biokimia gula

34
- Polisakarida Polisakarida adalah senyawa dimana molekul-molekulnya mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glikosida, mempunyai massa molekul tinggi dan tidak larut dalam air atau hanya membentuk emulsi saja. Hidrolisis lengkap akan mengubah polisakarida menjadi monosakarida (heksosa). Ikatan antara molekul monosakarida yang satu dengan yang lainnya terjadi antara gugus alkohol pada atom C ke-4 molekul yang satu (II) dengan gugus aldehida pada atom C ke -1 molekul monosakarida dengan yang lain. Polisakarida adalah Golongan karbohidrat yang mengandung lebih dari 10 unit monosakarida yang tergabung. Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin) dan sebagai sumber energi (pati, dekstrin, glikogen, fruktan) Beberapa polisakarida yang penting di antaranya ialah : Amilun, Glikogen, Dektrin dan Selulosa. Polisakarida juga senyawa yang terdiri dari gabungan molekul- molekul monosakarida yang banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang terdiri dari lebih 6 monosakarida dengan rantai lurus/cabang. Polisakarida biasa diberi nama berdasarkan monomer penyusunnya. Polisakarida yang tersusun

Upload: ridha-aulia-thamrin

Post on 06-Dec-2015

63 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

gula

TRANSCRIPT

Page 1: Biokimia Gula

- Polisakarida

Polisakarida adalah senyawa dimana molekul-molekulnya mengandung banyak satuan

monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glikosida, mempunyai massa molekul tinggi

dan tidak larut dalam air atau hanya membentuk emulsi saja. Hidrolisis lengkap akan

mengubah polisakarida menjadi monosakarida (heksosa).

Ikatan antara molekul monosakarida yang satu dengan yang lainnya terjadi antara

gugus alkohol pada atom C ke-4 molekul yang satu (II) dengan gugus aldehida pada atom C

ke -1 molekul monosakarida dengan yang lain.

Polisakarida adalah Golongan karbohidrat yang mengandung lebih dari 10 unit

monosakarida yang tergabung. Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan

tidak  berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi.

Dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pektin,

lignin) dan sebagai sumber energi (pati, dekstrin, glikogen, fruktan) Beberapa polisakarida

yang penting di antaranya ialah : Amilun, Glikogen, Dektrin dan Selulosa.

Polisakarida juga senyawa yang terdiri dari gabungan molekul- molekul monosakarida

yang banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul

monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang terdiri dari lebih 6

monosakarida dengan rantai lurus/cabang.

Polisakarida biasa diberi nama berdasarkan monomer penyusunnya. Polisakarida yang

tersusun dari glukosa dinamakan glukan, sedangkan dari mannosa dinamakan mannan.

Kelompok polisakarida menurut monomer

Monomer Polisakarida Ikatan kimia Contoh

Arabinosa Arabinoxilan,

Arabinoglukan

Fruktosa Fruktan 1,4-glikosidik Inulin

Galaktosa Galaktan Galaktan, Agarosa

Glukosa Glukan 1,4-glikosidik;

1,6-glikosidik

Amilosa, glikogen, selulosa, de

kstran

Mannosa Mannan MOS

Xilosa Xilan Hemiselulosa

Page 2: Biokimia Gula

Polisakarida cadangan

- Pati

Pati adalah polisakarida cadangan dalam tumbuhan. Monomer-

monomer glukosa penyusunnya dihubungkan dengan ikatan alfa 1-4. Bentuk pati yang paling

sederhana adalah amilosa, yang hanya memiliki rantai lurus. Bentuk pati yang lebih

kompleks adalah amilopektin yang merupakan polimer bercabang dengan ikatan alfa 1-

6 pada titik percabangan.

- Glikogen

Glikogen adalah polisakarida simpanan dalam tubuh hewan.[butuh rujukan] Struktur

glikogen mirip dengan amilopektin, namun memiliki lebih banyak percabangan.

Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen pada sel hati dan sel otot. Glikogen

dalam sel akan dihidrolisis bila terjadi peningkatan permintaan gula dalam tubuh. Hanya

saja, energi yang dihasilkan tidak seberapa sehingga tidak dapat diandalkan sebagai sumber

energi dalam jangka lama.

- Dekstran

Dekstran adalah polisakarida pada bakteri dan khamir yang terdiri atas poli-D-hlukosa

rantai alfa 1-6, yang memiliki cabang alfa 1-3 dan beberapa memiliki cabnga alfa 1-2 ataualfa

1-4. Plak di permukaan gigi yang disebabkan oleh bakteri diketahui kayak akan dekstran.

Dekstran juga telah diproduksi secara kimia menghasilkan dekstran sintetis. 

Polisakarida Struktural

- Selulosa

Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan. Selulosa adalah

senyawa paling berlimpah di bumi, yaitu diproduksi hampir 100 miliar ton per tahun. Ikatan

glikosidik selulosa berbeda dengan pati yaitu monomer selulosa seluruhnya terdapat dalam

konfigurasi beta.

- Kitin

Kitin adalah karbohidrat penyusun eksoskeleton artropoda (serangga, laba-

laba, krustase). Kitin terdiri atas monomer glukosa dengan cabang yang mengandung

Page 3: Biokimia Gula

nitrogen. Kitin murni menyerupai kulit, namun akan mengeras ketika dilapisi dengan kalsium

karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel cendawan. Kitin telah digunakan untuk

membuat benang operasi yang kuat dan fleksibel dan akan terurai setelah luka atau sayatan

sembuh. 

- Pektin

Pektin merupakan karbohidrat kompleks (rumit) yang tegolong sebagai

heteropolisakarida. Pektin paling banyak terkandung dalam dinding sel primer

tumbuhan terestrial. Pektin mempunyai jenis ikatan 1,4 residu asam α-D-galaktosiluronis. 

Page 4: Biokimia Gula

Pengertian Oligosakarida

Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa

molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang beriatan satu dengan yang lain,

membentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida yang lain ialah trisakarida yaitu yang

terdiri atas tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat molekul

monosakarida. Oligosakarida yang paling banyak terdapat dalam alam ialah disakarida

Oligosakarida merupakan gabungan dari molekul-molekul monosakarida yang

jumlahnya antara 2 (dua) sampai dengan 8 (delapan) molekul monosakarida. Sehingga

oligosakarida dapat berupa disakarida, trisakarida dan lainnya. Oligosakarida secara

eksperimen banyak dihasilkan dari proses hidrolisa polisakarida dan hanya beberapa

oligosakarida yang secara alami terdapat di alam. Oligosakarida yang paling banyak

digunakan dan terdapat di alam adalah bentuk disakarida seperti maltosa, laktosa dan sukrosa.

Umumnya oligosaarida terdapat secara alami sebagai bagian dari tanaman. Saat ini

diproduksi secara massal dari: Sukrosa, laktosa dengan enzim dari bakteri, glukosa,

turunanpati. Gula alkohol (kecuali eritritol) diproduksi melalui hidrogenasi mono atau

disakarida seperti glukosa, maltosa, laktosa serta hidrolisis sebagai derivatifpat.

- Jenis-jenis Oligosakarida

a) Sukrosa atau sakarosa (C11H22O11)

Sukrosa atau sakarosa adalah oligosakarida yang tersusun dari dua polimer

monosakarida yaitu Glukosa dan Fruktosa. Sukrosa memiliki rumus molekul yang hampir

sama dengan laktosa dan maltosa tapi berbeda pada struktur molekul. Sukrosa tidak

mempunyai sifat pereduksi karena tidak mempunyai gugus OH bebas yang reaktif.

Sukrosa adalah oligosakarida yang mempunyai peranan sangat penting dalam proses

pengolahan makanan. Sukrosa diperoleh dari hasil pengolahan tetes tebu, nira kelapa, siwalan

(lontar), dll. Sukrosa juga dapat di hidrolisis menjadi komponen penyusunnya yaitu fruktosa

dan glukosa. Pada umumnya, sukrosa berbentuk butiran-butiran kristal halus dan sedikit

kasar. Tapi jika dipanaskan dengan sedikit penambahan air, sukrosa akan terurai menjadi

glukosa dan fruktosa yang biasa di sebut dengan istilah gula invert.

b) Laktosa (C12H22O11.H2O)

Laktosa adalah kelompok disakarida yang terdapat dalam susu. Laktosa merupakan

disakarida yang berasal dari kondensasi antara galaktosa dan glukosa, yang membentuk

Page 5: Biokimia Gula

ikatan glikosida1→4-β. Nama sistematis laktosa adalah β-D-galaktopiranosil-(1→4)-D-

glukosa. Laktosa bersifat reduktif karena memiliki gugus hidroksil (OH) bebas yang reaktif.

Dalam proses pencernaan, laktosa akan dicerna dengan bantuan enzim laktase hingga

terurai menjadi gula sederhana penyusunnya yaitu glukosa dan galaktosa yang dapat segera

diserap oleh usus dan dirubah menjadi kalori dalam proses metabolisme tubuh.

c) Maltosa

Maltosa atau malto biosa adalah disakarida yang terbentuk bila pati (Amilum) di

hidrolisis oleh amilase. Maltosa adalah terbentuk dari dua molekul glukosa. ikatan yang

terjadi ialah antara atom karbon nomor 1 dan atom karbon nomor 4, oleh karenanya maltosa

masih mempunyai gugus –OH glikosidik dan dengan demikian mempunyai sifat pereduksi.

d) Rafinosa

Rafinosa adalah suatu trisakarida yang penting, terdiri atas tiga molekul monosakarida

yang berikatan, yaitu galaktosa-glukosa-fruktosa. Atom karbon 1 pada galaktosa berikatan

dengan atom karbon 6 pada glukosa, selanjutnya atom karbon 1 pada glukosa berikatan

dengan atom karbon 2 pada fruktosa. Rafinosa tidak bersifat reduktif karena tidak

mempunyai gugus hidroksil bebas.

e) Selobiosa

Selobiosa adalah kelompok disakarida yang terdiri atas dua molekul glukosa yang

mempunyai ikatan glikosidik antara atom karbon 1 dengan atom karbon 4. Selobiosa bersifat

reduktif.

f) Stakiosa

Stakiosa adalah suatu tetrasaarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna, stakiosa

menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa. Pada

hidrolisis parsial dapat dihasilkan fruktosa dan manotriosa suatu trisakarida. Stakiosa tidak

mempunyai sifat mereduksi.

Fungsi oligosakarida

Oligosakarida yang terdapat dalam makanan mempunyai fungsi untuk mengatur

kinerja usus yaitu menjadi substrat bagi pertumbuhanbifidobakteriadi dalam usus.

Pertumbuhan bifidobakteria yang baik didalam usus dapat mencegah pertumbuhan bakteri

patogen sepertiSalmonellaatau E . Colipatogenik. Beberapa coctoh oligosakarida yang dapat

berfungsi demikian antara lain adalah frukto-oligosakarida, galakto-oligosakarida, isomalto-

oligosakarida dan oligosakarida dari kedelai (Fardiaz, 1995). Di Jepang, oligosakarida adalah

komponen makanan fungsional kedua terbesar setelah serat makanan.

Page 6: Biokimia Gula

Oligosakarida, sejenis prebiotik yang memperkuat sistem kekebalan tubuh alami bayi

yang baru lahir, khususnya pada saluran cerna. Sebenarnya secara alami oligosakarida bisa

ditemukan dalam ASI (air susu ibu). Zat ini terus diproduksi pada ASI sehingga bayi akan

memperoleh kekebalan tubuh alami selama disusui oleh ibunya.

Page 7: Biokimia Gula

Gula pereduksi

Gula pereduksi merupakan golongan gula (karbohidrat) yang dapat mereduksi

senyawa-senyawa penerima elektron, contohnya adalah glukosa dan fruktosa. Ujung dari

suatu gula pereduksi adalah ujung yang mengandung gugusaldehida atau keto bebas.

Semua monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa) dan disakarida (laktosa,maltosa),

kecuali sukrosa dan pati (polisakarida), termasuk sebagai gula pereduksi.[1] Umumnya gula

pereduksi yang dihasilkan berhubungan erat dengan aktifitas enzim, dimana semakin tinggi

aktifitas enzim maka semakin tinggi pula gula pereduksi yang dihasilkan. Jumlah gula

pereduksi yang dihasilkan selama reaksi diukur dengan menggunakan pereaksi asam dinitro

salisilat/dinitrosalycilic acid (DNS) pada panjang gelombang 540 nm. Semakin tinggi nilai

absorbansi yang dihasilkan, semakin banyak pula gula pereduksi yang terkandung.

Gula reduksi adalah gula yang memiliki gugus aldehid (aldosa) atau keton (ketosa)

bebas (Makfoeld dkk, 2002). Aldosa mudah teroksidasi menjadi asam aldonat, sedangkan

ketosa hanya dapat bereaksi dalam suasana basa (Fennema, 1996). Secara umum, reaksi

tersebut digunakan dalam penentuan gula secara kuantitatif. Penggunaan larutan Fehling

merupakan metode pertama dalam penentuan gula secara kuantitatif. Larutan fehling

merupakan larutan alkalin yang mengandung tembaga (II) yang mengoksidasi aldosa menjadi

aldonat dan dalam prosesnya akan tereduksi menjadi tembaga (I), yaitu Cu2O yang berwarna

merah bata dan mengendap. Maltosa dan laktosa adalah contoh gula reduksi.

Reaksi antara gugus karbonil gula pereduksi dengan gugus amino protein disebut reaksi

maillard yang menghasilkan warna coklat pada bahan, yang dikehendaki atau malah menjadi

pertanda penurunan mutu. Warna coklat pada penggorengan ubi jalar dan singkong, serta

pencoklatan pencoklatan yang indah dari berbagai roti adalah warna yang dikehendaki

(Winarno, 2002). Dengan kata lain, dalam kimia pangan gula reduksi berkontribusi

membentuk warna coklat apabila berikatan dengan asam amino.

Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Hal ini

dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas. Senyawa-senyawa yang mengoksidasi

atau bersifat reduktor adalah logam-logam oksidator seperti Cu (II). Contoh gula yang

termasuk gula reduksi adalah glukosa, manosa, fruktosa, laktosa, maltosa, dan lain-lain.

Sedangkan yang termasuk dalam gula non reduksi adalah sukrosa (Team Laboratorium

Kimia UMM, 2008).

Page 8: Biokimia Gula

Salah satu contoh dari gula reduksi adalah galaktosa. Galaktosa merupakan gula yang

tidak ditemui di alam bebas, tetapi merupakan hasil hidrolisis dari gula susu (laktosa) melalui

proses metabolisme akan diolah menjadi glukosa yang dapat memasuki siklus kreb’s untuk

diproses menjadi energi. Galaktosa merupakan komponen dari Cerebrosida, yaitu turunan

lemak yang ditemukan pada otak dan jaringan saraf (Budiyanto, 2002).

Sedangkan salah satu ontoh dari gula reduksi adalah Sukrosa. Sukrosa adalah senyawa yang

dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai gula dan dihasilkan dalam tanaman dengan jalan

mengkondensasikan glukosa dan fruktosa. Sukrosa didapatkan dalam sayuran dan buah-

buahan, beberapa diantaranya seperti tebu dan bit gula mengandung sukrosa dalam jumlah

yang relatif besar. Dari tebu dan bit gula itulah gula diekstraksi secara komersial (Gaman,

1992).

Page 9: Biokimia Gula

Kandungan persentase Amilosa & Amilopektin

Menurut Winarno (1980) pati terdiri atas dua fraksi yang dapat dipisahkan oleh air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin.. Baik amilosa maupun amilopektin disusun oleh monomer α-D-glukosa yang berikatan satu sama lain melalui ikatan glikosidik. Perbedaan antara amilosa dan amilopektin terletak pada pembentukan percabangan pada struktur linearnya, ukuran derajat polimerisasi, ukuran molekul dan pengaturan posisi pada granula pati. Amilosa dan amilopektin berperan dalam menentukan karakteristik fisik, kimia dan fungsional pati. Amilosa berkontribusi terhadap karakteristik gel karena kehadiran amilosa berpengaruh terhadap pembentukan gel (Parker, 2003).

AmilosaAmilosa merupakan polimer lurus dari D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan α-

1,4-glikosidik dengan struktur cincin piranosa. Berat molekul amilosa berkisar antara 105-106 Da dengan derajat polimerisasi yang mencapai kisaran 500-6000 (Colonna dan Buleon, 1992). Banyaknya gugus hidroksil yang terdapat dalam senyawa polimer glukosa tersebut menyebabkan amilosa bersifat hidrofilik

AmilopektinAmilopektin merupakan molekul polisakarida dengan rantai cabang. Ikatan pada

rantai utama adalah ikatan α-1,4-glikosidik, sedangkan ikatan pada titik cabang adalah ikatan α-1,6-glikosidik (Young, 1984). Amilopektin mempunyai ukuran molekul yang sangat besar dengan berat molekul yang mencapai 107-109 (Colonna dan Buleon, 1992) dan derajat polimerisasi 3 x 105- 3 x 106 (Zobel, 1988)

Proporsi amilosa dan amilopektin dari berbagai sumber pati berbeda-beda demikian juga dengan bentuk dan ukuran granula yang disusunnya. Umumnya, pati memiliki proporsi amilopektin yang jauh lebih besar jika dibandingkan dengan amilosa. Kandungan amilosa pada kebanyakan sumber pati biasanya berkisar antara 20-30% dan amilopektin 70-80% (Chaplin, 2006). Adanya perbedaan karakteristik granula pati akan sangat berpengaruh pada sifat fisik, sifat kimia dan sifat fungsional pati. Viskositas, ketahanan terhadap pengadukan, gelatinisasi, pembentukan tekstur, kelarutan pengental, kestabilan gel, cold swelling dan retrogradasi dipengaruhi oleh rasio amilosa dan amilopektin serta ukuran granula pati.

Molekul amilosa dan amilopektin menyusun granula pati dengan pola tertentu (Jane, 2006). Struktur amilosa yang lurus cenderung berada pada bagian amorphous dari granula pati. Sementara itu, amilopektin yang dapat membentuk struktur double heliks bertanggung jawab terhadap bagian kristalin granula pati. Rantai-rantai samping amilosa dan amilopektin yang berdampingan dapat saling berinteraksi sehingga memberikan integritas pada granula pati yang disusunnya

Struktur amilosa-amilopektin yang berbeda menyebabkan daya cerna yang berbeda. Amilosa mempunyai struktur tidak bercabang sehingga amilosa terikat lebih kuat. Granula pati yang lebih banyak kandungan amilosanya, mempunyai struktur yang lebih kristalin. Dengan demikian amilosa sulit tergelatinisasi dan sulit dicerna. Selain itu, amilosa juga mudah bergabung dan mengkristal sehingga mudah mengalami retrogradasi yang bersifat sulit untuk dicerna (Meyer, 1973). Amilopektin mempunyai struktur bercabang, ukuran

Page 10: Biokimia Gula

molekul lebih besar dan lebih terbuka sehingga lebih mudah tergelatinisasi dan lebih mudah dicerna (Rimbawan dan Siagian, 2004).

Struktur granula pati terdiri dari kristal dan bukan kristal. Kristal merupakan perubahan sejumlah besar rantai glukosa yang mengalami pengikatan hidrogen untuk membentuk area yang sulit bagi air dan enzim untuk menembus. Granula pati asli tidak dapat larut dalam air dingin. Ketika pati murni dipanaskan dalam air, granula akan mengembang dan strukturnya hancur (gelatinisasi). Proses penghilangan kristal oleh panas dan air tersebut disebut proses gelatinisasi. Hilangnya kristal tersebut dapat membantu terjadinya proses puffing agar lebih optimal, sehingga produk akhir yang dihasilkan dapt lebih renyah/krispi. Ketika pengembangan tidak terjadi secara optimal, akan dihasilkan produk akhir yang keras atau bantet. Granula pati yang mengalami gelatinisasi dapat dibuat membengkak luar biasa dan bersifat tidak dapat kembali pada kondisi semula. Suhu pada saat granula pati pecah disebut suhu gelatinisasi (Winarno, 1992). Pengembangan pada granula pati bersifat dapat balik dan tidak dapat balik.

Peningkatan volume granula pati yang terjadi di dalam air pada suhu 55–65oC merupakan pembengkakan granula pati yang dapat kembali ke kondisi semula. Granula pati dapat dibuat  membengkak luar biasa dan bersifat tidak dapat kembali lagi pada kondisi semula ketika pati dipanaskan di atas suhu gelatinisasi.

Tabel. Karakteristik gelatinisasi berbagai patiPati Karakteristik Gelatinasi Berbagai sumber pati

Suhu Gelatinasi (0C) Viskositas Maksimum (BU)2

Swelling Power (%) pada 95 0C

Ubi Kayu 65-70 1200 71Sagu 65-70 100 97Gandum 80-85 200 21Jagung 75-80 700 24Sorghum 75-80 700 22Beras 70-75 500 19Kentang 60-65 3000 1153

Sumber: Swinkels

Pati yang memiliki kandungan amilosa yang tinggi sangat sukar menggelatinisasi karena molekul amilosa cenderung berada dalam posisi sejajar, sehingga gugus-gugus hidroksilnya dapat berikatan dengan bebas dan pati akan membentuk kristal agregat yang kuat (Anonim 1983; Fardiaz dan Afdi 1989; Ahmad 2009). Sebaliknya, pati yang memiliki komponen amilopektin tinggi sangat sukar untuk berikatan sesamanya karena rantainya bercabang, sehingga pati yang amilopektinnya tinggi sangat mudah mengalami gelatinisasi tetapi viskositasnya tidak stabil

Perbandingan amilosa dan amilopektin akan mempengaruhi sifat kelarutan dan derajat gelatinisasi pati. Semakin besar kandungan amilopektin maka pati akan lebih basah, lengket dan cenderung sedikit menyerap air. Pati yang lebih banyak mengandung amilosa bersifat lebih resisten terhadap pencernaan pati dibandingkan dengan pati yang lebih banyak mengandung amilopektin karena struktur linier amilosa yang bersifat kompak (Rashmi dan Urooj, 2003).

Page 11: Biokimia Gula

Tabel. Kandungan amilosa dan amilopektin berbagai jenis patiSumber Pati Amilosa (%) Amilopektin (%)Sagu 27 73Jagung 28 72Beras 17 83Kentang 21 79Gandum 28 72Ubi Kayu 17 83

Sumber : Herlina dalam Noerdin (2008)

Menurut Belitz dan Grosch (1999) pengaturan dan susunan molekul amilosa dan amilopektin dalam granula pati bersifat khas untuk setiap sumber pati sehingga akan menentukan bentuk dan ukuran granula. Struktur amilosa yang cenderung lurus sebagian besar berada pada bagian amorphous dari granula pati dan sebagian kecil menyusun bagian kristalin pati. Sementara itu, molekul amilopektin berperan sebagai komponen utama penyusun bagian kristalin pati. Macam – macam bentuk granula pati umumnya adalah bulat, lonjong, ataupun bersegi banyak. Ukuran granula pati umumnya berkisar antara 1 mikron sampai 100 mikron.

Berikut ini adalah berbagai tabel tentang sumber pati, perbedaan bentuk granula pati,

serta sifat-sifat fisik dan kimianya.

Tabel. Gambar sifat fisik dan kimia berbagai jenis pati

Jenis Pati Bentuk

Granula

Ukuran

Granula (μm)

Kandungan (rasio) Suhu

gelatinisasi (0C)amilosa amilopektin

Arrowroot Oval 10.05±0.32 19 81 72.7-75.9

Oats - - 27 73 56-62

Sorghum – 21-34 66-79 69-75

Gandum Elips 2-35 25 75 52-85

Sagu Elips agak

terpotong

20-60 27-23 73 -

Ubi Jalar Poligonal 16-25 18 82 88.5

Kentang Bundar 15-100 24 76 58-65

Pati jagung Polygonal 5-25 26 74 62-80

Sumber : Belitz dan Grosch (1999)

            Setiap jenis pati dari berbagai sumber yang berbeda seperti dari jagung (Zea mays)

kemudian kentang (Solanum tuberosum L.), beras (Oryza sativa), sagu (Metroxylon sp.),

tapioka (Manihot Utillisima) dan gandum (Triticum sp.) memiliki sifat fisik dan sifat kimia

yang berbeda- beda. Hal tersebut akan dibahas lebih lanjut dalam uraian di bawah ini.

Page 12: Biokimia Gula

1. JAGUNG (Zea mays)

Granula pati jagung adalah membulat dan bersegi banyak, ukurannya antara 3 – 26

μm, hilum pada granula terletak di tengah. Pati jagung komersial berwarna biru bila diberi

Iodin.

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. Kandungan amilosa, daya pengembangan, dan nisbah kelarutan air.

Pati jagung Amilosa (%) Daya absorpsi (g/g)

(oC)

Kelarutan (%)

(oC)

Jagung normal 15,3-25,1 14,9-17,9 (90) 12,5-20,3 (90)

Waxy 0 30,2 (90) 10,5 (90)

Amilomize 42,6-67,8 6,3 (95) 12,4 (95)

Jagung manis 22,8 7,8 (90) 6,3 (90)

Sumber: Singh et al. (2005)

            Dibandingkan dengan beras kandungan amilopektin pati jagung lebih sedikit hal ini

menunjukkan daya gelatinasi dari pati beras lebih tinggi dibandingkan dengan pati jagung,

begitu halnya jika dibandingkan dengan pati ubi kayu dan kentang jagung daya gelatinasinya

lebih rendah walaupun tidak berbeda jauh. Jika dibandingkan dengan sagu ataupun gandum

memiliki kandungan amilopektin yang relative sama. 

2. KENTANG (Solanum tuberosum L.)

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 jenis pati yang telah

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.

Page 13: Biokimia Gula

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

         Kristanilitas 25%

         Suhu gelatinisasi 58-66oC

Granula pati kentang adalah yang terbesar ukurannya di antara 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 54,50-640C, kentang 580-

660C, dan tapioca 520-640C.

3. BERAS (Oryza sativa)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, 1992). Granula pati beras memiliki ukuran yang kecil (3-8 μm), berbentuk poligonal dan cenderung terjadi agregasi atau bergumpal-gumpal..  Beras memiliki warna yang berbeda-beda, hal ini disebabkan oleh adanya perbedaan gen 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 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.

Page 14: Biokimia Gula

4. SAGU (Metroxylon sp.)

Granula pati sagu native memiliki bentuk oval dengan ukuran yang cukup besar. Ukuran

granula yang besar mengindikasikan tingginya kemampuan menyerap air pada saat

mengalami gelatinisasi. Hal ini yang memungkinkan pati alami memiliki viskositas yang

tinggi. Bila dibandingkan dengan beberapa jenis pati lainnya, granula pati sagu mempunyai

ukuran yang relatif besar yaitu mencapai rata-rata 24.8μm (Yiu et al, 2008) atau 25 μm

(Wattanachant et al, 2002)Pati sagu memiliki karakteristik yang berbeda bila dibandingkan dengan pati

lain. Namun demikian, pati sagu mempunyai karakteristik yang lebih mendekati karakteristik pati umbi-umbian yaitu memiliki ukuran granula yang besar (Yiu et al, 2008), memiliki indeks pembengkakan (swelling power) dan kelarutan (solubility) yang tinggi (Wattanachant et al.,2002) serta karakteristik gelatinisasi tipe A (mempunyai puncak viskositas tinggi, namun akan menurun dengan tajam pada saat dipanaskan terus menerus pada suhu tinggi (95oC)).

Pati dengan tipe A cenderung tidak tahan terhadap proses pemanasan dan pengadukan

sehingga pati sagu native kurang dapat diaplikasikan untuk proses pengolahan yang

menggunakan panas dan pengadukan untuk pembentukan teksturnya. Modifikasi yang

dilakukan pada pati sagu native diharapkan dapat merubah karakteristiknya sehingga dapat

diaplikasikan secara luas pada berbagai produk pangan. Seperti yang telah dijelaskan pada

bagian sebelumnya bahwa tanaman sagu terdiri atas berbagai spesies dan berbagai jenis

(varietas) yang menyebabkan adanya perbedaan karakteristik sagu yang dihasilkan. Selain

itu, karakteristik pati sagu juga akan dipengaruhi oleh tempat tumbuhnya.

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, 1998).  Pati sagu memiliki karakteristik seperti yang dijelaskan

Ahmad and Williams (1998) yaitu berbentuk elips memiliki ukuran granula rata-rata 30 µm

(20-60 µm) , kadar amilosa 27%± 3 dan kadar amilopektin 73%, suhu gelatinisasi pati rata-

rata 700C (60-720C), entalpy gelatinisasi 15-17 J/g, dan termasuk tipe C pada pola X-ray

difraction. Sifat pati tidak larut dalam air, namun bila suspensi pati dipanaskan akan terjadi

gelatinisasi setelah mencapai suhu tertentu (suhu gelatinasi). Hal ini disebabkan oleh

pemanasan energi kinetik molekul-molekul air yang menjadi lebih kuat dari pada daya tarik-

menarik antara 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.

Page 15: Biokimia Gula

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 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 μm.

5. TAPIOKA (Manihot Utillisima)

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 80-90%. Bentuknya dapat berupa

silinder, kerucut, atau oval (Wankhede, Satwadhar, dan Sawate, 1998 dalam Salunkhe dan

Kadam, 1998). Panjang ubi berkisar 15 hingga 100 cm dan diameternya 3 hingga 15 cm.

Bobot ubi kayu berkisar beberapa ratus gram hingga 15 kg. Tanaman singkong umumnya

menghasilkan sekitar 5-10 ubi (Rubatzky dan Yamaguchi, 1995).

Menurut Moorthy (2004), granula tepung tapioka menunjukan variasi yang besar

yaitu sekitar 5-40 μm dengan bentuk bulat dan oval. Febriyanti (1990) mendapati ukuran

granula pati dari beberapa varietas tepung singkong berada pada kisaran 3-25 μm. Rata-rata

ukuran granula tepung tapioka dalam penelititan ini menunjukan nilai yang tidak berbeda

dengan studi terdahulu, yaitu sekitar 3-40 μm. Sriroth et al., (1999) melaporkan bahwa

ukuran granula pati dari singkong yaitu sekitar 8-22 μm, dengan rata-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 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 pada pembuatan tepung tapioka dapat

Page 16: Biokimia Gula

menghilangkan kadar pati sebesar 13-20%. Selain 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 (Friedman, 1950;

Gliksman, 1969 dikutip Odigboh, 1983 dalam Chan, 1983). Menurut Murphy (2000) dalam

Phillips dan Williams (2000), ukuran granula pati singkong 4-35 μm, berbentuk oval, kerucut

dengan bagian atas terpotong, dan seperti kettle drum. Suhu gelatinisasi pada 62-73°C,

sedangkan suhu pembentukan pasta pada 63°C.

Ketela pohon (Manihot Utillisima) mempunyai kemampuan untuk membentuk gel

melalui proses pemanasan (90°C atau lebih) sebagai akibat pecahnya struktur amilosa dan

amilopektin. Dengan terbentuknya gel ini, ketela 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 52- 64°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 menggunakan alat

pengering (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 power 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.

6. GANDUM (Triticum sp.)

Gandum adalah sekelompok tanaman serealia dari suku padi-padian yang kaya

akan karbohidrat. Gandum biasanya digunakan untuk memproduksi tepung terigu, pakan

ternak, ataupun difermentasi untuk menghasilkan alkohol. Pati gandum adalah zat tepung

Page 17: Biokimia Gula

yang diperoleh dari biji gandum, yang digelatin pada suhu pemanasan yang rendah ketika

memberntuk pasta masak yang lembut dan bertekstur halus. akhirnya akan menghasilkan gel

yang lunak, lembut dan berwarna putih susu.

Adapun sifat fisikimia tepung gandum adalah sebagai berikut :

         Bentuk granula elips.

         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 μm, dan yang

besar antara 20 – 35 μm. Ukuran granula patinya berkisar 2-35 mikron dan

suhu gelatinisasi nya pada suhu 52-640C. 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 massa atau adonan koloidal yang plastis yang dapat menahan gas dan akan

membentuk suatu struktur spons bila dipanggang.Karakteristik tepung terigu ini, yang

memungkinkan pembuatan roti tawar yang lunak tidak dijumpai dalam butir serealia lain.

Page 18: Biokimia Gula

1.    Pati Jagung

Dalam upaya pengembangan produk pertanian diperlukan informasi tentang

karakteristik bahan baku, meliputi sifat fisik, kimia, fisiko-kimia, dan gizi. Berdasarkan

karakteristik bahan baku dapat disusun kriteria mutu dari produk yang akan dihasilkan

maupun teknik dan proses pembuatannya.

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.

Granula pati jagung agak lebih besar (sekitar15 µm),berbentuk bulat ke arah

poligonal. Pati jagung mempunyai ukuran granulayang cukup besar dan tidak homogen yaitu

1-7μm untuk yang kecil dan 15-20 μm untuk yang besar. Granula besar berbentuk oval

polyhedral dengan diameter 6-30 μm. 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.

Amilosa dan Amilopektin Pati dibandingkan sumber pati lain, jagung mempunyai

beragam jenis pati, yaitu dengan rasio kadar amilosa dan amilopektinnya 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 amilo maize 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.

Suhu awal gelatinisasi adalah suhu pada saat pertama kali viskositas mulai naik. Suhu

gelatinisasi merupakan fenomena sifat fisik pati yang kompleks yang dipengaruhi oleh

beberapa faktor, antara lain ukuran molekul amilosa, amilopektin, dan keadaan media

Page 19: Biokimia Gula

pemanasan. Kadar lemak atau protein yang tinggi mampu membentuk kompleks dengan

amilosa, sehingga membentuk endapan yang tidak larut dan menghambat pengeluaran

amilosa dari granula. Dengan demikian, diperlukan energi yang lebih besar untuk melepas

amilosa sehingga suhu awal gelatinisasi yang dicapai akan lebih tinggi.

Suhu optimal gelatinisasi pati jagung adalah 62–70oC dan tapioka 80oC,

dengan waktu yang dibutuhkan berturut-turut 30 dan21 menit. Sifat ini berkaitan dengan

energi dan biaya yang dibutuhkan dalam proses produksi. Pati akan terhidrolisis bilatelah

melewati suhu gelatinisasi. Kadar amilopektin yang tinggi (99%) akan meningkatkan suhu

awal (70,8oC), maupun suhu puncak gelatinisasi, yang diikuti oleh peningkatan

energi (Harborne, 1987).

2.    Pati Singkong

Granula pati singkong berukuran lebih besar (sekitar 20 µm),berbentuk agak

polygonal bulat&pada salah satu bagian ujunnya berbentuk kerucut. Pati kentang akan

tergelatinisasi pada suhu 52-640C (Winarno, 2002). Rasio kadar amilosa dan amilopektin

pada pati ini adalah 17% : 83%.

3.    Pati Kentang

Pati kentang berbentuk oval dan sangat besar, berukuran rata-rata 30-50 µm. Pati

kentang akan tergelatinisasi pada suhu 58-660C. Rasio kadar amilosa dan amilopektin pada

pati ini adalah 1:3.

Umbi kentang mengandung zat pati ( amilosa, amilopektin ), protein, lemak,kalsium,

fosfar, besi, belerang, vitamin A, B, C. cara pembuatan pati kentang tidak jauh berbeda

dengan pembuatan tepung kentang. Pada prosesnya terdapattahap pengeringan karena kadar

air kentang tinggi. Proses ekstraksi  pati  kentang  menghasilkan  rendemen  sebesar3.61%.

Berdasarkan data tersebut dapat terlihat bahwa pati kentang yang dihasilkan

merupakan  yang  paling  rendah  rendemennya. Hal  ini  menunjukkan bahwa kentang

memiliki kadar air yang sangat tinggi dibandingkan singkong dan ubi jalar.

4.    Pati Gandum

Granula pati gandum cenderung berkelompok dengan berbagai ukuran.Ukuran

normalnya adalah18 µm, granula yang lebih besar berukuran rata-rata 24 µm dan granula

Page 20: Biokimia Gula

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

amilopektinnya adalah 1:3. Dengan kadar amilosa sebesar 25% dan kadar amilopektin

sebesar 75%. Suhu gelatinisasi nya pada suhu 52-640C

5.    Pati Pisang

Pada buah pisang segar kandungan pati sekitar 20%-25% dengan proporsi amilosa

20,5% dan amilopektin 75,5% . Pada proses pematangan buah sebagian besar pati terhidrolisi

hingga tinggal 1%-2% saat buah matang sempurna. Suhu glatinisasi pati pisang lebih tinggi

dari pada umbi-umbian lainnya, hal ini diduga dikarenakan adanya ikatan kuat pada granula

patinya. Pati buah pisang mengalami gelatinisasi pada suhu 55-650C. Granula pati nya

berbentu ellips.

6.    Pati Porang

Porang atau iles-iles atau gaceng yang dalam bahasa latinnya disebut Amorphopallus

oncophillus, tanaman yang biasa tumbuh liar di Indonesia. Di hutan, kebun-kebun, lereng-

lereng gunung di atas tanah pada ketinggian 1 sampai 700 meter di atas permukaan laut.

Tanaman ini hidup di bawah tegakan pohon lain seperti di bawah rumpun bambu, di bawah

jati, atau di bawah mahoni.

Umbi porang mempunyai ukuran granula pati sebesar 20 – 30 µm. Ukuran granula

pati kecil dapat memperlambat proses gelatinisasi karena semakin lebar luas permukaan

sehingga daya jangkauan air untuk masuk pada granula semakin tinggi sebaliknya dengan

ukuran granula pati besar maka reaksi gelatinisasi lebih cepat. Dengan ukuran granula 20 –

30 µm, granula pati dari porang mempunyai suhu gelatinisasi 60 - 65º C.

Tepung porang adalah serat murni larut air, tanpa kanji dan gula, tidak mengandung

kalori, dan bebas gelatin. Tepung porang merupakan serat larutan yang memiliki tingkat

kekentalan paling tinggi secara alamiah.. Tepung porang merupakan serat soluble yang paling

kental yang ada di alam, yang memiliki kekuatan pengental 10x lebih besar daripada kanji

tepung jagung. Tepung porang mengentalkan dengan kelembutan satin dan penampakan luar

yang mengkilap. Tepung ini tidak menambahkan rasa pada rasa asli makanan

Page 21: Biokimia Gula

7.    Pati Beras

Granula pati beras memiliki ukuran yang kecil (3-8 µm), berbentuk polygonal &

cenderung terjadi agregasi atau bergumpal-gumpal.Komposisi kimia beras berbeda-beda

tergantung pada varietas dan cara pengolahannya. Selain sebagai sumber energi dan protein,

beras juga mengandung berbagai unsur mineral dan vitamin (lihat tabel). Sebagian besar

karbohidrat beras adalah pati (85-90 persen), sebagian kecil pentosan, selulosa, hemiselulosa

dan gula. Dengan demikian sifat fisikokimia beras terutama ditentukan oleh sifat fisikokimia

patinya.

Pati beras adalah pati yang diperoleh dari biji Oryza sativa L (familia  Poaceae). Pati

beras memiliki serbuk sangat halus dan putih. Pati beras praktis  tidak larut dalam air dingin

dan dalam etanol dan bila diamati dengan  mikroskopik tampak butir bersegi banyak ukuran

2µm-5µm, tunggal atau majemuk, bentuk bulat telur ukuran 10µm-20µm. Pada pati beras

hilus di tengah  tidak terlihat jelas dan tidak ada lamela konsentris. Pati beras bila diamati

dibawah  cahaya terpolarisasi, tampak bentuk silang berwarna hitam, memotong pada

hilus  (Anonymousa,1995). 

Granula pati beras berbentuk polihedral atau pentagonal dodekahedron.  Temperatur

optimum gelatinisasi dari pati besarnya sangat bervariasi tergantung  pada varietas padinya.

Pati beras mengandung amilosa 40-80% (Whistler et al, 1984)

8.    Pati sagu

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, 1998).  Pati sagu memiliki karakteristik seperti yang dijelaskan

Ahmad and Williams (1998) yaitu berbentuk elips memiliki ukuran granula rata-rata 30 µm

(20-60 µm) , kadar amilosa 27%± 3 dan kadar amilopektin 73%, suhu gelatinisasi pati rata-

rata 700C (60-720C), entalpy gelatinisasi 15-17 J/g, dan termasuk tipe C pada pola X-ray

difraction.

Pati sagu yang telah mengalami modifikasi akan mengalami beberapa perubahan sifat

dibandingkan pati alaminya. Suryani, Haryadi, dan Santosa  (1999) melaporkan bahwa

modifikasi pati sagu secara ikatan silang menyebabkan peningkatan suhu awal gelatinisasi,

Page 22: Biokimia Gula

penurunan viskositas pada suhu 950C, peningkatan rasio stabilitas pasta, rasio retrogradasi

dan total retrogradasi  2,3. Modifikasi Pati digunakan secara luas dalam industri pangan.

Penggunaan pati alami (native) menyebabkan beberapa permasalahan yang berhubungan

dengan retrogradasi, sineresis, kestabilan rendah, dan ketahanan pasta yang rendah terhadap

pH dan perubahan suhu.  Hal tersebut menjadi alasan dilakukan modifikasi pati secara fisik,

kimia, dan enzimatik atau kombinasi dari cara-cara tersebut (Fortuna, Juszczak, and

Palansinski, 2001).

Page 23: Biokimia Gula

TUGAS I BIOKIMIA BAHAN PANGAN

Disusun oleh :

Ridha Aulia

432 14 001

2 D4 TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

POLITEKNIIK NEGERI UJUNG PANDANG

JURUSAN TEKNIK KIMIA

Page 24: Biokimia Gula

TAHUN 2015/2016

TINGKAT KEMANISAN RELATIF GULA