Pentury, MelkhianusHendrik (2014) Potensi Pati Hipokotil Mangrove (Bruguiera Gymnorrhiza) Di Kabupaten Seram Bagian Barat Sebagai Penghasil Maltodekstrin. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Mangrove memiliki banyak manfaat bagi kawasan pesisir dan laut, selain memelihara produktifitas perairan, mengurangi dampak global warming, penghasil bahan organik, bahan obat-obatan, sebagai kawasan konservasi dan pariwisata, barrier bagi pemukiman, juga berperan dalam menunjang kehidupan masyarakat di Kabupaten Seram Bagian Barat. Hipokotil Bruguiera gymnorrhiza (mangrove) mengandung karbohidrat tinggi dan berpotensi sebagai sumber pati, namun belum dimanfaatkan dan dikembangkan sebagai sumber pangan baru karena terbatasnya informasi tentang manfaat dan proses pengolahan, disamping kandungan senyawa tannin yang merupakan penilaian palatabilitas, menjadi kendala bagi masyarakat dalam memanfaatkannya. Modifikasi pati yang banyak digunakan dalam industri pangan sebagai bahan ingredien adalah maltodekstrin, yaitu untuk meningkatkan kualitas dan nilai fungsionalnya. Maltodekstrin merupakan produk modifikasi pati dari hasil hidrolisis, juga sebagai komponen bahan pangan telah banyak dipakai karena aman dan dapat memberi kekerasan dan tekstur serta memiliki sifat gel yang dapat lumer dan bersifat thermoreversible. Pemanfaatan pati Bruguiera gymnorrhiza sebagai maltodekstrin dengan karakteristik tertentu sangat dipengaruhi oleh karakteristik bahan baku yang digunakan. Tujuan penelitian secara umum yang ingin dicapai adalah menganalisis potensi produksi pati hipokotil mangrove (Bruguiera gymnorrhiza) sebagai bahan baku produksi maltodekstrin, yaitu melalui proses ekstraksi dengan membandingkan karakteristik sifat fisikokimia pati menggunakan lima larutan pengekstrak berbeda, melakukan proses ekstraksi dan karakterisasi untuk mendapatkan pati terbaik sebagai syarat bahan baku maltodesktrin, modifikasi pati dengan menggunakan empat metode hidrolisis enzim dan membandingkan karakteristiknya dengan maltodekstrin komersil, serta menganalisis kelayakan usaha produksi maltodekstrin di Kabupaten Seram Bagian Barat sebagai salah satu manfaat sumberdaya pesisir bagi ketersediaan pangan. Rancangan penelitian ini adalah rancangan eksperimen. Penelitian tahap 1 adalah ekstraksi dan karakterisasi pati hipokotil Bruguiera gymnorrhiza dengan menggunakan lima pelarut ekstraksi berbeda yaitu sodium bisulfite, sodium metabisulfite, sodium metabisulfite+sodium hydroxide, sodium hydroxide dan pelarut air. Penelitian tahap 2 adalah proses ekstraksi dan karakterisasi untuk meningkatkan sifat fisikokimia dan fungsional pati hipokotil Bruguiera gymnorrhiza dengan perlakuan suhu pemanasan selama ekstraksi dan konsentrasi larutan pengekstrak serta interaksinya. Penelitian tahap 3 adalah modifikasi pati Bruguiera gymnorrhiza dengan mengunakan empat metode hidrolisis enzim dan membandingkan karakteristik maltodekstrin dengan maltodekstrin komersil. Penelitian tahap 4 adalah analisis kelayakan usaha produksi maltodesktrin berbahan baku pati hipokotil Bruguiera gymnorrhiza di Kabupaten Seram Bagian Barat. Analisa meliputi proksimat, amilosa, amilopektin, kadar pati, kalori, tannin, derajat putih, viskositas, gula reduksi daya larut, dan rendemen, Dextrose equivalen, solubility, swelling power, rapat curah, pH, warna dalam lugol, cemaran mikroba dan morfologi pati dengan mikroskop polarisasi dan SEM. Analisis kelayakan usaha meliputi analisis aspek pasar, analisis aspek teknis analisis aspek finansial dan analisis kelayakan financial. Hasil yang diperoleh untuk ekstraksi basah dengan lima pelarut berbeda, yaitu metode ekstraksi terbaik adalah dengan jenis pelarut sodium bisulfit dengan kadar pati 83,21%, amilosa 44.10%, tannin 366.04mg/1000g. Hasil optimasi proses ekstraksi yaitu perlakuan terbaik dengan suhu pemanasan 600C dengan konsentrasi sodium metabisulfit 0,25%. Dengan hasil kadar amilosa 19.58%, pati 65.61%, viskositas 733,66 cP, gula reduksi 3,07% dan daya larut 91.99%, rendemen 15,74% dan derajat putih 46,62%. Dari hasil hidrolisis diperoleh nilai DE 9, gula reduksi 1.27, viskositas 7cp, kadar air 6.44%, kadar abu 1.14%, pH 6.23, rapat curah 0.462, kelarutan 11.4%, swelling power 7.5, kecerahan 51.6 dengan rendemen 95% serta cemaran mikroba masih dibawah persyaratan mutu maltodekstrin sesuai SNI 7599:2010. Penghitungan finansial menunjukkan investasi yang dibutuhkan sebesar Rp.113.355.000. Berdasarkan analisis kriteria investasi, industri ini layak didirikan di Kabupaten Seram Bagian Barat. Analisis Net Present Value (NPV) menunjukkan nilai 303.653.357. Analisis Internal Rate of Return (IRR) menunjukkan nilai 64,6 %. Analisis Payback Periode (PP) menunjukkan investasi dapat kembali dalam jangka waktu 5 tahun. Nilai B/C Ratio sebesar 2,68. Analisis sensitivitas pada saat terjadi penurunan produksi sebesar 10%, terdapat penurunan perolehan manfaat bersih. Pada kenaikan harga bahan pembantu sebesar 20%, nilai Net B/C masih tetap >1 walaupun terjadi penurunan manfaat bersih yang tidak terlalu besar. Untuk kenaikan biaya produksi sebesar 15%, adalah titik impas dimana cash in flows sama dengan cash out flows. Untuk penurunan harga jual sebesar 10% terjadi penurunan nilai manfaat bersih namun nilai Net B/C masih tetap >1 dan usaha masih bisa terus dilanjutkan. Pada kenaikan harga bahan baku 15% nilai manfaat bersih hampir sama dengan nilai investasi dan Net B/C = 1, atau mengalami sensitifitas. Sehingga dapat disimpulkan bahwa produksi maltodekstrin ini sensitif terhadap perubahan kenaikan harga bahan baku dan tidak sensitive perubahan kenaikan harga bahan pembantu, perubahan peningkatan biaya produksi, perubahan penurunan produksi dan perubahan penurunan harga jual. Ekstraksi dengan sodium bisulfit adalah pelarut terbaik dan proses ekstraksi dan karakterisasi terbaik adalah konsentrasi 0,25% pada suhu 600C selama 5 menit yang menghasilkan karaktersitik pati terbaik, yang dapat digunakan sebagai bahan baku maltodekstrin dengan proses modifikasi pati 20% b/b dihidrolisis dengan enzim 0,2 b/v pada suhu 850C selama 65 menit. Serta disimpulkan juga bahwa usaha produksi maltodekstrin dengan skala usaha industry kecil layak diteruskan di Kabupaten Seram Bagian Barat dengan memberikan keuntungan bersih sebesar Rp. 83.227.300,-/tahun.
English Abstract
Mangrove has many advantages to the coast and sea areas. Besides retaining the productivity of waters, mangrove is also important for the reduction of global warming impact, the production of organic matters and medicine substances, the favorable sites for conservation and tourism, the barriers for settlement against wave, and the supporting aspect for community life at Seram Bagian Barat District. The hypocotile of Bruguiera gymnorrhiza (mangrove) contains high carbohydrate and therefore, it has potential of being starch source but it is not highly used and developed as new food source. The reason may be the limited information of the benefit and the processing of it. Tannin compound within hypocotile is influencing palatability and then, it is not surprising if it prevents from further usage. Modified starch used as the ingredient in the food industry is maltodextrine which is designed to improve quality and functional values. Maltodextrine represents a modified starch produced from hydrolysis. It is also the most popular food component because it is secured, giving hardness and texture, having melted gel, and thermoreversible. The use of Bruguiera gymnorrhiza starch as maltodextrine at certain characteristics may be influenced by the characteristics of raw material. The general objectives are to analyze the potential of starch production of hypocotile of mangrove (Bruguiera gymnorrhiza) as the raw material of maltodextrine production, which is through extraction process by comparing the physicochemical characteristic of starch using five different extract solvents, extraction and characterization process to obtain the best starch as the raw material of maltodextrine, modifying starch using four enzyme hydrolysis methods, comparing the characteristic with commercial maltodextrine, and analyzing the reliability of maltodextrine production work at Seram Bagian Barat District as one benefit of coastal resource for food supply. Research designs are experimental design. Stage 1 is the extraction and characterization of the starch of Bruguiera gymnorrhiza hypocotile using five different extraction solvents, which are: sodium bisulfite, sodium metabisulfite, sodium metabisulfite+sodium hydroxide, sodium hydroxide and water solvent. Stage 2 is the extraction and characterization process with the best solvent in the treatment at heating temperature during the extraction, and the optimization of the concentration of extraction solvent and its interaction. Stage 3 is the modification of Bruguiera gymnorrhiza starch using four methods of enzymatic hydrolysis and comparing maltodextrine characteristic with commercial maltodextrine. Stage 4 is analyzing the reliability of maltodextrine production from raw material of Bruguiera gymnorrhiza hypocotile starch at Seram Bagian Barat District. The analysis is emphasized on many aspects such as proximate, amylose, amylopectine, starch rate, calorie, tannin, degree of whiteness, viscosity, reduced sugar, dissolving ability, rendement, dextrose equivalent, solubility, swelling power, stream density, pH, color in lugol, microbial pollution, and starch morphology under polarization microscope and SEM. The analysis of business reliability involves analyzing market aspect, technical aspect, financial aspect and financial reliability. Result of wet extraction with five different solvents indicates that the best extraction method is that using sodium bisulfit as shown by starch content of 83.21%, amylose of 44.10 %, and tannin of 366.04 mg/1000 g. Result of the optimization of extraction is that the best treatment is obtained at heating temperature of 600C with the concentration of sodium metabisulfit of 0.25 %, amylose of 19.58%, starch of 65.61%, viscosity of 733.66 cP, reduced sugar of 3.07%, dissolving rate of 91.99 %, rendement of 15.74 %, and whiteness degree of 46.62 %. Result of hydrolysis shows that DE of 9, reduced sugar of 1.27, viscosity of 7 cp, water content of 6.44 %, ash rate of 1.14 %, pH of 6.23, stream density of 0.462, dissolution of 11.4 %, swelling power of 7.5, brightness of 51.6, rendement of 95 %, and microbial pollution under the quality of maltodextrine based on SNI 7599:2010. Financial measurement shows that the requirement of investment is Rp.. 113,355,000. Based on analysis of investment criteria, the industry is reliable to be established at Seram Bagian Barat District. The Analysis of Net Present Value (NPV) shows rate of 303,653,357. The Analysis of Internal Rate of Return (IRR) reaches rate of 64.6 %. The Analysis of Payback Period (PP) indicates that the investment is returned in 5 years. B/C Ratio is 2.68. The analysis of sensitivity finds the decreased production to 10 % and also the reduction of net benefit. At the increase of supporting material price to 20 %, Net B/C remains at > 1 although there is very small reduction of net benefit. For the increased production cost of 15 %, there is break even because cash inflows equal to cash outflows. For the decrease of sale price to 10 %, there is a reduction of net benefit but Net B/C remains fixed at >1 and the business is allowed to continue. At the increase of raw material price to 15 %, net benefit rate is almost similar to investment rate and Net B/C = 1, or there is sensitivity. It is concluded that the production of maltodextrine is sensitive to the change of the increased raw material price but not sensitive to the change of the increased supporting material price, the change of the increased production cost, the change of the reduced production, and the change of the reduced sale price. Extraction with sodium bisulfit is the best solvent, and extraction processes and best characterization is conducted at concentration of 0.25 % at 600C for 5 minutes which produces the best starch characteristics. It is then used as the raw material of maltodextrine at 20 % b/b starch modification to be hydrolyzed through enzyme of 0.2 b/v at 850C for 65 minutes. It is also concluded that the production of maltodextrine at the small industry scale is reliable to be continued at Seram Bagian Barat District because it can provide net profit for Rp. 83,227,300.- / year.
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | DES/583.763/PEN/p/061402630 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 583 Magnoliopsida (Dicotyledons) > 583.7 Rosidae |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Ilmu Perikanan dan Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 23 Jun 2014 11:08 |
| Last Modified: | 23 Jun 2014 11:08 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/161025 |
Actions (login required)
 |
View Item |