ACARA I GELATINISASI PENDAHULUAN
Latar Belakang Karbohidart yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat didalam darah. Sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disentesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi. Ada bermacam-macam senyawa yang masuk dalam golongan karbohidrat, antara lain amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa. Pati merupakan sumber kalori yang sangat pentiing, karena sebagian karbohidrat dalam makanan terdapat dalam bentuk ini (Poedjiadji, 2014). Gelatinisasi adalah penamaan dari proses pemanasan pati dengan air. Proses gelatinisasi bertujuan untuk membentuk gelatin. Pembengkakan yang muncul selama gelatinisasi sehingga mengubah suspensi untuk sementara menjadi koloid permanen (Gel). Granula pati tetap tidak dapat larut dalam air dingin, namun apabila dipanaskan maka granula akan kembali membengkak cepat pada temperature panas tersebut. Hal ini mungkin terjadi karena granula pati dapat menyerap dan mengikat air dengan tanpa adanya pengadukan. Jumlah fraksi amilosa-amilopektin sangat berpengaruh pada profil gelatinisasi pati. Amilosa memiliki ukuran yang lebih kecil dengan struktur tidak bercabang. Sementara amilopektin merupakan molekul berukuran besar
dengan struktur bercabang banyak dan membentuk double-helix. Saat pati dipanaskan, beberapa double-helix fraksi amilopektin merenggang dan terlepas saat ada ikatan hidrogen yang terputus. Oleh karena itu, perlu dilakukan uji gelatinisasi untuk mengetahui gelatinisasi pada penambahan pati saat dipanaskan. Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui proses terjadinya gelatinisasi dan mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi.
TINJAUAN PUSTAKA Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi manusia. Selain itu karbohidrat juga dapat berperan dalam pengolahan pangan. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida misalnya pati, kitin dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rantai dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida) (Hart, 2007). Pati merupakan sumber kalori yang sangat penting, karena sebagaian karbohidrat dalam bahan makanan terdapat dalam bentuk ini. Pati terutama banyak terdapat dalam umbi-umbian seperti ubi jalar, ketela pohon, dan kentang. Biji-bijian seperti beras, gandum, dan bulgur. Fungsi gel dalam tumbuhan hampir sama dengan fungsi glikogen dlam hati yang merupakan suatu bentuk cadangan glukosa untuk digunakan pada saatnya diperlukan. Pati dibentuk dari rantai glukosa melalui ikatan glikosida. Senyawa seperti ini hanya menghasilkan glukosa pada hidrolisis, oleh karena itu disebut glukan. Pati alam tidak larut dalam air dingin membentuk warna biru dengan larutan iodium, jika pati dipanaskan dalam air, maka butir-butir tersebut akan menyerap air, lalu membengkak, pecah dan pati akan menyebar. Akhirnya pati akan membentuk gel yang bersifat kental. Sifat kekentalan ini dapat digunakan untuk mengatur tekstur dalam bahan pangan, sedangkan sifat gel dapat diubah oleh gula dan asam. Ini merupakan salah satu perubahan yang terjadi
pada waktu pengolah pangan yang mengandungnya, sehingga memungkinkan enzim-enzim pencernaan menghidrolisis lebih mudah dibandingkan bila pati masih mentah (Nining,2012). Tepung singkong atau yang biasa lebih dikenal Tapioca, terbuat dari potongan ubi kaya yang telah kering kemudian dihaluskan. Selama ini tepung singkong masih terbatas penggunaannya, karena secara umum dibatasi oleh sifat fisik dan kimianya. Pati pre-gelatinisasi adalah pati yang mengalami proses gelatinisasi dan selanjutnya dikeringkan. Pati ini akan mengalami perubahan sifat fisik dan sifat alami pati. Modifikasi tepung secara pregelatinisasi dengan perebusan dapat memperbaiki karakteristik dari pasta tepung. Temperatur merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi proses gelatinisasi. Jika pati tidak dipanaskan pada temperatur yang sesuai maka derjat pengembangan granula pati tidak tepat dan tidak memberikan sifat yang diinginkan (Titi, 2013). Secara sensori, proses gelatinisasi bisa diamati karena akan menyebabkan meningkatnya viskositas pati terdispersi. Hal ini terjadi karena absorbs air oleh granula pati. Fenomena gelatinisasi pati diamati dengan menggunakan perubahan pola difraksi sinar-x, menggunakan mikroskop polarisasi cahaya dan dengan metode Differential Scanning Calorimetry. Selama proses gelatinisasi, Kristal pati akan mengalami pelelehan yang ditandai dengan menurunnya intensitas difraksi sinar-x, hilangnya sifat birefringent melalui pengukuran dengan mikroskop polarisasi cahaya dan menurunnya refleksi sinar melalui pengukuran dengan Differential Scanning Calorimetry (Syamsir,2009).
PELAKSANAAN PRAKTIKUM Waktu dan Tempat Praktikum Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu,13 April 2016 di Laboratorium Kimia dan Biokimia Pangan Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram. Alat dan Bahan Praktikum a. Alat-alat Praktikum Adapun alat-alat praktikum yang digunakan adalah timbangan analitik, pipet ukur, tabung reaksi, penjepit, labu ukur, Erlenmeyer, biuret, karet, kertas label, dan pemanas air. b. Bahan-bahan Praktikum Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah tepung beras, tepung meizena, tepung tapioka, HCl 10%, NaOH, aquades, dan larutan gula 10%. Prosedur Kerja Disiapkan masing-masing 1 gr bahan (Tepung tapioka, meizena, beras) Dimasukkan kedalam tabung reaksi Dimasukkan larutan sesuai perlakuan (Aquades, gula, NaOH dan HCl) Dipanaskan selama 30 menit pada suhu 45 C Diamati pembentukan gel pada 10 menit
HASIL PENGAMATAN Tabel 1.1. Hasil Pengamatan Gelatinisasi Kelompok 1 dan 2
Perlakuan Tepung tapioka + Aquades Tepung tapioka + NaOH Tepung tapioka + HCl Tepung tapioka + larutan gula
3 dan 4
Tepung tapioka + Aquades Tepung tapioka + NaOH Tepung tapioka + HCl Tepung tapioka + larutan gula
5 dan 6
Tepung tapioka + Aquades Tepung tapioka + NaOH Tepung tapioka + HCl Tepung tapioka + larutan gula
Keterangan : +++ : sangat cepat terbentuk gel
Waktu 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3 10 menit ke-1 10 menit ke-2 10 menit ke-3
Keterangan + + +++ +++ +++ + + + + + + +++ +++ +++ + ++ +++ + + +++ +++ +++ + ++ +
++ : cepat tebentuk gel +
: lambat terbentuk gel -
: tidak terbentuk gel
PEMBAHASAN Pati dalam bentuk aslinya berupa granula-granula kecil, bentuk dari granula ini merupakan karakteristik setiap jenis pati. Umumnya pati mengandung 15-30% amilosa, 70-85% amilopektin dan 5-10% material. Struktur dan jenis material tiap sumber pati berbeda tergantung sifat-sifat botani sumber pati tersebut. Granula pati memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi. Bentuk, ukuran dan sifat granula pati tergantung dari sumber patinya, ada yang berbentuk oval, bulat atau tidak beraturan (Supardi, 2010). Tepung adalah partikel padat yang berbentuk butiran halus atau sangat halus tergantung pemakaiannya. Biasanya digunakan untuk keperluan penelitian, rumah tangga dan bahan baku industri. Tepung bisa berasal dari bahan nabati misalnya tepung terigu dari gandum, tapioka dari singkong, meizena dari jagung dan hewani, misalnya tepung tulang atau tepung ikan. Kemampuan tepung dalam gelatinisasi tergantung pada konsentrasi pati yang terdapat pada masing-masing jenis tepung (Najwa, 2007). Gelatinisasi adalah primer D-glukosa yang ditemukan sebagai karbohidrat simpanan dalam tumbuhan. Tersusun dari pati yang dapat larut dan tidak larut dalam air. Praktikum ini menggunakan 3 jenis bahan yaitu tepung beras, tepung tapioka dan tepung meizena. Mekanisme gelatinisasi itu sendiri adalah jika supensi pati dipanaskan dalamair, air akan terpenetrasi melalui lapisan terluas menuju kebagian dalam granula sehingga akan mulai mengembang. Molekul-molekul yang berantai panjang akan saling terlepas pada campuran pati, pati akan menjadi lebih kental membentuk sol suatu system hidrokoloid.
Hasil pengamatan yang diketahui bahwa sampel tepung baik tepung meizena, beras dan tapioka apabila diberikan pelarut berupa NaOH 10%, pembentukan gel sangat cepat. Hal ini dapat dilihat pada tabel hasil pengamatan. Diikuti oleh tepung meizena yang diteteskan dengan HCl pada 10 menit pertama pembentukan gelnya sangat lambat, namun pada 10 menit kedua pembentukan gelnya dapat dilihat lebih sedikit meningkat dibandingkan 10 menit pertama, lalu pada 10 menit terakhir pembentukan gel dapat dikatakan mengalami kenaikan yang signifikan. Pada sampel tepung meizena yang ditambahkan aquades juga sama dengan tepung tapioka yang ditambahkan aquades. Berbeda dengan keduanya, untuk tepung beras yang diberikan aquades tidak terjadi pembentukan gel hingga menit 10 ketiga. Tepung beras yang diberikan HCl memberikan perubahan yang lumayan nampak, pada 10 menit pertama, tidak terdapat pembentukan gel, pada 10 menit kedua mulai nampak perubahan gel, namun sangat lamban dan di 10 menit ketiga, pembentukan gel semakin meningkat cepat. Pada tepung beras ditambahkan larutan gula, pembentukan gel hamper tidak terlihat, karena sangat lambat hingga 10 menit terakhir. HCl digunakan dalam praktikum ini sebagai pelarut, begitu pula dengan aquades, NaOH, dan larutan gula. Larutan pengencer HCl merupakan asam kuat yang berfungsi sebagai katalisator, mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi, itulah yang menyebabkan pada saat tepung dicampur dengan HCl tidak mengalami pembentukan gel yang cepat dan sempurna. Aquades berfungsi sebagai larutan pengencer, kehadirannya pada proses gelatinisasi tidak memberikan pengaruh yang besar. NaOH dapat memberikan suasana alkalis, mempengaruhi warna dari pati, selain itu NaOH dapat menghidrolisis
pati sehingga dapat mengikat air dan mempercepat pembentukan gel saat dipanaskan larutan gula hanya berfungsi untuk mereduksi dan tidak dapat membantu dalam pembentukan gel. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses gelatinisasi adalah suhu, konsentrasi pati, ketersediaan air dan lama pemasakan atau pemanasan. Menurut literature jumlah air dan panas yang tidak mencukupi membuat pati hanya
sebagian
mengalami
gelatinisasi.
Gelatinisasi
pada
umumnya
disebabkan oleh ketersediaan air dan suhu yang rendah, Hidayat et, al (2009) meneliti tepung tapioka (tepung singkong) gelatinisasi sebagian menggunakan suhu 900 C selama 90 menit. Pada percobaan ini pemanasan pada suhu kisaran 450 C selama 30 menit. Semakin kental suatu larutan maka proses oembengkakan suatu granula pati akan semakin lambat. pH atau potensial hydrogen merupakan banyaknya ion H+ atau OH- yang mampu bertindak sebagai donor atau aseptor elektron dalam suatu larutan. Oleh sebab itu praktikum ini sangat bermanfaat agar kita dapat mengetahui jenis larutan pengencer mana yang lebih cepat membantu dalam pembentukan gel.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengamatann dan pembahasan, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, sebagai berikut : 1. Gelatinisasi yaitu proses pemanasan pati dengan air yang memiliki tujuan untuk membentuk gelatin (gel). 2. Penambahan NaOH pada pati dipraktikum ini membantu mempercepat pembentukan gel. 3. Penambahan aquades pada pembentukan gelatin di pati tidak memberikan perubahan yang signifikan dan sangat lambat dalam pembentukan gel. 4. HCl dapat membentuk gel pada pati namun tidak secepat NaOH, dikarenakan HCl hanya dapat mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi. 5. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses gelatinisasi adalah ketersediaan air, konsentrasi pati, lama pemasakan, suhu dan pH.
DAFTAR PUSTAKA Hart, H.2009. Kimia Organik. Ahli Bahasa. Jakarta : Erlangga.
Hidayat, et. Al. 2009. Perbaikan Karakteristik Tepung Ubi Kayu Menggunakan Metode Pregelatinisasi Parsial. Laporan Penelitian Hibah Bersaing Tahun I. Lampung : Poliklinik Negri Lampung. Najwa, S. 2007. Karakteristik Tepung Dalam Pengolahan Pangan. Bandung : Pustaka Press. Nining. 2012. Proses Gelatinisasi. Jakarta : UI Press. Poedjadji, A. 2014. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : UI Press. Supardi, W. 2010. Biokimia Pangan. Jakarta : Gramedia Pustaka. Syamsir, E. 2009. Perubahan Granula Pati Selama Gelatinisasi. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka. Titi, H., A. Zainul., M. Nugroho. 2013. Pengaruh Pre Gelatinisasi Terhadap Karakteristik Tepung Singkong. Jurnal Teknologi Pangan. Vol. II (1). Bandung.
