SIFAT KIMIA DAN FISIK GULA CAIR DARI PATI UMBI GADUNG ( Dioscorea hispida Dennts)
[Chemical and Physical Properties of Liquid Sugar from Yam ( Dioscorea hispida Dennts) Starch]

## Parwiyanti*, Filli Pratama dan Renti Arnita
Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sriwijaya
Diterima 15 Maret 2010 / Disetujui 22 November 2011

## ABSTRACT
The objective of this research was to determine chemical and physical properties of liquid sugar made from yam starch (Dioscorea hispida Dennst) through enzymatic hydrolysis by using α-amylase. The experiment was designed as a Factorial Block Randomized Design with two factors and three replications. The first factor was concentrations of α-amylase (0.1, 0.3, and 0.5%), and the second was the time course of enzymatic hydrolysis (30, 60, 90, 120, and 150 min). The liquid sugar was analyzed in term of reducing sugar content, equivalent dextrose value, pH, and viscosity. The addition of different concentrations of α-amylase had significant effects (p >0.05) on reducing sugar contents and equivalent dextrose values. Enzymatic hydrolysis time course had significant effects (p >0.05) on reducing sugar content, equivalent dextrose values, pHs, and viscosity of the liquid sugar. The best liquid sugar was obtained by 0.5% α-amylase treatment for 60 min of hydrolysis. The liquid sugar had reducing sugar of 103.92 g/L, equivalent dextrose value of 34.64, pH of 5.36, and viscosity of 112.00 Poise.
Key words : liquid sugar, detoxicated yam,  -amylase, reducing sugar

## 1 PENDAHULUAN
Gula merupakan salah satu kebutuhan pangan pokok yang penting  dalam  kehidupan  sehari-hari.  Gula  yang  biasa  di- konsumsi  adalah  gula  granulasi,  yaitu  gula  pasir  berbentuk butiran-butiran  kecil.  Kegagalan  panen  menyebabkan  produksi tebu turun sehingga berdampak pada keberlangsungan industri gula di Indonesia. Kebutuhan gula pasir di Indonesia mencapai 3,3 juta ton/tahun, sementara produksi dalam negeri hanya 1,7 juta  ton  atau  +51,5%  dari  kebutuhan  nasional  sehingga sebagian  kebutuhan  gula  pasir  Indonesia  dipenuhi  dari  gula pasir impor (Richana dan Suarni, 2008).
Kenaikan  harga  gula  pasir  berdampak  pada  daya  beli masyarakat,  sehingga  sebagian  masyarakat  menggunakan pemanis  buatan  sebagai  alternatif,  karena  pemanis  buatan selain harganya relatif murah dan berkalori rendah, juga mem- punyai tingkat kemanisan yang tinggi. Sukrosa sering dijadikan sebagai  tolok  ukur  bagi  tingkat  kemanisan  gula.  Sukrosa memiliki  intensitas  rasa  manis  sebesar  100%,  sedangkan intensitas  rasa  pemanis  buatan  secara  berturut-turut  adalah siklamat  15  -  31%,  dulsin  70-350%,  sakarin  240-350%,  dan aspartam  250%  (Cahyadi,  2008).  Pemanis  buatan  misalnya sakarin, siklamat, maltitol, aspartam, acesulfame-K, dan sorbitol yang  dikonsumsi  tidak  sesuai  dengan  batas  minimum  yang ditetapkan akan membahayakan kesehatan (Riandini, 2008).
Indonesia yang beriklim tropis memiliki banyak sumber daya alam  nabati  yang  berpotensi  untuk  diolah  menjadi  gula. Produksi  gula  tidak  hanya  berasal  dari  tebu,  tetapi  juga  dapat berasal  dari  umbi-umbian.  Jenis  umbi-umbian  yang  juga  ber- potensi  sebagai  bahan  baku  pengganti  gula  antara  lain  ubi
*Korespondednsi Penulis : Email : parwiyanti_ibu@yahoo.com
kayu,  ubi  jalar,  gadung,  dan  ganyong.  Salah  satu  jenis  umbi- umbian  yang  belum  dimanfaatkan  secara  maksimal  bagi kebutuhan  manusia  adalah  umbi  gadung  ( Dioscorea  hispida Dennst).
Umbi  gadung  mengandung  sekitar  24%  karbohidrat,  2% protein,  74%  kadar  air,  dan  1%  kadar  abu  (Pambayun,  2008). Umbi gadung dapat diolah menjadi pati yang berpotensi untuk diolah  lebih  lanjut  menjadi  gula  cair  (Amani et  al., 2004; Bruunschweiler et al., 2005; Daiuto et al., 2005 ). Umbi gadung mengandung  asam  sianida  (HCN)  yang  sangat  tinggi,  yaitu 36,49  mg/100g  berat  umbi  (Ekowati,  2007;  Bhandari  dan Kawabata,  2005),  sehingga  beberapa  tahapan  proses  sangat diperlukan untuk menghilangkan racun.
Proses perebusan, pencucian berulang-ulang, perendaman dalam  larutan  garam,  dan  penggunaan  abu  dapur  dapat mengurangi kadar asam sianida. Selain cara tersebut, menurut Pambayun  (2008)  pengurangan  kadar  HCN  juga  dapat dilakukan  dengan  metode  KISS  yang  merupakan  proses  dan teknologi  Kupas  Iris  Secara  Simultan  (KISS)  dalam  larutan garam dapur hipertonik yang disirkulasikan.
Untuk  proses  pembuatan  gula  cair,  pati  gadung  perlu diekstraksi  terlebih  dahulu.  Pengolahan  umbi  gadung  menjadi pati  merupakan  salah  satu  cara  aman  untuk  mengkonsumsi gadung, hal ini dikarenakan umbi gadung telah melalui berbagai proses  yang  diyakini  dapat  menurunkan  atau  menghilangkan HCN. Salah satu metode pengolahan pati menjadi gula adalah melalui  proses  hidrolisa  secara  anzimatis.  Pada  penelitian  ini enzim yang digunakan adalah α-amilase.
Enzim α-amilase secara alamiah terdapat dalam saliva (air liur)  dan  pankreas,  selain  itu  dapat  juga  di  isolasi  dari Aspergillus  oryzae dan Bacillus  subtilis (Hebeda  dan  Teague, 1992).  Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  proses  hidrolisa secara  enzimatis  diantaranya  adalah  konsentrasi  enzim,
substrat,  lama  hidrolisa,  suhu,  pH,  dan  inhibitor  (Poedjiadi, 1994).
Enzim  α-amilase  menghidrolisa  pati  dalam  dua  tahap. Tahap  pertama  berupa  degradasi  pati  menjadi  maltosa  dan maltotriosa  yang  terjadi  secara  acak  dan  sangat  cepat,  serta diikuti  dengan  turunnya  viskositas  dengan  cepat  pula.  Tahap kedua  terjadi  pembentukan  glukosa  dan  maltosa  yang  ber- langsung relatif sangat lambat.
Menurut  Winarno  (2002)  enzim  α-amilase  dalam  meng- hidrolisa  ikatan  karbon  pati  menghasilkan  fraksi-fraksi  molekul yang terdiri atas enam  sampai tujuh unit glukosa. Namun,  jika waktu  reaksinya  diperpanjang  maka  komponen  tersebut  akan terhidrolisa lagi menjadi campuran antara glukosa, maltosa, dan maltotriosa (Tjokroadikoesoemo, 1986).
Secara umum, enzim bekerja optimum pada kisaran pH 5-6 sedangkan suhu tinggi diperlukan untuk proses gelatinisasi agar amilosa  dan  amilopektin  dapat  dengan  mudah  dihidrolisa  oleh enzim.  Konsentrasi  enzim  α-amilase  yang  digunakan  untuk produksi  dekstrin  dari  tapioka  berkisar  antara  0,05-0,25%, dengan  kisaran  lama  hidrolisa  antara  30-150  menit  (Laga  dan Langkong, 2006).
Penelitian  ini  menggunakan  dua  faktor  perlakuan,  yaitu konsentrasi  α-amilase  dan  lama  proses  hidrolisa  enzimatis. Kombinasi antara penggunaan konsentrasi α-amilase dan lama proses hidrolisa enzimatis pada pati gadung  yang telah meng- alami  pembebasan  HCN  diharapkan  dapat  menghasilkan  gula cair dengan tingkat kemanisan yang tinggi dan bebas racun.
Tingkat  kemanisan  gula  cair  diukur  melalui  nilai  DE ( dextrose  equivalent )  (Griffin  dan  Brooks,  1989).  Gula  cair berpotensi  diaplikasikan  pada  berbagai  produk  pangan, diantaranya  untuk  pembuatan  sirup.  Penelitian  ini  mempelajari karakteristik  kimia  dan  fisik  gula  cair  yang  berbahan  baku  pati gadung ( Dioscorea hispida Dennts) yang telah bebas HCN.

## METODOLOGI

## Bahan dan alat
Bahan-bahan yang digunakan terdiri atas: umbi gadung tua diperoleh  dari  desa  Talang  Jawa,  Gandus,  Palembang;  garam dapur  (NaCl);  AgNO 3 ;  asam  sitrat,  CaCl 2 ;  enzim  α - amilase (bentuk  cair  dari  Sigma  Aldrich),  indikator  pati,  larutan  Luff Schoorl,  Na-thiosulfat,  KI;  H 2 SO 4 ;  Etanol,  NaOH,  asam  sitrat; iodin  dan  semua  bahan  kimia  yang  digunakan  dalam  kategori PA (Pro-Analysis).
Alat-alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  terdiri  atas mikroskop  (Axiom  PC  101),  pH  meter  (Cyber  Scan), spektrofotometer  (21  D  Milton  Roy), Shaker  Bath (GFL  1083), neraca  analitik  (Ohaus  AR2140),  viscotester  (Rion  VT-04)  dan hot plate (Torrey Pines Scientific).
Penelitian  dilaksanakan  di  Laboratorium  Kimia  Hasil Pertanian,  Jurusan  Teknologi  Pertanian,  Universitas  Sriwijaya, Indralaya pada bulan Februari-September 2009.

## Rancangan percobaan
Rancangan percobaan  yang digunakan  adalah Rancangan Acak  Kelompok  (RAK)  faktorial  dengan  dua  faktor  perlakuan
berupa  konsentrasi  α-amilase  (A)  dan  lama  proses  hidrolisa enzimatis (B), dan setiap perlakuan diulang tiga kali (Tabel 1.)
Tabel 1. Matriks dua faktor perlakuan penelitian
Waktu Hidrolisa Enzimatis (Menit) Konsentrasi Enzim (% v/v) 0,1 0,3 0,5 30 A 1 B 1 A 2 B 1 A 3 B 1 60 A 1 B 2 A 2 B 2 A 3 B 2 90 A 1 B 3 A 2 B 3 A 3 B 3 120 A 1 B 4 A 2 B 4 A 3 B 4 150 A 1 B 5 A 2 B 5 A 3 B 5
Analisa  keragaman  dilakukan  pada  taraf  α5%,  dan  per- lakuan  yang  berpengaruh  nyata  dilanjutkan  dengan  uji  Beda Nyata Jujur (BNJ).

## Ekstraksi pati gadung
Umbi gadung utuh diblansing selama 5 menit dengan cara dicelupkan  dalam  air  mendidih,  lalu  dikupas  dan  diiris  tipis dengan ketebalan  1 cm. Irisan umbi gadung direndam dalam larutan  garam  dapur  (NaCl)  10%  (b/v)  selama  3  hari  dengan pergantian larutan garam setiap 24 jam. Kemudian irisan umbi gadung dihancurkan menjadi bubur menggunakan blender dan air  ditambahkan  dengan  rasio  1:1.  Bubur  gadung  disaring dengan kain saring untuk memisahkan ampasnya.
Filtrat kemudian diendapkan. Endapan pati gadung dipisah- kan  dari  supernatan  dan  dicuci  dengan  penambahan  air  1:2 (v/b),  diaduk,  dan  kembali  diendapkan,  kemudian  bagian  air dibuang.  Pencucian  diulang  ±10  kali.  Endapan  pati  dijemur sampai kering (kadar air sekitar 12%).

## Proses hidrolisa enzimatis menggunakan α-amilase
Pati  gadung  sebanyak  30  g  dimasukkan  ke  dalam erlenmeyer yang telah diisi air 100 mL. Keasaman suspensi pati diatur dengan menggunakan asam sitrat sampai  pH mencapai 5,5  kemudian  ditambah  larutan  CaCl 2 12  bpj  ke  dalam  filtrat. Erlenmeyer  dimasukkan  ke  dalam  penangas  air  goyang  yang telah diatur suhunya +90°C dan pemanasan dilanjutkan sampai filtrat di dalam erlenmeyer mencapai suhu +80°C.
Enzim α - amilase  sebanyak  0,1;  0,3;  dan  0,5%  (v/v) ditambahkan  ke  dalam  suspensi  pati  dan  digojog.  Diambil sampel sebanyak 10 mL pada menit ke 0, 30, 60, 90, 120, dan 150  menit  setelah  diinkubasi  dengan  enzim  α-amilase  untuk dianalisa kadar gula reduksinya.

## Parameter
Parameter  yang  diamati  pada  penelitian  ini  adalah karakteristik kimia dan fisik gula cair pati gadung. Karakteristik kimia meliputi kadar gula reduksi (Metode Luff Schoorl, AOAC, 2000), dextrose  equivalent (DE)  (rasio  dari  kadar  gula  reduksi dibagi dengan total pati dikali dengan 100), dan pH; sedangkan sifat fisik adalah viskositas hidrolisat menggunakan viskotester Ostwald (Sudarmadji, 2003).
Pada penelitian ini dipisahkan antara cairan yang jernih dan endapannya,  yang  diukur  viskositasnya  adalah  cairan  jernih yang mengandung senyawa gula hasil hidrolisa enzimatis, tidak dilakukan penyaringan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kadar gula reduksi
Analisa  keragaman  menunjukkan  bahwa  α-amilase,  lama proses enzimolisis, dan interaksi keduanya berpengaruh nyata (p>0,05) terhadap gula pereduksi hasil enzimolisis pati gadung. Hasil  uji  BNJ  pengaruh  interaksi  antara  jumlah  penggunaan  α amilase  dan  waktu  hidrolisa  terhadap  gula  reduksi  hasil hidrolisa enzimatis dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.  Hasil uji BNJ pengaruh interaksi antara jumlah penggunaan α amilase  dan  waktu  hidrolisa  terhadap  gula  reduksi  hasil hidrolisa enzimatis pati gadung
Interaksi jumlah α amilase dan waktu hidrolisa Rerata (g/L) BNJ 5% = 15,98 0,1% dan 30 menit 99,62 c 0,1% dan 60 menit 99,79 c 0,1% dan 90 menit 89,92 bc 0,1% dan 120 menit 81,81 b 0,1% dan 150 menit 56,60 a 0,3% dan 30 menit 83,45 b 0,3% dan 60 menit 95,50 bc 0,3% dan 90 menit 94,37 bc 0,3% dan 120 menit 101,33 c 0,3% dan 150 menit 88,92 bc 0,5% dan 30 menit 102,93 c 0,5% dan 60 menit 103,02 c 0,5% dan 90 menit 101,75 c 0,5% dan 120 menit 102,22 c 0,5% dan 150 menit 91,97 bc
Kadar  gula  reduksi  hasil  hidrolisa  enzimatis  dengan  α- amilase  pati  gadung  berkisar  antara  56,00-103,92  g/L  dengan rata-rata 92,90 g/L. Kadar gula reduksi yang tertinggi diperoleh dari perlakuan 0,5%  α-amilase dengan waktu  hidrolisa selama 60 menit, sedangkan kadar gula reduksi terendah diperoleh dari penggunaan 0,1% α-amilase dengan waktu hidrolisa 150 menit. Kadar  gula  reduksi  rata-rata  dari  hasil  enzimolisis  pati  gadung dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar  1,  menunjukkan  bahwa  sebelum  hidrolisa  kadar gula  reduksi  pati  gadung  sebesar  3,98  g/L.  Secara  kuantitatif lebih  rendah  bila  dibandingkan  pada  menit  ke  30  sampai dengan  menit  ke  150.  Hal  ini  disebabkan  granula  pati  gadung sebagian  besar  belum  terhidrolisa.  Granula  pati  gadung  akan terhidrolisa  secara  keseluruhan,  jika  suhu  medium  substrat melewati  suhu  84°C,  karena  suhu  tersebut  merupakan  titik gelatinisasi maksimum untuk pati gadung.
Suhu  gelatinisasi  pati  gadung  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  berkisar  70  sampai  84°C,  rata-rata  76,33°C (Satyatama,  2005).  Pada  saat  pengukuran  suhu  gelatinisasi, suhu medium pada substrat hanya mencapai 70°C, sedangkan pati gadung akan tergelatinisasi sempurna pada suhu rata-rata 76,33°C, dengan suhu maksimum 84°C.
Kadar  gula  reduksi  meningkat  secara  sangat  nyata  terjadi pada  menit  ke  30.  Perubahan  tersebut  erat  kaitannya  dengan proses gelatinisasi sempurna yang terjadi sebelumnya, karena suhu  medium  telah  melewati  titik  gelatinisasi  maksimum  yaitu
90°C.  Proses  tersebut  menyebabkan  granula  mudah  diakses oleh  enzim  menghasilkan  fragmen  dan  mikrogel  dari  molekul- molekul kimia seperti amilosa dan amilopektin sehingga proses hidrolisa oleh α-amilase menjadi lebih mudah (Ju et al., 1995).
Gambar 1. Rata-rata kadar gula reduksi dalam gula cair gadung
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar jumlah α-amilase  yang  ditambahkan  pada  substrat  pati  gadung  maka kadar  gula  reduksi  yang  dihasilkan  semakin  tinggi.  Pada Gambar  1  ditunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaan  yang  cukup nyata  (p>0,05)  antara  perlakuan  dengan  konsentrasi  0,1% dengan  0,3%  dan  0,5%.  Pada  konsentrasi  0,1%  kadar  gula reduksi yang dihasilkan stabil sampai menit ke 60, akan tetapi selanjutnya terus menurun sampai menit ke 150.
Penggunaan  α-amilase  0,1%  menghasilkan  gula  reduksi 85,43 g/L. Peningkatan konsentrasi α-amilase menjadi 0,3 dan 0,5% dapat meningkatkan gula reduksi menjadi 92,71 g/L dan 100,56 g/L. Hal ini konsisten dengan penelitian yang dilakukan oleh Laga dan Langkong (2006) yang menggunakan α-amilase untuk  memproduksi  dekstrin  dari  tapioka,  bahwa  penggunaan enzim  sebesar  0,05%  menghasilkan  gula  reduksi  sebanyak 13,82  g/L,  peningkatan  jumlah  α-amilase  menjadi  0,10,  0,15, 0,20, dan 0,25% berturut-turut adalah 20,12, 21,41, 22,20 dan 27,15 g/L.
Enzim α-amilase memutuskan ikatan α-1,4 glikosidik secara acak  baik  pada  molekul  amilosa  maupun  amilopektin  menjadi komponen  yang  lebih  sederhana  seperti  glukosa,  maltosa, maltotriosa  dan  sejumlah  oligosakarida  bercabang  (Winarno, 2002).  Semakin  banyak  rantai  pati  yang  terputus  mengakibat- kan semakin banyak gugus OH yang reaktif dan gula pereduksi yang  dihasilkan  semakin  tinggi.  Menurut  Winarno  (2002)  sifat pereduksi  suatu  molekul  gula  ditentukan  oleh  jumlah  gugus hidroksil (-OH) yang reaktif, dan pada glukosa biasanya terletak pada atom karbon nomor satu (anomerik).
Enzim α-amilase menghidrolisa  substrat pati yang  memiliki struktur  granula  lebih  terbuka  kemudian  menghasilkan komponen  amilosa  dan  amilopektin  dengan  rantai  yang  lebih pendek.  Struktur  granula  pati  terbuka  saat  terjadi  gelatinisasi, dan pada kondisi ini akan terjadi peningkatan viskositas. Suhu gelatinisasi  pati  gadung  berkisar  antara  70  sampai  84°C (Satyatama, 2005) . Pada saat enzim α-amilase ditambahkan ke dalam substrat yang telah mengalami gelatinisasi maka dengan cepat  α-amilase  menghidrolisa  ikatan  pada  pati  yang  memiliki ikatan hidrogen yang telah melemah disertai dengan terjadinya penurunan viskositas dengan cepat karena depolimerasi.
0 20 40 60 80 100 120 0 30 60 90 120 150 Waktu hidrolisa enzimatis (menit) A1 = 0,1 A2 = 0,3 A3 = 0,5 G ula p er ed uk si (g /L )
Semakin lama waktu hidrolisa maka kesempatan α-amilase dalam  menghidrolisa  ikatan  α-1,4  glikosidik  pada  pati  semakin besar.  Hasil  produksi  gula  reduksi  pada  menit  ke  150  lebih rendah bila dibandingkan dengan perlakuan lainnya, sedangkan pada  menit  ke  30  sampai  dengan  menit  ke  120  terdapat perbedaan  kadar  yang  tidak  nyata  (p≤0,05).  Hal  ini  mungkin disebabkan oleh hidrolisa pati pada menit ke 30 sampai dengan menit  ke  120  telah  intensif  sehingga  ikatan-ikatan  α-1,4 glikosidik  pada  pati  telah  dihidrolisa  oleh  α-amilase  secara maksimal. Akan tetapi pada pati juga terdapat rantai bercabang yaitu α-1,6 glikosidik pada fraksi amilopektin. Pati umbi gadung memiliki amilopektin lebih tinggi (95,10%) dibandingkan dengan kadar  amilosa  (4,90%)  sehingga  α-amilase  tidak  mampu menghidrolisa  pati  gadung  secara  maksimal  karena  α-amilase merupakan  endoenzim  yang  memutus  ikatan  α-1,4  glikosidik pada  pati  secara  acak.  Hal  ini  menyebabkan  pertambahan kadar  gula  pereduksi  pada  menit  ke  150  tidak  signifikan  dan cenderung  menurun.  Hal  ini  kemungkinan  disebabkan  oleh penghambatan  aktivitas  enzim  α  amylase  oleh  senyawa  gula reduksi  hasil  pemecahan  pati  oleh  enzim  α-amilase.  Senyawa gula  reduksi  bereaksi  dengan  enzim,  enzim-substrat,  atau keduanya  yang  menyebabkan  penghambatan  aktivitas  enzim tersebut (Richardson dan Hyslop,1985).
Waktu hidrolisa enzimatis yang lebih panjang ternyata tidak mampu meningkatkan secara signifikan kadar gula reduksi yang dihasilkan. Hal ini dapat disebabkan karena aktivitas α-amilase yang bekerja secara spesifik pada ikatan α-1,4 glikosidik dalam menghidrolisa substrat pati gadung.

## Dextrose equivalent (de)
Nilai DE ( Dextrose Equivalent ) menunjukkan hasil hidrolisa pati  yang  dihitung  dengan  rumus  perbandingan  antara konsentrasi gula reduksi dengan total karbohidrat dikalikan 100. Nilai  DE  hasil  hidrolisa  enzimatis  pati  gadung  berkisar  antara 18,67-34,64  dengan  rata-rata  30,97.  DE  hasil  hidrolisa enzimatis  pati  gadung  yang  tertinggi  diperoleh  dari  kombinasi penggunaan 0,5% α-amilase dengan waktu hidrolisa selama 60 menit,  sedangkan  DE  hasil  hidrolisa  pati  gadung  terendah diperoleh  dari  kombinasi  penggunaan  0,1%  α-amilase  dengan waktu  hidrolisa  selama  150  menit.  Nilai  rata-rata  DE  hasil hidrolisa pati gadung disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Rata-rata DE gula cair gadung
Analisa  keragaman  menunjukkan  penggunaan  jumlah  α- amilase  dan  waktu  hidrolisa  enzimatis  berpengaruh  nyata  (p >0,05)  terhadap  nilai  DE  yang  dihasilkan,  sedangkan  interaksi keduanya berpengaruh tidak nyata (p <0,05).
Hasil  uji  BNJ  pengaruh  perlakuan  konsentrasi  α-amilase terhadap nilai DE dapat dilihat pada Tabel 3, dan hasil uji BNJ pengaruh perlakuan waktu hidrolisa enzimatis terhadap nilai DE disajikan pada Tabel 4.
Tabel  3.  Uji  lanjut  BNJ  pengaruh  konsentrasi  α-amilase  terhadap  DE hasil hidrolisa enzimatis pati gadung
Jumlah penggunaan α-amilase (%, v/v) Rerata (g/L) BNJ 5% = 2,46 0,1 29,47 a 0,3 30,81 a 0,5 33,38 b Keterangan :
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama berarti berbeda tidak nyata
Tabel 4. Uji lanjut BNJ pengaruh waktu hidrolisa enzimatis terhadap DE
hasil enzimolisis pati gadung Waktu hidrolisa enzimatis (menit) Rerata (g/L) BNJ 5% = 3,18 30 25,71 a 60 32,37 b 90 31,86 b 120 33,37 b 150 32,41 b Keterangan :
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama berarti berbeda tidak nyata
Gambar  2  menunjukkan  terjadinya  peningkatan  DE  yang signifikan dari menit ke 0 sampai menit ke 30. Nilai DE sebelum hidrolisa  sebesar  1,33  sebagai  kondisi  alami  bahan  baku. Rendahnya  nilai  DE  sebelum  hidrolisa  dibandingkan  dengan menit ke 30 sampai dengan menit ke 150,  karena granula pati belum terhidrolisa yang masih tersusun dalam bentuk susunan yang  sangat  kompak  karena  masih  mengandung  rantai  pati yang  sangat  komplek  (homopolimer  glukosa),  sehingga  pada saat  pengukuran  nilai  DE  hasil  yang  didapatkan  belum maksimal.  Peningkatan  nilai  DE  selama  proses  hidrolisa enzimatis  disebabkan  proses  hidrolisa  pati  menjadi  molekul yang  lebih  sederhana  yaitu  glukosa,  maltosa,  dan  maltotriosa. Pada  saat  proses  hidrolisa  enzimatis  menit  ke  60  terjadi peningkatan  nilai  DE  akan  tetapi  tidak  signifikan  sampai  pada menit ke 150. Hal ini berkaitan dengan aktivitas α-amilase yang bersifat  spesifik  dalam  menghidrolisa  substrat  pati  gadung. Enzim  α-amilase  merupakan  endoenzim  yang  hanya  mampu menghidrolisa  terbatas  pada  ikatan  α-1,4  glikosidik  pada  pati, tetapi tidak menghidrolisa ikatan α-1,6 glikosidik.
pH Nilai  pH  menggambarkan  konsentrasi  ion  hidrogen  bebas yang  dikandung  bahan  (Kusnandar,  1992).  Derajat  keasaman (pH)  gula  cair  hasil  hidrolisa  pati  gadung  berkisar  antara  4,97 sampai  5,58  dengan  rata-rata  5,28.  Nilai  pH  tertinggi  terdapat pada  penggunaan  0,1%  α-amilase  dengan  waktu  hidrolisa selama  90  menit,  sedangkan  nilai  pH  terendah  terdapat  pada penggunaan  0,1%  α-amilase  dengan  waktu  hidrolisa  selama 150 menit. Nilai rata-rata pH gula cair hasil hidrolisa enzimatis pati gadung secara keseluruhan disajikan pada Gambar 3.
0 5 10 15 20 25 30 35 0 30 60 90
120 150 Waktu hidrolisa enzimatis (menit) A1 = 0,1 A2 = 0,3 A3 = 0,5 D ex tro se e qu iv ale nt
40
Gambar 3. Rata-rata pH gula cair gadung
Berdasarkan analisa keragaman, perlakuan waktu hidrolisa enzimatis  berpengaruh  nyata  (p>0,05)  terhadap  pH  gula  cair hasil  hidrolisa  enzimatis  pati  gadung  sedangkan  perlakuan jumlah  penggunaan  α-amilase  dan  interaksi  keduanya  ber- pengaruh  tidak  nyata  (p≤0,05).  Hasil  uji  BNJ  pengaruh perlakuan waktu hidrolisa enzimatis terhadap pH gula cair hasil hidrolisa enzimatis pati gadung dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Uji lanjut BNJ pengaruh waktu hidrolisa enzimatis terhadap pH
gula cair hasil hidrolisa enzimatis pati gadung Waktu hidrolisa enzimatis (menit) Rerata BNJ 5% = 0,14 30 5,32 a 60 5,37 a 90 5,41 a 120 5,27 a 150 5,04 b Keterangan :
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama berarti berbeda tidak nyata
Nilai pH suatu substrat sangat menentukan aktivitas katalitik suatu  enzim  dan  berpengaruh  pada  kualitas  gula  cair  yang dihasilkan.  Hasil  pengukuran  pH  pada  gula  cair  hasil  hidrolisa enzimatis pati gadung menunjukkan bahwa pH yang dihasilkan berada pada kisaran 5,04 sampai 5,41. Hal ini berarti bahwa pH yang  didapat  masih  berada  pada  kisaran  optimum  aktivitas enzim. Menurut Poedjiadi (1994), secara umum enzim bekerja optimum pada pH 5 hingga 6.
Pada menit ke 30 sampai menit ke 120 terdapat perbedaan pH  yang  tidak  nyata  (p≤0,05),  sedangkan  pada  menit  ke  150 terjadi penurunan pH. Hal ini dapat disebabkan karena semakin lama waktu hidrolisa enzimatis maka semakin tinggi kandungan gula reduksi yang dihasilkan dari proses hidrolisa pati gadung. Seiring  dengan  proses  tersebut,  maka  meningkatkan  kadar asam yang terkandung dalam gula cair yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan  gula  sederhana  yang  terbentuk  dari  proses hidrolisa enzimatis termasuk dari golongan aldehid yang dapat berpengaruh pada tingkat keasaman bahan.
Selain  itu,  pH  gula  cair  pati  gadung  juga  dipengaruhi  oleh adanya kadar asam sianida (HCN). Asam sianida (HCN) yang terdeteksi dalam gula cair pati gadung terbentuk pada saat umbi gadung  mengalami  kerusakan,  diantaranya  pada  proses pengupasan  dan  pemotongan  yang  mengakibatkan  senyawa- senyawa  prekursor  pada  umbi  gadung  menjadi  aktif  dengan bantuan  oksidator  yaitu  O 2 .  Senyawa  prekursor  yang  terdapat pada umbi gadung antara lain adalah dioskorin, diosgenin dan glukosida  sianogenin  (Pambayun,  2008).  Pada  penelitian  ini
diduga  pada  saat  proses  tiga  kali  pencucian  dengan  larutan garam  dan  10  kali  proses  pengendapan  pati,  belum  mampu melarutkan  semua  HCN  yang  ada,  sehingga  pada  saat dilakukan  analisa  HCN  dengan  metode  titrasi  didapatkan  hasil bahwa  pada  gula  cair  pati  gadung  masih  mengandung  residu HCN sebesar 10%. Hal ini dapat berpengaruh pada pH gula cair yang dihasilkan.

## Viskositas
Viskositas  gula  cair  hasil  hidrolisa  enzimatis  pati  gadung berkisar  antara  85,83  hingga  128,22  Poise  dengan  rata-rata 99,92  Poise.  Viskositas  tertinggi  terdapat  pada  penggunaan 0,1%  α-amilase  dengan  waktu  hidrolisa  selama  150  menit sedangkan  viskositas  terendah  terdapat  pada  penggunaan 0,1% α-amilase dengan waktu hidrolisa selama 60 menit. Rata- rata  viskositas  gula  cair  hasil  hidrolisa  enzimatis  pati  gadung dapat dilihat Gambar 4.
Gambar 4. Rata-rata viskositas gula cair gadung
Berdasarkan analisa keragaman menunjukkan bahwa waktu hidrolisa  enzimatis  berpengaruh  nyata  (p  ≥  0,05)  terhadap viskositas  gula  cair  yang  dihasilkan,  sedangkan  jumlah  peng- gunaan  α-amilase  dan  interaksi  keduanya  berpengaruh  tidak nyata (p ≤0,05). Hasil  BNJ waktu hidrolisa  enzimatis terhadap viskositas dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel  6.  Uji  lanjut  BNJ  pengaruh  waktu  hidrolisa  enzimatis  terhadap viskositas gula cair hasil hidrolisa enzimatis pati gadung
Waktu hidrolisa enzimatis (menit) Rerata (poise) BNJ 5% = 2,37 30 21,64 a 60 22,52 a 90 20,93 a 120 22,00 a 150 26,60 b Keterangan :
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sampai berarti berbeda tidak nyata
Semakin  lama  waktu  hidrolisa  enzimatis  maka  semakin banyak  molekul  gula  sederhana  yang  terbentuk  akibat  dari proses  hidrolisa  α-amilase  (Kearsley  dan  Dziedic,  1995), sehingga  semakin  banyak  pula  padatan  terlarut  yang  terdapat pada gula cair yang dihasilkan. Padatan terlarut dalam gula cair merupakan hasil hidrolisa α-amilase pada ikatan glikosidik pati, yaitu menghasilkan glukosa, maltosa dan maltotriosa (Winarno, 2002).  Hasil  hidrolisa  enzimatis  menyebabkan  terbentuknya interaksi antar molekul padatan  terlarut dengan air dalam gula cair melalui ikatan hidrogen, sehingga viskositas gula cair lebih tinggi pada menit ke 150.
60 70 80 90 100 110 120 130 140 0 30 60 90 120 150 Waktu  hidrolisa enzimatis (menit) A1 = 0,1 A2 = 0,3 A3 = 0,5
4,9 5 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 0 30 60 90 120 150 Waktu hidrolisa enzimatis (menit) N ila i p H A1 = 0,1 A2 = 0,3 A3 = 0,5 Vis ko sit as (P ois e)

## KESIMPULAN
Gula  cair  gadung  terbaik  diperoleh  dari  penggunaan  α- amilase  0,5%  dan  lama  hidrolisa  60  menit,  dan  gula  cair tersebut dicirikan oleh kadar gula reduksi 103,92 g/L, DE 34,64, pH 5,36 dan viskositas 112,00 Poise.

## DAFTAR PUSTAKA
Amani  NGG,  Buleon  A,  Kamenan  A,  Colonna  P.  2004. Variability  in  starch  physicochemical  and  functional properties of yam ( Dioscorea sp) cultivated in Ivory Coast. J of the Sci of Food and Agric 84(15): 2085-2096.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 2000. Official Methods  of  Analysis.  Association  of  Official  Analytical Chemistry. Washington DC. United States of America.
Bhandari MR, Kawabata, J. 2005. Bitterness and toxicity in wild yam  ( Dioscorea spp)  tubers  of  Nepal.  J  Plant  Foods  for Human Nutr 60(3): 129-135.
Brunnaschweiler J, Luethi D, Handschin S, Farah Z, Escher F, Conde-Petit  B.  2005.  Isolation,  Physicochemical  charater- ization  an  dapplication  of  yam  ( Dioscorea spp.)  starch  as thickening and gelling agent. Starch 57 (3-4): 153-160.
Cahyadi  W.  2008.  Analisa  dan  Aspek  Kesehatan  Bahan Tambahan Pangan. Bumi Aksara. Jakarta.
Daiuto  E,  Cereda  M,  Sarmento  S,  Vilpoux  O.  2005.  Effects  of extraction  methods  on  yam  ( Dioscorea  alata )  starch charateristics. Starch 57(3-4): 153-160.
Ekowati. 2007.  Pengaruh  Ketebalan Rajangan terhadap Kadar HCN  Kerupuk  Gadung  ( Discorea  hispida) .  Thesis Undergraduate. Undip. Semarang.
Griffin VK, Brooks JR. 1989. Production and Size Distribution of Rice  Maltodextrin  Hydrolized  from  Milled  Rice  Flour  Using Heat Stable Alpha Amilase. J Food Sci 54:190-193.
Hebeda RE, Teague WM. 1992. Starch hydrolyzing enzymes. In Development  in  Carbohydrate  Chemistry  (Alexander,  R.J., dan  Zobel,  H.F.,  editors).  American  Association  of  Cereal Chemists (AACC), St. Paul.
Ju YH, Chen WJ, Lee CK. 1995. Starch Slury Hidrolysis Using Alpha-Amylase  Immobilizrd  on  a  Hallow.  Fibber  Reacto.  J Enzyme an microbial Technol 17: 685-688.
Kearsley  M,  Dziedic  W.  1995.  Hand  Book  of  Starch  Hydrolisis Product  and  Their  Derivatives.  Blackie  Academic  & Profesional, Glasgow.
Kusnandar F. 1992.  Pengalengan Kelapa Muda  Hibrida dalam Kemasan. Skripsi Fakutas Teknologi Pertanian IPB. Bogor.
Laga  A,  Langkong  J.  2006.  Study  of  Enzimatic  Dextrin Production by Using Tapioca. Universitas Hasanuddin.
Pambayun  R.  2008.  Kiat  Sukses  Teknologi  Pengolahan  Umbi Gadung. Ardana Media. Yogyakarta.
Poedjiadi A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. UI Press. Jakarta.
Riandini N. 2008. Bahan Kimia dalam Makanan dan Minuman.
Shakti Adiluhung. Bandung.
Richana  S.  2008.  Teknologi  Pengolahan  Jagung  (online). http://balitsereal.litbang.deptan.go.id [20 Desember 2008].
Richardson  T,  Hyslop  DB.  1985.  Enzymes.  Dalam  Fennema, O.R.  (editor).  Food  Chemistry.  Marcel  Dekker,  Inc.  New York.
Satyatama  DI.  2006.  Sifat  Fisik  dan  Kimia  Umbi  Gadung ( Dioscorea hispida Dennst) Batang Hijau dan batang ungu : Studi  Kasus  di  Desa  Payakabung  kecamatan  Indralaya. Skripsi Jurusan teknologi Pertanian. UNSRI.
Sudarmadji  S.  2003.  Analisa  Bahan  Makanan  dan  Pertanian. Liberty. Yogyakarta.
Tjokroadikoesoemo  PS.  1986.  HFS  dan  Industri  Ubi  Kayu Lainnya. PT Gramedia. Jakarta.
Winarno FG. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
.