Sumber: IPB TV (2021)
Bogor, 9 Agustus 2021 – Guru Besar Tetap Fakultas Teknologi Pertanian IPB dalam bidang Bioindustri, Prof. Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, M.Si, IPM menyampaikan Orasi Ilmiah Guru Besar bertajuk Peran Rekayasa Proses Dalam Peningkatan Nilai Tambah Komoditas Karbohidrat pada Sabtu, 7 Agustus 2021 bertempat di Gedung Auditorium Fakultas Ekonomi dan Manajemen (FEM), Kampus IPB Dramaga, Bogor dan disiarkan secara langsung melalui kanal YouTube IPB TV.
Sebagian materi yang disampaikan oleh Prof. Titi dalam orasi ilmiah kali ini merupakan bentuk pemikiran dari hasil penelitian dan kajian bersama kolega dosen, mitra penelitian dan mahasiswa bimbingan baik dari program sarjana, magister maupun doktoral yang telah dilakukan sejak tahun 2001 dengan pokok bahasan rekayasa proses dalam penyiapan hidrosilat pati, rekayasa biproses dalam peningkatan kualitas pati dan tepung, rekayasa proses untuk penyiapan matriks penghantaran bahan aktif, dan pengembangan biokomposit untuk kemasan ramah lingkungan.
Prof. Titi membuka orasi dengan menyampaikan pemaparan mengenai karbohidrat, salah satu komponen bahan yang paling banyak tersebar di alam dan merupakan sumber energi utama bagi makhluk hidup di muka bumi ini. Lebih lanjut, Prof. Titi menerangkan karbohidrat dapat diklasifikasikan menjadi Monosakarida, Oligosakarida dan Polisakarida (pati, selulosa) dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan, pakan serta bahan baku industri.
Berbagai sumber pati tropis digunakan untuk memperkuat potensinya sebagai bahan baku industri dan mengurangi ketergantungan pada komoditas tertentu saja, terang Prof. Titi. Untuk keperluan industri sendiri, karbohidrat digunakan dalam bentuk pati. Penggunaan pati pada industri sebagian besar digunakan untuk industri hidrolisat atau pemanis diikuti dengan pemanfaatannya dalam bentuk pati alami dan pati termodifikasi. Karakteristik hidrolisat pati tidak dipengaruhi oleh sumber bahan baku, karenanya Prof. Titi menyampaikan komoditas lokal seperti sagu dan umbi-umbi minor lainnya dapat terus dikembangkan.
Hidrolisat pati sebagian besar dimanfaatkan sebagai pemanis, pengental, dan substrat untuk fermentasi (bioethanol, MSG). Untuk proses penyiapan hidrolisat pati, ekstraksi pati dan pengeringan membutuhkan energi dan air dalam jumlah besar serta menyisakan residu pati pada ampas. Kombinasi penggunaan gelombang mikro dan hidrolisis asam dapat mengkonversi pati menjadi gula dalam waktu yang relatif cepat. Dibandingkan dengan pemanasan konvensional, laju reaksi untuk hidrolisis pati dapat meningkat dengan penggunaan dengan iradiasi gelombang mikro dan membutuhkan energi yang lebih rendah. Karenanya, rekayasa proses diperlukan untuk meningkatkan kinerja industri dan mengatur proses konversi produk sesuai kebutuhan industri.
Pemanfaatan bahan hasil pertanian sebagai bahan pangan umumnya berbentuk tepung dan pati. Untuk itu, Prof. Titi menyampaikan agroindustri tepung-tepungan adalah kunci sukses diversifikasi pangan.
Prof. Titi melanjutkan orasi dengan pemaparan rekayasa bioproses dalam pembuatan tapioka asam. Tapioka asam (Sour Cassava Starch) merupakan produk modifikasi pati yang telah lama dikenal di Amerika Selatan (Brazil dan Columbia) sebagai Polvilho azedo yang digunakan untuk pembuatan roti dan biskuit non-gluten (gluten free). Di Indonesia, tapioca asam dikenal sebagai bahan baku industri kerupuk tradisional. Namun, dalam proses pengolahannya, terdapat beberapa kelemahan yang menyebabkan menurunnya minat masyarakat untuk mengkonsumsi tepung dan pati tersebut.
Penerapan bioproses melalui penggunaan mikroba dan enzim dapat memperbaiki kinerja proses pengolahan sehingga dapat memeperbaiki kualitas tepung yang dihasilkan. Bakteri asam laktat dapat diaplikasikan untuk meningkatkan kemampuan pengembangan atau expending capability dari Tapioka Asam. Terobosan ini membawa Prof. Titi mendapatkan penghargaan 107 Inovasi Indonesia Tahun 2015. Penggunaan starter bakteri asam laktat dapat mempersingkat waktu proses, dari 50 hari menjadi 15 hari, meningkatkan keamanaan pangan serta menekan pertumbuhan bakteri patogen dan mengurangi penggunaan bahan kimia pengembang dalam pembuatan roti.
Penggunaan enzim dan bakteri asam laktat juga akan meningkatkan perolehan dan kehalusan dari tepung jagung. Rekayasa pembuatan tepung jagung berguna untuk meningkatkan rendemen penggilingan berupa kehalusan ukuran partikel tepung jagung yang dihasilkan sehingga dapat meningkatkan jumlah tepung lolos ayakan.
Selain dapat digunakan dalam berbagai aplikasi pertanian, pati juga dapat dimanfaatkan sebagai penghantaran obat. Pada tahun 2014, Prof. Titi dianugerahkan Penghargaan 106 Inovasi Indonesia atas inovasi dalam produksi nanopartikel berbasis pati untuk bahan pembawa bahan aktif herbal dan bakteri asam laktat. Pengembangan matriks dalam bentuk pati kristalin (lintnerized starch) mempunyai prospek untuk dikembangkan sebagai matriks pembawa dalam industri farmasi yang memiliki target berbeda pada mulut, lambung, dan usus halus. Pati sebagai matriks pengantaran obat berbentuk pati kristalin (lintnerized starch), pati nanopartikel (nanoporous starch) dan biohydrogel. Pati dengan komponen utama amylose dan amylopectin memiliki kemampuan untuk membentuk helix yang berfungsi sebagai cavity atau rongga dalam penghantaran bahan obat, bahan aktif, minyak atsiri, flavor dan aroma serta telah diuji dapat mencegah kehilangan sifat antioksidan bahan aktif curcumin dan ekstrak temulawak.
Pati dan tepung sebagai polimer alami juga mampu menjadi komposit bagi pengembangan kemasan ramah lingkungan. Pencampuran pati dengan plastik sintetik mampu meningkatkan biodegradabilitas plastik film tanpa kehilangan kekuatan fisik mekaniknya. Terdapat dua jenis biokomposit yaitu Thermoplastic Starch (TPS) dan Biofoam. Pemanfaatan pati dan serat, limbah serta hasil samping agroindustri sebagai bahan baku biokomposit dan fiber reinforcement dapat diperoleh dari ampok jagung, onggok, ampas sagu hingga sabut kelapa (cocopeat). Pemanfaatan limbah selulosa berupa serat alami juga akan menjadi bahan penguat dalam pembuatan biokomposit.
Biofoam dari pati dan serat menjadi substitusi styrofoam dalam industri kemasan dapat berbentuk tray foam, penaham benturan (loose fill), pengganti polybag dalam bentuk pot (pot from), dan fruit tray. Inovasi Prof. Titi dalam produksi biofoam dari ampok jagung dan tapioka mendapatkan rekognisi dari Business Innovation Center (BIC) dan Kemenristek Dikti dengan diberikannya penghargaan 104 Inovasi Indonesia Tahun 2011.
Menutup orasi, Prof. Titi menyampaikan peran ahli ilmu rekayasa proses dan bioproses untuk hasil pertanian sungguh nyata dalam peningkatan mutu dan nilai tambah hasil pertanian khususnya karbohidrat bagi bahan pangan, bahan baku industri maupun pengembangan produk turunannya yang ramah lingkungan. Hasil kajian yang dilakukan merupakan langkah awal untuk menggali potensi pengembangan karbohidrat khususnya dari komoditas lokal asli (indigenous) Indonesia yang sangat kaya dan tersebar di seluruh negeri.
Besar harapan Prof. Titi untuk bersama-sama memberikan manfaat bagi bangsa dan negara yang kita cintai ini. Prof. Titi meyakini, apabila bangsa Indonesia dapat memanfaatkan berbagai sumber karbohidrat yang ada dengan menggunakan rekayasa bioproses serta teknologi lainnya maka daya saing industri akan meningkat dan memberikan kontribusi yang sangat besar bagi kemandirian pangan nasional.
