PERSPEKTIF α-AMILASE JAGUNG GERMINASI PADA KONVERSI PATI SAGU MENJADI MALTODEKSTRIN

R.M. Bonodikun, Ir., Dr. Ir. Chusnul Hidayat

2012 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

α-amilase (α-1-4 D-glucan glucanohydrolase EC 3.2.1.1) merupakan enzim yang mengkatalisis pemecahan ikatan α-1,4-glikosidik pada pati sehingga terbentuk oligosakarida dan glukosa. Enzim ini sangat berperan dalam proses hidrolisis pati pada produksi maltodekstrin. Salah satu sumber α-amilase yang belum banyak dieksplorasi adalah jagung germinasi. Sedangkan, sumber pati yang sangat potensial dikembangkan adalah pati sagu. Indonesia memiliki 50-50,3% tanaman sagu dunia. Potensi sagu tersebut belum banyak dimanfaatkan. Oleh karena itu, pada penelitian ini dikaji potensi α-amilase indigenous dari jagung germinasi untuk konversi pati sagu (Metroxylon sagu Rottb.) menjadi maltodektrin. Pendekatan yang digunakan adalah indirect experimental analysis perspektif α-amilase jagung germinasi pada konversi pati sagu menjadi maltodekstrin. Hasil penelitian adalah: (1) Perspektif prospek pati sagu di Indonesia: kawasan Indonesia adalah habitat palma sagu yang tumbuh liar di hutan lebih dari 6.700.000 ha dan dapat menghasilkan 11.000 ton pati sagu per-tahun; (2) Perspektif prospek jagung di Indonesia: tahun 2015 produksi jagung nasional dapat mencapai 17,93 juta ton dengan proyeksi pertumbuhan produksi 4,63% per-tahun. Pemanfaatan jagung adalah 50-55% untuk pakan dan 30% untuk pangan; (3) Perspektif α-amilase jagung germinasi di Indonesia: kecambah biji jagung menghasilkan α-amilase sebesar 30% dan β-amilase sebesar 10%. Enzim tersebut sangat penting digunakan pada bioindustri hidrolisis pati. Karakteristik α-amilase dan β-amilase berturut-turut adalah pH optimal 4-6,5; suhu optimal 50 o C dan 90 o C; berat molekul 67,4 kDa dan 47,5 kDa; dan (4) Perspektif prospek maltodekstrin sagu di Indonesia: di Indonesia penggunaan maltodekstrin untuk industri pangan dan non-pangan diperoleh dari pati sagu dan ubi kayu. Hasil konversi pati menjadi maltodekstrin bisa mencapai rendemen berkisar 90% dengan DE antara 4-15. Kesimpulan yang penting disampaikan adalah (1) pati sagu memiliki prospektif unggulan sebagai bahan baku maltodekstrin. Hal ini didukung oleh produksi tepung sagu yang tinggi (6,65 ton/ha/tahun) dengan kadar pati 82,84%; (2) jagung varietas Srikandi Putih-1, Srikandi Kuning-1 dan jagung putih yang berkadar protein cukup tinggi memiliki prospektif unggulan sebagai bahan baku α-amilase; (3) α-amilase dan β-amilase kecambah biji jagung memiliki prospektif yang baik sebagai biokatalis hidrolisis pati; (4) maltodekstrin memiliki prospektif unggulan baru sebagai produk turunan pati karena didukung oleh bahan dasar sagu yang melimpah dan produksi α-amilase kecambah biji jagung. Saran yang penting disampaikan adalah (1) pemahaman praktis apresiatif potensi α-amilase didukung dengan β-amilase biji jagung germinasi untuk konversi pati sagu menjadi maltodekstrin indigenous Indonesia perlu disosialisasikan; (2) implementasi produksi maltodekstrin berbasis jagung dan sagu penting dalam mendukung program revitalisasi pertanian perlu disampaikan kepada pemerintah; (3) diperlukan studi mendalam mengenai pengembangan varietas jagung berprotein tinggi sumber enzim amilase, dan varietas sagu berpati tinggi untuk mendukung produksi maltodekstrin indigenous Indonesia.

α-amylase (α-1-4 D-glucan glucanohydrolase EC 3.2.1.1) is enzymes that catalyze the hydrolysis of α-1,4-glycosidic linkages in the starch to form oligosaccharides and glucose. This enzyme is involved in the starch hydrolysis for the production of maltodextrin. A resource of α-amylase, which has not been much explored, is germinated corn germination α-amylase. On the other hand, a potential source of starch, which is needed to develop, is sago starch. Indonesia has 50 to 50.3% of the world's sagu plant. The potential of sago starch has not been explored very well. In this research, the potential of indigenous α-amylase from germinated corn for the conversion of sago starch (Metroxylon sago Rottb.) into maltodextrin was evaluated. The indirect experimental analysis was used to evaluate the perspective of germinated corn α-amylase in the conversion of sago starch into maltodextrins. The results show that (1) Perspective of sago starch in Indonesia: Indonesia is the habitat of sago palm that grows wild in the forest more than 6.7 million ha and produces 11,000 tons sago starch per-year; (2) Perspective of corn in Indonesia: national maize production in 2015 reaches 17.93 million tons, in which the predicted production growth is 4.63 % per year. The utilization of corn for feed and food are about 50-55% to 30%, respectively; (3) Perspective of α-amylase corn germination in Indonesia: germinated corn produces α-amylase and β-amylase about 30% and 10%, respectively. Enzymes are very important in the bio-industry of starch hydrolysis. The characteristic of α-amylase and β- amylase are the optimum pH of 4 to 6.5; the optimum temperatures are 50 o C and 90 o C; the molecular weights are 67.4 kDa and 47.5 kDa for α-amylase and β- amylase, respectively. (4) Perspective of sago maltodextrin in Indonesia: The application of maltodextrin in food and non-food industries are obtained from cassava and sago starch. Conversion of starch into maltodextrin could reach 90% yield with DE ranging between 4-15. Conclusions are (1) sago starch has better prospective as a raw material for the production of maltodextrin. This is supported by high production of corn starch (6.65 tonnes / ha / year) with 82.84% starch content; (2) corn varieties of Srikandi Putih-1, Srikandi Kuning-1 and white corn, which have high protein concentration, have prospective as a raw material of α-amylase; (3) germinated corn α-amylase and β- amylase have a better prospective as biocatalyst in starch hydrolysis; (4) maltodextrin has a new prospective as derivative product of starch since it is supported by an abundant of sago starch and production of germinated corn α -amylase. Important suggestions are (1) a practical understanding on the potency of α- amylase that is supported by germinated corn β-amylase for the conversion of sago starch into indigenous maltodextrin need to be socialized, (2) the implementation of the production of indigenous maltodextrin based on corn and sago for supporting agricultural revitalization program should be informed to the Indonesia government; (3) a study on the development of high-protein varieties of corn as source of amylase, and varieties of high starchy sago to support the indigenous production of maltodextrin Indonesia need to be performed.

Kata Kunci : α-amilase, jagung, germinasi, sagu, maltodekstrin.