Laporan Praktikum Teknologi Pati “Derajat Putih Pati Kentang dan Pati Ubi Jalar Ungu”
Oleh : Johan P Simanjuntak J111!"11
T#K$OLO%& 'S&L P#(T$&$ )KULTS T#K$OLO%& P#(T$&$ U$&*#(S&TS J+,& T'U$ -"1.
,, & P#$D'ULU$ 1/1 Latar ,elakang
Kebanyakan karbohidrat yang kita makan ialah tepung/ amilum/ pati, yang ada dalam gandum, jagung, beras, kentang, padi-padian, buah-buahan dan sayuran. Karbohidrat pada tumbuh-tumbuhan dibentuk dari proses fotosintesis pada daun dari CO2 dan H2O. Karbohidrat adalah hasil alam yang melakukan banyak fungsi penting dalam tubuh mahkluk hidup. Pati memegang peranan penting dalam pengolahan pangan, terutama dalam hal menyediakan kebutuhan energi manusia di dunia dengan porsi yang tinggi. ebih dari !"# tanaman pangan terdiri dari bijibijian atau umbi-umbian dan tanaman sumber pati lainnya. $alam bentuk aslinya se%ara alami pati merupakan butiran-butiran ke%il yang sering disebut sebagai granula. &ranula pati tidak larut dalam air pada temperatur ruangan. $alam keadaan murni, granula pati ber'arna putih, mengkilap, tidak berbau dan tidak berasa. (entuk dan ukuran granula pati berbeda-beda tergantung dari sumber tanamannya dan merupakan karakteristik setiap
jenis
pati.
)kuran
granula
pati
yang
ke%il,
maka
kekuatan
pembengkakannya juga ke%il, dan sebaliknya dengan yang besar. Karakteristik pati dapat dilihat dari pembengkakan granula *s'elling po'er+, kelarutan *olubility+, dan Persentase *#+ ransmitan. aka dari itu penting untuk mengetahui karakteristik pati yaitu pada nilai s'elling po'er dan solubility untuk penggunaan dan pemanfaatan pati lebih lanjut.
1/- Tujuan Praktikum Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pembengkakan granula
*s'elling po'er+ dan kelarutan *solubility+ pati ubi jalar ungu dan pati kentang yang telah di olah pada praktikum sebelumnya. ,, &&
T&$JU$ PUSTK
-/1 Pati Pati merupakan salah satu bentuk karbohidrat yang jumlahnya %ukup
banyak dalam suatu bahan pangan. Pati diperoleh dengan %ara e kstraksi dalam air, diikuti dengan proses penyaringan, pengendapan, pen%u%ian, dan pengeringan. e%ara fisik, pati dapat dibedakan dari tepung, antara lain pati lebih putih dan lebih halus. ebagai bahan pangan, pati merupakan sumber energi, yang menghasilkan energi kkal/gram. Homopolimer glukosa dengan ikatan 0glikosidik ini merupakan komponen utama dari biji-bijian dan umbi-umbian. Pati banyak digunakan dalam berbagai produk pangan, antara lain sebagai bahan pengikat, pengental, pembentuk gel, emulsifier, enkapsulasi, pembentuk film, pembentuk tekstur, agensia penstabil *stabili1er+ dan lain-lain. at pati terdiri dari butiran-butiran ke%il yang disebut granula. (entuk granula pati ialah semikristal yang terdiri dari unit amorphous. enurut Hodge dan Osman *3456+, bentuk dan ukuran granula merupakan karakteristik setiap jenis pati, karena itu dapat digunakan untuk identifikasi. elain ukuran granula, karakteristik lain adalah bentuk granula, lokasi hilum, letak birefringence, serta permukaan granulanya. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan 7-glikosidik. Pati disusun oleh unit $-glukopiranosa. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. 8raksi terlarut disebut amilosa dan fraksi yang tidak terlarut disebut amilopektin. 9milosa mempunyai struktur lurus yang dominan engan ikatan 7-*3,+-$-glukosa, sedangkan amilopektin mempunyai titik per%abangan dengan ikatan %abang, dengan ikatan 7-*3,6+-$-glukosa *:inarno, 344;+. Pada umumnya pati mengandung amilopektin lebih banyak daripada amilosa. enurut :inarno *2""+, Pati terdiri atas dua fraksi yang dapat dipisahkan oleh air panas. 8raksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. 9milosa maupun amilopektin disusun oleh monomer
α
-$-glukosa yang
berikatan satu sama lain melalui ikatan glikosidik. Perbedaan antara amilosa dan amilopektin terletak pada pembentukan per%abangan pada struktur linearnya,
ukuran derajat polimerisasi, ukuran molekul dan pengaturan posisi pada granula pati. 9milosa dan amilopektin berperan dalam menentukan karakteristik fisik, kimia dan fungsional pati. 9milosa berkontribusi terhadap karakteris tik gel karena kehadiran amilosa berpengaruh terhadap pembentukan gel *Parker, 2""<+. $alam produk makanan amilopektin bersifat merangsang terjadinya proses mekar *puffing+ dimana produk makan yang berasal dari pati yang kandungan amilopektinnya
tinggi akan bersifat ringan,
porus, garing dan renyah.
Kebalikannya pati dengan kandungan amilosa tinggi, %enderung menghasilkan produk yang keras, pejal, karena proses mekarnya terjadi se%ara terbatas. &ranula pati ber'arna putih, mengkilat, tidak berbau, dan tidak berasa apabila dalam keadaan murni. &ranula pati memiliki bentuk dan ukuran yang ber=ariasi. (entuk, ukuran, dan sifat granula pati tergantung dari sumber patinya, ada yang berbentuk bulat, o=al, atau tak beraturan *Kos'ara, 2""6+. -/- Karakteri0tik Pati -/-/1
Pembengkakan %ranula Swelling Power)
Pembengkakan granula atau swelling power merupakan suatu sifat yang menunjukkan =olume dan berat maksimum pati meningkat selama mengalami pengembangan di dalam air. Swelling power juga dapat diartikan yaitu suatu sifat yang men%irikan daya kembang suatu bahan, dalam hal ini kekuatan tepung untuk mengembang. Swelling power terjadi karena adanya ikatan non ko=alen antara molekul-molekul pati. Swelling terjadi pada daerah amorf granula pati. >katan hidrogen yang lemah antar molekul pati pada daerah amorf akan terputus saat pemanasan sehingga terjadi hidrasi air oleh granula pati. &ranula pati akan terus mengembang sehingga =iskositas meningkat hingga =olume hidrasi maksimal yang dapat di%apai oleh granula pati *'inkels, 34!;+. Ketika molekul pati sudah benar-benar terhidrasi, molekul-molekulnya mulai menyebar ke media yang ada di luarnya dan yang pertama keluar adalah molekul-molekul amilosa yang memiliki rantai pendek. emakin tinggi suhu maka semakin banyak molekul pati yang akan keluar dari granula pati. elama pemanasan akan terjadi peme%ahan granula pati, sehingga pati dengan kadar amilosa lebih tinggi, granulanya akan lebih banyak mengeluarkan amilosa *8le%he, 34!;+.
8aktor-faktor yang mempengaruhi pembengkakan granula antara lain perbandingan amilosa-amilopektin, panjang rantai dan distribusi berat molekul. $egradasi pati menghasilkan rantai amilosa dan amilopektin yang semakin pendek sehingga jaringan internal granula pati akan melemah dan mudah menyerap air, selanjutnya granula pati mengembang dan akan meningkatkan pembengkakan granula * swelling power + *Odedeji dan 9deleke, 2"3"+. -/-/- Kelarutan Solubility)
Pola kelarutan pati dapat diketahui dengan %ara mengukur berat supernatan yang telah dikeringkan dari hasil pengukuran pembengkakan granula *Pomeran1, 3443+. Ketika pati dipanaskan dalam air, sebagian molekul amilosa terutama yang memiliki rantai pendek akan keluar dari granula pati dan larut dalam air. emakin tinggi suhu maka semakin banyak molekul pati yang akan keluar dari granula pati. Kelarutan pati semakin tinggi dengan meningkatnya suhu *Pomeran1, 3443+. Pati ubi jalar memiliki kelarutan 3;-<;# tergelatinisasi pada suhu 5;-!! oC untuk granula berukuran ke%il *oorthy, 2""+. Hasil penelitian :idyasaputra *2"3<+ menunjukkan bah'a nilai kelarutan pada tepung ubi jalar fermentasi dengan lama fermentasi yang dilakukan %enderung berubah-ubah, hal ini terjadi karena semakin lama fermentasi maka semakin banyak molekul pati yang dihidrolisis menjadi gula sederhana kemudian dihidrolisis kembali menjadi asam-asam organik. 2.2.< Per0enta0e 23 Tran0mitan Pengukuran persentase transmitan merupakan metode yang paling mudah dan murah untuk melihat ke%enderungan retrogradasi pasta pati. Persentase transmitan dapat diperoleh dengan uji kejernihan pasta. enurut Otegbayo et al. *2""4+, kejernihan pasta terkait dengan retrogradasi dimana penurunan nilai transmitan menunjukkan ke%enderungan retrogadasi dari pasta pati. ?etrogradasi adalah proses kristalisasi kembali pati yang telah mengalami gelatinisasi. (eberapa molekul pati, khususnya amilosa yang
dapat terdispersi dalam air panas, meningkatkan granula-granula yang membengkak dan masuk ke dalam %airan yang ada di sekitarnya. $alam kondisi panas, pasta masih memiliki kemampuan mengalir yang fleksibel dan tidak kaku namun jika sudah dingin, energi kinetik tidak lagi %ukup tinggi untuk mela'an ke%enderungan molekul-molekul amilosa untuk bersatu kembali. olekul-molekul amilosa berikatan kembali satu sama lain serta berikatan dengan %abang amilopektin pada pinggir-pinggir luar granula, dengan demikian mereka menggabungkan butir-butir pati yang bengkak tersebut menjadi sema%am jaring-jaring membentuk mikrokristal dan mengendap *:inarno, 2""2+. enurut 'inkles *34!;+, retrogradasi pasta pati atau larutan pati memiliki beberapa efek yaitu peningkatan =iskositas, terbentuknya kekeruhan, terbentuknya lapisan tidak larut dalam pasta panas dan terbentuknya gel. enurut (algopalan et al. *34!!+, pati alami yang memiliki swelling power tinggi dan ke%enderungan retrogradasinya rendah memiliki kejernihan pasta yang tinggi. uspensi pati alami dalam air ber'arna buram *opa@ue+, namun proses gelatinisasi pada granula pati dapat meningkatkan transparansi larutan tersebut. Hasil penelitian uriani *2""!+ menyatakan bah'a nilai kejernihan pasta pati garut termodifikasi dibandingkan dengan pati garut tanpa modifikasi.
,, &&& +#TODOLO%& P(KT&KU+
lebih ke%il
!/1 4aktu dan Tempat
Praktikum ini di laksanakan pada hari enin tanggal 3 9pril 2"36 pukul 3<.<" :>( bertempat di laboratorium Pengolahan 8akultas eknologi Pertanian, )ni=ersitas Aambi. !/1 lat dan ,ahan
9lat yang digunakan adalah o=en, aluminium foil, timbangan analitik, sentrifugator, loyang bertutup, termometer. edangkan bahannya yaitu pati kentang dan pati ubi jalar ungu yang telah dibuat pada praktikum sebelumnya.
!/- Pro0edur Kerja
ampel pati terlebih dahulu dianalisis kadar air lalu sebanyak ;"" mg sampel pati dimasak dengan ditambahkan 2" ml air pada suhu 6; o C. Kemudian sampel dibiarkn konstan selama <" menit, sampel dimasukkan kedalam tabung sentrifuse bertutup dan disentrifue dengan ke%epatan 2;"" rpm selama 3; menit. Kemudia berat sedimen dan berat padatan dalam supernatant di ukur, dengan %ra supernatant dituangkan kedalam glass dish dan ditempatkan dalam air medidih agar %airanya menguap, kemudian glass dish dikeringkan pada suhu 3"; o C dan ditimbang. alu lakukan perhitungan s'elling po'er dan solubility dengan menggunakan rumus yang ada dan bandingkan s'elling po'er dan solubility pati kentang danpati ubi jalar ungu.
,, &*
'S&L D$ P#+,'S$
5/1 'a0il
Hasil pengamatan mengenai uji s'elling po'er dan solubility pada pati kentang disajikan dalam bentuk tabel berikut B
Komponen
Kadar 9ir *#+
Pati Kentang Pati )bi Aalar )ngu
Swelling Power
Solubility
3"
32,"!
",4!
2"
36,!
2,;
5/- Pembaha0an
$aya
kembang
pati
atau swelling
power didefinisikan
sebagai
pertambahan =olume dan berat maksimum yang dialami pati dalam air *(alagopalan et al., 34!!+. 'elling po'er dan kelarutan terjadi karena adanya ikatan non-ko=alen antara molekul-molekul pati. (ila pati dimasukkan ke dalam air dingin, granula pati akan menyerap air dan membengkak. amun demikian, jumlah air yang terserap dan pembengkakannya terbatas hanya men%apai <"# *:inarno, 2""2+. Ketika granula pati dipanaskan dalam air, granula pati mulai mengembang *s'elling+. 8aktor-faktor seperti rasio amilosa-amilopektin, distribusi berat molekul dan panjang rantai, serta derajat per%abangan dan konformasinya menentukan s'elling po'er dan kelarutan *oorthy, 2""+. emakin besar s'eeling po'er berarti semakin banyak air yang diserap selama pemasakan, hal ini tentu saja
berkaitan dengan kandungan amilosa dan amilopektin yang terkandung dalam tepung. emakin tinggi kadar amilosa maka nilai pengembangan =olume akan semakin tinggi. Hal itu karena dengan kadar amilosa yang tinggi maka akan menyerap air lebih banyak sehingga pengembangan =olume juga semakin besar *urillo, 2""!+. ifat s'elling pada pati sangat tergantung pada kekuatan dan sifat alami antar molekul di dalam granula pati, yang juga tergantung pada sifat alami dan kekuatan daya ikat granula. (erbagai faktor yang menentukan daya ikat tersebut adalah *3+ perbandingan amilosa dan amilopektin, *2+ bobot molekul dari fraksifraksi tersebut, *<+ distribusi bobot molekul, *+ derajat per%abangan, *;+ panjang dari %abang molekul amilopektin terluar yang berperan dalam kumpulan ikatan *ea%h, 34;4+. (erdasarkan hasil perhitungan swelling power yang diperoleh dari ekstraksi %ara kering terhadap pati ubi jalar ungu nilai 32,"!. (erikutnya nilai yang diperoleh pada pati kentang adalah 36,!. e%ara umum, s'elling po'er akan meningkat dengan bertambahnya suhu pengukuran. amun, peningkatan s'elling po'er berbeda untuk masing-masing sampel. Perbedaan nilai swelling power dapat terjadi karena adanya perbedaan kadar amilosa dan amilopektin. Charles et al. *2"";+ melaporkan bah'a pati yang memiliki kandungan amilosa yang berbeda akan memiliki sifat fungsional yang berbeda, antara lain s'elling po'er dan kelarutan. asaki dan atsuki *344!+ dalam i dan Deh *2""3+ melaporkan bah'a proporsi yang tinggi pada rantai %abang amilopektin
berkontribusi dalam peningkatan nilai s'elling. asaki dan atsuki *344!+ dalam i dan Deh *2""3+ juga melaporkan bah'a terdapat korelasi negatif antara s'elling po'er dengan kadar amilosa. Hal ini terjadi karena amilosa dapat membentuk kompleks dengan lipida dalam pati, sehingga dapat menghambat s'elling. 8aktor-faktor yang mempengaruhi antara lain perbandingan amilosaamilopektin, panjang rantai dan distribusi berat molekul. ifat-sifat psikokimia dan rheologi tepung termodifikasi seperti s'elling po'er, kelarutan, gugus karbonil dan gugus karboksil memiliki standard tertentu. enurut Pomeran1 *3443+, kelarutan pati semakin tinggi dengan meningkatnya suhu, serta ke%epatan peningkatan kelarutan adalah khas untuk tiap pati. Pola kelarutan pati dapat diketahui dengan %ara mengukur berat supernatan yang telah dikeringkan dari hasil pengukuran s'elling po'er. Pada kelarutan *Solubility) pati ubi jalar ungu memiliki nilai ",4! dan nilai kelarutan *Solubility) pati kentang memiliki nilai 2,;. emakin tinggu suhu pemanasan maka nilai nilai kelarutan pati semikn tinggi. Pada suhu yang sama pati kentang lebih mudah larut dibandingkan pati ubi jalar ungu.
Ketika pati dipanaskan dalam air, sebagian molekul amilosa akan keluar dari granula pati dan larut dalam air. Persentase pati yang larut dalam air ini dapat diukur dengan mengeringkan supernatan yang dihasilkan saat pengukuran s'elling po'er. enurut 8le%he *34!;+, ketika molekul pati sudah benar-benar terhidrasi, molekul-molekulnya mulai menyebar ke media yang ada di luarnya dan
yang pertama keluar adalah molekul-molekul amilosa yang memiliki rantai pendek. emakin tinggi suhu maka semakin banyak molekul pati yang akan keluar dari granula pati. elama pemanasan akan terjadi peme%ahan granula pati, sehingga pati dengan kadar amilosa lebih tinggi, granulanya akan lebih banyak mengeluarkan amilosa.
,, * P#$UTUP 6/1 Ke0impulan
$ari praktikum ini dapat disimpulkan adalah B 3. ilai swelling power yang diperoleh dari ekstraksi %ara kering terhadap pati ubi jalar ungu nilai 32,"!. 2. ilai swelling power yang diperoleh dari ekstraksi %ara kering terhadap pati kentang adalah 36,!. <. Kelarutan *Solubility) pati ubi jalar ungu memiliki nilai ",4! . Kelarutan *Solubility) pati kentang memiliki nilai 2,; ;. Perbedaan nilai swelling power dapat terjadi karena adanya perbedaan kadar amilosa dan amilopektin. 6. elama pemanasan akan terjadi peme%ahan granula pati, sehingga pati dengan kadar amilosa lebih tinggi, granulanya akan lebih banyak mengeluarkan amilosa.
D)T( PUSTK
9deleke, ?.O. dan A.O. Odedeji, 2"3". 8un%tional properties of 'heat and s'eet potato flour blends. Pakistan A. utrition 4 *6+ B ;<;-;., 2""3. ?elationships (et'een hermal, ?heologi%al Chara%teristi%s and 'elling Po'er for Earious tar%hes. ournal of !ood "ngineering , ;"B 33G3! oorthy,
F.,
2"".
)bi
Aalar
*>pomoea
batatas
+
.)?B
httpB//repository.usu.a%.id/bitstream/32<;65!4/242 ;//Chapter#2">>.pdf, diakses pada tanggal 3< mei 2"36. urillo,
dkk.
2""!.
orphologi%al,
Physi%o%hemi%al
and
tru%tural
Chara%teristi%s of Oidi1ed (arley and Corn tar%hes. tar%h/ tarke Eol 6". 6< - 6;.
Parker, ?. 2""<. #ntroduction to !ood Science. )nited tates of 9meri%a B $elmar, homson earning. Pomeran1 D. 3443. 8un%tional Properties of 8ood Components. an $iego B 9%ademi% Press >n%. 'inkels, 34!;. Source of Starch, #ts Chemistry and Physics. $i dalamB &..9.E. (eynum dan A.9 ?oels *eds.+. tar%h Con=ersion e%hnology. ar%el $ekker, >n%., e' Dork :inarno, 8. &. 344;. Kimia Pangan dan &i1i. Aakarta B &ramedia Pustaka. :inarno, 8. &. 2""2. $imia Pangan dan %i&i. P &ramedia Pustaka )tama. :inarno, 8. &. 2"". Kimia Pangan dan &i1i. Aakarta B &ramedia Pustaka.
