Oleh : Fitria Putri Herawati (Mahasiswi Teknik Industri Pertanian IPB University)

Produksi umbi porang Indonesia tahun 2020 mencapai 142.000 ton/tahun dimana 89,65% diolah menjadi chip porang untuk tujuan ekspor. Pada tahun 2023 - 2024 diprediksi akan terjadi peningkatan produksi umbi porang mencapai 600.000 ton/tahun.Umbi porang mayoritas saat ini dikenal oleh khalayak umum sebagai salah satu diversikasi pangan yang tinggi serat.

Porang mengandung glukomannan yang sangat tinggi dan baik untuk kesehatan sebab dapat mengurangi kolesterol darah, memperlambat pengosongan perut, mempercepat rasa kenyang sehingga cocok untuk makanan diet dan bagi penderita diabetes.Selain dimanfaatkan untuk industri pangan, glukomannan ini juga menjadi salah satu bahan intermediet atau subtitusi dalam industri-industri non pangan. Potensi glukomannan dalam porang sangat tinggi pemanfaatannya sehingga perlu adanya pengkajian sifat atau karakteristik untuk meningkatkan hilirisi porang khususnya dalam industri non pangan.

(sumber : Kementerian Perindustrian RI )

Berdasarkan penelitian pemetaan terkait sifat-sifatnya, tepung glukomanann memiliki beberapa karakteristik yang bisa didalami untuk sasaran industri potensial non pangan:

1. Sifat Larut dalam Air

Glukomannan dapat larut dalam air dingin dengan membentuk massa yang kental. Akan

tetapi, bila massa kental tersebut dipanaskan hingga berbentuk gel, maka glukomanan tersebut tidak akan larut kembali dalam air.Kelarutan glukomanann  air  pada  suhu  ruang  akan memberikan  kekentalan  yang  tinggi . Serat larut glukomanan dalam tepung umbi porang mampu membentuk gel bersifat selulosa dan galactomannan. Sifat kelarutan dan pembentukan gelnya baik sehingga digunakan untuk bahan penyalut dan kemasan pangan .

2. Sifat Membentuk Gel

Sesuai dengan sifat larut dalam air, glukomannan akan membentuk larutan sangat kental di

dalam air. Kekentalan ini disebabkan oleh gugus hidroksil yang dimiliki oleh glukomanan ,sehingga polisakarida ini memiliki viskositas paling tinggi dari 12 jenis polisakarida yang telah teruji.Glukomanan apabila ditambah air kapur zat glukomannan akan membentuk gel dengan sifat khas dan tidak mudah rusak.Glukomannan dalam air memiliki sifat mengembang dengan daya mengembangnya 138 - 200% sedangkan pati hanya 25%.

3. Sifat Merekat atau Mengikat

Glukomanan apabila ditambahkan air akan memiliki sifat merekat. Akan tetapi, apabila ditambahkan senyawa asam seperti asam asetat sifat merekatnya akan hilang . Glukomanan dapat larut dalam air dingin membentuk massa yang bersifat kental dan juga mempunyai sifat merekat yang cukup kuat.

4. Sifat Pengemulsi 

Glukomanan merupakan polisakarida alami yang bersifat hidrofilik (mudah berinteraksi dengan air/ mudah larut dalam air)). Berat molekul, gugus asetil, dan gugus cabang mempengaruhi kelarutan glukomanan. Glukomanan telah dilaporkan dapat digunakan sebagai pengemulsi. Emulsi berguna sebagai meningkatkan homogenitas dari pencampuran senyawa yang berbeda kepolaran, seperti air dan minyak. Senyawa pengemulsi dari alam memiliki beberapa keunggulan, seperti ketersediaan luas, stabilitas fisik dan kimia yang baik, tidak berbahaya bagi kesehatan, dan biaya yang  rendah .

5. Sifat Transparan (Membentuk Film)

Menurut beberapa penelitian,   larutan   glukomannan  dapat membentuk lapisan tipis yang memiliki sifat tembus pandang, sehingga berpotensi untuk menjadi bahan subtitusi edible film.Larutan glukomannan dapat membentuk lapisan tipis (edible film) yang transparan apabila ditambahkan gliserin dan larut dalam air serta pencernaan.Apabila glukomannan ditambahkan NaOH maka film yang dihasilkan akan kedap air.

6.Sifat Mengendap

Larutan Glukomannan dapat diendapkan untuk rekristalisasi dengan ditambahkan etanol sehingga akan menghasilkan bentuk kristal yang sama saat di dalam umbi.Akan tetapi, bila glukomannan ditambahkan alkali (Na, K dan Ca) maka kristal yang dihasilkan atau massa gel tidak dapat larut dalam air walaupun pada suhu 100 C .Apabila ditambahkan timbal asetat, larutan glukomannan akan membentuk endapan putih.Polimer glukomannan memiliki sifat atau karakter istimewa yaitu sifat antara selulosa dan galaktomannan, sehingga mampu mengalami proses mengkrsital serta membentuk serat-serta halus.

Potensi Pemanfaatan Porang dalam Industri Non Pangan

Pemanfaatan porang dalam industri non pangan telah digunakan sebagai bahan subtitusi untuk industri cat, kertas, lem, dan farmasi. Adapun peluang pemanfaatan lainnya yang bisa meningkatkan hilirisasi porang dalam industri non pangan :

A. Pewarnaan Tekstil

Sifat pengemulsi glukomanan berpotensi dimanfaatkan dalam bidang produksi tekstil, terkhususnya pada proses pewarnaan benang/kain. Zat warna pigmen umumnya tidak larut dalam pelarut air. Zat warna ini tidak memiliki afinitas terhadap segala macam serat. Penggunaannya pada bahan tekstil diperlukan zat pengikat untuk membantu proses pengikatan zat warna tersebut pada serat. Pengikat yang digunakan yaitu emulsi yang dicampur dengan putaran tinggi.Bahan pengemulsi berfungsi menurunkan tegangan antar muka pada zat pewarna, air, dan bahan tekstil. Selain mempermudah pencampuran zat warna, zat pengemulsi terbukti dapat bersifat pelembut dan pelumas pada serat benang berbasis selulosa. Zat pengemulsi mampu mempertahankan kelembapan untuk waktu yang lebih lama, mengurangi kerusakan serat, serta mengurangi timbulnya pemborosan pada proses produksi. Ukuran partikel glukomanan yang lebih kecil memiliki permukaan yang lebih luas, sehingga lebih mudah terhidratasi dan cepat larut.Penelitian mendapatkan bahwa ukuran 80-100 mesh memiliki polaritas maksimal.Kelarutan glukomanan tentu mempengaruhi kinerja dan efektivitasnya sebagai pengemulsi.

B. Penguat Tenunan

Tepung glukomanan dapat digunakan sebagai bahan pengkilap dan penguat tenunan yang menggantikan tepung kanji. Proses penting dalam penenunan yaitu sizing, atau penganjian. Proses ini merupakan pelapisan benang-benang dengan arah memanjang (benang lusi) dengan campuran bahan kimia seperti Polyvinil Alcohol (PVA), dextrin, teepol dan lemak binatang sehingga benang memiliki daya tenun baik dalam proses weaving. Tanpa perlakuan ini, benang dari bahan baku kapas atau nilon mudah putus saat ditenun menggunakan mesin dengan kecepatan tinggi. Trend back to nature menjadi landasan penggunaan pati dalam campuran kanji sebagai agen biosizing. Pati dalam campuran kanji mempengaruhi kadar viskositas untuk dapat meresap ke dalam benang kapas. Viskositas terlalu tinggi menyebabkan tidak meresapnya kanji ke dalam benang. Sedangkan, viskositas rendah dapat meresap ke dalam benang kapas tetapi film yang dihasilkan tidak lebih kuat dibandingkan viskositas tinggi. Sehingga diperlukan kadar konsentrasi pati dalam campuran kanji yang ideal.

Penggunaan tepung glukomanan ini bisa menjadi alternatif pengganti kanji sebab dari segi viskositasnya yang lebih tinggi dari kanji. Proses sizing atau penganjian tenunan diwali dengan pembuatan larutan kanji dan glukomanan porang. Benang lusi dicelupkan ke dalam larutan kanji hingga bertambah bobotnya. Kemudian dilewatkan pada mesin padder. Serat kapas memiliki daya serap tinggi sehingga banyak menyerap larutan kanji. Selain penambahan berat, proses sizing juga meningkatkan kekakuan benang.

Menurut penelitian, permintaan konsumen akan tekstil saat ini tidak hanya terletak pada bentuk dan keawetan kainnya, tetapi juga pada kenyamanan pemakaiannya. Konsumen lebih menyukai yang nyaman dan sehat dengan karakter tidak menyusut dan tidak mengalami abrasi ,pilling lebih stabil, memperpanjang masa pakai, tidak mudah pudar ,dapat menonjolkan pola tekstil serta memungkinkan udara bersirkulasi di dalam kain serta menghilangkan kelembapan. Untuk itu, faktor-faktor tersebut menjadikan perlu adanya pengujian trial and error untuk mendapatkan perbandingan rasio dan konsentrasi glukomannan yang baik dalam pemanfaatan ini.

C. Biomaterial Super Absorbent Polimer

Berdasarkan struktur kimianya, glukomannan memiliki gugus hidroksil -OH dan juga karboksil yang membuat glukomannan bersifat hidrofilik.Hal ini membuat glukomannan menjadi salah satu bahan alternatif adsorben yang dapat menyerap air lebih dari 100x beratnya sendiri Keunggulan sifat glukomannan dari bahan yang lain yakni mampu menyerap air cukup tinggi , memilki viskositas tinggi meskipun konsentrasi rendah serta dapat membentuk struktur gel.Glukomannan sangat berpotensi untuk dijadikan hydrogel. Hidrogel merupakan salah satu produk berbasis selulosa. Hidrogel sebagai bahan dasar polimer superabsorben merupakan bahan yang dapat mengadsorpsi atau menyimpan cairan lebih banyak dari berat bahan yang digunakan, dapat diaplikasikan untuk detoksifikasi limbah minyak, penyerap zat warna, katalis penyerap urin dalam popok, kontak lensa mata.

Hydrogel glukomannan yang terbentuk mempunyai sifat fisik yang rapuh dan tidak stabil serta terbentuk melalui ikatan hidrogen. Oleh karena itu, perlu adanya modifikasi dengan polimer/monomer berbasis akrilat yang reaktif dengan iradiasi gamma. HSA poli (kalium akrilat)- g-glukomanan yang telah dimodifikasi dapat dipertimbangkan sebagai bahan biomaterial khususnya untuk sebagai popok bayi sebab daya serapnya telah teruji SNI. Menurut ISO 17190- 5-2001, daya serap popok bayi adalah minimal 70 kali dari bobot awal. Pada modifikasi ini (Glukomannan 0,25 g) dapat menyerap Urea dan NaCl hingga 715 g/g -733 g/g. Sehingga bisa menjadi alternatif untuk biomaterial popok atau bahan penyerap lainnya.

Daftar Pustaka

Choudhury. 2014. Coloration of cationized cellulosic fibers – A review. AATCC Journal of

Research. 1(3):11 – 19. doi:10.14504/ajr.1.3.2.

Erizal, Perkasa DP, GS Sulistioso, Sudirman, Juniarti Z, Hariyanti.2017.Sintesis dan karakterisasi

biodegradable hidrogel superabsorben poli(kalium akrilat)-gglukomanan dengan teknik

iradiasi gamma.Jurnal Sains MateriIndonesia.19(1):32-38.

Lee HV, Hamid SBA, Zain SK. 2014. Review article conversion of lignocellulosic biomass to

nanocellulose: structure and chemical process. Science World J. 1-20.

Lu W, Zheng B, Miao S. 2018. Improved emulsion stability and modified nutrient release by

structuring O/W emulsions using konjac glucomannan. Food Hydrocolloids. 81:120–128.

doi:10.1016/j.foodhyd.2018.02.034

Koswara, S. (2013). Modul: Teknologi Pengolahan Umbi-Umbian Bagian 2: Pengolahan Umbi

Porang. Southeast Asian Food And Agricultural Science and Technology (SEAFAST)

Center, Institut Pertanian Bogor

Yan C, Lin X, Luo X, Kang Y.2009.Flexibility modification of konjac glucomannan film b

deacetylation.School of materials science and engineering:China