Konfeksi Gula : Pengenalan Sirap Glukosa

Bismillah 

Sirap Glukosa adalah larutan akueus yang pekat dan halus yang terdiri daripada D- (+ )- glukosa, maltosa dan polimer D-glukosa  yang lain yang dihasilkan melalui hidrolisis separa secara terkawal terhadap kanji yang boleh dimakan (‘controlled partial hydrolysis of edible starches’ seperti yang ditakrifkan oleh Suruhanjaya Kesatuan Eropah).  Penggunaan utama sirap glukosa komersil ialah sebagai bahan karbohidrat pemanis.  Nilai kesetaraan dekstrosa (Dextrose Equivalent - DE) sirap glukosa melebihi 20 DE (bawah 20 DE adalah maltodekstrin) dan di bawah 80 DE (melebihi 80 DE adalah hidrolisat / hidrol).  Penukaran kanji untuk menghasilkan sirap glukosa adalah sama ada melalui tindak balas hidrolisis asid, hidrolisis asid - enzim atau hidrolisis enzim - enzim sama ada secara kumpulan (batch) atau proses yang berterusan (continuous). Walau bagaimanapun, pihak industri lebih memilih untuk menghasilkan sirap melalui proses berterusan dan kanji terhidrolisis dengan enzim kerana kekhususan dan kepelbagaian enzim, pengambilan masa yang lebih singkat, penukaran sirap yang khusus (‘tailor-made’ syrups‘)dapat dihasilkan untuk tujuan tertentu dengan lebih tinggi dan kos pengeluaran yang rendah kerana proses ini menjimatkan tenaga dan memberikan kawalan proses yang lebih baik

Pemprosesan sirap glukosa melibatkan dari penyediaan larutan buburan kanji (starch slurry), penipisan, pendekstrinisasi , pensakarifikasi , penulenan , pengisomeran dan penapisan (thinning, dextrinisation, saccharification, purification, isomerisation and refining). Langkah pencecairan (liquefaction) di mana proses larutan buburan kanji disediakan adalah langkah yang kritikal kerana ia akan mempengaruhi tahap akhir glukosa.  Penukaran asid terdiri daripada pemecahan molekul kanji menggunakan haba dan tekanan dengan menggunakan asid (biasanya asid hidroklorik) sebagai pemangkin.  Proses ini digunakan untuk pengeluaran sirap dalam lingkungan 20-45 DE . Proses asid - enzim menggunakan prinsip  proses penukaran yang sama dengan asid sahaja untuk tahap awal penukaran sirap, biasanya pada tahap 10-20 DE . Enzim digunakan untuk penukaran pada langkah berikutnya berikutnya memandangkan sifatnya yang selektif akan menyerang ikatan dalam kanji dan pemilihan pelbagai jenis dan kuantiti enzim akan menyebabkan pelbagai jenis sirap mampu dihasilkan.

Kumpulan enzim yang digunakan dalam hidrolisis kanji termasuk endo dan ekso -amilase (rantaian α - 1, 4), enzim pemutus cabang (rantaian α - 1, 6), isomerase (penukaran kepada sirap fruktosa) dan ekso -amilase (β -amilase).  Dengan langkah pencecairan enzim – enzim, hasil glukosa yang lebih tinggi dapat diberikan sehingga 40% buburan kanji pepejal yang kering pada  pH 6.5 - 7.0.  Selepas enzim itu dimasukkan dengan segera ke dalam aliran buburan kanji sebelum penukar, suhu dinaikkan kepada 105-110◦C melalui suntikan stim secara langsung dan ditahan selama 5 hingga 7 minit dalam gegelung atau sel.  Kemudian, cecair kanji dipancurkan kepada 95◦C dan ditahan selama 60 ke 90 minit untuk melengkapkan pencecairan, dan pendekstrinisasi.  Maltodekstrin telah dihasilkan sehingga langkah ini.

Seterusnya, proses pensakarifikasi dijalankan untuk menghidrolisis dekstrin kepada glukosa, maltosa atau campuran glukosa-maltosa atau sisa produk glukosa-maltosa (gula dengan berat molekul yang rendah).  Pada peringkat ini, pH kanji diselaraskan kepada 4.5 dan suhu diturunkan kepada 60◦C sebelum penambahan glukogenik ekso-amilase (amiloglukosidase).  Proses sepanjang 48 hingga 96 jam diambil untuk tindak balas hidrolisis dalam reaktor tangki teraduk (stirred tank reactors) sehingga tahap maksimum glukosa dicapai.  Penapisan sirap perlu dibuat untuk membuang protein dan lemak.  Kemudian, penulenan karbon (carbon purification) dilakukan untuk menyingkirkan warna dan protein terlarut, diikuti dengan peringkat rawatan pertukaran ion (ion-exchange treatment) untuk membuang abu kerana ion mineral memangkinkan tindak balas pemerangan.  Dengan itu, sirap yang lebih stabil dapat dihasilkan.

Dalam sesetengah keadaan, proses pada langkah pengisomeran (isomerisation) juga terlibat di mana glukosa disucikan (purified) telah ditukar kepada fruktosa memandangkan sirap yang mengandungi >40% fruktosa mempunyai kemanisan dan profil bukan menghablur (sweetness and non-crystallising profile) berbanding larutan yang setara dengan sukrosa. Fruktosa mempunyai kelarutan tertinggi pada 20◦C (79.3 w/w) berbanding dengan gula lain.

Beberapa pencelahan yang terdiri daripada pemisahan dan penulenan (separation and purification) antara langkah-langkah yang terlibat dalam proses penghasilan sirap ini adalah dengan sengaja untuk menghasilkan produk yang dikehendaki.  Dengan menggunakan reaksi - masa dan enzim dengan kepekatan yang berbeza, ianya membolehkan komposisi sirap yang berbeza dapat dihasilkan dan menunjukkann darjah hidrolisis kanji yang berbeza. Kanji yang dihidrolisiskan pada 1,4 dan 1,6 dekstrin semasa pendekstrinisasi, dekstrin dihidrolisiskan kepada gula ringkas selepas pensakarifikasi.  Glukosa boleh ditukar kepada fruktosa selepas pengisomeran. Produk komersial yang diperolehi adalah sirap jagung tinggi fruktosa (high fructose corn syrup - HFCS) yang merupakan alternatif sebenar kepada gula putih (sukrosa) daripada tebu atau bit.

Ciri-ciri unik glukosa sirap menyababkan ianya boleh digunakan secara meluas dalam industri makanan termasuk dalam industri konfeksi gula.  Jika dibandingkan dengan sukrosa atau gula yang secara tradisional digunakan sebagai ramuan penting dalam pelbagai jenis kuih-muih, kini glukosa sirap lebih menjadi pilihan kerana ianya menyediakan ciri keliutan (plasticity), tekstur, pengekalan kelembapan, jangka hayat produk dan merencatkan penghabluran. Aplikasi bagi penghasilan jenis produk yang tertentu bergantung kepada keseteraan dekstrosa (DE) sirap.  Sirap dengan DE yang tinggi adalah lebih manis, lebih cenderung kepada menyumbangkan warna dalam tindak balas pemerangan, pelembapan yang dihasilkan adalah lebih tinggi, nilai higroskopik lebih tinggi, kualiti pemakanan yang lebih tinggi, kurang likat, kurang pencegahan pada penghabluran sukrosa, kurang keliatan dan kurang tekanan wap berbanding dengan sirap dengan DE yang lebih rendah .

Abdullah Abas ~ Pencinta Halal

Trainer Pengendali Makanan KKM

Ahli Professional MIFT

Facebook : Fadhli RahmanAbas

Email : progenfadhli@gmail.com

*Mencari sumber kontra sirap jagung tinggi fruktosa atau sirap glukosa ? Antaranya di sini http://vivienveil.com/tag/high-fructose-corn-syrup/

Rujukan : 

1. G.G. Birch, L.F.Green and C.B. Coulson, 1970, Glucose Syrups, and Related Carbohydrates, Elsevier Applied Science Publishers Ltd
2. G.M.A. Van Beynum and J.A. Roels, 1985, Starch Conversion Technology, Marcel Dekker Inc
3. S.Z Dziedzic and M.W.Kearsley, 1984, Glucose Syrups, Science and Technology, Elsevier Applied Science Publishers Ltd
4. S.Z Dziedzic and M.W.Kearsley, 1995, Handbook of starch Hyrolysis Products and Their Derivatives, 1995, Blackie Academic & Professional

Sumber gambar : 

1. http://frommyovenbytristy.blogspot.com/
2. http://www.21food.com/showroom/634855/product/ethanol-enzyme-(glucoamylase-amylase).html
3. http://chemwiki.ucdavis.edu/Biological_Chemistry/Food_Chemistry/Sweetners/High_Fructose_Corn_Syrop
4. http://www.shelflife.ie/article.aspx?id=4291
5. http://jillshomeremedies.blogspot.com/2012/08/the-dangers-of-high-fructose-corn-syrup.html
6. https://www.iowacorn.org/en/corn_use_education/high_fructose_corn_syrup/