Versi Online: Pro Food (Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan)
http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446

## PERBANDINGAN KONSENTRASI α -AMILASE SEBAGAI METODE ENZIMATIS TERMODIFIKASI DALAM PRODUKSI GLUKOMANAN DARI UMBI ILES-ILES
( Amorphophallus oncophyllus)
[ Comparison of α -amylase concentration as Enzymatic Modified Method in Glucomannan Production from Iles-iles Tubers (Amorphophallus oncophyllus)]
Indra Kurniawan Saputra 1, 2*) , Edy Mulyono 3
1 Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan IPA, Universitas Negeri Malang
2 Program Studi Bioteknologi, Fakultas Matematika dan IPA, Universitas Negeri Malang
3 Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian (BB Pascapanen)
Email *) : indra.saputra.fmipa@um.ac.id

## ABSTRACT
The glucomannan in iles-iles tubers needs to continuously develop the production procedures to increase the economic value of tubers, which are export commodities with a high level of demand. This study aimed to determine the effectiveness of increasing the α -amylase concentration on glucomannan levels, degree of whiteness (DoW), and their interactions. The method was modified to increase α -amylase concentration (2.5, 4.5, 6.5, and 8.5 % (v/v)) in 3 Litter of Water with a mixture of 100 grams of iles-iles flour. Meanwhile, the determination of DoW analyzed was used chromameter. The results showed that the best treatment was the α -amylase concentration of 2.5% (v/v) in 2 hours resulting in the highest glucomannan content compared to other concentrations. Based on the results of analysis of variance (ANOVA), it showed that the interaction between time and concentration and treatment time (2, 4, and 6 hours) and concentration (2.5, 4.5, 6.5, and 8.5% (v/v)) had a significant effect on glucomannan levels. However, the level of DoW was still experiencing an enlargement result compared with DoW of commercial glucomannan flour.
Keywords : α -amylase, degree of whiteness, glucomannan, Iles-iles tubers

## ABSTRAK
G lukomanan  dalam  umbi  iles-iles  perlu  terus  dilakukan  pengembangan  prosedur  produksi  untuk meningkatkan nilai ekonomis umbi yang merupakan komoditas ekspor dengan tingkat permintaan tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas peningkatan konsentrasi enzim α -amilase terhadap kadar glukomanan, derajat putih dan interaksinya. Metode yang dilakukan merupakan metode modifikasi peningkatan konsentrasi enzim α -amilase 2.5, 4.5, 6.5 dan 8.5 % (v/v) dalam 3 L air dengan campuran 100 gr tepung iles-iles. Sedangkan penentuan derajat putih dianalisis dengan alat chromameter. Hasil menunjukkan bahwa perlakuan terbaik didapatkan dengan konsentrasi enzim α -amilase 2.5% dengan waktu 2 jam menghasilkan kadar glukomanan tertinggi dibandingkan dengan kadar glukomanan perlakuan lainnya. Berdasarkan hasil analisis variansi (ANOVA) memperlihatkan interaksi antara waktu dan konsentrasi serta perlakuan waktu (2, 4, dan 6 jam) dan konsentrasi (2.5, 4.5, 6.5, dan 8.5 %) berpengaruh nyata terhadap kadar glukomanan. Akan tetapi tingkat keputihan masih mengalami pelebaran hasil dengan derajat keputihan tepung glukomanan komersial.
Kata kunci : α -amilase, derajat keputihan, glukomanan, iles-iles

## PENDAHULUAN
Tanaman iles-iles ( Amorphophallus oncophyllus) merupakan tanaman liar yang terus dibudidayakan  karena  kandungannya  sebagai bahan  tambahan  pangan  (BTP)  dan  pangan fungsional.  Kandungan glukomanan merupakan
senyawa karbohidrat tertinggi yang ditemukan di dalam  iles-iles.  Iles-iles  di  Indonesia  mengalami peningkatan ekspor ke China, Jepang, Korea, dan beberapa  negara  ASEAN  lainnya    dalam  bentuk bahan  mentah  yang  memiliki  nilai  ekonomis rendah  (Kasno  2008).  Maka,  perlu  dilakukan
Versi Online:
http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
eksplorasi lebih lanjut agar bahan yang diekspor adalah  produk  semi  jadi  seperti  bubuk glukomanan.
Glukomanan  dalam  pati  umbi  iles-iles memiliki ikatan polimer β -1,4- Glikosidik antara manosa  dan  glukosa.  Komposisi  manosa  dan glukosa  dalam  rasio  molar  yakni  1.6:1  dengan tingkat gugus asetil yang rendah pada posisi C-6 dari  unit  sakarida  di  sepanjang  molekul  per  19 residu gula (Dave & McCarthy 1997, Zhang et al. 2014).  Di  dalam  industri  makanan  glukomanan memiliki  kemampuan  sebagai  pengemulsi, pengental, pembentuk gel, dan penahan air yang telah lama dimanfaatkan oleh China, Jepang, dan Korea.  Selain  itu  glukomanan  telah  tergolong senyawa  yang  aman  ( Generally  Recognizes  as Safe  (GRAS))  bagi  makananan  oleh  badan pengawas  obat  dan  makanan  (FDA)  Amerika Serikat,  dan  diikuti  oleh  Kanada,  serta  Eropa (Gomez et al. 2017, Tester & Al-Ghazzewi 2016). Bagi  kesehatan  tubuh  glukomanan  terlaporkan dapat  menurunkan  berat  badan,  membentuk lapisan  pelindung  pada  permukaan  usus, menurunkan kadar glukosa, kolesterol, trigliserida, dan tekanan darah. Selain itu, dapat mencegah  penyakit  kronis  melalui  regulasi metabolisme (Devaraj et al. 2019).
Kadar glukomanan pada iles-iles berkisar antara 44-64% tergantung dari varietas tanaman (Ermiati  &  Laksmanahardja  1996).  Salah  satu jenis iles-iles yang mempunyai kadar glukomanan paling  tinggi  adalah  iles-iles  kuning  ( A. onchopyllus  Pr)  yaitu  sekitar  55-65%  dari  total padatan, sedangkan jenis lain yang mengandung glukomanan  dalam  jumlah  yang  cukup  tinggi adalah  iles-iles  putih  ( A.varibilis  B1)  dengan kadar  glukomanan  sekitar  10-15%  dari  total padatan (Gumbira & Rahayu 2009). Namun kadar glukomanan dalam produksi tepung glukomanan masih  belum  optimal,  maka  perlu  dilakukan prosedur  yang  berbeda  dalam  pemisahan glukomanan.
Pada  umumnya  purifikasi  glukomanan dilakukan melalui fraksinasi kimiawi, tetapi masih menghasilkan  tingkat  kemurnian  glukomanan yang rendah. Sejak diketahui bahwa glukomanan
terdapat  dalam  pati  umbi  iles-iles,  potensi penggunaan enzim untuk melakukan
pemotongan polisakarida lainnya terus dikembangkan.  Pemotongan  tersebut  dapat dilakukan  dengan  enzim  α - amilase.  Enzim  α - amilase  akan  menghidrolisis  pati  menjadi polimer-polimer polisakarida yang lebih sederhana  (Zheng et  al.  2015).  Glukomanan dalam  aktivitas  enzim  α -amilase  tidak  akan mengalami hidrolisis dikarenakan α -amilase akan melakukan  pemotongan  pada  ikatan  alpa glikosidik.  Sehingga  dalam  penelitian  ini didapatkan kondisi optimal dalam penggunaan α - amilase untuk meningkatkan kadar glukomanan.

## BAHAN DAN METODE

## Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian  ini  yaitu  neraca  analitik,  sentrifus, shacker,  vertical  agitator,  gelas  kimia  (250  mL dan  500  mL), dry  blender,  gelas  ukur  (100  mL dan 2000 mL), labu erlenmeyer (100 mL), Oven, corong,  panci,  termometer,  pipet  Mohr  10  mL, kompor, bulb, sudip, kertas saring (Whatman no. 42),  alumunium  foil,  ayakan  (20,  40,  60,  100 mesh),  penangas  air.  Bahan  baku  yang digunakan  yaitu  tepung  iles-iles  dengan pengayakan  40  mesh,  enzim  α -amilase,  larutan etanol 95 %, dan aquades.

## Metode
Preparasi  sampel  (Modifikasi  Wardhani et al. 2017)
Tepung  iles-iles  yang  dihasilkan  dari metode mekanisme kering diayak dengan tingkat pengayakan 20, 40, 60, 100 mesh. Tepung yang tertahan  pada  ayakan  40  mesh  digunakan sebagai  sampel.  Ukuran  40  mesh  diharapkan mengurangi  jumlah  kalsium  oksalat  dalam porang  yang  terlalukan  melalui  penyaringan  40 mesh.  Sampel  tersebut  diambil  100  g  dan dicampurkan ke dalam 3L air dengan suhu 80 0 C serta  ditambahkan  enzim  α -amilase  dengan konsentrasi (% v/w) yaitu 2.5 %, diaduk hingga
Versi Online:
http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446
homogen. Proses ini dimaksudkan agar α -amilase dalam  bentuk  liquid  dapat  bereaksi  dengan maksimal  pada  tepung  yang  dibuburkan. Kemudian  diinkubasi  selama  2,  4,  dan  6  jam sambil  diagitasi  200rpm.  Selanjutnya  sampel direndam  dengan  etanol  95%,  disaring,  dan dioven selama ± 6 jam pada suhu 65 o C. Sampel yang  telah  mengering  ditepungkan  dengan dry blender 30000 rpm.
Penentuan  Kadar  Glukomanan  (modifikasi metode Khanna & Tester (2006))
Tepung  sebanyak  1  g  selanjutnya ditambahkan  90  mL  air  lalu  di shacker  dengan suhu 45 o C selama 2 jam. Disentrifugasi 2500 rpm selama 60 menit, filtrat disaring dan ditambahkan alkohol  untuk  pencucian  secukupnya,  kemudian disaring  kembali  dengan  menggunakan  kertas saring yang telah diketahui beratnya, dikeringkan dengan oven pada suhu 105 o C selama 60 menit. Kertas saring yang telah kering ditimbang untuk mengetahui  bobot  endapan.  Tepung  dianalisis kadar  glukomanan  dengan  mengurangi  bobot kertas saring kering dan bobot awal kertas saring. Dilakukan  pengulangan  prosedur  untuk  beda konsentrasi yaitu 4.5%, 6.5%, 8.5% α -amilase.
Pengukuran derajat putih (Hu et al. 2015) Tepung  glukomanan  beda  waktu  dan konsentrasi  diukur  dengan  menggunakan  alat chromameter untuk mengetahui tingkat keputihan tepung. Sampel dimasukkan ke dalam cawan  petri  berukuran  kecil  hingga  penuh, selanjutnya  dianalisis  dengan  alat  chromameter pada  tiga  titik  yang  berbeda.  Data  yang dihasilkan  lalu  dihitung  dengan  menggunakan rumus:
W = 100 – ((100-L) 2 + ((a 2 ) + (b 2 ))) 0.5
Keterangan:
W =  Tingkat  putih  diasumsikan  nilai  100
adalah yang paling sempurna
L = nilai yang menunjukkan kecerahan
a = nilai yang menunjukkan warna merah bila bertanda (+) dan hijau bila (-)
b = nilai yang menunjukkan warna kuning bila bertanda (+) dan biru bila (-)
Tabel  1.  Analisis  variansi  (ANOVA)  kadar glukomanan Sumber Keragaman Db Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F P Waktu Konsentrasi Waktu*Kons entrasi Error Total 2 3 6 24 35
461.780 1465.86 1439.67 217.620 3584.93 230.89 488.62 239.95 9.07 25.46* 53.89* 26.46* 0.00 0.00 0.00
Keterangan:  berpengaruh  nyata  terhadap  uji  statitik  pada taraf α = 5%

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengukuran  kadar  glukomanan dengan perlakuan 2.5 %, 4.5%, 6.5%, dan  8.5 % α -amilase terlihat pada Gambar 1. Perlakuan terbaik didapatkan dengan konsentrasi enzim α - amilase 2.5% dengan waktu 2 jam menghasilkan kadar  glukomanan  paling  tinggi  dibandingkan dengan  kadar  glukomanan  perlakuan  lainnya. Interaksi  antara  waktu  dan  konsentrasi  serta perlakuan  waktu  (2,  4,  dan  6  jam)  dan konsentrasi  (2.5,  4.5,  6.5,  dan  8.5  %) berdasarkan  hasil  analisis  variansi  (ANOVA) menunjukkan  pengaruh  nyata  terhadap  kadar glukomanan  (Tabel  1).  Pengaruh  tersebut disebabkan oleh α -amilase dalam mereduksi pati dengan  pemotongan  secara  acak  yakni  pada ikatan  α -1,4  glikosidik  (Whitehurst  &  Van  Oort 2010),  telah  berada  pada  titik  waktu  optimal dalam menghidrolisis pati umbi iles-iles.
Tabel  2  Tingkat  derajat  keputihan  terhadap waktu dan kadar α -amilase
Derajat Putih Rerata Waktu 2.50% 4.50% 6.50% 8.50% 2 jam 98.6027 98.6045 98.5444 98.5529 4 jam 98.5934 98.6113 98.5427 98.5458 6 jam 98.588 98.6135 98.5564 98.5452
Enzim  α -amilase  dalam  tepung  iles-iles membantu  mengikis  pati  yang  menyelimuti  sel manan.  Pengikisan  pati  tersebut  selanjutnya
Versi Online:
http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
diekstrak  dengan  menggunakan  etanol  95% maka  akan  didapatkan  kadar  glukomanan  yang tinggi.  Rendahnya  kadar  glukomanan  yang didapatkan  disebabkan  masih  adanya  pati  pada sel manan sehingga endapan atau ekstraksi yang terbentuk saat diekstraksi secara kimiawi dengan menggunakan  etanol  akan  terbentuk  lebih  kecil dari  yang  seharusnya  atau  tepung  glukomanan yang  didapatkan  mengandung  komponen  lain. Komponen  tersebut  diduga  sebagai  poliosa dekstrin.  Pada  tanaman  poliglukosa  dapat berbentuk  seperti  pati  atau  selulosa  dengan memiliki  ikatan  α  dan  β -glikosidik  (Stern  & Jedrzejas 2008) dan tidak menutup kemungkinan ikut  terekstrak  dan  mengendap  karena  memiliki sifat  yang  sama  terendap  oleh  etanol.  Hasil glukomanan dengan menggunakan enzim sejauh ini dilaporkan oleh Wardhani et al. 2019 bahwa melalui  prediksi  dengan  pendekatan  model statistik  diketahui  glukomanan  yang  dihasilkan 81.59 % gukomanan.
Tabel 3. Analisis variansi (ANOVA) derajat putih tepung glukomanan
Sumber Keragaman Db  Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah F P Waktu Konsentrasi Waktu*Konsentrasi Error Total 2 3 6 24 35 0.00005 0.02760 0.00084 0.00090 0.02942 0.00002 0.00920 0.00014 0.00003 0.75 243.19* 3.74* 0.485 0.000 0.009
Keterangan:  Berpengaruh  nyata  terhadap  uji  statistik  pada taraf α = 5%
Gambar 1 Hubungan kadar glukomanan rerata terhadap kadar α -amilase dan waktu.
Indikator pengukuran selanjutnya adalah derajat  keputihan.  Derajat  keputihan  diuji dengan  tujuan  untuk  memenuhi  standar komersialisasi  tepung glukomanan.  Berdasarkan Tabel  2  tingkat  derajat  keputihan  tepung  tinggi pada semua  perlakuan  kadar  enzim  α -amilase. Dapat  diasumsikan  bahwa  tepung  glukomanan yang  terdeteksi  dalam  cromameter  adalah  pati karena  dalam  analisis  glukomanan,  pati  tidak terpisah  sempurna.  Selain  itu,  perbandingan konsentrasi α -amilase  ini  melebihi  dari  derajat putih  glukomanan  konjak  komersial  dengan derajat putih 60.38% (Wu et al. 2006). Ditambah lagi  dari  data  ANOVA  diketahui  bahwa  waktu tidak  berpengaruh  nyata  terhadap  tingka keputihan  tepung  glukomanan,  sedangkan konsetrasi  dan  interaksi  antara  waktu- konsentrasi  berpengaruh  nyata  dengan  derajat putih (Tabel 3).  Waktu merupakan suatu faktor yang  diamati  dalam  perlakuan  tepung  iles-iles. Data  yang  didapatkan  dari  hasil  pengukuran dengan menggunakan chromameter tidak terlalu memperlihatkan perbedaan yang signifikan pada masing-masing  perlakuan.  Hal  ini  juga  sejalan dengan  laporan  Impaprasert et  al.  2013,  yang menyatakan  bahwa  tingkat  keputihan  tidak memiliki  pengaruh  yang  nyata  terhadap perlakuan yang dilakukan.

## KESIMPULAN
Hasil pengolahan tepung iles-iles dengan perlakuan terbaik didapatkan dengan konsentrasi enzim  α -amilase  2.5%  dengan  waktu  2  jam menghasilkan  kadar  glukomanan  tertinggi dibandingkan dengan kadar  glukomanan perlakuan  lainnya.  Berdasarkan  hasil  analisis variansi  (ANOVA)  memperlihatkan  interaksi antara  waktu  dan  konsentrasi  serta  perlakuan waktu (2, 4, dan 6 jam) dan konsentrasi (2.5, 4.5, 6.5,  dan  8.5  %)  berpengaruh  nyata  terhadap kadar  glukomanan.  Tingkat  keputihan  tepung pun tidak berpengaruh  nyata dengan  perlakuan waktu  sedangkan  konsentrasi  dan  interaksi waktu-konsentrasi berpengaruh nyata. Hasil yang didapatkan  tidak  signifikan  dengan  tingkat
Versi Online:
http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
keputihan tepung glukomanan komersial, dalam prosedur  termodifikasi  dari  Prosky et al (1964); Khanna & Tester (2006).

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih kepada Balai Besar
Penelitian  dan  Pengembangan  Pascapanen Pertanian  (BB  Pascapanen)  yang  telah memfasilitasi penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Dave  V,  McCarthy  SP.  1997.  Review  of  konjac glucomannan. Journal  of  Environmental Polymer Degradation. 5 (4): 237 -241.
Devaraj  RD,  Reddy  CK,  Xu  B.  2019.  Health-
promoting effects of konjac glucomannan and its practical applications:  A  critical  review. Int J Biol Macromol 126: 273 -281. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.12.203.
Gomez  B,  Miguez  B,  Yanez  R,  Alonso  JL.  2017.
Manufacture and properties of glucomannans and glucomannooligosaccharides derived from  konjac  and  other  sources. J  Agri Food Chem. 65 (10): 2019 – 2031.
Gumbira  SE,  Rahayu  DL.  2009.  Overview Budidaya  dan  Produksi  Umbi  Tanaman Konjac  Di  Indonesia.  Departemen Industri Pertanian, FATETA IPB, Bogor.
Hu Y, Liu W, Yuan C, Morioka K, Chen S, Liu D,
et al. 2015. Enhancement of the gelation properties of hairtail ( Trichiurus haumela)  muscle  protein  with  curdlan and  transglutaminase. Food  Chemistry 176: 115 – 122.
Impaprasert R, Srzednicki G, Borompichaichartkul C,  Zhao  J,  Yu  L.  2013.  Improving production of purified konjac
glucomannan  from  Amorphophallus muelleri by multistage drying. Acta Hort. 1011: 155 – 162.
Kasno  A.  2008.  Iles-iles  Umbi-umbian  Potensial sebagai  Tabungan  Tahunan. Bul. Palawija 15: 15-20.
Khanna S, Tester RF. 2006. Influenced of purified konjac glucomannan on the gelatinisation and retrogradation
properties of maize and potato starches.
Food Hydrocolloids 20: 567-576.
Mulyono  E, et  al.  2009.  Optimasi  teknologi produksi  tepung  manan  dari  umbi  iles- iles  ( A.  oncophyllus).  [Laporan  Akhir Tahun] Balai Besar Pascapanen. Bogor.
Stern  R,  Jedrzejas  MJ.  2008.  Carbohydrate polymers  at  the  center  of  life’s  origins: The importance of molecular processivity. Chem Rev 108 (12): 5061 – 5085.
Tester  RF,  Al-Ghazzewi  FH.  2016.  Beneficial health  characteristics  of  native  and hydrolysed  konjac  (amorphophallus konjac) glucomannan. J Sci Food Agri. 96 (10): 3283 – 3291.
Wardhani DH, Aryanti N, Ramdani DA, Lutfiati A. 2017. Swelling capacity of glucomannan from
Amorphophallus oncophyllus purified  with  enzymatic  hydrolysis. Adv. Sci. Lett. 23: 5623 – 5625.
Wardhani DH, Vazquez JA, Ramdani DA, Lutfiati A,  Aryanti  N,  Cahyono  H.  2019. Enzymatic  purification  of  glucomannan from  amorphophallus  oncophyllus  using α -amylase.  Bioscience  Journal  35  (1): 277 – 288.
Whitehurst  RJ,  Van  Oort  M.  2010. Enzymes  in Food  Technology  2 nd Edition.  West Sussex (UK): Blackwell Publishing.
Versi Online:
http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
Wu  J,  Aluko  RE,  Corke  H.  2006.  Partial  least- squares regression study of the effects of wheat  flour  composition,  protein  and starch  quality  charactersitics  on  oil content  of  steamed-and-friend  instant noodles. J Cereal Sci.44 (2): 117-126.
Zhang  C,  Chen  JD,  Yang  FQ.  2014.  Konjac glucomannan,
a
promising polysaccharide for OCDDS. Carbohydrate Polymers. 104: 175 -181.
Zheng Y, Li Y, Zhang Y, Zhang R, Zhang Y, Zhao S.  2015.  Effects  of  limited  enzymatic hydrolysis,  pH,  ionic  strength  and temperature  on  physicochemical  and functional  properties  of  palm  (Elaeis guineensis Jacq.) kernel expeller protein. J Food Sci Technol 52: 6940 – 6952.