12

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman PisangPisang merupakan tanaman asli daerah asia tenggara termasuk Indonesia. Nama latinnya adalah Musa Paradisiaca. Nama ini diberikan sejak sebelum masehi, diambil dari nama dokter kaisar Romawi Octavianus Augustus (63 SM 14 M) yang bernama Antonius Musa.(Munadjim,1988). Kedudukan tanaman pisang dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan adalah sebagai berikut. Divisi Spermatophyta, Sub Devisi Angiospermae, Kelas Monocotyledonae, Famili Musaceae, Genus Musa, Spesies Musa paradisiaca L. (Tjitrosoepomo, 2000)

Gambar 1. Buah Pisang dan Kulit Pisang

Pisang termasuk famili Musaceae dari ordo Scitaminae dan terdiri dari dua genus, yaitu genus Musa dan Ensete. Genus Musa terbagi dalam empat golongan, yaitu Rhodochlamys, Callimusa, Australimusa dan Eumusa. Golongan Australimusa dan Eumusa merupakan jenis pisang yang dapat dikonsumsi, baik segar maupun olahan. Buah pisang yang dimakan segar sebagian besar berasal dari golongan Emusa, yaitu Musa acuminata dan Musa balbisiana. Tanaman pisang merupakan tanaman yang serba guna, mulai dari akar sampai daun dapat digunakan. Pati yang terkandung dalam umbi batang pisang dapat dipergunakan sebagai sumber karbohidrat bahkan bisa dikeringkan untuk menjadi abu. Dimana abu dari umbi ini mengandung soda yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan sabun dan pupuk. Batang pohon dapat digunakan sebagai makanan ternak dimusim kekurangan air dan secara sederhana dapat dipergunakan sebagai bahan baku pembuatan pupuk kompos yang bernilai humusnya sangat tinggi. Daun pisang yang segar dapat digunakan sebagai makanan ternak dimusim kering dan dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai pembungkus makanan secara tradisional. Bunga pisang yang masih segar (jantung pisang) bisa dijadikan makanan sebagai sayur. Buah pisang selain enak dimakan secara langsung, bisa dijadikan selai pisang yang daya awetnya tinggi dan dapat menghasilkan uang yang lebih serta juga bisa dibuat tepung pisang dari buah yang tua yang belum masak. Kulitnya pun bisa untuk makanan ternak, selain itu bisa untuk menghasilkan sirup glukosa karena mengandung karbohidrat yang cukup tinggi dan beraroma menarik.Tanaman pisang termasuk dalam golongan terna monokotil tahunan berbentuk pohon yang tersusun atas batang semu. Batang semu ini merupakan tumpukan pelepah daun yang tersusun secara rapat teratur. Percabangan tanaman bertipe simpodial dengan meristem ujung memanjang dan membentuk bunga lalu buah. Bagian bawah batang pisang menggembung berupa umbi yang disebut bonggol. Pucuk lateral (sucker) muncul dari kuncup pada bonggol yang selanjutnya tumbuh menjadi tanaman pisang. Buah pisang umumnya tidak berbiji atau bersifat partenokarpi. Tanaman pisang dapat ditanam dan tumbuh dengan baik pada berbagai macam topografi tanah, baik tanah datar atau pun tanah miring. Produktivitas pisang yang optimum akan dihasilkan pisang yang ditanam pada tanah datar pada ketinggian di bawah 500 m di atas permukaan laut (dpl) dan keasaman tanah pada pH 4,5-7,5. Suhu harian berkisar antara 25oC-28oC dengan curah hujan 2000-3000 mm/tahun. Pisang merupakan tanaman yang berbuah hanya sekali, kemudian mati. Tingginya antara 2-9 m, berakar serabut dengan batang bawah tanah (bongol) yang pendek. Dari mata tunas yang ada pada bonggol inilah bisa tumbuh tanaman baru. (Rukmana, 1999 : 15).Karakteristik morfologi pisang Kepok adalah tinggi pohon 3 m dengan lingkar batang 40-50 m berwarna hijau dengan sedikit atau tanpa coklat kehitaman. Panjang daun 180 cm, lebar 50-60 cm berlapis lilin pada permukaan sebelah bawah. Tandan buah mencapai panjang 30-60 cm, merunduk, tidak berbulu halus. Jantung berbentuk bulat telur, agak melebar, kelopak luar berwarna ungu dan sebelah dalam berwarna merah. Sisir buah berjumlah 5-9 sisir dan tiap sisir berjumlah 10-14 buah berpenampang segi tiga atau segi empat atau bulat. Daging buah putih kekuning-kuningan, putih keungu-unguan, rasa kurang lunak dengan tekstur yang agak berkapur (kecuali pisang Siem). Pisang yang termasuk dalam kelompok pisang kepok adalah pisang Kepok Kuning, Gajih Putih, Gajih Kuning, Saba, Siem, Cangklong dan pisang Kates.2.2 Kulit PisangKulit pisang merupakan bahan buangan (limbah buah pisang) yang cukup banyak jumlahnya. Pada umumnya kulit pisang belum dimanfaatkan secara nyata, hanya dibuang sebagai limbah organik saja atau digunakan sebagai makanan ternak seperti kambing, sapi, dan kerbau. Jumlah kulit pisang yang cukup banyak akan memiliki nilai jual yang menguntungkan apabila bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku makanan (Susanti, 2006).

Menurut Basse (2000) jumlah dari kulit pisang cukup banyak, yaitu kira- kira 1/3 dari buah pisang yang belum dikupas. Kandungan unsur gizi kulit pisang cukup lengkap, seperti karbohidrat, lemak, protein, kalsium, fosfor, zat besi, vitamin B, vitamin C dan air. Unsur-unsur gizi inilah yang dapat digunakan sebagai sumber energi dan antibodi bagi tubuh manusia (Munadjim, 1988). Tabel 1. Komposisi Kulit Pisang

NoHasil test kimiawi LaboratoriumKadar

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.Air

Protein

Lemak

Gula pereduksi

Pati

Serat kasar

Abu

Vitamin

Vitamin C mg / 100 gr

Mineral

Ca, mg / 100 gr

Fe, mg / 100 gr

P, mg / 100 gr

73,60%

2,15%

1,34%

7,62%

11,48%

1,52%

1,03%

36

31

26

63

2.3 KarbohidratKarbohidrat merupakan molekul besar yang merupakan polimerdan glukosa merupakan monomernya. Karbohidrat penting bagi manusia, karena merupakan sumber utama bahan makanan. Di indonesia bahan makanan pokok yang biasa kita makan adalah beras, jagung, sagu dan kadang-kadang juga singkong dan ubi. Bahan makanan tersebut mengandung karbohidrat sebagian besarnya (pujiadi, 2005). Karbohidrat tersebar luas dalam tumbuhan, karbohidrat memiliki peranan struktur dan metabolisme. Pada tanaman, glukosa disintesis dari karbon dioksida dan airmelalui photosintesis dan disimpan dalam bentuk pati atau digunakan untukmensintesis selulosa dalam struktur tumbuhan. (Muray dkk, 2003).

Gambar 2.1 Struktur beberapa monosakarida (Glukosa, Fruktosa, Ribosa)

D-Glukosa merupakan monosakarida yang paling penting dan berasal dari gula yang paling sederhana, D-Gliserida, yang digolongkan sebagai aldotriosa. Gula alam kebanyakan heksosa ( gula dengan 6 atom karbon) dan glukosa termasuk ke dalam golongan ini. Tetapi gula dengan jumlah atom karbon yang berlainan terdapat juga dalam banyak produk. Ada juga gula dengan dengan gugus fungsi atau penyulih yang berbeda; hal ini mengakibatkan adanya senyawa gula yang beragam seperti aldose, ketosa, gula amino, gula asam, alcohol gula, polisakarida dan glikosida (Padmawinata, 1997). Glukosa, monosakarida yang terpenting, kadang-kadang disebut gula darah (karena dijumpai dalam darah), gula anggur (karena dijumpai dalam buah anggur) (Fessenden, 1986).Karbohidrat atau Hidrat Arang yang dikandung oleh kulit pisang adalah amilum. Amilum atau pati ialah jenis polisakarida karbohidrat (karbohidrat kompleks). Amilum (pati) tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting. Amilum merupakan sumber energi utama bagi orang dewasa di seluruh penduduk dunia, terutama di negara berkembang oleh karena di konsumsi sebagai bahan makanan pokok. Disamping bahan pangan kaya akan amilum juga mengandung protein, vitamin, serat dan beberapa zat gizi penting lainnya (Johari dan Rahmawati, 2006).2.4 Hidrolisis Hidrolisis adalah reaksi kimia antara air dengan suatu zat lain yang menghasilkan satu zat baru atau lebih dan juga dekomposisi suatu larutan dengan menggunakan air. Proses ini melibatkan pengionan molekul air ataupun peruraian senyawa yang lain. (Pudjatmaka dan Qodratillah, 2002).Reaksi hidrolisis pati berlangsung menurut persamaan reaksi sebagai berikut:(C6 H10 O5) n + n H2 O n(C6 H12 O6)

Pati air glukosaKarena reaksi antara pati dengan air berlangsung sangat lambat, maka untuk memperbesar kecepatan reaksinya diperlukan penambahan katalisator. Penambahan katalisator ini berfungsi untuk memperbesar keaktifan air, sehingga reaksi hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat. Katalisator yang sering digunakan adalah asam sulfat, asam nitrat dan asam khlorida. Dalam reaksi ini menggunakan katalis asam klorida sehingga persamaan reaksi yang terbentuk sebagai berikut :(C6 H10 O5) n + n H2 O n(C6 H12 O6)

Pati air glukosa

(Agra dkk,1973).2.4.1 Faktor-faktor Yang Berpengaruh Pada Proses Hidrolisa

Hidrolisis adalah suatu proses kimia yang menggunakan H2O sebagai pemecah suatu persenyawaan proses hidrolisis dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:

a. Jumlah kandungan karbohidrat pada bahan baku: Jumlah kandungan karbohidrat pada bahan baku sangat berpengaruh terhadap hasil hidrolisis asam, dimana bila kandungan karbohidrat sedikit maka jumlah gula yang terjadi juga sedikit, dan sebaliknya bila suspensi terlalu tinggi mengakibatkan kekentalan campuran akan semakin meningkat, sehingga tumbukan antara molekul karbohidrat dan air akan semakin berkurang, dengan demikian maka reaksi pembentukan glukosa semakin berkurang. Bahan yang hendak dihidrolisa diaduk dengan air panas dan jumlah bahan kering umumnya sekitar 18 22%.

b. pH

pH berpengaruh terhadap jumlah produk hirolisa. pH ini erat hubungannya dengan konsentrasi asam yang digunakan pada umumnya. pH terbaik sekitar 2,3.

c. Tekanan

Tekanan berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisis. Pada umumnya waktu hidrolisa yang dibutuhkan sekitar 40 50 menit. Untuk hidrolisis yang berlangsung pada tekanan atmosfer titik didih larutan 100C. (Soebijanto,1986)

d. SuhuPengaruh suhu terhadap kecepatan hidrolisa karbohidrat akan mengikuti persamaan Arhenius, bahwa semakin tinggi suhunya semakin tinggi konversi yang didapat, tetapi kalau suhu terlalu tinggi konversi yang diperoleh akan menurun. Hal ini disebabkan oleh adanya glukosa yang pecah menjadi arang, yang ditunjukkan oleh makin tuanya warna hasil. Disamping itu pada suhu yang tidak terlalu tinggi (tidak melebihi titik didih air) air sebagai zat penghidrolisa tetap berada pada fasa cair, sehingga terjadi kontak yang baik antara molekul molekul serbuk kulit pisang dengan sebagian air. Dengan demikian reaksi dapat berjalan dengan baik. (Soebijanto,1986)

e. Konsentrasi KatalisPada proses hidrolisa, air akan menyerang pati tetapi reaksi antara air dan pati jalannya sangat lambat, sehingga diperlukan katalisator untuk memperbesar kereaktifan air (H2O). Dalam hidrolisa pati menjadi glukosa (C6H12O6) katalisator yang digunakan makin cepat jalannya reaksi hidrolisa. Dalam hubungan ini yang memegang peranan penting adalah konsentrasi ion hydrogen (H+) dimana penggunaan asam ini sedapat dapatnya terbatas pada nilai yang sekecil -kecilnya, agar garam yang tertinggal didalam hasil akhir proses hidrolisa nantinya tidak banyak. Di dalam industry umumnya dipakai katalisator asam klorida (HCl).2.4 EnzimFungsi suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimiawiyang terjadi dalam sel maupun di luar sel. Suatu enzim dapat mempercepat reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat daripada apabila reksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Jadi enzim dapat berfungsi sebagai katalis yang sangat efisien, disamping itu mempunyai derajat kehasan yang tinggi.(Pujiadi, 2005) Enzim merupakan senyawa protein kompleks yang dihasilkan olehsel-sel organisme dan berfungsi sebagai katalisator suatu reaksi kimia. Kerja enzim sangat spesifik, karena strukturnya hanya dapat mengkatalisis satu tipe reaksi kimia saja dari suatu substrat, seperti hidrolisis, oksidasi dan reduksi (Purba, 2009). Enzim merupakan molekul biopolimer dan tersusun dari serangkaian asam amino dalam komposisi dan susunan rantai yang teratur dan tetap. Enzim memiliki peranan yang sangat penting dalamberbagai reaksi kimia yang terjadi di dalam sel yang mungkin sangat sulit dilakukan oleh reaksi kimia biasa (Wong, 1995 dalam darmajana, 2008).Adapun enzim yang digunakan dalam proses hidrolisis kulit pisang adalah :a. Enzim - amylase

Salah satu enzim yang berperan dalam menghidrolisis pati menjadi glukosa adalah enzim amilase, terutama a-amilase dan glukoamilase. Enzim a-amilase bekerja menghidrolisis ikatan a -1,4 secara acak dibagian dalam molekul baik pada amilosa maupun amilopektin. Hasilhidrolisis a-amilase mula-mula akan menghasilkan dekstrin, dekstrin tersebut kemudian dipotong-potong lagi menjadi campuran antara glukosa,maltosa, maltotriosa, dan ikatan lain yang lebih panjang (Melliawati, Rdkk. ,2006 dalam Saidin, 2008). Enzim amilase digunakan untuk menghidrolisis pati menjadi suatu produk yang larut dalam air serta mempunyai berat molekul rendah yaitu glukosa. Enzim ini banyak digunakan pada industri minuman misalnya pembuatan High Fructose Syrup (HFS) maupunpada industri tekstil (Melliawati, Rdkk. ,2006 dalam Saidin,2008)Amilase mempunyai kemampuan untuk memecah molekul-molekul pati dan glikogen. Molekul pati yang merupakan polimer dari alfa-Dglikopiranosa akan dipecah oleh enzim pada ikatan alfa-1, 4 dan alfa-, 6glikosida. Secara umum, amilase dibedakan menjadi tigaberdasarkan hasil pemecahan dan letak ikatan yang dipecah, yaitu alfa-amilase, beta-amilase,dan glukoamilase (Richana, 2000 dalam saidin, 2008).b. Enzim glukoamylase

Enzim glukoamilase merupakan komponen kompleksglukoamilase yang aktif menghidrolisis ikatan glikosidik -1,6 pada rantai cabang pati dan glukoamilase II aktif menghidrolisis ikatan glikosidik -1,4 rantai lurus pati menjadi monomer D-glukosa. Perbedaan aktivitas enzim dengan variasi waktu fermentasi dapat disebabkan karena meningkatnya aktivitas glukoamilase I pada kompleks glukoamilase A. niger pada kondisi waktu fermentasi yang lebih lama. Hal ini dapat pula dipengaruhi oleh adanya perubahan pH (pH = 4,8) dan suhu (37,5C) selama fermentasi. Menurut Kulp (1975) pH optimum aktivitas enzim glukoamilase, yaitu 4,0-5,0 dan suhu optimum 40C (Kombong, 2004).2.5 Sirup Glukosa Sirup Glukosa digunakan untuk pemanis pada industri pangan (permen, selai, dan pengalengan buah-buahan). Dekstrosa monohidrat lebih banyak digunakan dalam industry farmasi ( bahan pembantu penabletan ) dan minuman instan. Pasaran untuk kedua jenis produk ini di Indonesia sangat prospektif karena sebagian besar bahan ini masih di impor. Glukosa merupakan bahan yang menarik untuk industry kimia, farmasi dan agro industry lain. Hidrogenasi glukosa menghasilkan sorbitol yang banyak digunakan dalam industry pangan, minuman dan formulasi bahan kosmetika. ( Mangunwidjaja, Djumali. 1994).DAFTAR PUSTAKA

Doddy A. Darmajana, Wawan Agustina dan Wartika. 2008. Pengaruh Konsentrasi Enzim -Amilase Terhadap Sifat Fisik Dan Organoleptik Filtrat Bubur Buah Pisang (Bahan Pembuatan Tepung Pisang Instan). Di dalam : Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 Lampung. Universitas lampung 17-18 November 2008. Subang : Balai Besar Teknologi Tepat Guna LIPI\Kombong,Hermin.2004. Evaluasi Daya Hidrolitik Enzim Glukoamilase Dari Filtrat Kultur Aspergillus niger. ILMU DASAR. 5:20

Mangunwidjaja, Djumali. 1994. Teknologi Biopreoses. Jakarta: Penebar SwadayaMuray, dkk. 2003. Harpers illustrated Biochemistry. New York : Mc.Graw Hill CompanyPadmawinata, Kosasih. 1997.Kimia Makanan. Bandung: Penerbit ITB Bandung

Pujiadi, Anna. 2005. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI PressPurba, Elida. 2009. Laporan Penelitian: Hidrlisis Pati Ubi Kayu (ManihotEsculenta) Dan Pati Ubi Jalar (Ipomea Batatas) Menjadi Glucosa Secara Cold Process Dengan encim Acid Fungal Amilase dan Glukoamilase. Fakultas Teknik Unila. Lampung [10 Agustus 2009)Rahmat Rukmana. (1999). Usaha Tani Pisang. Yogyakarta: KanisiusSaidin, Muhammad. 2008. Isolasi Jamur Penghasil Enzim Amilase Dari Substrat Ubi Jalar (Ipomoea batatas ). Yogyakarta: Universitas Ahmad DahlanTjitrosoepomo, Gembong. 1993. Dasar-Dasar Taksonomi Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.Tjokrodikoesoema, P Soebijanto. HFS dan Industri Kayu Lainnya. Jakarta : PT Gramedia12