KARBOHIDRAT

KARBOHIDRAT Hydrates of carbon, sebagian mempunyai rumus empiris : Cn(H2O)n n = 3- ribuan Penggolongan Karbohidrat Monosakarida (n=5 Pentosa, n=6 heksosa, n=7 heptaosa) Paling sederhana : 3 C  gliseraldehida dihidroksiaseton Oligosakarida (2-10 unit monosakarida) Polisakarida (> 10 unit monosakarida) Homopolisakarida, Heteropolisakarida

Fungsi Karbohidrat dalam Produk Hasil Pertanian Karamelisasi  Meningkatkan flavor & tingkat kemanisan Mengikat air (water binding) Berkontribusi terhadap tekstur bahan (pati & gluten) Bersifat higroskopik atau water absorption Menyediakan sumber makanan bagi khamir Mencegah kerusakan produk Menghambat koagulasi protein Memberi struktur kristal Mempengaruhi tekanan osmosis Mempengaruhi warna buah Mempengaruhi tekstur (viskositas & tekstur) Berkontribusi terhadap flavor

Monosakarida atau gula sederhana - Pentosa : arabinosa,xilosa,ribosa -Heksosa=aldoheksosa : galaktosa,glulkosa =ketoheksosa : fruktosa (2) Oligosakarida - Disakarida = gula pereduksi : maltosa,laktosa = gula non – pereduksi : sukrosa - Trisakarida = non-pereduksi : rafinosa,gentianosa

(3)Polisakarida a. Homopolisakarida (satu jenis unit monosakarida) - Pentosan:xilan,araban - Heksosan Glukosan : pati,dekstrin,glikogen,selulosa Fruktosan: inulin Mannan Galaktan b. Heteropolisakarida (2 jenis atau lebih unit monosakarida) Co. Pektin, gum, mucilage, alginat, agar c. Polisakarida mengandung nitrogen Co. khitin

Karbohidrat  sumber energi utama bagi aktivitas manusia selain protein dan lemak Indonesia : 80-90% sumber energi dari karbohidrat  pangan pokok beras, jagung, sagu USA : 46% karbohidrat, 42% lemak, 12% protein Sumber karbohidrat Sumber Nabati : Hasil fotosintesa Sumber Hewani : biosintesis glikogen & sintesa kimiawi

Fungsi Polisakarida di alam Pembentuk Struktur Tanaman : selulosa, hemiselulosa, pektin Hewan : khitin dan mukopolisakarida Cadangan/persediaan makanan Tanaman : pati, inulin, dekstrin Hewan : glikogen Pengikat Air Tanaman : Agar, pektin, alginat Hewan : Mukopolisakarida

Karbohidrat  sumber energi utama bagi manusia dan hewan Sumber karbohidrat : padi-padian/serealia, umbi-umbian, kacang-kacang kering, dan gula Hasil olahan sumber karbohidrat : bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dsb

Pemberian Nama Karbohidrat Berdasarkan atas sumber alam Co. Beet sugar, cane sugar, grape fruit, malt sugar milk sugar, corn sugar. Berdasarkan nama trivial Awalan dihubungkan dengan sumber + ose Co. Fructose (fruit sugar), Maltose (malt sugar) Lactose (milk sugar), Cellulose (cellular membran) Xylose (wood sugar)

Berdasarkan nama definitif - Struktur polihidroksi aldehida - Struktur polihidroksi keton  jumlah karbon (sbg awalan) + ose (aldehida) + ulose (keton) Aldehida Keton Triose Triulose Tetrose Tetrulose Pentose Pentulose Hexose Hexulose

4. Konfigurasi gugus OH pada C asimetrik CHO CHO H - C-OH HO-C-H CH2OH CH2OH D (+)-gliseraldehida L(-)-gliseraldehida Gugus OH disebelah kanan  D- kiri  L- 5. Aktivitas Optis : kemampuan untuk merotasi cahaya yang terpolarisasi. Dekstrorotari (+)  berputar ke kanan Levorotari (-)  berputar ke kiri

Karakteristik Komposisi Karbohidrat  Mempengaruhi Sifat Fungsionalnya : Komponen molekular Heksosa, pentosa, asam uronat Konfigurasi Konfigurasi Cincin Gugus Fungsional Tipe : Karboksil, sulfat-ester, fosfat-ester, hidroksi, metil ester Lokasi dalam molekul Derajat substitusi

Struktur Ikatan glikosidik Tipe struktur Derajat percabangan Derajat polimerisasi Distribusi unit (monomer) basis Konformasi Helical, band, net, association, micelle Sifat Fungsional Polisakarida dipengaruhi oleh Ikatan non-kovalen, terutama : Ikatan hidrogen Ikatan ionik Kompleksitas dengan lemak

Beras Berasal dari tanaman padi Oryza sativa Tanaman Padi Perontokan Gabah Jerami Penggilingan Brown Rice Penyosohan Beras Putih Bekatul Sekam

Gabah : bulir padi Hasil penggilingan gabah berupa : 70% beras kepala dan beras pecah 20% sekam (hull) 8% bekatul (bran) 2% hasil sosohan Sekam, komposisi : 25% Selulosa 30% lignin 25% pentosa 21% abu (95% silika)

Brown Rice Padi tanpa sekam, tidak mengalami penyosohan Daya simpan lebih lama dan tidak kamba Butuh waktu lebih lama untuk memasak Kaya serat dan kaya thiamin Bekatul Sumber vitamin B Kaya mineral Mg, K & P Tinggi protein & lemak  rice bran oil : minyak goreng, margarin, antioksidan

Pohon Industri Padi

Polished Rice (White Rice) Beras yang telah dihilangkan bran & germ (beras putih) Terdiri hanya endosperma (90% total biji, 9% thiamin)  defisiensi vitamin B (penyebab penyakit beri-beri) Rice enrichment Beras sosoh  rendah nilai nutrisi (terutama vit B) Penambahan nutrien bubuk  hilang saat pencucian Fortifikasi dengan iodium  penambahan bahan pengikat yang diaplikasikan sebagai alat penghambat pada alat penyosoh beras

Quick-cooking rice Umumnya waktu pemasakan beras nasi : 20-30 menit Beras  rendam  cuci  kukus : 1 jam Waktu pemasakan yang lama  terbatas konsumsi beras di USA Pengembangan beras yang dapat dimasak cepat (5 menit) Manfaat : emergency food (di USA, Japan)

Kekurangan Quick-cooking rice Metode memasak tidak konvensional (>20 menit) Nasi yang dihasilkan cenderung hancur & rasa tidak umum Biaya lebih tinggi dibandingkan nasi biasa. Metode : pemasakan awal & gelatinisasi Dimasak dengan air dan panas terbatas dikeringkan Perendaman 1 jam, suhu kamar Pemasakan 80oC Beras Pencucian Fluidized Bed drier Pengemasan Pendinginan

Parboiled Rice  Gabah yang direndam dalam air panas sebelum penghilangan sekam dan bekatul Gabah  perendaman  penguapan  pengeringan Manfaat : Mempermudah pelepasan sekam Mengurangi beras pecah Mempertahankan nilai gizi  vitamin B dan mineral melekat pada endosperma Kekurangan : Waktu pemasakan lebih lama Nasi mudah menjadi basi Tekstur menjadi lebih keras (berkurang kepulenannya)

Manfaat Beras : Beras utuh  makanan pokok  snack, breakfast cereal (2) Tepung Beras  makanan bayi  komposit flour (3) Pati Beras  bedak (4) Produk fermentasi : Angkak, brem, sake, vinegar Manfaat Jerami : Substrat jamur merang Partikel board Pulp & paper

Manfaat Sekam :  Pertanian Pakan ternak : campuran bekatul & sosohan Bahan bangunan : batu bata, fiberboard Bahan bakar Pupuk, kompos Industri Absorbent Ca-silicida  pemanas tanur listrik Campuran semen (+ kapur) Bahan baku furfural

Jagung (Zea mays) Produk utama : biji jagung Limbah hasil pertanian  Limbah lignoselulosik Pelepah Jagung  pakan ternak -Klobot jagung  kemasan produk, rokok -Tongkol jagung (Xilan)  xilosa, xilitol, furfural

Pohon Industri Jagung Jagung Daun Buah Batang 1. Pakan 2. Kompos Kulit (kelobot) 3. Rokok Jagung muda (Baby Corn) Jagung muda dalam kaleng Pop Corn Grits Industri Makanan Makanan Ternak Tepung Jagung Pati Jagung (Maizena) Dextrin Industri Farmasi Bihun Jagung Gula Jagung Jagung dalam kaleng (Whole cernel corn, Sweet, Cream Corn) Minyak Jagung Makanan Bungkil Rambut Jagung Tongkol 3. Bahan Bakar 4. Arang 5. Tepung Arang 6. Perasa Batang 1. Pulp 2. Kertas

Jenis-jenis jagung : berdasarkan kualitas, kuantitas, dan pola komposisi endosperma jagung Dent Flint Flour Sweet Pop Pod Waxy

Jenis-jenis jagung : berdasarkan umur tanaman jagung Berumur pendek (genjah): 75-90 hari contoh: Genjah Warangan, Genjah Kertas, Abimanyu dan Arjuna Berumur sedang (tengahan): 90-120 hari, contoh: Hibrida C 1, Hibrida CP 1 dan CPI 2, Hibrida IPB 4, Hibrida Pioneer 2, Malin , Metro dan Pandu Berumur panjang: lebih dari 120 hari, contoh: Kania Putih, Bastar, Kuning, Bima dan Harapan

Manfaat tanaman Batang dan daun muda: pakan ternak Batang dan daun tua (setelah panen): pupuk hijau atau kompos Batang dan daun kering: kayu bakar Batang jagung: lanjaran (turus) Batang jagung: pulp (bahan kertas) Buah jagung muda: sayuran, bahan makanan Biji jagung tua: pengganti nasi, marning, brondong, roti jagung, tepung, bihun, bahan campuran kopi bubuk, biskuit, kue kering, pakan ternak, bahan baku industri bir, industri farmasi, dextrin, perekat, industri textil.

Pengolahan Jagung : Dry milling - Jagung pipilan  pakan ternak - Tepung jagung (corn meal) (2) Wet milling : pemisahan komponen jagung Produk : pati (maizena), gluten, maize oil, Hasil samping : corn steep liquor, bungkil (3) Penggunaan langsung sebagai bahan pangan - Alkali cooked corn based product Co. Tortila, Taco, Corn Mass - Sweet corn  kaya akan phytoglikogen - Popcorn, snack tertua di dunia maksimum rasio ekspansi 40 kali - Sayuran, baby corn

Gandum Klasifikasi Gandum Komersial Grup Spelt Triticum aestivum T. compactum Grup Emmer T. durum Karakteristik Giling Hard wheat Soft Wheat Karakteristik Pembentukan Roti Strong wheat Weak wheat Terigu : hasil gilingan dari biji gandum Gluten : protein terigu Terdiri : 90% protein 8% lipid 2% karbohidrat

Biji gandum terdiri atas: 83% endosperma 14.5% bran & aleurone layer 2.5% germ Potongan melintang biji gandum Jenis Tepung % Biji  Tepung Bagian Biji Whole wheat flour 100 Seluruh bagian biji Brown flour (wheat meal) 85-90 Endosperma dan germ, bagian dalam bran White flour 70-72 Endosperma

Bagian Gandum Endosperm Bran Germ Bagian dalam dari Endosperm memiliki mutu yang lebih baik dan lebih putih dari pada lapisan yang lebih luar. Endosperm dikelilingi oleh lapisan seperti sarang lebah yang disebut aleuron. Aleuron ini mengandung enzimAlpha & Beta Amylase yang memecahkan pati menjadi gula. Bran Kulit gandum yang merupakan pelindung yang menstabilkan biji Germ Embrio/Benih untuk reproduksi tanaman baru

Jenis-jenis Terigu Kurang lebih terdapat14 jenis spesies tetapi yang lazim dipakai untuk membuat tepung terigu ada 7 macam yaitu: Hard Red Spring untuk Roti Hard Red Winter untuk Roti White Wheat (Hard & Soft) untuk Roti & Pastries Soft Red Winter untuk Cakes & Pastries Durum untuk Pasta Red durum untuk Pasta Mixed Wheat untuk segala keperluan

Tipe Tepung Fine white flour Dunst Strong plain flour Whole grain wheat flour 5. Soft Wheat Semolina 6. Hard wheat semolina 7. Rye flour 8. Wholegrain rye flour

Karakteristik Gandum Hard & Soft Komponen Hard wheat Soft wheat Kandungan gluten Tinggi  strong flour Rendah  weak flour Bentuk adonan (dough) Elastis Tidak elastis Daya absorbsi air Tinggi Rendah Aplikasi Roti dan mie Cake, kue, biskuit

Kandungan Tepung Terigu Kandungan tepung terigu tergantung jenis tepung yang digunakan, namun kadar rata-rata tepung terigu untuk roti adalah sebagai berikut: Protein +/- 13 % Air +/- 13 % Pati +/- 72 % Gula +/- 1 % Lemak +/- 0,5 % Abu +/- 0,5 % Protein yang terkandung terdiri dari protein yang larut dalam air (±15 %) yaitu Albumin & Globulin dan yang tidak larut dalam air atau protein pembentuk gluten (+/-85 %yaitu Gliadin & Gluetin)

Sifat-sifat Gluten Menyerap air. Gluten kering dapat menyerap air/cairan ± 2 kali beratnya. Elastis. Plastis− kemampuan untuk membentuk adonan Menahan gas CO2 yang dihasilkan ragi dalam proses fermentasi Dengan kandungan tepung terigu tersebut maka fungsi tepung terigu membentuk jaringan dan kerangka dari roti sebagai akibat dari pembentukan gluten. Protein yang ada didalam tepung terigu yang tidak larut dalam air akan menyerap air dan ketika diaduk/diulen akan membentuk gluten yang akan menahan gas CO2 hasil reaksi ragi dengan pati di dalam tepung.

Bahan baku mie dan pasta

Singkong/Ubi Kayu Umbi kayu tanaman singkong (Manihot utilisima) Jenis umbi dibedakan atas kandungan HCN dalam umbi Varietas  Singkong manis (var. palmata) Singkong pahit (var. aipi) Toksisitas (HCN per kg umbi) HCN < 50 mg Tidak beracun HCN ~ 250 mg Kandungan pati Lebih rendah Tinggi Aplikasi Produk pangan Bahan baku Industri pati

Umbi Kulit umbi Ubi kayu Pengeringan Ekstraksi Basah Onggok Pati (Tapioka) Tepung Singkong Tepung Asia Pengeringan Tapioka Pengeringan Onggok

Produk olahan dari singkong (di Amerika Selatan)

Pohon Industri Ubi Kayu

Pemanfaatan Ubi Kayu Pemanfaatan Umbi Segar Faktor penyebab terbatasnya pemanfaatan umbi segar : a. Tingginya kandungan HCN Menurunkan HCN : pencucian, pengecilan ukuran, fermentasi, pengeringan Co. Gaplek, tiwul b. Umbi tidak dapat disimpan lama  warna menjadi biru dan kandungan pati menurun Garis-garis biru  vascular streaking  reaksi enzimatis Mencegah pem-biru-an umbi pada singkong - Rendam dalam air hangat (53oC, 45 menit) - Simpan dalam kondisi anaerob - Rendam dalam air - Simpan dalam suhu dingin

2. Pengolahan Umbi a. Pati Singkong (Tapioca/Cassava Starch) Produk olahan : tapioca flake, tapioca pearl b. Tepung singkong (Cassava flour) c. Gari, fahrinha de mandioca  umbi  cuci, potong, dipress, bakar d. Meal of Retted Cassava  umbi direndam air hingga lunak dihancurkan membentuk pasta e. Cassava chips & pellets 3. Hasil samping - Onggok  kandungan pati dan tinggi - Daun singkong  makanan /sayuran bergizi

Gaplek Gaplek  singkong dalam bentuk potongan kecil yang telah kering sehingga masih dapat diproses menjadi berbagai produk turunan Singkong. Singkong segar dikupas, dicuci, di cacah dengan panjang kurang dari 5cm agar mudah disimpan di Silo ( tempat penyimpanan ) dan dikeringkan atau dijemur. Proses ini mengurangi bobot sebanyak kurang lebih sebesar 20 % – 30 %. Gaplek atau dried cassava chips adalah komoditi yang terkenal di dunia sebagai pakan ternak dengan kadar karbohidrat tinggi.

Pellet Pellet dibuat dari umbi kering yang digiling dan dibentuk menjadi bentuk silinder dengan panjang sekitar 2 – 3 cm dan diameter sekitar 4 – 8 mm. Biasanya sekitar 2 – 3 % dari berat umbi kering hilang selama proses ini, namun pellet mempunyai kelebihan dibanding Gaplek yaitu : Kualitas lebih seragam Menyita tempat lebih sedikit dibanding Gaplek sehingga mengurangi biaya transport dan penyimpanan. Biasanya sampai di tempat tujuan pengiriman dalam bentuk utuh sementara sebagian dari Gaplek akan cenderung lembab dan rusak karena panas.

Pati Singkong memiliki banyak karakteristik unggul sebagai bahan dasar Pati, antara lain: Tingkat kemurnian yang tinggi Karakter Pengental yang sangat baik Rasa yang Netral Tekstur Merupakan bahan mentah yang murah sekaligus mengandung kadar Pati yang tinggi Mudah diekstrak dengan proses yang mudah dibandingkan dengan sumber pati yang lain sehingga layak untuk diproduksi dengan skala kecil dan kapital yang terbatas Lebih diminati oleh industri perekat karena membuat perekat lebih cair, halus dan stabil Pasta yang Lebih jernih

Pati Pati Murni ( Native Starch ) Pati murni diproduksi melalui proses pemisahan secara alamiah tanpa penambahan zat ataupun kimiawi lain. Pati murni dapat digunakan secara langsung dalam memproduksi beberapa jenis makanan seperti Mi. Pati yang telah dimodifikasi ( Modified Starch ) Pati Murni diproses kembali mulai dari merubah pola granula sampai merubah bentuk dan komposisi dari amilase dan molekul amilopectin, merubah temperatur pasta, rasio kekentalan, ketahanan terhadap asam, panas dan atau agitasi mekanik hingga sifat ion. Modifikasi bertujuan untuk memenuhi standar tertentu agar sesuai dengan karakteristik yang dibutuhkan industri.

Produksi Pati Pada industri tepung tapioka, teknologi yang digunakan dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu: tradisional  masih mengandalkan sinar matahari dan produksinya sangat tergantung pada musim, semi modern  menggunakan mesin pengering (oven) dalam melakukan proses pengeringan full otomate  menggunakan mesin dari proses awal sampai produk jadi  efisiensi tinggi, karena proses produksi memerlukan tenaga kerja yang sedikit, waktu lebih pendek dan menghasilkan tapioka berkualitas.

Ubi Jalar (Ipomoea batatas) Konsumsi langsung : Rebus, bakar, goreng Produk pangan olahan : Tepung ubi jalar, chips Pakan Ternak Pati ubi jalar : Industri gula cair Jenis-jenis ubi jalar 1. Warna umbi  putih, jingga, ungu 2. Tekstur umbi setelah dimasak Keras, kering Lunak, berair, lengket Umbi yang kasar

Ubi Jalar Sumber utama karbohidrat yang baik untuk penderita diabetes karena kandungan gulanya sederhana Ubi jalar merah kaya akan pro vitamin A atau retinol kandungan seratnya tinggi

Gizi Ubi Jalar kandungan gizi Ubi Jalar Merah/100gr Protein 1.8 g Lemak 0.7 g Karbohidrat 27.9 g Mineral 1.1 g Kalsium 49 mg Vitamin A (retinol) 2310 mcg Vitamin C (askorbat) 20 mg

Tepung Ubi Jalar Proses pembuatan tepung ubi jalar Umbi dibersihkan dari tanah dan kotoran Pengupasan Diiris tipis Direndam dengan larutan kapur Pengeringan dengan matahari/oven Irisan kering digiling Tepung Bija (Ubi Jalar)

Tepung Ubi Jalar Tepung Ubi Jalar, Sariumbi Kuning, Putih dan Ungu Bogasari Flour Mills, PT Indofood Sukses Makmur Kelompok Wanita Tani (KWT) "MELATI" Mertelu, Kecamatan Gedangsari , Wonosari Gunung Kidul Daerah Istimewa Yogyakarta

Gula Tanaman tebu Umbi Bit Gula (Sugars) : semua persenyawaan yang memberi rasa manis Gula alami  sukrosa Sumber alami : beet sugar (Beta vulgaris) cane sugar (Saccharum officinarum) Tanaman tebu Umbi Bit

Gula karbohidrat sederhana yang menjadi sumber energi dan komoditi perdagangan utama paling banyak diperdagangkan dalam bentuk kristal sukrosa padat

Gula Sebagai Komoditi Gula sebagai sukrosa diperoleh dari nira tebu, bit gula, atau aren Sumber-sumber pemanis lain, seperti umbi dahlia, anggir, atau jagung, juga menghasilkan semacam gula/pemanis namun bukan tersusun dari sukrosa

Macam-macam Gula Gula merah atau gula Jawa biasanya diasosiasikan dengan segala jenis gula yang dibuat dari nira, yaitu cairan yang dikeluarkan dari bunga pohon dari keluarga palma, seperti kelapa, aren, dan siwalan Gula merah yang dipasarkan dalam bentuk bubuk curah disebut sebagai gula semut

Macam-macam Gula Gula tebu Gula tebu kebanyakan dipasarkan dalam bentuk gula kristal curah Gula batu adalah gula tebu yang tidak melalui tahap kristalisasi Gula kotak/blok adalah gula kristal lembut yang dipres dalam bentuk dadu Gula mentah (raw sugar) adalah gula kristal yang dibuat tanpa melalui proses pemutihan dengan belerang. Warnanya agak kecoklatan karena masih mengandung molase

Macam-macam Gula Gula bit Bahan utama gula bit adalah sari buah bit. proses pembuatan gula bit Ekstraksi Pengempanan Karbonatasi Pendidihan http://www.iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/images/bit_segar.jpg

Limbah Industri Gula Tebu 1. Lignoselulosik Bagase  bahan bakar Batang Tebu Penggilingan Nira Mentah Pemurnian Kristalisasi Gula Pasir Ampas Bagase Molase Blotong Limbah Industri Gula Tebu 1. Lignoselulosik Bagase  bahan bakar 2. Molase  kandungan gula tinggi  substrat fermentasi 3. Limbah cair : blotong

Kegunaan sukrosa: Pemanis Sumber nutrisi Pengawet Produk gula : Raw sugar : kemurnian 95% Refined sugar/Gula rafinasi : kemurnian 99.5% Granulated sugar (gula pasir) Tepung Gula/powder sugar/confectionary sugar Invert sugar : hasil inversi sukrosa Liquid sugar

Substitusi Gula Sukrosa Gula merah Madu Low calory sweetener - Natural Sweetener - Pemanis sintetis 4. Hidrolisat pati

Sagu (Metroxylon sp.) butiran atau tepung yang diperoleh dari teras batang pohon sagu atau rumbia (Metroxylon sago Rottb.) Tepung sagu memiliki ciri fisik yang mirip dengan tepung tapioka

Sagu (Metroxylon sp.)  Sumber karbohidrat potensial Batang Sagu Tempat menyimpan cadangan karbohidrat (Pati Sagu) Batang Sagu Produktivitas tanaman : 25 ton/ha/tahun Produktivitas tanaman penghasil pati lainnya : Ubi kayu 1.5 ton/ha/tahun Kentang 2.5 ton/ha/tahun Jagung 5.5 ton/ha/tahun 1 batang sagu : 100-600 kg pati sagu kering

Sifat fisik dan kimia pati sagu No Sifat fisik dan kimia Pati Sagu 1 Bentuk granula Elips agak terpotong 2 Ukuran granula (µm) 20-60 3 Amilosa/amilopektin 27/73 4 Suhu gelatinisasi 60-72 Knight (1969)

Pemanenan Sagu Sagu dipanen dengan tahap sebagai berikut: Pohon sagu dirubuhkan dan dipotong hingga tersisa batang saja Batang dibelah memanjang sehingga bagian dalam terbuka Bagian teras batang dicacah dan diambil Teras batang yang diambil ini lalu dihaluskan dan disaring Hasil saringan dicuci dan patinya diambil Pati diolah untuk dijadikan tepung atau dikemas dengan daun pisang

BIOETANOL Substitusi bahan bakar bensin Rumus kimia (C2H5OH) Penampakan : cairan tidak berwarna, jernih, mudah menguap, berbau khas alkohol, berfase cair pada suhu kamar, mudah terbakar dan dapat dibuat dari biomassa maupun fraksi minyak bumi

Bahan berpati Ketela pohon Sagu Sorghum Jagung Kentang manis Bahan baku bioetanol Sugar contain material Tebu Nira nipah Nira sorghum manis Nira aren Molase Cellulose contain material Kayu Jerami Batang pisang Bagas tebu Bahan baku berpotensi lainnya

PROSES PRODUKSI Prinsip : Fermentasi dengan bantuan mikoorganisme dimana bahan baku (gula sederhana/glukosa) diubah menjadi etanol

Hidrolisis (Asam/enzim) Produksi Bioetanol Bahan berpati Hidrolisis (Asam/enzim) Larutan Gula Fermentasi Bioetanol Produksi bioetanol dari pati sagu

Hidrolisis Enzim Konversi pati menjadi gula Pati Pembuatan suspensi pati 30% dalam CaCO3 200 ppm Larutan Gula Gelatinisasi (105oC, 5 menit) -amilase 1.75 U/g pati Pengaturan pH 5.2 Likuifikasi 95oC, 180 menit Sakarifikasi (60oC, pH 4.5, 72 jam) Glukoamilase 0.3 U/g pati Hidrolisis Enzim

Hidrolisis Asam Konversi pati menjadi gula Pati Sagu Pembuatan suspensi pati 30% dalam air Larutan Gula Pengaturan pH 2 dengan HCL 0.1% Penetralan dengan NaOH 1 N Hidrolisis 121oC, 60 menit Konversi pati menjadi gula Hidrolisis Asam Hidrolisis asam skala pabrik

Penambahan nutrisi dan pengaturan PH 3.9-4 Fermentasi Larutan Gula Menjadi Etanol Larutan gula 25-35 Brix Penambahan nutrisi dan pengaturan PH 3.9-4 Bioetanol Fermentasi 7 hari, suhu 25-30oC Starter 10-15% (v/v) Pasteurisasi 85oC, 5 menit Destilasi Fermentasi skala lab Fermentasi bioetanol skala pabrik

Fermentasi Larutan Gula Menjadi Etanol Broth Fermentor Etanol

NUTRISI STARTER Nutrisi yang ditambahkan : (NH4)2SO4 5.19 g/l KH2PO4 1.53 g/l MgSO4 0.55 g/l Sumber nutrisi lainnya : NPK 0.04% (b/v) ZA 0.15% (b/v) Inokulum : Ragi Komersial Biakan Saccharomyces Ragi komersial Biakan S.cerevisiae

Pemindahan ke medium GYE steril Persiapan Starter Inokulum Pemindahan ke medium GYE steril 1 g ragi komersial/20 ml 1 jarum ose biakan/20 ml Inkubasi Ragi komersial : 24 jam Biakan murni : 48 jam Starter

Destilasi Bertujuan untuk pemisahan etanol dari komponen lain (terutama air) Destilasi menghasilkan etanol dengan kadar alkohol 95%. Perlu dilakukan pengeringan (dehidrasi) Destilasi skala pabrik

Pengeringan Alkohol Metode : 1. Pengeringan dengan benzene (benzol) Penambahan 20% (v/v) benzene ke dalam alkohol 95% 2. Pengeringan dengan garam 3. Pengeringan dengan kapur (CaO) 4. Pengeringan Molecular Sieve Paling banyak digunakan Menghasilkan etanol dengan kadar etanol 99%

Molecular sieve skala kecil Bahan yang digunakan sebagai absorben untuk gas dan cairan Dapat menyerap air hingga 22% dari berat bahan adsorben Molecular sieve : alumunium silikat, zeolit, carbon aktif, clays zeolit Molecular sieve plant Molecular sieve skala kecil PSA

Bahan baku Slurry tank Liquifiying tank Saccharifiying tank Filter press Clarifiying tank Fermentor Etanol PILOT PLANT BIOETANOL -IPB Filter tank Evaporating tank

Rancangan standar mutu etanol Indonesia Sifat Unit, min/max Spesifikasi 1 K.etanol %-v, min 99.0 (pra-denaturasi) 94 (setelah denaturasi) 2 K.metanol %-v, max 0.5 3 K.air 1 (setelah denaturasi) 4 K.denaturan 5 Tembaga (Cu) Mg/kg, max 0.1 6 Keasaman sebagai CH3COOH Mg/L, max 30 7 Tampakan Jernih dan terang 8 Ion Klorida 40 9 Kandungan belerang (S) 50 10 Getah (gum) Mg/100 ml, max 5.0 Sumber : ITB

Kentang bukan bahan makanan pokok bagi rakyat Indonesia tetapi konsumennya cenderung meningkat dari tahun ke tahun karena: jumlah produk makin bertambah taraf hidup masyarakat meningkat wisatawan asing yang tinggal di Indonesia meningkat

Kentang Sebagai bahan makanan: banyak mengandung karbohidrat sumber mineral (fosfor, besi, dan kalium) mengandung vitamin B, vitamin C dan sedikit vitamin A

Rata-rata kandungan nutrisi Nilai Rata-rata (%) Air  80  Protein 18 Lemak  2  Karbohidrat  0.1  Vitamin dan Mineral  < 0.1 

Tepung Kentang Dibandingkan dengan bahan baku lain seperti jagung, gandum, ubi dan lainnya, tepung kentang ini memiliki: kandungan protein dan lemak yang rendah suhu gelatisasi yang rendah dapat disimpan dengan kandungan air yang tinggi tanpa menimbulkan bau apek

Produksi Tepung Kentang Untuk menghasilkan tepung kentang yang bermutu, kentang harus melalui beberapa tahap proses pengolahan Pencucian Penghancuran Ekstraksi Pemisahan protein Pengeringan

Produksi Tepung Kentang Pencucian dibersihkan dari kotoran yang menempel Penghancuran dihasilkan bubur kentang Dalam proses ini biasanya ditambahkan enzim oksidasi untuk mencegah proses perubahan warna pada bubur kentang

Produksi Tepung Kentang Ekstraksi memisahkan kandungan pati dan serat yang terdapat pada bubur kentang Pemisahan protein dilakukan dengan penambahan asam dan pemberian panas sehingga larutan protein akan mengental  dan kandungan air menguap. diperoleh suspensi pati (starch) dengan kandungan padatan sekitar 35% sampai 40% dewatering atau pemberian air kembali sehingga kandungan airnya mencapai sekitar 40%.

Produksi Tepung Kentang Pengeringan diperoleh tepung kentang yang memiliki kandungan air tidak lebih dari 15% kondisi ini baik untuk penyimpanan tepung kentang

Penggunaan Tepung Kentang bahan baku pembuatan snack, makanan bayi, mie instan, saus, makanan rendah kalori, soft drink, bir, es krim, permen, selai dan marmalade, buah kaleng, makanan ternak Selain itu tepung kentang ini juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik kemasan, pembalut wanita, kapsul untuk industri obat-obatan , kertas dan bahan-bahan bangunan dalam industri tekstil

THANK YOU