Mengolah Kulit Singkong Menjadi Sirup Glukosa: Peran Enzim Amilase dalam Dunia Pangan

Oleh: Alexandra Sidney Budiawan, Felicia Novia Alverina, Made Grazielle Hillary Yadi, Yunna Teodor

Kulit singkong, sering dianggap sebagai limbah, sebenarnya menyimpan potensi besar untuk diolah menjadi sirup glukosa. Kulit singkong terdiri dari dinding buah tipis dan cincin tebal, kulit ini menyumbang sekitar 20-35% dari total berat umbi singkong. Dengan kandungan pati yang mencapai 44-59%, serta materi organik dan serat seperti hemiselulosa dan selulosa, kulit singkong menawarkan sumber yang kaya untuk proses konversi menjadi glukosa. Dengan memanfaatkan enzim amilase, kulit singkong dapat berubah dari limbah menjadi produk bernilai tinggi yang dapat dimanfaatkan dalam industri pangan dan sebagai alternatif pemanis alami.

Apa itu Enzim Amilase?

Amilase merupakan enzim yang berperan penting dalam proses penguraian amilum menjadi glukosa. Enzim ini memiliki beberapa variasi dan aktivitas yang berbeda, tergantung pada tempat enzim amilase bekerja. Beberapa kelompok dari enzim amilase adalah gamma-amilase, alfa-amilase, dan beta-amilase. Umumnya, jenis enzim amilase yang digunakan untuk menghidrolisis pati adalah alfa-amilase, yang dibedakan menjadi dua golongan, yaitu termostabil (tahan panas) dan termolabil (tidak tahan panas).  Aktivitas enzim alfa-amilase dapat dipengaruhi oleh suhu dan pH, dengan kondisi optimum berada pada suhu 90-105 derajat Celcius dan pH 5.6-6.0.

Proses hidrolisis yang dilakukan oleh enzim amilase memutus ikatan glikosidik secara spesifik, sehingga tidak meninggalkan residu dan meminimalisir perubahan warna, menjadikannya lebih efektif jika dibandingkan dengan hidrolisis asam. Hidrolisis pati melalui enzim alfa-amilase terjadi 3 tahap yaitu tahap: gelatinisasi, likuifikasi, dan sakarifikasi. Enzim alfa-amilase sangat penting dalam menentukan kecepatan proses likuifikasi, di mana ikatan alfa-(1,4) glikosidik dipecah secara spesifik pada bagian dalam substrat dan menghasilkan gula reduksi serta dekstrin. Kemampuannya mengubah pati menjadi glukosa dengan cara yang efisien dan terkontrol membuatnya banyak dimanfaatkan dalam industri pangan.

Nomenklatur Enzim Alfa-amilase

Secara resmi, enzim alfa-amilase dikenal sebagai 1,4-D-glucan glucanohydrolase dengan kode EC 3.2.1.1. Angka ini memberikan informasi tentang kelas enzim tersebut. Angka 3 menunjukkan bahwa amilase termasuk dalam kelas hidrolase, angka 2 menunjukkan bahwa enzim ini berfungsi pada glikosidik, dan angka 1 menunjukkan bahwa enzim ini bekerja pada glukosida. 

Bagaimana proses produksi sirup glukosa serta mekanisme kerja enzim amilase?

Produksi sirup glukosa melibatkan serangkaian proses enzimatik untuk mengkonversi pati khususnya pati dari kulit singkong, menjadi glukosa. Tahapan proses produksi tersebut meliputi penggilingan, gelatinisasi, likuifikasi, sakarifikasi, pemisahan dan pemurnian, penguapan, dan pengeringan beserta pengentalan. Bahan baku berupa kulit singkong dihaluskan menggunakan penggiling dan ditambahkan air dengan perbandingan 1:1. Setelah dicampur, larutan tersebut didiamkan selama 30 menit hingga terbentuk endapan yang kemudian disaring. Endapan yang dihasilkan dikeringkan dan diayak untuk memperoleh pati olahan. 

Selanjutnya, pati yang diperoleh dipanaskan dengan air pada suhu 60 derajat Celcius selama satu jam dalam proses yang disebut gelatinisasi. Pada tahap ini, butiran pati membengkak dan pecah, sehingga enzim lebih mudah mengaksesnya.