Tugas Terstruktur Granula Pati

BERBAGAI MACAM BENTUK GRANULA PATI

Menurut Radley (1976), fungsionalitas pati pada produk pangan ataupun nonpangan tergantung dari sifat fisik pati. Sifat fisik pati tersebut dipengaruhi oleh dua komponen utama dalam pati yaitu amilosa dan amilopektin. Menurut Matz (1992), tingkat pengembangan dan tekstur dari makanan ringan ( snack ( snack ) dipengaruhi oleh rasio dari amilosa dan amilopektin. Menurut Balagopalan et al. (1988), tekstur pada produk berbahan dasar pati diperoleh dari hasil perubahan pati selama dan setelah pemasakan. Beberapa faktor yang mempengaruhi tekstur produk antara lain gelatinisasi, gelatinisas i, daya kembang, viskositas, dan retrogradasi. Faktor pH pada pati juga dapat mempengaruhi mutu produk berbahan dasar pati. Menurut Taggart (2004), asam dapat mengganggu ikatan hidrogen yang terdapat dalam pati, sehingga menyebabkan granula pati lebih mudah untuk mengembang. Amilosa

Pati adalah karbohidrat yang merupakan polimer glukosa yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan bagian polimer dengan ikatan αα(1,4) dari unit glukosa, yang membentuk rantai lurus, yang umumnya dikatakan sebagai linier dari pati. Meskipun sebenarnya amilase dihidrolisa dengan ββamilase pada beberapa jenis pati tidak diperoleh hasil hidrolisis yang sempurna, ββamilase menghidrolisis amilosa menjadi unit-unit residu glukosa dengan memutus ikatan α-(1,4) α-(1,4) dari ujung non pereduksi rantai amilosa menghasilkan maltosa (Hee-Joung An, 2005). Suatu karakteristik dari amilosa dalam suatu larutan adalah kecenderungan membentuk koil yang sangat panjang dan fleksibel yang selalu bergerak melingkar. Struktur ini mendasari terjadinya interaksi iodamilosa membentuk warna biru. Dalam masakan, amilosa memberikan efek keras bagi pati (Hee-Joung An, 2005). Struktur rantai amilosa cenderung membentuk rantai yang linear. Amilopektin

Amilopektin seperti amilosa juga mempunyai ikatan α-(1,4) α -(1,4) pada rantai lurusnya, serta ikatan β-(1,6) β-(1,6) pada titik percabangannya. Struktur rantai amilopektin cenderung membentuk rantai yang bercabang. Ikatan percabangan tersebut berjumlah sekitar 4 – 5 % dari seluruh lkatan yang ada pada amilopektin

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.





(Ann-Charlotte Eliasson, 2004). Biasanya amilopektin mengandung 1000 atau lebih unit molekul glukosa untuk setiap rantai. Berat molekul amilopektin glukosa untuk setiap rantai bervariasi tergantung pada sumbernya. Amilopektin pada pati umbi-umbian mengandung sejumlah kecil ester fosfat yang terikat pada atom karbon ke 6 dari cincin glukosa (Koswara, 2006). Amilopektin dan amilosa mempunyai sifat fisik yang berbeda. Amilosa lebih mudah larut dalam air dibandingkan amilopektin. Bila amilosa direaksikan dengan larutan iod akan membentuk warna biru tua, sedangkan amilopektin akan membentuk warna merah (Greenwood dkk., 1979). Berikut ini adalah berbagai tabel tentang sumber pati, perbedaan bentuk granula pati, serta sifat-sifat fisik dan kimianya.

Tabel 1. Gambar sifat fisik dan kimia berbagai jenis pati

Jenis Pati

Bentuk

Ukuran

Granula

Granula

Kandungan (rasio) amilosa

amilopektin

Suhu gelatinisasi 0

(μm)

( C)

Arrowroot

Oval

10.05±0.32

19

81

72.7-75.9

Oats

-

-

27

73

56-62

–

21-34

66-79

69-75

Sorghum Gandum

Elips

2-35

25

75

52-85

Sagu

Elips agak

20-60

27-23

73

-

terpotong Ubi Jalar

Poligonal

16-25

18

82

88.5

Kentang

Bundar

15-100

24

76

58-65





Pati

Suhu

Suhu

“Peak”

Daya

Gelatinisasi

Pemastaan

Viskositas

Pembengkakan

Brabender

Brabender

pada

(BU)

(BU)

o

Koffer ( C)

o

( C)

95

Jagung

62-67-72

75-80

700

24

Kentang

56-63-68

60-65

3000

1153

Gandum

58-61-64

80-85

200

21

Tapioka

59-64-69

65-70

1200

71

o

C

Sumber : Beynum dan Roels, 1985

Dari gambar II-9 tentang sketsa granula pati dari berbagai sumber pati dapat diketahui bahwa gambar tersebut adalah berbagai macam jenis granula pati dari keluarga serealia dan umbi-umbian. Gambar pertama adalah granula pati jagung ( Zea mays) mays) kemudian kentang (Solanum ( Solanum tuberosum L.), beras (Oryza sativa), sativa), sagu ( Metroxylon Metroxylon sp.), sp.), tapioka ( Manihot Manihot Utillisima) Utillisima) dan yang terakhir adalah gambar granula pati pada gandum (Triticum ( Triticum sp.). Berbagai jenis bentuk granula pati itu memiliki ukuran kerapatan dan ciri-ciri fisik lainnya yang akan membedakan sifat masing-masing famili serealia dan umbi-umbian itu sendiri. Kali ini akan diuraikan beberapa jenis granula pati itu dilihat dari ukuran, bentuk granula dan kerapatannya sehingga mempunyai sifat yang berbeda-beda.





1. JAGUNG ( Zea Zea mays) mays)

Biji jagung mengandung pati 54,1-71,7%, sedangkan kandungan gulanya 2,6-12,0%. Karbohidrat pada jagung sebagian besar merupakan komponen pati, sedangkan komponen lainnya adalah pentosan, serat kasar, dekstrin,sukrosa, dan gula pereduksi.Bentuk dan ukuran granula pati jagung dipengaruhi oleh sifat biokimia dari khloroplas atau amyloplasnya. Sifat birefringence adalah sifat granula pati yang dapat merefleksi cahaya terpolarisasi sehingga di bawah mikroskop polarisasi membentuk bidang berwarna biru dan kuning. Pati jagung mempunyai ukuran granula yang cukup besar dan tidak homogen yaitu 1-7μm 1- 7μm untuk yang kecil dan 15 -20 μm untuk yang besar. Granula besar. Granula besar berbentuk oval polyhedral dengan diameter 6-30 6-30 μm. Granula Granula pati yang lebih kecil akan memperlihatkan ketahanan yang lebih kecil terhadap perlakuan panas dan air dibanding granula yang besar. Pengamatan dengan DSC pada berbagai ukuran granula memperlihatkan nilai entalpi dan kisaran suhu gelatinisasi yang lebih rendah dari ukuran granula yang lebih besar (Singh et al. 2005). Dibanding sumber pati lain, jagung mempunyai beragam jenis pati, mulai dari amilopektin rendah sampai tinggi. Jagung dapat digolongkan menjadi empat jenis berdasarkan sifat patinya, yaitu jenis normal mengandung 74- 76% amilopektin dan 24-26% amilosa, jenis waxy mengandung 99% amilopektin, jenis amilomaize mengandung 20% amilopektin atau 40-70% amilosa, dan jagung manis mengandung sejumlah sukrosa di samping pati. Jagung normal mengandung 15,3-25,1% amilosa, jagung jenis waxy hampir tidak beramilosa, jagung amilomize mengandung 42,6-67,8% amilosa, jagung manis mengandung 22,8% amilosa. Tabel 1. Kandungan amilosa, daya pengembangan, dan nisbah kelarutan air.

Pati jagung

Jagung normal Waxy

Amilosa (%)

Daya absorpsi (g/g)

Kelarutan (%)

(oC)

(oC)

15,3-25,1

14,9-17,9 (90)

12,5-20,3 (90)

0

30,2 (90)

10,5 (90)





Kadar amilosa yang tinggi akan menurunkan daya absorbsi dan kelarutan. Pada amilomaize dengan kadar amilosa 42,6-67,8%, daya absorsi dan daya larut berturut-turut 6,3 (g/g)(oC) dan 12,4%. Jika jumlah air dalam sistem dibatasi maka amilosa tidak dapat meninggalkan granula. Nisbah penyerapan air dan minyak juga dipengaruhi oleh serat yang mudah mudah menyerap air.

2. KENTANG (Solanum tuberosum L.) tuberosum L.) Kentang adalah tanaman dari suku Solanaceae suku Solanaceae yang memiliki umbi memiliki umbi batang yang dapat dimakan dan disebut "kentang" pula. Umbi kentang sekarang telah menjadi salah satu makanan satu makanan pokok penting pokok penting di Eropa di Eropa walaupun pada awalnya didatangkan dari Amerika dari Amerika Selatan. Selatan. Pati kentang adalah pati yang diekstrak dari kentang. Untuk mengekstrak pati, kenatng dilumatkan sehingga butiran pati yang terlepas dari sel-sel. Pati tersebut kemudian dibersihkan dan dikeringkan menjadi bubuk. Pati kentang adalah adal ah jenis pati yang telah te lah dimurnikan, mengandung jumlah protein dan lemak yang minimum. Hal ini membuat bubuknya menjadi warna putih bersih. Pati yang telah dimasak memiliki ciri khas rasa netral, kejernihan yang tinggi, kekuatan mengikat yang tinggi, tekstur baik dan kecenderungan minim terjadinya busa atau perubahan warna menjadi kuning pada larutan tersebut. Adapun sifat fisik kimia pati kentang adalah sebagai berikut : 

ukuran granula 12-100 µm



rasio amilosa/amilopektin adalah 23% amilosa dan 77% amilopektin



bentuk granula bundar





Granula pati kentang adalah yang terbesar ukurannya di antara pati – pati pati komersial, yaitu antara 5 – 100 μm. Bentuknya kentang adalah bulat telur, granulanya mempunyai hilum terletak di dekat ujung. Granula ini juga menunjukkan keberadaan striasi. Suhu gelatinisasi tergantung juga pada konsentrasi pati. Makin kental larutan, suhu tersebut makin lambat tercapai, sampai suhu tertentu kekentalan tidak bertambah, bahkan kadang-kadang turun. Konsentrasi terbaik untuk membuat larutan gel adalah konsentrasi 20%, makin tinggi konsentrasinya gel yang terbentuk makin kurang kental dan setelah beberapa saat viskositasnya akan turun. Tiap jenis pati memiliki suhu gelatinisasi yang berbeda-beda antara lain: jagung 620-700C, beras 680-780C, gandum 54,5 0-640C, kentang 58 0-660C, dan tapioca 520-640C.

sativa) 3. BERAS (Oryza sativa) Kata "beras" mengacu pada bagian butir padi (gabah) yang telah dipisah dari sekam. Sekam secara anatomi disebut 'palea' (bagian yang ditutupi) dan 'lemma' (bagian yang menutupi). Pada salah satu tahap pemrosesan hasil panen padi, gabah ditumbuk dengan lesung atau ata u digiling sehingga bagian luarnya l uarnya (kulit gabah) terlepas dari isinya. Bagian isi inilah, yang berwarna putih, kemerahan, ungu, atau bahkan hitam, yang disebut beras. Sebagaimana bulir serealia lain, bagian terbesar beras didominasi oleh pati (sekitar 80-85%). Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral, dan air. Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat, yaitu amilosa (pati dengan struktur tidak bercabang) dan amilopektin (pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket). Perbandingan komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna (transparan atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Ketan hampir sepenuhnya didominasi oleh amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras pera memiliki kandungan amilosa melebihi 20% yang membuat butiran nasinya terpencar pencar (tidak berlekatan) dan keras (Winarno, (Winarno, 1992). 1992 ). Granula pati beras berbentuk







yang mengatur warna aleuron, warna endospermia, dan komposisi pati pada endospermia. Beras merupakan tanaman yang secara intensif dibudidayakan oleh petani. Di samping itu, lebih dari seratus varietas padi telah berhasil dirakit oleh para pemulianya dalam satu dekade terakhir ini. Varietas-varietas tersebut memiliki sifat agronomis maupun kualitas rasa nasi yang sangat beragam sesuai dengan kondisi alam dan preferensi masyarakat Indonesia (Suprihatnoet (Suprihatno et al . 2010). Sifat nasi sangat ditentukan oleh kadar amilosa beras. Berdasarkan kadar amilosa, beras dikelompokkan menjadi: (a) beras ketan dengan kadar amilosa <10%, (b) beras beramilosa rendah dengan kadar 10-20%, (c) beras beramilosa sedang dengan kadar 20-25% dan (d) beras beramilosa tinggi dengan kadar >25%(Indrasari et al . 2008). Makin tinggi kadar amilosa makin pera tekstur nasinya.

4. SAGU ( Metroxylon Metroxylon sp.) sp.) Sagu adalah tepung yang diperoleh dari batang pohon sagu atau rumbia ( Metroxylon Metroxylon sago Rottb sago Rottb). ). Pohon sagu pada umumnya banyak dijumpai di kawasan Asia Tenggara dan Asia Pasifik serta ditanam secara luas di berbagai negara seperti Malaysia, Indonesia, Papua Nugini, dan daerah tropis Amerika (Wikipedia,2007). Pati sagu merupakan hasil ekstraksi empulur pohon sagu (Metroxylon sp) yang sudah tua (berumur 8-16) tahun. Komponen terbesar yang terkandung dalam sagu adalah pati. Pati sagu tersusun atas dua fraksi penting yaitu amilosa yang merupakan fraksi linier dan amilopektin yang merupakan fraksi cabang. Kandungan amilopektin pati sagu adalah 73%± 3 (Ahmad and Williams,





molekul pati dalam ganula, sehingga air dapat masuk kedalam pati tersebut dan pati akan membengkak(mengembang). Granula pati dapat membengkak luar biasa dan pecah sehingga tidak dapat kembali pada kondisi semula. Adapun sifat fisikimia pati sagu adalah sebagai berikut : 

Bentuk granula elips agak terpotong



Ukuran granula 20-60 µm



Rasio amilosa 27% dan amilopektin 73%.



Suhu gelatinisasi 52-64oC



Entalpy gelatinisasi 15-17 J/g.



Termasuk tipe C pada pola X-ray pola X-ray difraction Granula pati sagu memiliki bentuk yang bervariasi dari bulat, lonjong

(oval ) hingga berbentuk oval terpotong. Khusus bentuk oval terpotong, diduga bukan merupakan bentuk alami, tetapi lebih disebabkan karena rusaknya granula akibat proses pengecilan ukuran empulur sagu dalam proses ekstraksi pati. Hal ini ditunjukkan pada pengamatan mikroskopis, dimana ketika dilakukan pemanasan granula dengan bentuk oval terpotong langsung mengalami amylose leaching . Ukuran granula pati sagu berkisar antara 5-62,5 5- 62,5 μm.

Manihot Utillisima) Utillisima) 5. TAPIOKA ( Manihot Singkong merupakan tanaman perdu yang berasal dari Amerika Selatan dengan lembah sungai Amazon sebagai tempat penyebarannya (Odigboh, 1983 dalam Chan 1983). Bagian dari ubi singkong yang dapat dimakan mencapai 8090%. Bentuknya dapat berupa silinder, kerucut, atau oval (Wankhede, Satwadhar, dan Sawate, 1998 dalam Salunkhe dan Kadam, 1998). Panjang ubi berkisar 15





μm. Sriroth et al., (1999) melaporkan bahwa ukuran granula pati dari singkong yaitu sekitar 8-22 8-22 μm, dengan ratarata -rata ukuran granula yaitu 15 μm (14 bulan masa panen) dan 12 μm (16 bulan masa panen). Perbedaan ukuran granula dapat dipengaruhi oleh kondisi dan waktu panen singkong. Granula pati tapioka berbentuk bulat dan bulat seperti terpotong pada salah satu sisi membentuk seperti drum ketel. Ukuran granula pati tapioka sekitar 4 – 5 5 μm, banyak granula – granula menunjukkan keberadaan hilum di bagian tengahnya. Pati singkong atau tapioka memiliki suhu gelatinisasi yang sangat rendah, lebih rendah dari pati umbi-umbian yang lain maupun pati sereal. Menurut Grace (1977), kadar pati tepung tapioka sekitar 85%. Sementara itu, Abera dan Rakshit (2003) melaporkan jumlah kadar pati dari tiga varietas singkong (CMR, KU50, dan R5) yang diolah dengan cara yang berbeda (penggilingan basah dan penggilingan kering) yaitu sekitar 96-98%. Proses penggilingan kering keri ng pada pembuatan tepung tapioka dapat menghilangkan kadar pati sebesar 13-20%. Selain Sela in itu, kadar pati juga dapat berkurang karena partikel partikel pati yang berukuran kecil ikut terbuang bersama partikel serat halus selama proses pencucian pati. Menurut Moorthy (2004), kadar amilosa tepung tapioka berada pada kisaran 20-27% mirip dengan pati tanaman lain, sedangkan kadar amilosa pada singkong sekitar 18-25%. Variasi kadar amilosa tergantung dari varietas singkong. Sementara itu, menurut Pomeranz (1991), kadar amilosa tepung tapioka yaitu sekitar 17%. Pati singkong mengandung 83% amilopektin yang mengakibatkan pasta yang terbentuk menjadi bening dan kecil kemungkinan untuk terjadi retrogradasi





mampu menjebak udara dan air bebas. Pemecahan ikatan amilosa dan amolopektin akan menyebabkan terjadinya perubahan lebih lanjut seperti peningkatan molekul air sehingga terjadi penggelembungan molekul, pelelehan kristal, dan terjadi peningkatan viskositas (M.J. Deman, 1993). Menurut Pomeranz (1991), suhu gelatinisasi tapioka berkisar antara 5264°C. Kadar air pada tapioka sekitar 10-12%. Perbedaan kadar air sampel dapat dipengaruhi oleh proses pengolahan, khususnya pada saat pengeringan. Pada industri rumah tangga, biasanya pengeringan dilakukan secara tradisional yaitu dengan penjemuran di bawah sinar matahari, sedangkan pada industri besar, pengeringan biasanya dilakukan dengan dengan menggunakan alat pengering (dryer (dryer ). ). Menurut Meyer (1960) dalam Mulyandari (1992), derajat putih sangat dipengaruhi oleh proses ekstraksi pati. Secara umum partikel-partikel tapioka mempunyai tingkat keputihan sebesar 94.5%. Sasaki dan Matsuki (1998) dalam Li dan Yeh (2001) melaporkan bahwa proporsi yang tinggi pada rantai cabang amilopektin berkontribusi dalam peningkatan nilai swelling . Sasaki dan Matsuki (1998) dalam Li dan Yeh (2001) juga melaporkan bahwa terdapat korelasi negatif antara swelling antara swelling power dengan dengan kadar amilosa. Hal ini terjadi karena amilosa dapat membentuk kompleks dengan lipida dalam pati, sehingga dapat menghambat swelling . Menurut Pomeranz (1991), kelarutan pati akan meningkat dengan meningkatnya suhu, dan kecepatan peningkatan kelarutan adalah khas untuk tiap pati.

Triticum sp.) 6. GANDUM (Triticum sp.) Gandum adalah sekelompok tanaman serealia tanaman serealia dari suku padi-padian yang







Ukuran granula 2-35 µm.



Rasio amilosa 25% dan amilopektin 75%



Kristalinitas 36%.



Suhu gelatinisasi 53-65oC Granula pati gandum tampak pipih, bulat, dan lonjong, dengan

kecenderungan mengelompok menjadi dua macam ukuran, yaitu yang kecil berukuran 2 – 10 – 10 μm, dan yang besar antara 20 – 35 μm. Ukuran μm. Ukuran granula patinya berkisar 2-35 mikron dan suhu gelatinisasi nya pada suhu 52-64 0C. Granula – granula pati gandum yang sudah mengalami gelatinisasi, tampak kempes karena sebagian besar penyusun terutama amilosa telah lepas keluar. Granula pati gandum cenderung berkelompok dengan berbagai ukuran. Ukuran normalnya adalah18 µm, granula yang lebih besar berukuran rata-rata 24 µm dan granula yang lebih kecil berukuran 7-8 µm, secara umum berkisar 2-35 µm. Bentuk granula pati gandum adalah bulat (lonjong) cenderung berbentuk ellips. Rasio kadar amilosa dan amilopektinnyaadalah 1:3. Dengan kadar amilosa sebesar 25% dan kadar amilopektin sebesar 75%. Tepung terigu memiliki kandungan pati sebesar 65-70%, protein 8-13%, lemak 0,8-1,5% serta abu dan air masing-masing 0,3-0,6% dan 13-15,5%. Di antara komponen tersebut yang erat kaitannya dengan sifat khas mie adalah proteinnya yaitu prolamin (gliadin) dan glutelin (glutenin) yang digolongkan sebagai protein pembentuk gluten (Kent Jones dan Amas, 1967). Tepung terigu kaya akan kandungan protein. Protein tepung terigu memiliki struktur yang unik. Seperti yang disebutkan dalam Desrosier (1988), bila tepung terigu dicampur dengan air dalam perbandingan tertentu, maka protein akan membentuk suatu

Tugas Terstruktur Granula Pati

Recommend Documents