Starch atau pati merupakan polisakarida hasil sintesis dari tanaman hijau melalui proses fotosintesis. Pati memiliki bentuk kristal bergranula yang tidak larut dalam air pada temperatur ruangan yang memiliki ukuran dan bentuk tergantung pada jenis jenis tanamann tanamannya. ya. Pati Pati digunaka digunakan n sebagai sebagai pengenta pengentall dan penstabi penstabill dalam dalam mak makanan nan.
Pati ati
alam alamii
( native) native)
meny menyeb ebab abka kan n
bebe bebera rapa pa
perm permas asal alah ahan an
yang yang
berhubungan dengan retrogradasi, kestabilan rendah, dan ketahanan pasta yang rend rendah ah..
Hal Hal
ters terseb ebut ut
menj menjad adii
alas alasan an
dila dilaku kuka kan n
modi modik kas asii
pati pati
(For (Fortu tuna na,,
us!c!ak, and Palansinski, "##$).
Pati merupakan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji% bijian atau umbi%umbian. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan &%glikosidik. 'erbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung darii pa dar panja njang ng ran rantai tai %n %nya, ya, ser serta ta ap apaka akah h lur lurus us at atau au ber bercab cabang ang ra ranta ntaii molekulnya. Pati Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas, yaitu *milosa, merupakan fraksi yang terlarut dalam air panas yang mempunyai struktur lurus dengan ikatan &%$,+%%glukosa. *milopektin, merupakan fraksi yang tidak larut dalam air panas dan memp me mpun unya yaii st stru rukt ktur ur be berc rcab aban ang g de deng ngan an ik ikat atan an &% &%$, $,-% -%%g %glu luko kosa sa.. (inarno, "##") •
•
/ranula pati tidak larut dalam air dingin, tetapi akan mengembang dalam air panas. *pabila suspensi pati dipanaskan sampai suhu -#%0##, - #%0##, granul gra nula a pa pati ti yan yang g ber beruku ukura ran n rel relati atiff bes besar ar aka akan n mem memben bengka gkak k san sanga gatt cepat. ika suhu pemanasan terus meningkat, granula yang lebih kecil ikutt me iku membe mbengk ngkak ak hin hingga gga sel seluru uruh h gra granul nula a pat patii mem memben bengka gkak k sec secar ara a maksi ma ksimal mal.. 'en 'entuk tuk mik mikro rosko skopis pis gr granu anula la men menan andak dakan an sum sumber ber pa patin tinya. ya. 1on onst stit itue uen n ut utam ama a pa pati ti ad adal alah ah am amilo ilosa sa ($ ($23 23"# "#4) 4) ya yang ng me memp mpun unya yaii struktur heliks tak bercabang dan memberikan 5arna biru dengan iodin serrta den se eng gan je jela las s ce cen nde deru run ng men eng gada daka kan n retr trod odeg egrrad ada asi dan amilopektin (6#3624) yang tersusun dari rantai bercabang dan hanya member mem berika ikan n 5ar 5arna na mer merah ah den denga gan n iod iodin in kar karena ena tid tidak ak ter terben bentuk tuk hel heli7 i7 serta sedikit cenderung mengadakan retrodegradasi retrodegradasi (8uljohardjo, $960). Pera eranan nan per perban bandin dingan gan am amilo ilosa sa dan am amilo ilopek pektin tin ter terlih lihat at dal dalam am serealia, serea lia, cont contohnya ohnya beras. Sema Semakin kin kecil kand kandunga ungan n amilo amilosany sanya a atau sema se maki kin n ti ting nggi gi am amil ilop opek ekti tinn nnya ya ma maka ka se sema maki kin n le leka katt na nasi si te ters rseb ebut ut (inarno, "##"). Pat atii ak akan an me meng ngal alam amii de dena natu tura rasi si ji jika ka di dibe beri ri pe perl rlak akua uan n pa pana nas, s, granula pati tidak larut dalam air dingin tetapi akan mengembang dalam airr ha ai hang ngat at.. Pen enge gemb mban anga gan n gr gran anul ula a pat atii be berrsi sifa fatt da dapa patt bal alik ik ji jika ka pemanasan yang diberikan pada pati belum mele5ati suhu gelatinisasi. Peng engemb embang angan an gr granu anula la pat patii dis diseba ebabka bkan n ole oleh h pen penetr etrasi asi mo molek lekul ul pa pati ti
terperangkap dalam molekul3molekul amilosa atau amilopektin ('asuki, $966). 1emampuan menyerap air yang besar pada pati diakibatkan karena molekul pati mempunyai jumlah gugus hidroksil yang sangat besar (inarno, "##"). Penambahan air pada pati akan membentuk suatu sistem dispersi pati dengan air, karena pati mengandug amilosa dan amilopektin yang mengandung gugus hidroksil yang reduktif. /ugus hidroksil akan bereaksi dengan hidrogen dari air. alam keadaan dingin :iskositas sistem dispersi pati air hanya berbeda sedikit dengan :iskositas air, karena ikatan patinya masih cukup kuat sehingga air belum mampu masuk ke dalam granula pati. Setelah dipanaskan ikatan hidrogen antara amilosa dan amilopektin mulai lemah sehingga air semakin mudah terpenetrasi ke dalam susunan amilosa dan amilopektin (8eyer, $90;). 'ila suspensi pati dalam air dipanaskan, beberapa perubahan selama terjadinya gelatinisasi dapat diamati. 8ula%mula suspensi pati yang keruh seperti susu tiba%tiba mulai menjadi jernih pada suhu tertentu, tergantung jenis pati yang digunakan.
m) dibandingkan dengan ukuran granula pati yang lainnya. 8odikasi pati sagu dapat menyebabkan prol pasta pati memiliki :iskositas puncak dan breakdown yang lebih rendah, serta :iskositas akhir yang lebih tinggi (?amadhan, "##9). aya absorbsi air dari pati jagung perlu diketahui karena jumlah air yang ditambahkan pada pati mempengaruhi sifat pati. /ranula pati utuh tidak larut dalam air dingin. /ranula pati dapat menyerap air dan membengkak, tetapi tidak dapat kembali seperti semula (retrogradasi).
*ir yang terserap dalam molekul menyebabkan granula mengembang. Pada proses gelatinisasi terjadi pengrusakan ikatan hidrogen intramolekuler. @katan hidrogen berperan mempertahankan struktur integritas granula. m. /ranula pati yang berukuran lebih kecil relatif kurang tahan terhadap perlakuan panas dan air dibandingkan dengan granula pati yang lebih besar.
Suhu /elatinisasi dan Ciskositas enis Pati Suhu /elatinisasi Dama (o) /elatinisasi
Ciskositas
-+
$$ 8enit
ukup 1ental 1ental
-+
$; 8enit
1ental
8ai!ena 24
0+
$+ 8enit
1ental
8ai!ena $#4
0#
$2 8enit
1ental
8ai!ena $24
6#
"# 8enit
1ental
Sagu 24
6"
Sagu $#4
6$
Sagu $24
09
"$ 8enit etik $9 8enit etik $6 8enit etik
#9 1ental #9 1ental "0 1ental
?etrogradasi Sampel 1onsentr ikeringkan dalam asi o:en 8ai!en 24
$24
Sagu
24
$#4
$24
24
$#4
$24
Pembahasan
idinginkan dalam refrigerator *danya jaringan double helix
Pati merupakan senya5a polisakarida yang terdiri dari monosakarida yang berikatan melalui ikatan oksigen. 8onomer dari pati adalah glukosa yang berikatan dengan ikatan & ($,+)%glikosidik, yaitu ikatan kimia yang menggabungkan " molekul monosakarida yang berikatan ko:alen terhadap sesamanya. Pati merupakan !at tepung dari karbohidrat dengan suatu polimer senya5a glukosa yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Polimer linier dari % glukosa membentuk amilosa dengan ikatan (&)%$,+%glukosa. Sedangkan polimer amilopektin adalah terbentuk dari ikatan (&)%$,+%glukosida dan membentuk cabang pada ikatan (&)%$,-%glukosida. Pati dihasilkan dari proses fotosintesis tanaman yang dibentuk (disintesa) di dalam daun (plastid) dan amiloplas seperti umbi, akar atau biji dan merupakan komponen terbesar pada singkong, beras, sagu, jagung, kentang, talas, dan ubi jalar. /ranula pati adalah komponen utama yang tidak dapat pecah dalam air dingin, dan ketika ditambahkan ke air pada suhu ruang, hanya sedikit terjadi pemecahan sampai dilakukan pemanasan. Struktur granula pati yang terdiri dari kristal (kristalit, micelles, area yang terorganisir) dan bukan kristal (tidak berbentuk, bukan kristal, fase gel). *rea yang tidak terbentuk dari granula pati adalah akibat adanya air yang masuk dan en!im serta akti:itas asam. 1ristal merupakan perubahan sejumlah besar rantai glukosa yang mengalami pengikatan hidrogen untuk membentuk area yang sulit bagi air dan en!im untuk menembus. /ranula pati asli tidak dapat larut dalam air dingin, tetapi mengembang secara re:ersible ketika diletakkan dalam air dingin. *milosa memiliki struktur lurus dengan ikatan & ($,+)%%glikosidik, lebih mudah larut dalam air karena banyak mengandung gugus hidroksil. 1umpulan amilosa dalam air sulit membentuk gel sehingga kurang kental dibandingkan amilopektin serta lebih mudah membentuk senya5a komplek dengan asam lemak dan molekul organik. erajat Polimerisasi dari amilosa berkisar antara 2##%-### unit glukosa. *milopektin memiliki ikatan & ($,+) dan & ($,-) dengan struktur yang bercabang, memiliki sifat mudah mengembang dan membentuk koloid dalam air. P amilopektin berkisar antara $#2 sampai ;E$#- unit glukosa. P amilosa dan amilopektin ini dipengaruhi oleh jenis%jenis pati. Selain amilosa dan amilopektin, di dalam pati juga ditemukan komponen lain dalam jumlah yang sedikit, yaitu lipid (sekitar $4), protein, fosfor dan mineral%mineral. 'agian lipid ada yang berikatan dengan amilosa dan ada yang bebas.
'erbagai jenis pati yang ditemukan secara alami mempunyai sifat% sifat yang khas dan berbagai macam. Sifat 3 sifat pati native dapat ditentukan berdasarkan bentuk dan ukuran granula pati, suhu gelatinisasi, :iskositas, retrogradasi, sineresis dan lain sebagainya. Sifat 3 sifat pati mempengaruhi karakterisitik pati native. Pati dapat mengalami gelatinisasi. /elatinisasi merupakan kondisi dimana granula pati pecah. ntuk mencapai gelatinisasi harus ada air dan suhu yang ber:ariasi tergantung darimana pati tersebut berasal. *ir akan masuk kedalam granula pati, lalu granula pati akan membengkak luar biasa dan pecah. Suhu saat granula pati pecah disebut suhu gelatinisasi. 'eberapa faktor lainnya yang mempengaruhi terjadinya gelatinisasi selain kadar air dan suhu adalah pH, konsentrasi pati, jenis granula, dan keheterogenan granula. *kibat dari terjadinya gelatinisasi pati akan kehilangan sifat birefringent (mampu mereGeksikan cahaya terpolarisasi di ba5ah mikroskop) dan terjadinya pelarutan pati dan perubahan :iskositas. Pada praktikum ini yaitu sifat%sifat pati dimana pengamatan yang pertama dilakukan adalah mengetahui bentuk granula pati. isiapkan berbagai macam jenis pati yaitu tapioka, sagu dan mai!ena. 8asing% masing sampel ditimbang secukupnya dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi lalu dilarutkan dengan auades. Setelah larut diambil $ tetes larutan pati dan ditempatkan pada kaca preparat mikroskop, lalu ditutup dengan kaca penutup (co:er) dan ditempatkan pada mikroskop cahaya. ilakukan pengamatan terhadap bentuk granula pati pada mikroskop dan diambil gambarnya. Hasil yang didapatkan dari pengamatan ini yaitu setiap masing%masing jenis pati memiliki bentuk granula yang berbeda% beda dan susunannya yang tidak sama. 8ikroskop yang digunakan berupa mikroskop cahaya dengan pembesaran $#7+# atau +## kali pembesaran dengan pengembilan gambar melalui kamera dengan 2 kali optical !oom. Pada pati sagu dapat dilihat dengan jelas bah5a bentuknya granula agak terpisah satu dengan yang lainnya. Pada pati tapioca dan mai!ena sedikit agak berapatan. Hal ini dipengaruhi oleh karakteristik pembentuk granula pati itu sendiri terhadap kemampuannya untuk menyerap air yang menyebabkan terbentuknya granula. 'entuk dan ukuran granula pati jagung dipengaruhi oleh sifat biokimia dari khloroplas atau amyloplasnya. Sifat birefringence adalah sifat granula pati yang dapat mereGeksi cahaya terpolarisasi sehingga di ba5ah mikroskop polarisasi membentuk bidang ber5arna biru dan kuning. /ranula pati jagung agak lebih besar (sekitar $2>m), berbentuk bulat ke arah poligonal.
Pati sagu memiliki karakteristik seperti yang dijelaskan *hmad and illiams ($996) yaitu berbentuk elips memiliki ukuran granula rata%rata ;# Im ("#%-# Im) , kadar amilosa "04J ; dan kadar amilopektin 0;4, suhu gelatinisasi pati rata%rata 0# # (-#%0"#), entalpy gelatinisasi $2%$0 =g, dan termasuk tipe pada pola K%ray difraction. Pada pati singkong granulanya berukuran lebih besar (sekitar "# Im), berbentuk agak polygonal bulat dan pada salah satu bagian ujunnya berbentuk kerucut. Pati kentang akan tergelatinisasi pada suhu 2"%-+ # (inarno, "##"). ?asio kadar amilosa dan amilopektin pada pati ini adalah $04 6;4. ntuk pengamatan granula pati, selanjutnya dilakukan juga pada pembuatan larutan pati dengan konsentrasi "4. imana larutan pati ini dilakukan pemanasan terlebih dahulu sebelum dilakukan pengamatan pada mikroskop. Pengamatan pada larutan pati ini dilakukan pada a5al terjadi gelatinisasi, pertengahan gelatinisasi dan gelatinisasi sempurna. Hasil yang dapat dijadikan acuan adalah bah5a bila pati dipanaskan dalam suhu kritikal dengan adanya air yang berlebih granula akan mengimbibisi air, membengkak dan beberapa pati akan terlarut dalam larutan yang ditandai dengan perubahan suspensi pati yang semula keruh menjadi bening dan tentunya akan berpengaruh terhadap kenaikan :iskositas. Pengamatan berikutnya adalah mengetahui suhu gelatinisasi dan :iskositas pada pati. Sampel pati, yakni pati tapioka, mai!ena dan sagu dibuat menjadi larutan dengan konsentrasi pati sebesar 24, $#4 dan $24. Darutan ini selanjutnya dilakukan pemanasan sampai terjadi gelatinisasi. Pada sampel mai!ena konsentrasi 24, tergelatinisasi pada suhu 6# selama "# menit, pada sampel mai!ena $#4 pada suhu 0# o selama $2 menit dan pada sampel mai!ena $24 pada suhu 0+ o selama $+ menit. Darutan dari sampel mai!ena memiliki tingkat :iskositas tinggi dan bersifat kental. o
Pada pati tapioka konsentrasi 24 mengalami gelatinisasi pada suhu --o selama ;$ menit dengan :iskositas agak kental, sedangkan tapioka $#4 tergelatinisasi pada suhu -+ o selama $$ menit dan tapioka $24 tergelatinisasi pada suhu -+ o selama $; menit denagn :iskositas yang kental keduanya. Pada sampel sagu 24, tergelatinisasi pada suhu 6" o selama "$ menit #9 detik dan pada sagu $#4 tergelatinisasi pada suhu 6$ o selama
$9 menit #9 detik dan pada sagu $24 tergelatinisasi pada suhu 09 o selama $6 menit "0 detik dengan :iskositas yang kental pada ketiga larutan tersebut. 8enurut literature suhu gelatinisasi pengamatan tidak jauh berbeda yaitu antara lain jagung -" #%0##, beras -6#%06#, sagu 2+,2#% -+# dan tapioka 2"#%-+#. /elatinisasi pati dapat terjadi yang dia5ali dengan pembengkakan granula pati akibat penyerapan air. 'ila pati mentah dimasukkan ke dalam air dingin, granula pati akan menyerap air dan mulai bengkak namun terbatas, sekitar ;#4 dari berat tepung. Proses pemanasan adonan tepung akan menyebabkan granula semakin membengkak karena penyerapan air semakin banyak. Suhu dimana pembengkakan maksimal disebut dengan suhu gelatinisasi. Selanjutnya pengembangan granula pati juga disebabkan masuknya air ke dalam granula dan terperangkap pada susunan molekul%molekul penyusun pati. 8ekanisme pengembangan tersebut disebabkan karena molekul3molekul amilosa dan amilopektin secara sik hanya dipertahankan oleh adanya ikatan hidrogen lemah. *tom hidrogen dari gugus hidroksil akan tertarik pada muatan negatif atom oksigen dari gugus hidroksil yang lain. 'ila suhu suspensi naik, maka ikatan hidrogen makin lemah, sedangkan energi kinetik molekul%molekul air meningkat, memperlemah ikatan hidrogen antar molekul air. Suhu gelatinisasi adalah suhu pada saat granula pati pecah. Suhu gelatinisasi berbeda3beda bagi tiap jenis pati dan merupakan suatu kisaran. engan adanya gelatinisasi, terjadi juga perubahan :iskositas pati. Ciskositas adalah resistansi suatu cairan terhadap alirannya. Suhu gelatinisasi dipengaruhi oleh konsentrasi pati dan pH larutan. 1onsentrasi pati "# 4 dan pH larutan +%0 akan membentuk gel dengan :iskositas yang baik. Pemanasan yang semakin lama akan mengakibatkan :iskositasnya semakin tinggi. Pada saat larutan pati mencapai suhu gelatinisasi maka granula%granula pati akan pecah dan molekul%molekul pati keluar dan terlepas dari granula serta masuk dalam sistem larutan. Pati yang telah mengalami gelatinisasi dapat dikeringkan, tetapi molekul%molekul tersebut tidak dapat kembali lagi ke sifat%sifatnya sebelum gelatinisasi. 'ahan yang telah kering tersebut masih mampu menyerap air kembali dalam jumlah besar. Sifat inilah yang digunakan agar instant rice dan instant pudding dapat menyerap air dengan mudah, yaitu dengan menggunakan pati yang telah mengalami gelatinisasi.
Sifat gelatinisasi dan pembengkakan dari suatu pati, salah satunya ditentukan oleh struktur amilopektin, komposisi pati dan ukuran granular pati. i samping itu, perbedaan sifat gelatinisasi juga dikarenakan distribusi berat granula pati. 8akin besar berat molekul, maka gelatinisasi akan terjadi pada suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan yang berat molekulnya lebih rendah. Saat larutan pati dipanaskan di atas temperatur gelatinisasinya, pati yang mengandung amilopektin lebih banyak akan membengkak lebih cepat dibandingkan dengan pati lain.
masuk ke dalam granula pati. Pada proses ini, molekul amilosa terlepas ke fase air yang menyelimuti granula, sehingga struktur dari granula pati menjadi lebih terbuka, dan lebih banyak air yang masuk ke dalam granula, menyebabkan granula membengkak dan :olumenya meningkat. 8olekul air kemudian membentuk ikatan hidrogen dengan gugus hidroksil gula dari molekul amilosa dan amilopektin. i bagian luar granula, jumlah air bebas menjadi berkurang, sedangkan jumlah amilosa yang terlepas meningkat. 8olekul amilosa cenderung untuk meninggalkan granula karena strukturnya lebih pendek dan mudah larut. 8ekanisme ini yang menjelaskan bah5a larutan pati yang dipanaskan akan lebih kental. emikian juga halnya pada sampel sagu dan tapioca yang didinginkan dalam o:en dan didinginkan dalam desikator pada konsentrasi 24, $#4 dan $24.
SIMPULAN
*dapun kesimpulan yang dapat diambil dari kegiatan praktikum kali ini ialah $. Pati merupakan !at tepung dari karbohidrat dengan suatu polimer senya5a glukosa yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu amilosa dan amilopektin. ". Pati yang telah mengalami gelatinisasi dapat dikeringkan, tetapi molekul%molekul tersebut tidak dapat kembali lagi ke sifat%sifatnya sebelum gelatinisasi. ;. ?etrogradasi merupakan kebalikan dari proses gelatinisasi, dimana kristal pati berkumpul membentuk formasi tertentu yang dapat berpengaruh pada tekstur. Selama proses retrogradasi, pasta pati
berubah menjadi bentuk gel, dimana gel ini memiliki kecenderungan untuk melepaskan air. +. adanya jaringan double heli7 pada konsentrasi 24, $#4 dan $24 artinya pati jumlah fraksi amilosa%amilopektin sangat berpengaruh pada prol gelatinisasi pati. 2. 1onsentrasi pati "# 4 dan pH larutan +%0 akan membentuk gel dengan :iskositas yang baik.
