Penurunan Kandungan Sianida dalam Slurry Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz.) dengan Penambahan Linamarase dan Selulase

MAHERAWATI, Dr.Ir. Tyas Utami, M.Sc.; Prof.Dr. Yudi Pranoto, S.TP., MP.; Dr.Ir. Muhammad Nur Cahyanto, M.Sc.

2018 | Disertasi | S3 Ilmu Pangan

Pembuatan sirup glukosa dengan teknik pengubahan langsung menggunakan slurry ubi kayu masih menghasilkan sirup glukosa dengan kadar sianida tinggi. Usaha untuk menurunkan kadar sianida dalam sirup glukosa dilakukan dengan meningkatkan aktivitas linamarase untuk menghidrolisis linamarin dalam slurry ubi kayu. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan kandungan sianida dalam slurry ubi kayu dengan penambahan linamarase dan selulase. Linamarase diekstraksi dari daun muda ubi kayu varietas Ketan. Crude linamarase dari daun muda ubi kayu digunakan sebagai linamarase eksogen untuk meningkatkan hidrolisis linamarin dalam slurry ubi kayu. Linamarase yang diekstrak dari daun muda ubi kayu menghasilkan crude linamarase dengan aktivitas 0,352±0,059 U/ml ekstrak. Crude linamarase mempunyai pH optimum 5,5 dan suhu optimum 55°C serta stabil pada suhu 40-60°C selama 240 menit. Penambahan linamarase dari daun muda ubi kayu dilakukan dengan konsentrasi 0,003; 0,008; 0,017; dan 0,035 U/ml slurry. Penambahan linamarase sebesar 0,035 U/ml slurry dengan inkubasi pada suhu 50°C selama 24 jam dapat menghidrolisis 56,84% linamarin dalam slurry ubi kayu. Selulase yang digunakan adalah Celluclast®. Penambahan selulase dilakukan dengan konsentrasi 0,075; 0,15; dan 0,3 FPU/ml slurry. Penambahan selulase dalam slurry ubi kayu dapat mendegradasi dinding sel yang ditandai dengan peningkatan kadar gula reduksi dan peningkatan konsentrasi monosakarida penyusun dinding sel (glukosa, xilosa, arabinosa/rhamnosa, dan asam glukoronat). Pengamatan mikroskopik menunjukkan telah terjadi kerusakan pada dinding sel ubi kayu dalam slurry ubi kayu yang ditambah selulase. Selulase yang ditambahkan dalam slurry ubi kayu berperan memfasilitasi bertemunya linamarin dan linamarase endogen. Penambahan selulase 0,3 FPU/ml slurry dengan inkubasi pada suhu 50°C selama 24 jam dapat menghidrolisis 79,15% linamarin dan dapat mengekstraksi seluruh pati dalam slurry ubi kayu. Penambahan linamarase dan selulase secara bersama-sama dilakukan dengan tiga kombinasi cara penambahan enzim. Penambahan linamarase (0,035 U/ml slurry) dan selulase (0,3 FPU/ml slurry) dengan inkubasi pada suhu 50°C selama 24 jam dapat menghidrolisis 77,35% linamarin dalam slurry ubi kayu. Penambahan selulase lebih berpengaruh terhadap hidrolisis linamarin dalam slurry ubi kayu daripada penambahan linamarase.

Production of glucose syrup by direct conversion technique using cassava slurry still produces glucose syrup with high cyanide content. Efforts to reduce cyanide in glucose syrup are done by increasing linamarase activity to hydrolyze linamarin in cassava slurry. This study aims to reduce the cyanide content in cassava slurry enzymatically by the addition of linamarase and cellulase. Linamarase extracted from young leaves of Ketan varieties cassava. Crude linamarase is used as an exogenous linamarase to improve linamarin hydrolysis in cassava slurry. Linamarase extracted from young leaves of Ketan varieties cassava has an activity of 0.352 ± 0.059 U/ml extract. Crude linamarase has an optimum condition for activity at pH 5.5, temperature of 55°C and stable at 40-60°C for 240 minutes. The addition of exogenous linamarase was carried out with a concentration of 0.003; 0.008; 0.017; and 0.035 U/ml slurry. The addition of exogenous linamarase of 0.035 U/ml of slurry (50°C, 24 hours) can hydrolyze 56.84% linamarin in cassava slurry. Cellulase used is Celluclast®. The addition of cellulase was carried out with a concentration of 0.075; 0.15; and 0.3 FPU/ml slurry. The addition of cellulase in cassava slurry can degrade the cassava cell walls. The degradation of cassava cell walls was characterized by increased levels of reducing sugar and concentrations of cell walls monosaccharides (glucose, xylose, arabinose/rhamnose, and glucoronic acid). Microscopic observation showed that the degradation of cassava cell walls and the released out of the starch granules from cells occurred in cassava slurry wth addition of cellulase. The cellulase facilitates the contact of endogenous linamarin and linamarase in cassava slurry. The addition of 0.3 FPU/ml slurry (50°C, 24 hours) can hydrolyze 79.15% linamarin and extract all the starch in cassava slurry. The addition of linamarase and cellulase are simultaneously performed with three combinations methods. The addition of exogenous linamarase (0.035 U/ml slurry) and cellulase (0.3 FPU/ml slurry) with incubation at 50°C for 24 hours can hydrolyze 77.35% linamarin in cassava slurry.The addition of cellulase has more influence on linamarin hydrolysis in cassava slurry than the addition of exogenous linamarase.

Kata Kunci : Kata kunci : sianida, linamarin, linamarase, selulase, ubi kayu