Profil ukuran dan gugus fungsional partikel ekstrak pati umbi bengkuang (Pachyrhizus erosus) menggunakan metode Green Extraction

ABSTRAK:

Karakteristik pati umbi bengkuang memiliki peran penting dalam berbagai aplikasi di bidang pangan, farmasi, dan kosmetik. Karakteristik pati umbi bengkuang dapat dipengaruhi oleh metode ekstraksi yang digunakan. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh metode green extraction terhadap karakteristik pati umbi bengkuang yang meliputi rendemen, ukuran dan distribusi ukuran partikel, serta gugus fungsional pati umbi bengkuang. Perlakuan meliputi non-ekstraksi (kontrol), Ultrasonic-Assisted Extraction (UAE), Microwave-Assisted Extraction (MAE), Ultrasonic-Microwave Assisted Extraction (UMAE), dan Microwave-Ultrasonic Assisted Extraction (MUAE) menggunakan akuades sebagai pelarut. Karakterisasi dilakukan menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Metode ekstraksi berpengaruh terhadap karakteristik pati. Perlakuan non-ekstraksi menghasilkan rendemen tertinggi (48,96%), sedangkan green extraction menurunkan rendemen menjadi 22,51–38,01%. Ukuran partikel terkecil diperoleh pada non-ekstraksi (3539 ± 232,7 nm), sementara green extraction meningkatkan ukuran partikel sebesar 42,61–80,73%. Seluruh perlakuan menghasilkan distribusi ukuran partikel relatif sempit (span <1), dan analisis FTIR menunjukkan tidak terbentuknya gugus fungsi baru. Secara keseluruhan, green extraction memengaruhi karakteristik fisik pati umbi bengkuang tanpa mengubah struktur kimia utamanya.

ABSTRACT:

The characteristics of yam starch play an important role in various applications in the food, pharmaceutical, and cosmetic sectors. The characteristics of yam starch can be influenced by the extraction method used. This study aims to analyze the effect of the green extraction method on the characteristics of yam starch, including yield, particle size and distribution, and functional groups of yam starch. Treatments included non-extraction (control), Ultrasonic-Assisted Extraction (UAE), Microwave-Assisted Extraction (MAE), Ultrasonic-Microwave Assisted Extraction (UMAE), and Microwave-Ultrasonic Assisted Extraction (MUAE) using distilled water as the solvent. Characterization was carried out using a Particle Size Analyzer (PSA) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The results showed that the extraction method affected the characteristics of the starch. The non-extraction treatment produced the highest yield (48.96%), while the green extraction treatment reduced the yield to 22.51–38.01%. The smallest particle size was obtained in non-extraction (3539 ± 232.7 nm), while green extraction increased the particle size by 42.61–80.73%. All treatments resulted in a relatively narrow particle size distribution (span <1), and FTIR analysis showed no formation of new functional groups. Overall, green extraction affected the physical characteristics of yam starch without altering its primary chemical structure

مستخلص البحث:

تُعد ّ خصائص نشا اليام ذات أهمية بالغة في تطبيقات متنوعةضمن قطاعات األغذية واألدوية ومستحضرات التجميل. وتتأثر هذه الخصائص بطريقة االستخالص المُستخدمة. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل تأثير طريقة االستخالص الصديقة للبيئة على خصائص نشا اليام، بما في ذلك كمية النشا، وحجم الجسيمات وتوزيعها، والمجموعات الوظيفية. شملت المعالجات: عدم االستخالص (المجموعة الضابطة)، واالستخالص بمساعدة الموجات فوق الصوتية(UAE)، واالستخالص بمساعدة الموجات الدقيقة(MAE)، واالستخالص بمساعدة الموجات فوق الصوتية والموجات الدقيقة(UMAE)، واالستخالص بمساعدة الموجات الدقيقة والموجات فوق الصوتية(MUAE)، باستخدام الماء المقطر كمذيب. أُجريت عملية التوصيف باستخدام محلل حجم الجسيمات(PSA)ومطيافية األشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه(FTIR).أظهرت النتائج أن طريقة االستخالص تؤثر على خصائص النشا. حققت المعالجة بدون استخالص أعلى إنتاجية (48.96%)، بينما خفضت المعالجة باالستخالص األخضر اإلنتاجية إلى ما بين22.51% و38.01%. وسُجّل أصغر حجم للجسيمات في المعالجة بدون استخالص (3539±232.7نانومتر)، بينما زاد االستخالص األخضر حجم الجسيمات بنسبة تتراوح بين42.61% و80.73%. وأسفرت جميع المعالجات عن توزيع ضيق نسبيًا لحجم الجسيمات (نطاق 1)، ولم يُظهر تحليلFTIRأي تكوّن لمجموعات وظيفية جديدة. وبشكل عام، أثّر االستخالص األخضر على الخصائص الفيزيائية لنشا اليام دون تغيير بنيته الكيميائية األساسية.