan  tetapi  hidrolisis  enzimatis berlangsung lebih lama dan membutuhkan biaya yang lebih mahal.
Hidrolisis asam pada konsentrasi rendah mampu menghasilkan kadar gula tinggi dan menghidrolisis  selulosa  dan  hemiselulosa  [12]. Metode  hidrolisis  asam  juga  lebih  mudah  dan lebih  murah  dibandingkan  dengan  hidrolisis enzimatis  [13].  Oleh  karena  itu,  penelitian  ini bertujuan untuk mengkonversi ubi jalar menjadi sirup glukosa melalui hidrolisis pati dan mengkaji pengaruh  konesntrasi  asam  dan  waktu  hidrolisis terhadap kadar glukosa.

## 2. BAHAN DAN METODE

## 2.1 Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan adalah ubi jalar yang  diekstrak  menjadi  pati.  Bahan  lainnya yaitu larutan Na 2 S 2 O 3 0,1 N, larutan KI 20%, indikator amilum, HCl 0,5 N dan aquades. Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  labu  takar,  gelas  ukur,  Erlenmeyer, labu  leher  tiga,  ketel,  buret,  tanur,oven, kompor  listrik,  mesin  parut,  oil  batch  dan kertas saring.

## 2.2 Pembuatan pati ubi jalar
Ubi jalar dikupas lalu dicuci dan diparut. Ubi jalar diekstrak dengan menambahkan air dan diperas menggunakan kertas saring. Penambahan  air  diperkirakan  dua  kali  berat bahan.  Suspensi  pati  yang  dihasilkan diendapkan  selama  1  jam  hingga  menjadi pasta. Selanjutnya, memisahkan cairan yang terdapat pada pasta kemudian mengeringkan hingga  kadar  air  10%.  Pasta  yang  telah kering digiling ± 80 mesh.

## 2.3 Pembuatan sirup glukosa
Tepung  pati  ubi  jalar  sebanyak  25gram dihidrolisis  dengan  menambahkan  variasi volume HCl 0,5 N (10 ml, 15 ml dan 20 ml) pada  suhu  100°C  dengan  pengadukan  200 rpm  selama  waktu  hidrolisis  30  menit,  45 menit  dan  60  menit.  Hasil  hidrolisis  berupa sirup glukosa.

## 2.4 Analisis sirup glukosa
Kadar  gula  pereduksi  pada  sirup  glukosa dianalisis  dengan  metode  Luff  Schoorl. Kadar  air  diuji  dengan  metode  pengeringan pada  suhu  105°C  selama  3  jam.  Kadar  abu diukur dengan pengabuan pada tanur dengan kondisi operasi 600°C selama 6 jam.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada enelitian ini, pati dibuat dari ubi jalar putih.Hasil pembuatan pati ubi jalar dari 3 kg ubi jalar  putih  menghasilkan  pati  sebanyak  453,82 gram  dengan  rendemen  pati  ubi  jalar  sebesar 15,13%. Hasil rendemen pati yang diperoleh pada penelitian  ini  relatif  masih  rendah  dikarenakan kurang  lamanya  waktu  hidrolisis  sehingga  masih ada kandungan pati dalam ubi jalar yang belum
terhidrolisis  seluruhnya.  Faktor  lain  yang berpengaruh antara lain: umur tanaman, varietas
umbi, jumlah granula pati dan berat bahan baku yang diolah menjadi pati [14].
Gambar 1. Tepung pati ubi jalar
3.1 Pengaruh Waktu Hidrolisis terhadap Kadar Glukosa
Pengaruh variasi waktu hidrolisis terhadap kadar glukosa dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 2. Pengaruh variasi waktu hidrolisis terhadap kadar glukosa
Kadar  glukosa  tertinggi    sebesar  62,76% diperoleh  pada  waktu  hidrolisis  30  menit, sedangkan pada waktu hidrolisis 45 menit dan 60 menit menghasilkan kadar glukosa masing-masing sebesar 58,88% dan 50,23%. Dari hasil penelitian menunjukkan  bahwa  semakin  lama  waktu hidrolisis  maka  kadar  glukosa  yang  dihasilkan semakin  rendah.  Hal  ini  dikarenakan  waktu hidrolisis yang terlalu lama menyebabkan glukosa akan  terdegradasi  menjadi hydroxymethylfurfural dan  bereaksi  lebih  lanjut  membentuk  asam formiat,  sehingga  kadar  glukosa  semakin  kecil [12].  Kadar  sirup  glukosa  dari  ubi  jalar  yang dihasilkan pada penelitian ini memenuhi standar mutu  sirup  glukosa  berdasarkan  SNI  01-2978- 1992  karena kadar  sirup  glukosa  yang diperoleh lebih dari 30%.

## 3.2  Pengaruh  Volume  HCL  terhadap Kadar Glukosa
Pengaruh  variasi  volume  HCl  dilakukan sebanyak  15  ml,  20  ml  dan  25  ml  pada  waktu hidrolisis 30 menit, 45 menit dan 60 menit.
Tabel 1. Kadar glukosa pada variasi volume HCl dan waktu hidrolisis
Waktu hidrolisis (menit) Volume HCl 0,5 N (ml) Kadar Glukosa (%) 30 15 62,76 20 55,25 25 41,25 45 15 58,88 20 54,16 25 29,63 60 15 50,23 20 50,23
25 23,78
0 10 20 30 40 50 60 70 30 45 60 Kad ar glu ko sa (%) Waktu hidrolisis (menit)
Dari Tabel 1 terlihat bahwa semakin besar volume  penambahan  HCl  0,5  N  maka  kadar glukosa  yang  dihasilkan  semakin  kecil  di  setiap variasi  waktu  hidrolisis.  Kadar  glukosa  tertinggi diperoleh  pada  volume  penambahan  HCl  0,5  N sebanyak 15 ml. Penambahan volume HCl dapat meningkatkan kadar glukosa dalam sirup glukosa, tetapi  penambahan  volume  larutan  asam  yang terlalu  banyak  mengakibatkan  penurunan  gula pereduksi  karena  semakin  kecil  air  dalam komposisi  larutan  sehingga  kebutuhan  OH - berkurang  dan  glukosa  yang  dihasilkan  rendah [12].

## 3.3  Kadar  Air  pada  Sirup  Glukosa  dari Ubi Jalar
Pengukuran  kadar  air  pada  sirup  glukosa dilakukan  untuk  menentukan  kadar  air  yang terdapat dalam sirup glukosa tersebut.
Pengukuran
dilakukan dengan metode pengeringan pada suhu 105 ° C selama 3 jam. Hasil pengukuran kadar air sirup glukosa disajikan pada Tabel 2.
Tabel  2.  Kadar  air  sirup  glukosa  pada  variasi volume HCl dan waktu hidrolisis
Waktu hidrolisis (menit) Volume HCl 0,5 N (ml) Kadar air (%) 30 15 27,0 20 20,5
25 15,0 45
15 18,5 20 17,5
25 16,0 60 15 24,0 20 17,0 25 16,5
Kadar air berpengaruh terhadap kekentalan sirup glukosa. Kadar air sirup glukosa yang dihasilkan pada penelitian ini sebesar 15%- 27%.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  penambahan volume  HCl  berpengaruh  terhadap  kadar  air. Berdasarkan  standar  mutu  SNI  01-2978-1992 kadar  air maksimal  sebesar  20%.  Kadar  air  yang dihasilkan  pada  volume  HCl  15  ml  pada  waktu hidrolisis 30 menit dan 60 menit serta volume HCl 20  ml  pada  waktu  hidrolisis  30  menit  tidak memenuhi  standar  mutu  karena  kadar  air  yang dihasilkan  lebih  dari  20%.  Hal  ini  dikarenakan pada  saat  proses  pengeringan  masih  banyak  air yang  belum  teruapkan  sehingga  kadar  air  yang
diperoleh masih cukup tinggi. Dari Tabel 2 terlihat bahwa semakin besar volume HCl, semakin kecil kadar air yang diperoleh.

## 3.4 Kadar Abu pada Sirup Glukosa dari Ubi Jalar
Kadar abu menunjukkan jumlah kandungan mineral atau bahan organik di dalam suatu  bahan  makanan.  Proses  pengabuan dilakukan pada suhu 600°C selama 6 jam.
Tabel  3.  Kadar  abu  sirup  glukosa  pada  variasi volume HCl dan waktu hidrolisis
Waktu hidrolisis (menit) Volume HCl 0,5 N (ml) Kadar abu (%) 30 15 0 20 0
25 0,5 45 15 0 20 0 25 0 60 15 0 20 0,5 25 0
Pada  Tabel  3  terlihat  bahwa  kadar  abu tertinggi  pada  sirup  glukosa  sebesar  0,5%.  Nilai tersebut  masih  memenuhi  syarat  kadar  abu maksimal  berdasarkan  SNI  01-2978-1992  yaitu 1%,  sehingga  jumlah  kandungan  mineral  atau bahan organik yang terdapat pada sirup glukosa dari ubi jalar sangat rendah.

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan bahwa ubi jalar dapat digunakan  sebagai  bahan baku  pembuatan  sirup  glukosa.  Semakin  lama waktu  hidrolisis,  semakin  rendah  kadar  glukosa yang  dihasilkan.  Penambahan  volume  HCl berpengaruh  terhadap  kadar  glukosa.  Semakin besar volume HCl, kadar glukosa yang diperoleh semakin  kecil.  Kadar  glukosa  tertinggi  62,76% diperoleh  pada  waktu  hidrolisis  30  menit  dan volume  HCl  15  ml.  Kadar  air  yang  dihasilkan sebesar 15-27%, sedangkan kadar abu sebanyak 0- 0,5%.  Kadar  glukosa  optimal  yang  memenuhi standar  mutu  SNI  01-2978-1992  diperoleh  pada variasi  volume  HCl  15  ml,  waktu  hidrolisis  45 menit.

## REFERENSI
[1]  A.  Zannou,  M.  A.  N.  Gbaguidi,  and  E. Ahoussi-dahouenon,  “Synthesis  of  research on sweet potato ( Ipomoea batatas ) with a view  to  its  valorization :  A  review,”  Int.  J. Chem. Sci., vol. 1, no. 2, pp. 84–89, 2017.
[2]  S.  W.  .  Noer,  M.  Wijaya,  and  Kadirman, “Pemanfaatan  tepung  ubi  jalar  (Ipomea Btatas  L)  berbagai  varietas  sebagai  bahan baku  pembuatan  kue  bolu  kukus,”  J. Pendidik. Teknol. Pertan., vol. 3, pp. 60–71, 2017.
[3]  E. Adu-Kwarteng, E. O. Sakyi-Dawson, G. S. Ayernor, V. Den Truong, F. F. Shih, and K. Daigle,  “Variability  of  sugars  in  staple-type sweet  potato  (Ipomoea  batatas)  cultivars: The effects of harvest time and storage,” Int. J.  Food  Prop.,  vol.  17,  no.  2,  pp.  410–420, 2014.
[4]  B. Dominque, P. N. Gichuhi, V. Rangari, and A.  C.  Bovell-Benjamin,  “Sugar  profile, mineral  content,  and  rheological  and thermal  properties  of  an  isomerized  sweet potato starch syrup,” Int. J. Food Sci., pp. 1– 8, 2013.
[5]  P. Yadav and C. B. Majumder, “Production of glucose  syrup  by  the  hydrolysis  of  starch made  from  rotten  potato,”  J.  Integr.  Sci. Technol, vol. 5, no. 1, pp. 19–22, 2017.
[6]  R.  Melliawati  and  F.  Rahman,  “Enzyme Production from Cassava Peels by Aspergillus Awamori  Kt-11 :  The  Making  of  Natural Sweetener  from  Several  tubbers,”  Ann.
Bogor. Vol., vol. 23, no. 1, pp. 20–29, 2019.
[7]  A. Y. Rahmawati and A. Sutrisno, “Hidrolisis tepung  ubi  jalar  ungu  ( Ipomea  batatas l.)
Secara  enzimatis  menjadi  sirup  glukosa fungsional:  kajian  pustaka,”  Pangan  dan Agroindustri,  vol.  3,  no.  3,  pp.  1152–1159, 2015.
[8]  Sulastriani,  A.  Laga,  and  Zainal,  “Pengaruh penggunaan suhu awal likuifikasi dan waktu proses sakarifikasi dalam menghasilkan sirup glukosa,” J. Sains dan Teknol., vol. 17, no. 1, pp. 74–79, 2017.
[9]  Z.  Albaasith,  R.  N.  Lubis,  and  R.  Tambun, “Pembuatan  sirup  glukosa  dari  kulit  pisang kepok  (musa  acuminatabalbisianacolla) secara enzimatis,” J. Tek. Kim. USU, vol. 3, no. 2, pp. 15–18, 2014.
[10]  A.  Zainab,  S.  Modu,  and  A.  S.  Falmata, “Laboratory  scale  production  of  glucose syrup  by  the  enzymatic  hydrolysis  of  starch made  from  maize,  millet  and  sorghum,” Biokemistri, vol. 23, no. 1, pp. 1–8, 2011.
[11]  A. Triyono, “Karakterisasi Gula Glukosa dari Hasil  Hidrolisa  Pati  Ubi  Jalar  (Ipomea Batatas,  L.)  dalam  Upaya  Pemanfaatan  Pati Umbi  –Umbian,”  in  Prosiding  Seminar Nasional Teknoin 2008 Bidang Teknik Kimia dan Tekstil, 2008, no. 5, pp. 7–10.
[12]  Y. Susmiati, D. Setyaningsih, and T. Sunarti, “Rekayasa  Proses  Hidrolisis  Pati  Dan  Serat Ubi  Kayu  (Manihot  Utilissima)  Untuk Produksi Bioetanol,” Agritech J. Fak. Teknol. Pertan.  UGM,  vol.  31,  no.  4,  pp.  384–390, 2011.
[13]  E.  D.  I.  Sutanto,  Y.  Sahan,  and  D.  Octavia, “Konversi tepung sagu menjadi sirup glukosa dengan menggunakan katalis asam klorida,” SAGU, vol. 13, no. 1, pp. 22–28, 2014.
[14]  E.  Ginting,  Y.  Widodo,  S.  .  Rahayuningsih, and  M.  Jusuf,  “Karakteristik  Pati  Beberapa Varietas  Ubi  Jalar,”  Penelit.  Pertan.  Tanam. Pangan, vol. 24, no. 1, pp. 8–14, 2005.
[15]  R.  T.  M.  Sutamihardja,  N.  Yuliani,  H. Laelasari,  and  D.  Susanty,  “Hidrolisis  asam pada  tepung  pati  ubi  jalar  putih  (  ipomoea batatas  l.)  dalam  pembuatan  gula  cair,”  J. Sains Nat. Univ. Nusa Bangsa, vol. 6, no. 2, pp. 77–85, 2016.