Optimasi Ekstraksi Berbantuan Ultrasonik untuk Produksi Pati dari Jagung

AHMAD FAWWAZ AL I, Dr. Widiastuti Setyaningsih

2020 | Skripsi | S1 TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN

Produksi pati jagung di Indonesia belum dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri. Selain karena penggunaan jagung yang lebih banyak untuk pakan, proses ekstraksi pati jagung secara konvenional (maserasi) juga belum efisien menghasilkan rendemen pati yang optimal. Ekstraksi berbantuan ultrasonik dinilai dapat membantu proses produksi pati lebih efisien dengan mempersingkat waktu ekstraksi dan dengan menggunakan pelarut lebih sedikit namun efektif menghasilkan rendemen pati yang lebih banyak. Tiga variabel ekstraksi utama seperti daya, siklus kavitasi dan rasio bahan:pelarut dioptimasi menggunakan box behnken design Terdapat lima studi penelitian yang dilakukan untuk mengoptimasi proses ekstraksi berbantuan utlrasonik. Penelitian yang dilakukan meliputi pengaruh daya (30, 60, 90 %), siklus kavitasi (0.3, 0.6, 0.9 s-1) dan rasio bahan:pelarut (1:10,1:20,1:30) terhadap rendemen ekstraksi, kondisi optimum dari ketiga variabel, kinetika ekstraksi menggunakan kondisi optimum, efisiensi ekstraksi menggunakan pengulangan ekstraksi dan karakterisasi pati jagung hasil ekstraksi. Daya, siklus kavitasi dan rasio bahan:pelarut berpengaruh positif terhadap rendemen pati jagung, namun rasio bahan:pelarut tidak berpengaruh signifikan. Kondisi ekstraksi optimum untuk produksi pati jagung yaitu pada kondisi daya 87%, siklus kavitasi 1 s-1 dan rasio bahan:pelarut 1:30 g/ml. Durasi optimum ekstraksi adalah 25 menit dimana setelah 25 menit hasil rendemen pati mengalami penurunan. Efisiensi ekstraksi menggunakan pengulangan ekstraksi menghasilkan rendemen pati optimal dengan dua kali pengulangan ekstraksi. Karakteristik pati jagung hasil ekstraksi berbantuan ultrasonik yaitu memiliki kadar pati 69.86%, tingkat kehalusan partikel pati yang lolos ayakan 100 mesh sebanyak 77.69%., pH 9.66 , viskositas 1010 cps, dan tidak memiliki perbedaan kenampakan mikroskopis yang signifikan dibanding pati komersial.

Corn starch production in Indonesia has not been able to meet domestic needs. In addition to the use of more corn for feed, the conventional process of extracting corn starch (maceration) is also not efficient in producing optimal starch yield. Ultrasonic-assisted extraction can help the production process more efficiently by shortening the extraction time and using more effective solvents to produce more starch yield. Three main extraction variables such as power, cavitation cycle, and material: solvent ratio are optimized using a Box Behnken Design. There are five research studies conducted to optimize the ultrasound extraction process. The research carried out included a ratio of power (30, 60, 90%), cavitation cycle (0.3, 0.6, 0.9 s-1) and material: solvent ratio (1: 10.1: 20.1: 30 ) towards extraction yield, optimal conditions of the three variables, extraction kinetics using optimal conditions, extraction efficiency using repetition of extraction and characterization of the extracted corn starch. Power, cavitation cycle, and the ratio of material: solvent has a positive effect to yield of corn starch, but the ratio of material: solvent has no significant effect. The optimum extraction conditions for corn starch production are at a condition of 87% power, cavitation cycle of 1 s-1, and material: solvent ratio of 1:30 g / ml. The optimal extraction duration is 25 minutes where after 25 minutes the yield decrease. The extraction efficiency using extraction repetition produces optimal performance with twice extraction repetition. The characteristics of corn starch from ultrasonic-assisted extraction are 69.86% starch, fineness of starch particles that pass 100 mesh sieve is 77.69%, pH 9.66, viscosity 1010 cps, and have no significant microscopic appearance compared to commercial starch.

Kata Kunci : pati jagung, ultrasound-assisted extraction, box behnken design