PENURUNAN HCN DALAM KACANG KORO PEDANG PUTIH (Canavalia ensiformis) DENGAN BERBAGAI METODE

TELAAH PUSTAKA ZAT ANTINUTRISI PADA BAHAN PAKAN

PENURUNAN HCN DALAM KACANG KORO PEDANG PUTIH

 (Canavalia ensiformis) DENGAN BERBAGAI METODE

Oleh :

Harum Ishma Savitri

23010112130093

FAKULTAS PETERNAKAN DAN PERTANIAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2014

BAB I

PENDAHULUAN

Kacang koro pedang merupakan salah satu tanaman lokal yang dapat ditemukan dengan mudah di Indonesia. Tanaman ini secara luas menyebar di daerah tropis  Asia Selatan dan Asia Tenggara, terutama di India, Sri Lanka, Myanmar dan Indo China.  Kacang koro telah ternaturalisasi di beberapa daerah Indonesia termasuk Jawa Tengah. Pada tahun 2010-2011 tercatat dari lahan seluas 24 Ha di 12 kabupaten di Jawa Tengah telah menghasilkan 216 ton koro pedang setiap panen (Kabupaten Blora, Banjarnegara, Temanggung, Pati, Kebumen, Purbalingga, Boyolali, Batang, Cilacap, Banyumas, Magelang dan Jepara) (Dakornas, 2012)

Koro pedang (Canavalia ensiformis) memiliki potensi yang sangat besar menjadi produk pangan ataupun pakan apabila ditinjau dari segi gizi dan syarat tumbuhnya. Dari kandungan nutrisi, kacang koro pedang memiliki semua unsure nutrisi dengan nilai yang cukup tinggi, yaitu karbohidrat 60,1%, protein 30,36% dan serat 8,3% (Sudiyono, 2010). Dari hal tersebut, kacang koro sangat memungkinkan untuk dijadikan pengganti kedelai. Sehingga Indonesia tanpa mengimpor bahan baku kedelai unruk produk pangan ataupun pakan.

Namun, kendala yang dihadapi pada pengolahan kacang koro pedang yaitu banyaknya senyawa toksik yang terkandung di dalamnya. Salah satu toksik atau zat antinutrisi yang terkandung dalam kacang koro adalah HCN (asam sianida) yang cukup tinggi. Zat ini sangat berbahaya terhadap kesehatan tubuh manusia ataupu ternak jika masuk dalam tubuh secara berlebihan. Batas kandungan HCN dalam tubuh tidak boleh lebih dari 0,5 mg/kg berat badan.

Berdasarkan uraian di atas, perlu adanya pengolahan yang paling efektif  untuk menurunkan kadar asan sianida di dalam kacang koro pedang. Sehingga menghasilkan kacang koro yang aman di konsumsi oleh manusia ataupun ternak. Penulisan ini bertujuan untuk mengetahui berbagai metode penurunan kadar asam sianida pada kacang koro pedang.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Senyawa HCN mudah menguap pada proses perebusan, pengukusan, dan proses memasak lainnya, karena sifat HCN yang mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai bau khas  HCN, dan mudah berdifusi (Amalia, 2011).

          Pemanasan dalam air mendidih selama 30 menit bisa mengakibatkan enzim linamarase dan glukosidase tidak aktif dan pembentukan asam sianida pun menjadi terputus. Sehingga sianida tidak akan terbentuk karena enzim-enzim tersebut tidak aktif (Aman, 2010).

          Pada perendaman terjadi penurunan kadar sianida dari biji kering. HCN bersifat sangat larut dalam air sehingga selama perendaman HCN dalam koro akan larut dalam air dan ketika air tersebut diganti setiap 6 jam, HCN dalam air akan ikut terbuang (Astuti, 2012)

Larutan NaOH yang bersifat basa kuat dapat merusak sel di dalam kacang koro pedang, akibatnya akan terjadi pembentukan HCN karena aktifnya enzim β-glukosidase. Enzim ini mampu mengkatalis degradasi glukosida sianogenik menjadi glukosa dan aglikon. Aglikon yang terbentuk merupakan substrat enzim hidroksinitril liase pada reaksi penguraian senyawa ini menjadi HCN          (Djafaar et al, 2009).

Pelepasan HCN juga dapat terjadi ketika maserasi yaitu pada saat pelunakan melalui perendaman dalam suatu cairan, yang akan mengaktifasi di dalam sel enzim β-glukosidase. Reaksi pelepasan ini cepat terjadi dalam suasana basa, dan hidrolisis sempurna dalam waktu 10 menit. Hidrolisis mungkin dapat terjadi dalam suasana asam tetapi pelepasan HCN akan lebih lambat                (Simeonova dan Fishbein, 2004),

Perendaman yang semakin lama juga mengakibatkan lunaknya struktur biji kedelai sehingga air lebih mudah masuk ke dalam struktur selnya sehingga sianida yang ada dalam sel akan keluar dan larut dalam air (Suhaidi, 2003) .

Larutan NaOH yang bersifat basa kuat dapat merusak sel di dalam kacang koro pedang, akibatnya akan terjadi pembentukan HCN karena aktifnya enzim β-glukosidase. Enzim ini mampu mengkatalis degradasi glukosida sianogenik menjadi glukosa dan aglikon. Aglikon yang terbentuk merupakan substrat enzim hidroksinitril liase pada reaksi penguraian senyawa ini menjadi HCN          (Djafaar et al, 2009).

BAB III

MATERI DAN METODE

3.1.    Bahan dan Alat

Bahan – bahan yang digunakan pada penelitian Marthia et al. (2013)  adalah kacang koro pedang putih yang berasal dari Bogor, natrium bikarbonat, natrium klorida, natrium hidroksida, natrium tiosulfat, dan air. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca, toples plastik, panci, thermometer, sendok pengaduk, saringan, kompor gas, dan gelas ukur serta seperangkat alat-alat laboratorium untuk analisis.

Sedangkan bahan digunakan Wahjuningsih dan Saddewisasi (2013) dalam penelitiannya menurunkan kadar HCN pada tepung biji koro pedang dengan berbagai perlakuan dengan perendaman biji koro pedang adalah tepung biji koro pedang, air, air kapur 10%, soda kue (NaHCO₃) 1%, sekam padi 5% dan garam (NaCl) 5%.

3.2.    Metode Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan Marthia et al. (2013)  terdiri atas dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan yang dilakukan adalah berdasarkan 2 faktor, antara lain menentukan :

1.        Kondisi fisik kacang koro pedang (A) dengan 2 taraf, yaitu :

(a₁) = Dipotong

(a₂) = Tidak Dipotong

2.        Konsentrasi larutan natrium tiosulfat (B) dengan 3 taraf, yaitu :

(b₁) = 20%

(b₂) = 25%

(b₃) = 35%

Penentuan kedua faktor tersebut berdasarkan respon kimia yaitu kadar sianida dan pengujian statistik dengan metode korelasi yaitu hubungan antara kondisi fisik kacang koro dengan konsentrasi larutan Na₂S₂O₃.

Penelitian utama yang dilakukan berdasarkan 1 faktor yaitu menentukan metode penurunan sianida yang paling efektif dengan 7 taraf, antara lain :

1.        Metode Pengukusan selama 75 menit

2.        Metode Perebusan selama 3 jam

3.        Metode Perendaman dengan NaCl selama 9 jam

4.        Metode Perendaman dengan NaOH selama 24 jam

5.        Metode Perendaman dengan Na₂S₂O₃ selama 24 jam

6.        Metode Perendaman dengan Air selama 3 hari

7.        Metode Perendaman dengan NaHCO₃ selama 5 hari

Adapun respon yang diteliti yaitu respon kimia meliputi analisis kadar protein (Metode mikro-Kjedahl) (AOAC, 1995) dan kadar HCN (Metode Titrasi Argentometri) (AOAC, 1995). Penentuan metode terpilih yaitu menggunakan pengujian statistik dengan metode korelasi antara persen penurunan sianida dan protein terhadap metode-metode penurunan sianida. Respon kimia dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali ulangan.

Prosedur Penelitian

Metode Perebusan

        Proses penurunan sianida dengan metode perebusan ini meliputi beberapa tahap, yaitu : penimbangan, perebusan, dan penirisan.

      1.  Penimbangan, Kacang koro bersih dan kering dengan kondisi fisik terpilih ditimbang sebanyak 50 gram.

      2.  Perendaman, Kacang koro yang telah ditimbang kemudian direbus pada suhu 100^oC. Tujuan perebusan selain untuk membuat kacang koro menjadi lunak tetapi juga untuk menurunkan racun sianida yang terdapat dalam kacang koro pedang putih.

      3.  Penirisan,  Kacang koro yang telah direbus kemudian ditiriskan agar air sisa perebusannya terbuang.

      4.  Analisis, Kacang koro hasil perebusan dilakukan analisis terhadap sianida dan protein.

Metode Pengukusan

Proses penurunan sianida dengan metode pengukusan ini meliputi beberapa tahap, yaitu : penimbangan, pengukusan, dan penirisan.

      1.  Penimbangan, Kacang koro bersih dan kering dengan kondisi fisik terpilih ditimbang sebanyak 50 gram.

      2.  Pengukusan, Kacang koro yang telah ditimbang kemudian dikukus, adapun proses pengukusan dilakukan pada suhu 70^oC. Tujuan pengukusan yaitu untuk menurunkan racun sianida yang terdapat dalam kacang koro pedang putih.

      3.  Penirisan, Kacang koro yang telah dikukus kemudian ditiriskan agar air sisa pengukusannya terbuang.

      4.  Analisis, Kacang koro hasil pengukusan dilakukan analisis terhadap sianida dan protein.

Metode Perendaman

Proses penurunan sianida dengan metode perendaman ini meliputi beberapa tahap, yaitu : penimbangan, perendaman, dan penirisan.

      1.  Penimbangan, Kacang koro bersih dan kering dengan kondisi fisik terpilih ditimbang sesuai dengan perbandingan dengan volume larutan perendaman.

      2.  Perendaman, Kacang koro kemudian direndam, adapun perendamannya ada 5 metode antara lain : perendaman dengan air_, perendaman dengan larutan NaHCO₃, perendaman dengan larutan NaOH, perendaman dengan larutan Na₂S₂O₃, perendaman dengan larutan NaCl.

      3.  Penirisan, Kacang koro yang telah direndam kemudian ditiriskan agar air sisa perendamannya terbuang.

      4.  Analisis, Kacang koro hasil perendaman dilakukan analisis terhadap sianida dan protein.

Prosedur yang dilakukan oleh  Wahjuningsih dan Saddewisasi (2013) dalam penurunan kadar sianida pada biji koro pedang adalah sebagai berikut:

a. Perendaman biji koro pedang (A) dengan berbagai perlakuan

Perendaman biji koro pedang dilakukan dengan cara perlakuan A1(biji koro pedang tanpa perendaman), A2 (perendaman dengan air biasa), A3 (perendaman air kapur 10%), A4 (perendaman soda kue 1%), A5(perendaman merang/ sekam padi 5%) dan A6 (perendaman garam 5%). Perendaman dilakukan selama 0, 12, 24, dan36, jam setiap 12 jam dilakukan penggantian air. Semua perlakuan dilakukan tanpa dan dengan blansing pada suhu 100°C selama 30 menit terlebih dahulu.

b. Analisa Biji Koro Pedang

Biji koro pedang dengan berbagaiperlakuan perendaman dan lama waktu perendaman 0, 12, 24, dan 36 jam dilakukan analisa HCN. Kemudian dilakukan pengamatan terhadap waktu perendaman dengan model trend linierberbentukgrafik selanjutnya diambil perlakuan perendaman dan lama waktu perendaman yang paling baik.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil penelitian dari Marthia et al. (2013) menghasilkan data sebagai berikut:

Tabel 1. Kadar Sianida Kacang Koro Hasil Perlakuan Ketujuh Metode Penurunan Sianida.

Metode	Kadar Sianida (mg/kg)	% Penurunan Sianida
Kacang Koro Awal (Kontrol)	95,94	-
Pengukusan	28,71	70,07
Perebusan	9,65	89,93
Perendaman dengan NaCl	17,28	83,03
Perendaman dengan NaOH	13,12	86,32
Perendaman dengan Na2S2O3	19,51	79,66
Perendaman dengan Air	18,79	80,41
Perendaman dengan NaHCO3	16,56	82,74

Sumber : Marthia et al. (2013)

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Wahjuningsih dan Saddewisasi (2013) , menunjukkan bahwa perlakuan blansing akan mempercepat penurunan HCN. Perendaman menggunakan garam NaCl 5% mengakibatkan terjadinya pengikatan sianida oleh natrium membentuk NaCN yang mudah larut. Perlakuan yang terbaik dalam penurunan HCN adalah blansing yang dilanjutkan dengan perendaman garam 5% selama 24 jam. Pada kombinasi perlakuan tersebut digunakan garam NaCl diperoleh kadar HCN dalam tepung koro pedang 0 ppm.

Berdasarkan hasil penelitian tersebut bahwa kacang koro pedang hasil metode pengukusan mengalami penurunan sebanyak 70,07% yaitu 28,71 mg/kg. Penurunan sianida tersebut diakibatkan oleh sianida yang banyak teruapkan pada saat pemanasan. Sianida bersifat mudah menguap dimana titik uapnya yaitu 26,5^oC, sedangkan proses pengukusan dilakukan pada suhu 70^oC selama 75 menit sehingga sianida banyak teruapkan selama proses tersebut. Amalia (2011) menyatakan bahwa senyawa HCN mudah menguap pada proses perebusan, pengukusan, dan proses memasak lainnya, karena sifat HCN yang mudah menguap pada suhu kamar, mempunyai bau khas  HCN, dan mudah berdifusi.

          Sedangkan kacang koro hasil metode perebusan rata-rata 9,66 mg/kg atau menurun sebanyak 89,93%. Hal tersebut terjadi karena sianida lebih banyak terlepas pada saat perebusan, dimana proses perebusan selain terdapat proses perendaman juga terdapat proses pemanasan dimana sifat dari sianida yang sangat mudah larut dalam air dan mudah menguap (titik didih sianida 26,5^oC), sehingga sianida yang keluar lebih banyak dibandingkan dengan hanya dilakukan proses perendaman. Selain itu menurut Aman (2010) bahwa pemanasan dalam air mendidih selama 30 menit bisa mengakibatkan enzim linamarase dan glukosidase tidak aktif dan pembentukan asam sianida pun menjadi terputus. Sehingga sianida tidak akan terbentuk karena enzim-enzim tersebut tidak aktif. Namun, pada metode ini tidak efektif karena terjadi penurunan protein yang cukup tinggi akibat denatirasi protein pada suhu di atas 60°C.

          Menurut Astuti (2012), bahwa pada perendaman terjadi penurunan kadar sianida dari biji kering. Hal ini disebabkan karena HCN bersifat sangat larut dalam air sehingga selama perendaman HCN dalam koro akan larut dalam air dan ketika air tersebut diganti setiap 6 jam, HCN dalam air akan ikut terbuang. 

          Secara umum senyawa racun berada dalam ruang yang berada di dalam sel (vakuola) dan enzimnya berada pada sitoplasma. Rusaknya jaringan menyebabkan kedua senyawa bertemu dan terjadi reaksi. Namun dengan perendaman dalam air, senyawa yang terbentuk akibat reaksi tersebut akan terlarut, sedangkan senyawa-senyawa yang berada dalam sel akan terdifusi keluar. Dengan melunaknya jaringan umbi maka senyawa racun maupun senyawa lain yang terdapat di dalam sel akan keluar (Djafaar et al, 2009).

Pada kacang koro pedang hasil metode perendaman dengan NaCl mengalami penurunan sebanyak 83,03% menjadi 17,28 mg/kg. Hal tersebut dikarenakan terjadinya difusi pada saat perendaman kacang koro pedang, dimana larutan NaCl masuk ke dalam sel dan HCN yang terdapat dalam sel akan keluar dan larut dalam larutan NaCl sebagai larutan perendaman. HCN yang larut dalam larutan NaCl akan bereaksi menghasilkan NaCN. Ketika larutan diganti setelah 6 jam perendaman, NaCN akan ikut terbuang bersama larutan NaCl sehingga kadar sianida dalam kacang koro pedang akan berkurang.

Kacang koro hasil metode perendaman dengan NaOH memiliki kadar sianida 13,12 mg/kg atau mengalami penurunan sebesar 86,32%. Hal tersebut dikarenakan NaOH yang bersifat hidroskopis (dapat menarik air) dan juga bersifat sebagai basa kuat sehingga dapat menaikkan pH serta merusak dinding sel sehingga terjadi plasmolisis (pecahnya sel karena kekurangan air). Hal ini menyebabkan glukosida sianogenik terdegradasi membentuk HCN yang dapat berikatan dengan Na dan langsung terlarut.

   Larutan NaOH yang bersifat basa kuat dapat merusak sel di dalam kacang koro pedang, akibatnya akan terjadi pembentukan HCN karena aktifnya enzim β-glukosidase. Enzim ini mampu mengkatalis degradasi glukosida sianogenik menjadi glukosa dan aglikon. Aglikon yang terbentuk merupakan substrat enzim hidroksinitril liase pada reaksi penguraian senyawa ini menjadi HCN (Djafaar et al, 2009). HCN yang terbentuk akan berikatan dengan Natrium membentuk NaCN yang mudah terlarut dalam air. Walaupun penurunan asam sianida tinggi pada perendaman ini, namun tidak efektif karena banyak protein yang rusak saat perendaman.

Menurut Simeonova dan Fishbein (2004), pelepasan HCN juga dapat terjadi ketika maserasi yaitu pada saat pelunakan melalui perendaman dalam suatu cairan, yang akan mengaktifasi di dalam sel enzim β-glukosidase. Reaksi pelepasan ini cepat terjadi dalam suasana basa, dan hidrolisis sempurna dalam waktu 10 menit. Hidrolisis mungkin dapat terjadi dalam suasana asam tetapi pelepasan HCN akan lebih lambat.

Pada kacang koro pedang hasil metode perendaman dengan Na₂S₂O₃ mengalami penurunan sebanyak 79,66%. Larutan Na₂S₂O₃ dapat digunakan sebagai larutan perendaman untuk menurunkan sianida yang terdapat dalam kacang koro pedang karena sifat dari larutan Na₂S₂O₃ yaitu netral/basa lemah, sangat mudah larut dalam air, hidroskopis. Sifat larutan Na₂S₂O₃ yang sedikit basa dan hidroskopis dapat membuat dinding sel terpecah (plasmolisis) karena menarik air yang terdapat di dalam sel, dan sifat basa lemah Na₂S₂O₃ akan menaikkan pH sehingga mengaktifkan enzim β-glukosidase dan terjadi reaksi hidrolisis pada senyawa glukosida sianogenik yang menghasilkan HCN. HCN yang larut dalam larutan Na₂S₂O₃ akan bereaksi menghasilkan NaSCN atau natrium tiosianat. Ketika larutan diganti setelah 6 jam perendaman, NaSCN akan ikut terbuang bersama larutan Na₂S₂O₃ sehingga kadar sianida dalam kacang koro pedang akan berkurang.

Sedangkan kacang koro hasil perendaman dengan air mengalami penurunan sebanyak 80,41%. Hal tersebut dikarenakan terjadinya difusi pada saat perendaman kacang koro pedang, dimana air masuk ke dalam sel dan HCN yang terdapat dalam sel akan keluar dan larut dalam air sebagai larutan perendaman. HCN yang larut dalam air akan ikut terbuang bersama air saat penggantian air rendaman sehingga kadar sianida dalam kacang koro pedang akan berkurang. Suhaidi (2003) menyatakan bahwa perendaman yang semakin lama juga mengakibatkan lunaknya struktur biji kedelai sehingga air lebih mudah masuk ke dalam struktur selnya sehingga sianida yang ada dalam sel akan keluar dan larut dalam air.

Berdasarkan tabel diatas dihasilkan bahwa kadar sianida pada kacang koro pedang hasil metode perendaman dengan NaHCO₃ mengalami penurunan sebanyak 82,74%. Larutan NaHCO₃ dapat digunakan sebagai larutan perendaman untuk menurunkan sianida yang terdapat dalam kacang koro pedang karena sifat dari larutan Na₂S₂O₃ yaitu basa lemah, dan sangat mudah larut dalam air. Pada saat perendaman terjadi difusi atau perbedaan tekanan diantara sel dan bagian luar sel sehingga sebagian larutan NaHCO₃ akan masuk ke dalam sel pada kacang koro pedang dan sifat basa lemah Na₂S₂O₃ akan menaikkan pH sehingga mengaktifkan enzim β-glukosidase dan terjadi reaksi hidrolisis pada senyawa glukosida sianogenik yang menghasilkan HCN. HCN yang larut dalam larutan NaHCO₃ akan bereaksi menghasilkan NaCN atau natrium tiosianat. Ketika larutan diganti setelah 6 jam perendaman, NaCN akan ikut terbuang bersama larutan NaHCO₃ sehingga kadar sianida dalam kacang koro pedang akan berkurang. Walaupun penurunan asam sianida tinggi pada perendaman ini, namun tidak efektif karena banyak protein yang rusak saat perendaman.

BAB V

KESIMPULAN

    Berdasarkan hasil kedua penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa metode yang bisa menurunkan kadar sianida pada kacang koro pedang adalah dengan pengukusan, perendaman dengan air_, perendaman dengan larutan NaHCO₃ (Soda Kue), perendaman dengan larutan NaOH, perendaman dengan larutan Na₂S₂O₃, perendaman dengan larutan NaCl (garam) dan perndaman dengan larutan sekam padi. Namun, metode yang paling efektif dari semua metode dalam menurunkan sianida pada kacang koro pedang  yaitu metode perendaman dengan NaCl.

DAFTAR PUSTAKA

Amalia E.R. 2011. Penurunan Kadar HCN Pada Ubi Kayu Jenis Karet
(Manihot glaziovii Muell) Karena Pengaruh Waktu Perebusan dan Pengukusan. Skripsi. Universitas Muhammadiyah Semarang.

Aman, L.O. 2010. Efektifitas Penjemuran dan Perendaman dalam Air Tawar untuk Menurunkan Kandungan Toksik HCN Ubi Hutan (Dioscorea hispida Dennst). Artikel. Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA. Universitas Negeri Gorontalo.

Astuti, B. C. 2012. Karakteristik Moromi yang Dihasilkan dari Fermentasi Moromi Kecap Koro Pedang (Canavalia ensiformis L.) Pada Kondisi Fermentasi yang Berbeda. Tesis. Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Dakornas, 2012. Seminar Pengembangan Koro Pedang di Jawa Tengah. Fakultas Peternakan dan Pertanian Universitas Diponegoro. Semarang, 26 November 2012.

Djafaar, T.F., Rahayu, S., Gardjito, M. 2009. Pengaruh Blanching dan Waktu Perendaman dalam Larutan Kapur Terhadap Kandungan Racun Pada Umbi dan Ceriping Gadung.  Artikel Penelitian. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan Vol. 28 No. 3.

Simeonova dan Fishbein. 2004. Hydrogen Cyanide and Cyanides : Human Health Aspects. Concise International Chemical Assesment Document 61. World Health Organization. Geneva.

Marthia, N., T. Widiantara dan L. H. Afrianti. 2013. Penurunan Sianida Dalam Kacang Koro Pedang Putih (Canavalia Ensiformis) Dengan Berbagai Metode. Jurnal Penelitian Tugas Akhir.

Sudiyono. 2010. Penggunaan Na₂HCO₃ untuk mengurangi kandungan Asam Sianida (HCN) Koro Benguk pada pembuatan koro benguk goreng. Jurnal AGRIKA, Vol 4 (1).

Wahjuningsih, S. B.  dan  W. Saddewisasi. 2013. Pemanfaatan koro pedang pada aplikasi produk pangan dan analisis ekonominya. Riptek Vol. 7 (2):1-10.