LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNOLOGI PENGOLAHAN SEREALIA DAN UMBI - UMBIAN

Ekstraksi Pati Alami dan Modifikasi Pati

Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Teknologi Pengolahan

Serealia dan Umbi – Umbian yang dibimbing oleh Mustika Nuramalia,

Handayani, S.TP., M.Pd.

Oleh :

Amalia Dwi Lestari (1301107)

Isnaeni Apriliani (1305572)

Juliana M Nur (1306948)

Mita Maharani Bahriah (1305741)

Utari Nur Amalia (1300751)

Winni Trinita Maulandhiyani (1304693)

Yanni Handayani (1306681)

Kelompok 6

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNOLOGI AGROINDUSTRI

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2015

BAB I

PENDAHULUAN

(Winni Trinita Maulandhiyani - 1304693)

1.1. Latar Belakang

Indonesia memiliki hasil pertanian berupa umbi-umbian yang cukup

tinggi, diantaranya ubi kayu (singkong) dan ubi jalar. Pemanfaatan hasil

pertanian ini di kalangan masyarakat digunakan sebagai sumber karbohidrat

dengan cara mengolahnya secara sederhana untuk dikonsumsi langsung.

Dalam industri pangan, komoditi ubi kayu (singkong) dan ubi jalar ini telah

diolah dengan teknologi lebih tinggi untuk meningkatkan nilai ekonomis dari

hasil pertanian ini.

Singkong dan Ubi jalar dalam industri pangan, dapat diolah menjadi

tepung atau patinya diekstrak untuk digunakan sebagai bahan pengisi,

pengental, dan pembuatan gel, pembentuk film dan sebagai agen penstabil

makanan. Namun pati alami yang berasal dari singkong dan ubi jalar memiliki

keterbatasan fungsi karena sifat pati yang tidak tahan terhadap panas, kondisi

asam dan tidak tahan terhadap pengadukan sehingga fungsinya sebagai

pengental atau pengisi tidak akan maksimal.

Keterbatasan yang dimiliki oleh pati alami memaksa industri membuat

pati termodifikasi untuk menutupi kekurangan dari pati alami. Pada pati alami,

amilopektin dan amilosa yang terdapat pada granula pati dihubungkan oleh

ikatan hidrogen yang sangat rentan mengalami pemutusan selama proses

gelatinisasi. Hal inilah yang menyebabkan pati tidak tahan terhadap

pemanasan, pH rendah atau pengadukan. Oleh karena itu, pati dapat

dimodifikasi untuk mengantisipasi kelemahan dari sifat pati alami.

Berdasarkan uraian di atas maka dilakukan penelitian ekstraksi pati cara

basah dan cara kering serta modifikasi pati dari ubi kayu (singkong) dan ubi

jalar untuk mengetahui prosedur ekstraksi pati alami baik dengan metode

basah ataupun kering dan tahapan penting yang memerlukan pengendalian

untuk memperoleh produk berkualitas. Selain itu, sebagai referensi bagi

industri untuk menghasilkan pati termodifikasi dengan menggunakan tepung

pati pregelatinisasi dan tepung pra masak.

1.2. Tujuan Praktikum

Mahasiswa dapat mengetahui prosedur ekstraksi pati alami baik dengan

metode basah ataupun kering dan tahapan penting yang memerlukan

pengendalian untuk memperoleh produk berkualitas.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Ubi Kayu (Singkong) dan Ubi Jalar (Utari Nur Amalia – 1300751)

Ubi Kayu (Singkong)

Ubi kayu atau singkong berasal dari Brazilia. Dalam sistematika

tumbuhan, ubi kayu termasuk ke dalam kelas Dicotyledoneae. Ubi kayu

berada dalam famili Euphorbiaceae yang mempunyai sekitar 7.200

spesies, beberapa diantaranya adalah tanaman yang mempunyai nilai

komersial, seperti karet (Hevea brasiliensis), jarak (Ricinus comunis dan

Jatropha curcas), umbi-umbian (Manihot spp), dan tanaman hias

(Euphorbia spp) (Ekanayake et al.1997). Klasifikasi tanaman ubi kayu

adalah sebagai berikut:

Kelas : Dicotyledoneae

Sub Kelas : Arhichlamydeae

Ordo : Euphorbiales

Famili : Euphorbiaceae

Sub Famili : Manihotae

Genus : Manihot

Spesies : Manihot esculenta Crantz

Ubi kayu merupakan salah satu jenis umbi-umbian yang menjadi

sumber bahan baku utama pembuatan bioetanol karena mempunyai

kemampuan untuk tumbuh di tanah yang tidak subur, tahan terhadap

serangan hama penyakit dan dapat diatur masa panennya. Beberapa alasan

digunakannya ubi kayu sebagai bahan baku bioenergi, khususnya

bioetanol, diantaranya adalah sudah lama dikenal oleh petani di Indonesia,

tersebar di 55 kabupaten dan 33 provinsi, merupakan sumber karbohidrat

karena kandungan patinya yang cukup tinggi, harga di saat panen raya

seringkali sangat rendah sehingga dengan mengolahnya menjadi etanol

diharapkan harga menjadi lebih stabil, dan menguatkan security of

supplybahan bakar berbasis kemasyarakatan (Prihandana et al. 2007)

Adapun unsur gizi yang terdapat dalam tiap 100 g singkong segar

dapat dilihat dalam Tabel berikut :

Manfaat Tanaman Singkong

1. Sumber Terbaik Vitamin A

Singkong digelari sebagai makanan super oleh Center for Science

in the Public Interest berkat kandungan nutrisinya. Sebutir singkong

ukuran sedang menyediakan lebih dari 200 persen kebutuhan harian

akan vitamin A. Vitamin ini muncul dalam bentuk beta karoten, yang

memberikan warna kuning oranye pada ubi(Widowati, dan

Damardjati, 2001).Vitamin A sendiri memberi manfaat untuk

penglihatan, kulit, dan tulang. Singkong juga berfungsi sebagai

antioksidan, membantu mencegah infeksi dalam pencernaan, saluran

kencing, dan paru-paru.

Dalam sebuah studi yang digelar oleh Kansas State University

pada tahun 2003, dan dipublikasikan di The American Society for

Nutritional Sciences, ditemukan hubungan antara kekurangan vitamin

8A dan emphysema (infeksi paru-paru yang menyebabkan kesulitan

bernafas) (Anonim, 2010).

2. Sumber Vitamin dan Mineral

Singkong juga merupakan sumber terbaik vitamin C (sepotong

singkong memenuhi 66 persen kebutuhan vitamin C dalam sehari),

tembaga, vitamin B6, zat besi, kalsium, potasium, dan mangaan.

Singkong juga kaya serat. Menurut The U.S. Sweet Potato Council

Inc., singkong masak yang dimakan beserta kulitnya menyediakan

lebih banyak serat daripada seporsi oatmeal (Anonim, 2010).

3. Mudah dicerna

Kandungan patinya yang tinggi membuatnya kurang bekerja untuk

sistem pencernaan, yang menghilangkan penyebab sakit perut.

Seratnya yang tinggi mampu mencegah sembelit (dan penyebab

penyakit perut lainnya). Vitamin A, B, C, kalsium, dan potasiumnya

membantu meringankan radang perut, dan masalah sejenis karena

manfaat anti peradangannya (Anonim, 2010).

4. Karbohidrat alternatif untuk yang sedang berdiet

Singkong berukuran sedang yang tidak dimasak mengandung 112

kalori, bebas lemak dan bebas kolesterol, serta rendah sodium.

Kandungan ini tentu akan berubah, tergantung cara memasaknya.

Mengukus atau merebus singkong akan memunculkan rasa manisnya

yang alami, namun dengan sedikit kalori (Anonim, 2010). Singkong

memiliki kadar Glycemic Index (GI) yang rendah, khususnya bila

dibandingkan dengan roti putih atau nasi.

Dari segi produk – produk olahan, singkong segar dapat dibuat

menjadi produk olahan langsung dan produk awetan. Produk olahan

langsung terdiri dari produk olahan kering (misalnya keripik singkong dan

kerupuk singkong) dan produk olahan semi basah (contohnya tape, getuk

dan makanan tradisional lainnya). Untuk produk awetan olahan singkong

dapat dijadikan produk tapioka, gaplek dengan produk turunannya (antara

lain tiwul, nasi rasi (beras singkong), serta tepung singkong sebagai bahan

baku untuk tiwul instan dan juga berbagai aneka kue, misalnya Brotel

(Brownies Tela), Sirobak (Singkong Roti Bakar) dan lain sebagainya

(Winarno, 2000).

Ubi Jalar

Ubi jalar atau ketela rambat atau “sweet potato” berasal dari Benua

Amerika. Para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal

tanaman ubi jalar adalah Selandia Baru, Polinesia, dan Amerika bagian

tengah. Nikolai Ivanovich Vavilov, seorang ahli botani Soviet,

memastikan daerah sentrum primer asal tanaman ubi jalar adalah Amerika

Tengah. Ubi jalar mulai menyebar ke seluruh dunia, terutama negara-

negara beriklim tropika pada abad ke-16. Orang-orang Spanyol

menyebarkan ubi jalar ke kawasan Asia, terutama Filipina, Jepang, dan

Indonesia (Purwono dan Purnawati, 2007).

Ubi jalar (Ipomea batatas) termasuk dalam famili Cavalvuloceae.

Varietas ubi jalar sangat beragam. Dua kelompok ubi jalar yang umum

dibudidayakan adalah jenis ubi jalar yang memiliki daging ubi keras

(padat), kering dan berwarna putih; dan jenis ubi jalar dengan daging umbi

lunak, kadar air tinggi dan warnanya kuning – oranye. Karbohidrat

merupakan kandungan utama dari ubi jalar. Selain itu, ubi jalar juga

mengandung vitamin, mineral, fitokimia (antioksidan) dan serat (pektin,

selulosa, hemiselulosa). Kadar pati di dalam ubi jalar ubi jalar segar sekitar

20%. Pati ubi jalar berbentuk bulat sampai oval, dengan diameter 3 – 40

µm dengan kandungan amilosa sekitar 15 – 25%,menunjukkan bahwa

tepung ubi jalar dari varietas sukuh yang dibuat dengan pengeringan sinar

matahari memiliki suhu gelatinisasi yang tinggi (80.3°C), viskositas

puncak tinggi (540 BU), dengan breakdown dan set back yang tinggi

(berturut-turut 75 BU dan 165 BU) (Moorthy, 2004).

Manfaat lain ubi jalar yaitu untuk mengendalikan produksi hormon

melatonin yang dapat bekerja menghasilkan kelenjar pineal di dalam otak.

Melatonin merupakan antioksidan andal yang menjaga kesehatan sel dan

sistem saraf otak, sekaligus mereparasinya jika ada kerusakan.

Kekurangan asupan vitamin A menghambat produksi melatonin dan

menurunkan fungsi saraf otak sehingga muncul gangguan tidur dan

berkurangnya daya ingat. Keterbatasan produksi melatonin berakibat

menurunkan produksi hormon endokrin, sehingga sistem kekebalan tubuh

merosot. Kondisi ini memudahkan terjadinya infeksi dan mempercepat

laju proses penuaan.

Ubi jalar juga bisa dijadikan obat karena mengandung prebiotik.

Prebiotik ini penting sekali karena sebagai pakan mikroba di dalam usus

sehingga pencernaan akan menjadi sehat. Selain beta-karoten dan

prebiotik, ubi jalar ternyata banyak mengandung zat antioksidan yang

dapat dijadikan pewarna alami. Dengan rajin makan ubi jalar, ketajaman

daya ingat dan kesegaran kulit serta organ tubuh tetap terjaga. Kombinasi

vitamin A (betakaroten) dan vitamin E (tokoferol) dalam ubi jalar bekerja

sama untuk mencegah stroke dan serangan jantung. Beta karotennya

mencegah stroke sementara vitamin E ubi jalar merah mencegah terjadinya

penyumbatan dalam saluran pembuluh darah, sehingga munculnya

serangan jantung dapat dicegah. Manfaat tersebut didukung pula oleh

kandungan serat dalam ubi jalar. Ubi jalar merupakan umbi-umbian yang

mengandung senyawa antioksidan paling lengkap. Hampir semua zat gizi

yang terkandung dalam ubi jalar mendukung kemampuannya memerangi

serangan jantung koroner.

Pati (Juliana M Nur – 1306948)

Pati merupakan karbohidrat yang terdiri atas amilosa dan

amilopektin. Amilosa adalah bagian polimer linier dengan ikatan α-(1,4)

unit glukosa yang memiliki derajat polimerisasi setiap molekulnya yaitu

102-104 unit glukosa. Sedangkan amilopektin merupakan polimer α-(1,4)

unit glukosa yang memiliki percabangan α-(1,6) unit glukosa dengan

derajat polimerisasi yang lebih besar yaitu 104-105 unit glukosa. Bagian

percabangan amilopektin terdiri dari α-D-glukosa dengan derajat

polimerisasi sekitar 20-25 unit glukosa (Kusnandar, 2011).

Jumlah pati yang dihasilkan dengan beberapa perbandingan

molekul amilosa dan amilopektin tergantung dari sumber tanaman asal,

seperti tapioka yang hanya mengandung amilosa sebesar 17% dan sisanya

adalah amilopektin yaitu sebesar 83% sedangkan pada jagung jumlah

amilosa bisa mencapai 25% sampai 80% dan sisanya amilopektin (Smith,

1982).

Menurut Winarno (1992), kandungan pati yang terdapat di dalam

ubi kayu adalah 34,6%. Amilosa merupakan fraksi pati yang terlarut.

Molekul amilosa yang memiliki sifat hidrofilik dengan afinitas air yang

tinggi menyebabkan amilosa pati semakin paralel dengan ikatan hidrogen.

Apabila afinitas tersebut menurun maka ukuran pati akan membesar

sehingga pada konsentrasi rendah akan terjadi presipitasi dan pada

konsentrasi tinggi akan terbentuk gel. Hubungan antara molekul amilosa

ini disebut retrogradasi.

Amilopektin merupakan fraksi pati yang tidak larut. Berbeda

dengan amilosa dengan struktur yang lurus, struktur amilopektin yang

bercabang cenderung tidak sekuat dan sefleksibel amilosa (Winarno,

1992). Dalam struktur granula pati, posisi amilosa dan amilopektin berada

dalam suatu cincin-cincin dengan jumlah cincin sekitar 16 buah dalam

suatu granula pati. Cincin-cincin dalam suatu granula pati tersebut terdiri

atas lapisan-lapisan yaitu cincin lapisan amorf dan cincin lapisan

semikristal (Hustiany, 2006).

Saat dipanaskan maka granula pati akan mengalami pengembangan

dan bersifat tidak kembali ke bentuk semula yang disebut dengan

gelatinisasi. Proses gelatinisasi ini terjadi akibat hilangnya sifat polarisasi

cahaya pada hilum yang akan tercapai pada titik suhu tertentu. Ikatan

granula yang bervariasi pada pati merupakan faktor yang menentukan

besarnya suhu untuk mencapai gelatinisasi. Kisaran suhu gelatinisasi pada

kentang 57-870C, tapioka 68-920C, gandum 50-860C, corn waxy 68-

900C, jagung 70-890C (Swinkels, 1985).

Granula pati berwarna putih, mengkilat, tidak berbau, dan tidak

berasa apabila dalam keadaan murni. Granula pati memiliki bentuk dan

ukuran yang bervariasi. Bentuk, ukuran, dan sifat granula pati tergantung

dari sumber patinya, ada yang berbentuk bulat, oval, atau tak beraturan

(Koswara, 2006).

1. Ekstraksi Pati Cara Basah dan Cara Kering (Amalia Dwi Lestari –

1301107)

PATI

Pati (C6H10O5)n telah dikenal di Mesir sejak 4000 tahun sebelum

masehi. Ekstraksi dan penggunaan pati merupakan sumber karbohidrat

utama yang disediakan alam, dimana jumlahnya sama dengan selulosa.

Pati disintesis pada kloroplas tumbuh-tumbuhan yang berperan sebagai

pusat fotosintesa, tempat karbohidrat dihasilkan yaitu reaksi dari CO2 dan

air. Pati dapat ditemukan pada semua bagian tumbuh-tumbuhan, yang

dihasilkan gula yang selanjutnya dibawa dan disimpan sebagai cadangan

energi pada bagian-bagian tanaman seperti biji, akar, umbi dan batang.

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) pati adalah salah satu jenis

polisakarida yang amat luas tersebar di alam. Bahan ini tersimpan sebagai

cadangan makanan bagi tumbuh-tumbuhan di dalam biji-bijian/serealia

(jagung, gandum, juwawut, sorghum dan lain-lain), di dalam umbi (ubi

kayu, ubi jalar, huwi, talas, kentang dan lain-lain) dan pada batang (aren,

sagu dan lain-lain).

Pati adalah karbohidrat yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan

untuk persediaan bahan makanan. Pati merupakan butiran atau granula

yang berwarna putih mengkilat, tidak berbau serta tidak mempunyai rasa.

Pati pada dasarnya merupakan polimer glukosa dengan ikatan 1,4 α

glikosidik. Sifat dari berbagai macam pati tidak sama, tergantung dari

panjang rantai karbonnya (Winarno, 1989). Dilihat dari susunan kimianya,

pati adalah polimer dari glukosa atau maltosa. Unit terkecil di dalam rantai

pati adalah glukosa yang merupakan hasil proses fotosintesa di dalam

bagian tubuh tumbuh-tumbuhan yang mengandung klorofil

(Tjokroadikoesoemo, 1986).  

Dalam bentuk aslinya, pati merupakan butir-butir kecil yang

disebut granula pati. Granula pati mempunyai ukuran, bentuk,

keseragaman dan bentuk hilum yang khas dan berbeda-beda tergantung

dari jenis patinya, sehingga dapat digunakan untuk identifikasi jenis pati.

Dalam granula, campuran dari molekul struktur linear dan bercabang,

tersusun secara radial dalam sel yang konsentrik dan membentuk cincin

dan lamella. Terbentuknya lamella dalam pati, diduga sebagai akibat dari

adanya pelapisan molekul pada granula, sedangkan hilum merupakan titik

dari mulai berkembangnya granula. Sifat fisik dan komposisi kimia

berbagai jenis granula pati yakni sebagai berikut:

Ekstraksi Pati

Sumber pati dapat diperoleh dari umbi-umbian, biji-bijian serta bagian

batang tanaman. Umbi merupakan bagian tanaman yang berupa akar atau

batang sebagai tempat untuk menyimpan cadangan makanan. Akar dan

batang yang berfungsi khusus untuk menyimpan cadangan makanan akan

membengkak, memiliki sejumlah besar parenkim yang sel-selnya penuh

dengan cadangan makanan. Akibat hal tersebut maka terjadi dominasi sel-

sel parenkim pada xylem dan floem sekundernya. Selama terjadi proses

pembengkakan umbi, diikuti pula dengan peningkatan konsentrasi pati dan

terjadi penurunan kadar air dalam pati. Biji-bijian sumber pati menyimpan

cadangan makanan pada endosperm. Penggilingan biji-bijian secara kering

akan menghasilkan tepung, sedangkan pati merupakan produk biji-bijian

yang diekstrak dengan cara penggilingan basah.

Pati dan tepung secara visual terlihat sama yaitu berupa serbuk dan

berwarna putih akan tetapi sebenarnya berbeda, baik secara fisik, kimia

dan proses pembuatannya. Perbedaan proses pembuatannya terletak pada

proses ekstraksi, dimana untuk menghasilkan pati perlu proses ekstraksi.

Proses ekstraksi pati diawali dengan pengupasan bahan baku pati

seperti ubi kayu lalu dicuci sampai kotoran hilang. Pencucian harus

diperhatikan dan harus dilakukan dengan bersih karena pencucian yang

tidak bersih akan mempengaruhi kandungan pati. Semakin banyak zat

pengotor yang terbawa pada proses pembuatan pati maka kemurnian pati

akan semakin rendah. Tahap setelah pencucian bahan baku pati yaitu

pemarutan. Tahap pemarutan yaitu tahap dimana proses penghancuran

bahan baku pati dilakukan. Pentingnya tahap ini yaitu untuk mengecilkan

ukuran dan memecah ukuran granula pati sehingga memudahkan tahap

selanjutnya yaitu ekstraksi.  Tahap ekstraksi dilakukan untuk memisahkan

ampas yang berupa serat-serat dan kotoran. Pada tahap ini menghasilkan

bubur pati, yang selanjutnya dilakukan pengepresan. Dengan adanya

pengepresan maka akan terpisah antara ampas dan suspensi pati. Suspensi

pati diendapkan sehingga didapatkan endapan pati. Endapan pati kemudian

dikeringkan dan digiling. Hasil penggilingan tersebut dinamakan pati.

Komponen Penyusun Pati

Granula pati tidak terdapat dalam keadaan murni, tetapi bercampur

dengan bahan-bahan kimia lain seperti asam lemak dan senyawa fosfor.

Greenwood (1975) mengemukakan bahwa granula pati tersusun oleh tiga

komponen utama yaitu amilosa, amilopektin dan bahan antara yang

merupakan komponen minor berupa lemak dan protein. Secara umum

granula pati biji-bijian mengandung bahan antara yang lebih banyak bila

dibandingkan dengan granula pati umbi-umbian dan umbi batang.

Pati terdiri dari komponen mayor dan komponen minor. Komponen

mayor yaitu komponen pati dengan jumlah yang besar yaitu kandungan

amilosa dan amilopektin. Komponen minor yaitu komponen yang

terkandung pada pati dengan jumlah kecil.

Amilosa dan Amilopektin

Menurut Winarno (1997) Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat

dipisahkan dengan air panas. Fraksi yang larut dalam air disebut amilosa

sedangkan yang tidak larut disebut amilopektin. Amilosa merupakan rantai

lurus dari D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan -(1,4) glikosidik

dengan struktur cincin puranosa, oleh karena itu heksosa yang mengalami

pengulangan adalah unit glukosa. Menurut Hizukuri (1996) amilosa

merupakan rantai lurus D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan -1,4-

D-glukosidik. Panjang rantai lurus tersebut adalah antara 250-2000 unit

glukosa dengan bobot molekul antara 40.000-340.000.

Amilopektin mempunyai struktur dengan ikatan bercabang yang lebih

banyak, terdiri dari amilosa rantai pendek dengan derajat polimerisasi

antara 10 sampai 60 unit glukosa. Setiap unit dihubungkan dengan ikatan

α-(1-6) glikosidik. Glukosa dengan ikatan α-(1-6) merupakan titik

percabangan molekul amilopektin dan jumlahnya sekitar 5% unit glukosa

dalam amilopektin (Swinkels, 1985). Menurut Haryanto dan Pangloli

(1992) glukosa yang berada dalam amilopektin mencapai jumlah yang

besar yaitu 5000-40.000 unit sebanding dengan berat molekulnya antara

800.000 sampai jutaan.

Harsanto (1986) menjelaskan bahwa rasio amilosa dan amilopektin

akan mempengaruhi sifat-sifat pati itu sendiri. Apabila kadar amilosa lebih

tinggi maka pati akan bersifat kering, kurang lekat dan cenderung

menyerap air banyak (higroskopik). Menurut Tjokroadikoesoemo (1986)

sifat amilopektin yang disukai oleh pengolahan pangan yaitu (1) sangat

jernih, sehingga dalam bentuk pasta, amilopektin menunjukkan

kenampakan yang sangat jernih sehingga sangat disukai karena dapat

mempertinggi mutu penampilan dari produk akhir. (2) mudah

menggumpal. (3) memiliki daya pemekat yang tinggi. (4) sifat pasta yang

tidak mudah pecah atau rusak. Pada suhu normal atau lebih rendah, pasta

tidak mudah kental dan pecah (retak-retak). Dibandingkan dengan pati

biasa, stabilitas amilopektin pada suhu amat rendah juga lebih tinggi. (5)

suhu gelatinisasi lebih rendah.

Amilopektin juga memiliki sifat yang kurang disukai yaitu sifat yang

sangat kohesif, viskositas tinggi serta mudah rusak jika mendapat

perlakuan panas dan asam. Untuk menghilangkan sifat yang kurang

menyenangkan maka pati diberi perlakuan kimia tertentu sehingga

mengalami modifikasi.

Komponen Minor

Lipid (Internal Lipid)

Komponen ini berikatan dengan molekul lain misalnya fosfolipid,

sehingga lipid dari pati sangat sulit diekstrak berbentuk polar lipid.

Protein

Klasifikasi protein yang terdapat pada pati berdasarkan kelarutannya

yaitu albumin yang larut dalam air, prolamin yang larut dalam alkohol 70

%,  globulin yang tidak larut dalam air dan larut dalam larutan garam,

glutelin yang larut dalam asam atau basa. Protein ini terdapat dalam pati

walaupun dalam jumlah yang sedikit.

Gelatinisasi Pati

Granula pati tidak larut dalam air dingin, tetapi membengkak dalam air

hangat. Naiknya suhu pemanasan akan meningkatkan pembengkakan

granula pati. Pembengkakan granula pati menyebabkan terjadinya

penekanan antara granula satu dengan yang lainnya. Pada awal

pemanasan, pembengkakan granula bersifat reversible yaitu sifat dari

granula yang dapat kembali ke bentuk semula. Pembengkakan granula

akan bersifat irreversible (tidak dapat balik) ketika telah melewati suhu

tertentu. Gelatinisasi yaitu proses dimana pembengkakan granula pati

tidak dapat kembali ke bentuk semula, sedangkan suhu yang terlewati

sehingga granula pati tidak dapat kembali disebut suhu gelatinisasi.

Suhu gelatinisasi pati berbeda-beda tergantung dari sifat dan jenis pati.

Pada proses gelatinisasi terjadi pengrusakan ikatan hidrogen yang

berfungsi untuk mempertahankan struktur dan integritas granula pati.

Kerusakan integritas dan granula pati menyebabkan granula menyerap air,

sehingga sebagian fraksi terpisah dan masuk ke dalam medium. Sesudah

pengrusakan granula selesai maka viskositas pati akan menurun.

Proses gelatinisasi juga akan berpengaruh terhadap struktur heliks dari

polimer glukosa, sehingga terjadi perubahan dimana air yang diserap akan

berikatan. Akibat dari hal tersebut maka granula pati akan kehilangan

struktur heliksnya. Perubahan-perubahan yang terjadi selama proses

gelatinisasi, granula pati akan mengalami hidrasi dan mengembang,

molekul amilosa larut, kekuatan ikatan di dalam granula pati berkurang

yang diikuti dengan semakin kuatnya antar granula, peningkatan

viskositas, kejernihan pasta semakin meningkat dan granula pati akan

kehilangan sifat birefringence  yaitu sifat dimana pati akan menghantarkan

cahaya terpolarisasi.

2. Modifikasi Pati

1. Modifikasi Pati → Pati termodifikasi (pati pregelatinisasi) (Mita

Maharani Bahriah – 1305741)

Tepung Pregelatinisasi adalah tepung yang mengalami proses

gelatinisasi dengan perebusan (parboiling) dan selanjutnya

dikeringkan, sehingga memperbaiki kualitas, sifat reologi dan pasta

tepung. Pemanasan suspense tepung, yang diikuti oleh pengeringan,

menghasilkan produk yang swellable dalam air dingin dan

menghasilkan pasta saat dipanaskan. Produk ini biasanya digunakan

dalam makanan instan, seperti pudding, dan sebagai bahan

pengembang (belitz).

Temperatur merupakan salah satu faktor penting yang

mempengaruhi proses pregelatinisasi. Jika pati tidak dipanaskan pada

temperatur yang sesuai maka derajat pengembangan granula pati tidak

tepat dan tidak memberikan sifat yang diinginkan (Hapsari, 2007).

Pemanasan menyebabkan lemahnya ikatan hidrogen dalam

granula, sehingga granula yang telah membengkak memiliki ukuran

yang besar dan bersifat irreversibel. Ketika dilakukan proses

pengeringan tepung yang telah tergelatinisasi, air mudah lepas dari

ikatan hidroksil sehingga kadar air sedikit menurun.

Menurut Kenneth, Leon and J Peter (1991) dalam Hapsari (2007)

penggunaan panas yang terus meningkat menyebabkan ikatan

hidrogen intermolukuler antara rantai amilosa dan rantai cabang

amilopektin mulai melemah, sehingga granula pati mengembang

secara cepat. Granula yang telah mengembang mempunyai struktur

yang lebih lunak dan bersifat irreversibel.

Ikatan hidrogen intramolekuler berfungsi mempertahankan struktur

integritas granula pati. Proses pengeringan kembali pati yang telah

mengalami gelatinisasi, akan memudahkan terlepasnya air yang terikat

didalam granula pati (Hapsari, 2007).

Tepung yang mengalami pre gelatinisasi dengan perebusan atau

(parboling) telah mengalami perubahan struktur ikatan dan bentuk

granula. Ikatan hidrogen antara amilosa dan amilopektin melemah

karena adanya pemanasan awal. Gelatinisasi mengakibatkan dehidrasi

dan konversi dari bentuk amarphous amilosa ke bentuk helik. Bentuk

helik menjadi bagian yang lemah dari kristal granula pati. Menurut

Zallie (1988) dalam Hapsari (2007) temperatur gelatinisasi

dipengaruhi oleh kuat lemahnya ikatan di dalam granula.

Menurut Light (1999) dalam Hapsari (2007), pregelatinisasi

merupakan salah satu teknik modifikasi fisik yang dapat mengatur

ukuran partikel. Annison dan Topping (2000) dalam Hapsari (2007)

menyatakan bahwa gelatinisasi terdiri dari dua tahap proses yaitu

suspensi pati yang dipanaskan pada suhu 60-700C sebagian granula

akan mengembang. Ketika suhu dinaikkan menjadi 900C granula akan

mengembang seluruhnya dan kehilangan bentuknya, meskipun pati

masih terdiri dari suatu fragmen yang melingkupinya.

2. Modifikasi pati → Tepung pra-masak termodifikasi (Juliana M Nur

– 1306948)

Tepung pra masak termodifikasi merupakan cara mendapatkan

rendemen pati dengan cara pendinginan yang dilakukan untuk

menggelatinisasi pati yang terdapat pada suatu bahan.

Maquenne (1993) dalam Jacobson and BeMiller (1998)

menemukan pengaruh suhu terhadap tingkat retrogradasi pati, dimana

kecepatan retrogradasi akan bertambah dengan semakin rendahnya

suhu. Makin rendah suhu, makin cepat proses retrogradasi dan makin

banyak pati.

Swelling Power (Winni Trinita Maulandhiyani – 1304693)

Swelling power merupakan kenaikan volume dan berat

maksimum pati selama mengalami pengembangan di dalam air. Swelling

power menunjukkan kemampuan pati untuk mengembang dalam air.

Swelling power yang tinggi berarti semakin tinggi pula kemampuan pati

mengembang dalam air. Nilai swelling power perlu diketahui untuk

memperkirakan ukuran atau volume wadah yang digunakan dalam proses

produksi sehingga jika pati mengalami swelling, wadah yang digunakan

masih bisa menampung pati tersebut (Suriani, 2008).

Swelling power dan kelarutan terjadi karena adanya ikatan

nonkovalen antara molekul-molekul pati. Bila pati dimasukkan ke dalam

air dingin, granula pati akan menyerap air dan membengkak. Namun

demikian, jumlah air yang terserap dan pembengkakannya terbatas hanya

mencapai 30% (Winarno, 2002). Ketika granula pati dipanaskan dalam air,

granula pati mulai mengembang (swelling). Swelling terjadi pada daerah

amorf granula pati. Ikatan hidrogen yang lemah antar molekul pati pada

daerah amorf akan terputus saat pemanasan, sehingga terjadi hidrasi air

oleh granula pati. Granula pati akan terus mengembang, sehingga

viskositas meningkat hingga volume hidrasi maksimum yang dapat dicapai

oleh granula pati (Swinkels, 1985). 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. Semakin tinggi suhu maka semakin banyak

molekul pati yang akan keluar dari granula pati. Selama pemanasan akan

terjadi pemecahan granula pati, sehingga pati dengan kadar amilosa lebih

tinggi, granulanya akan lebih banyak mengeluarkan amilosa (Fleche,

1985). Selain itu, Mulyandari (1992) juga melaporkan selama pemanasan

akan terjadi pemecahan granula pati, sehingga pati dengan kadar amilosa

lebih tinggi, granulanya akan lebih banyak mengeluarkan amilosa.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

(Isnaeni Apriliani - 1305572)

3.1. Waktu dan Tempat Praktikum

Pada praktikum mata kuliah Teknologi Pengolahan Serealia, kacang, dan

Umbi-umbian mengenai “Ekstraksi Pati Alami dan Modifikasi Pati”

dilaksanakan pada hari Rabu, 15 April 2015 bertempat di Laboratorium

Pendidikan Teknologi Agroindustri Fakultas Pendidikan Teknologi dan

Kejuruan Universitas Pendidikan Indonesia.

3.2. Alat dan Bahan

Ekstraksi Pati Alami

Alat-alat yang digunakan dalam proses ekstraksi pati alami

diantaranya adalah oven, ayakan tyler, grinder, baskom, kain kasa, dan

saringan. Sementara itu bahan-bahan yang digunakan dalam proses

ekstraksi pati alami adalah singkong dan ubi jalar.

Modifikasi Pati

Alat-alat yang digunakan dalam proses modifikasi pati diantaranya

adalah kompor listrik, beker glass, oven, grinder, ayakan tyler, hot plate,

penangas air, baskom, kain kasa, kulkas, alat pengaduk, termometer,

statip, water bath, dan loyang. Sementara itu bahan-bahan yang digunakan

dalam proses modifikasi pati adalah singkong dan ubi jalar.

3.3. Prosedur Kerja

Ekstraksi Pati Alami (cara basah)

Umbi

Penimbangan

Pengupasan

Pencucian

Kulit umbi

Penimbangan

Pengecilan ukuran

Perlakuan terhadap umbi tertentu (talas, gadung, suweg, porang)

Pencucian

Ekstraksi umbi : air (1 : 4)

Pengendapan 6-24 jam

Penyaringan Pati

Lakukan sebanyak dua kali

Pengeringan pati (55°C, 6-14 jam) ((55Type equation here .

Pengayakan (100 mesh)

Pati kering alami

Ekstraksi Pati Alami (cara kering)

Penimbangan

Pengupasan

Pencucian

Kulit umbi

Penimbangan

Pengecilan ukuran

Perlakuan terhadap umbi tertentu (talas, gadung, suweg, porang)

Pencucian

Pengeringan (55°C, 6-14 jam) jam)

Penghancuran (grinder)

Pengayakan (60-100 mesh) Tepung

Ekstraksi pati tepung : air (1 : 5 ) 3-6 jam ((55Type equation here .

Pengeringan pati (55°C, 3-10 jam)

Umbi

Rendam dalam air

Pati Termodifikasi (pati pregelatinisasi)

Pati kering alami

60-80% Pati hasil ekstraksi

Pensuspensian pati dengan aquades (20% b/v)

Pemanasan suspensi pati (hot plate 60-80°C) samapai viskositas meningkat

Pendinginan selama 1 jam pada suhu ruang

Penyimpanan (4°C, 24 jam)

Thawing (2 jam)

Pengeringan (55°C, 4-10 jam)

Penghancuran (grinder)

Pengayakan (60-100 mesh)

Pati termodifikasi

Tepung Pra Masak Termodifikasi

Penimbangan

Pengupasan

Pencucian

Kulit umbi

Penimbangan

Pengecilan ukuran

Perlakuan terhadap umbi tertentu (talas, gadung, suweg, porang)

Pencucian

Perebusan (100°C, 30 menit)

Pendinginan pada suhu ruang selama 1 jam

Thawing (2 jam)

Pengeringan (55°C, 10-24 jam)

Umbi

Penyimpanan (4°C, 24 jam)

Swelling Power 0,1 gram sampel tepung/pati

(

Pemasukan kedalam tabung reaksi+ 10 ml aquades

Pemanasan dalam water bath (70°C, 30 menit)

diaduk secara kontinyu dan

dipanaskan secaraperiodik

Pemisahan supernatan dengan cairannya

Sentrifugasi (2500 rpm, 20 menit)

Didekantasi Pasta

Penimbangan pasta

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengamatan (Yanni Handayani - 1306681)

Atribut Pengamatan

Pati Singkong Pati Ubi JalarPati termodifikasi (pregelatinisasi)

Tepung pra masak (modifikasi)

Ekstraksi kering

Ekstraksi basah

Ekstraksi kering

Ekstraksi basah

Singkong Ubi Jalar Singkong Ubi Jalar

Rendemen (%)95,2 g2000 g

x100 %=4,76 %200,6 g1650 g

x100 %=12,158 %63 g2000 g

x100 %=3,15 %74,4067 g1700 g

x100 %=4,3769%8,1885 % 65,40% 109,2323%118,2g1000 g

x100 %=11,82%

dalam 1000 gram

Warna/ dejarat putih

++

Putih

++

Putih

-

Orange-krem

-

Krem

Putih-krem

--

Coklat

++

Kuning

+

Kuning

Aroma

-

Tidak beraroma

++

Aroma tepung

++

Aroma ubi

++

Aroma tepung

+++ Aroma

singkongAroma ubi

++

aroma singkong

rebus

Aroma tepung ubi +

+

Tekstur (mesh) 100 100 80 80 100 60 100 100

Swelling power (%)

3,1473 g0,1 g

x100 %=3147,3 %3,5413 g0,1 g

x100 %=3541,3 %0,8159 g0,1034 g

x100 %=789,07 %2,5781 g0,1262 g

x100 %=2042,87 %3929,417%

1652,8672%3,0922 g0,103 g

x 100 %=3002,14 %1,6799 g0,1049 g

x100 %=1601,43 %

Gambar bentuk/struktur

granula patiTerlampir Terlampir Terlampir Terlampir Terlampir Terlampir Terlampir Terlampir

4.2. Pembahasan

Nama : Amalia Dwi Lestari

NIM : 1301107

Pati merupakan butiran atau granula yang berwarna putih mengkilat, tidak

berbau serta tidak mempunyai rasa. Pati pada dasarnya merupakan polimer

glukosa dengan ikatan 1,4 α glikosidik. Sifat dari berbagai macam pati tidak sama,

tergantung dari panjang rantai karbonnya (Winarno, 1989).

Pati merupakan campuran dari amilosa dan amilopektin yang tersusun di

dalam granula pati. Amilosa merupakan polimer linier yang mengandung

500-2000 unit glukosa yang terikat oleh ikatan Į-(1,4) sedangkan amilopektin

selain mengandung ikatan Į-(1,4) juga mengandung ikatan Į-(1,6) sebagai titik

percabangannya ( Smith, 1982; Swinkels, 1985; Pomeranz, 1991).

Dalam praktikum ekstraksi pati dan modifikasi pati yang dilakukan pada

15 April di laboratorium teknologi pengolahan hasil pertanian prodi Pendidikan

Teknologi Agroindutri FPTK UPI, dilakukan beberapa percobaan yakni

pembuatan pati alami cara basah dan cara kering, pati tergelatinisasi, dan pati

pramasak yang bahan bakunya yakni singkong dan ubi jalar.

1. Ekstraksi Pati

Sumber pati dapat diperoleh dari umbi-umbian, biji-bijian serta bagian

batang tanaman. Umbi merupakan bagian tanaman yang berupa akar atau

batang sebagai tempat untuk menyimpan cadangan makanan. Akar dan

batang yang berfungsi khusus untuk menyimpan cadangan makanan akan

membengkak, memiliki sejumlah besar parenkim yang sel-selnya penuh

dengan cadangan makanan. Akibat hal tersebut maka terjadi dominasi sel-sel

parenkim pada xylem dan floem sekundernya. Selama terjadi proses

pembengkakan umbi, diikuti pula dengan peningkatan konsentrasi pati dan

terjadi penurunan kadar air dalam pati.

Adapun proses pengekstrakan pati yang dilakukan dengan bahan umbi-

umbian, yakni proses ekstraksi pati diawali dengan pengupasan bahan baku

pati seperti ubi kayu lalu dicuci sampai kotoran hilang. Pencucian harus

diperhatikan dan harus dilakukan dengan bersih karena pencucian yang tidak

bersih akan mempengaruhi kandungan pati. Semakin banyak zat pengotor

yang terbawa pada proses pembuatan pati maka kemurnian pati akan semakin

rendah. Tahap setelah pencucian bahan baku pati yaitu pemarutan. Tahap

pemarutan yaitu tahap dimana proses penghancuran bahan baku pati

dilakukan. Pentingnya tahap ini yaitu untuk mengecilkan ukuran dan

memecah ukuran granula pati sehingga memudahkan tahap selanjutnya yaitu

ekstraksi.  Tahap ekstraksi dilakukan untuk memisahkan ampas yang berupa

serat-serat dan kotoran. Pada tahap ini menghasilkan bubur pati, yang

selanjutnya dilakukan pengepresan. Dengan adanya pengepresan maka akan

terpisah antara ampas dan suspensi pati. Suspensi pati diendapkan sehingga

didapatkan endapan pati. Endapan pati kemudian  dikeringkan dan digiling.

Hasil penggilingan tersebut dinamakan pati.

Dalam melakukan proses ekstraksi, ada beberapa jenis umbi-umbian yang

harus melakukan pretreatment terlebih dahulu, hal ini dikarenakan pada

beberapa jenis umbi-umbian memiliki kandungan racun yang apabila

termakan oleh kita akan menyebabkan keracunan. Sebagai contoh, bahan

baku singkong memiliki racun yang berupa HCN atau asam sianida. Dalam

hal ini, asam sianida direduksi terlebih dahulu dengan pencucian yang bersih.

HCN dalam singkong lebih banyak terdapat di kulitnya dibanding dengan

dagingnya. Namun bila pencucian tidak bersih, dikhawatirkan kandungan

HCN masih ada pada singkong bagian dagingnya. Sehingga pencucian yang

bersih dan pemanasan dapat mereduksi HCN yang terdapat pada singkong.

Rasa singkong ada yang sedikit manis dan ada yang sedikit pahit tergantung

kandungan racun glukosida yang dapat membentuk asam sianida.

a. Randemen

Dalam praktikum ini, dilakukan penghitungan randemen pati singkong dan

pati ubi jalar dengan dua perlakukan yang berbeda, didapatkan hasil sebagai

berikut:

Pati Singkong Pati Ubi Jalar

Ekstraksi Ekstraksi basah Ekstraksi Ekstraksi basah

kering kering

95,2 g2000 g

x100 %=4,76 %200,6 g1650 g

x100 %=12,158 %63 g2000 g

x100 %=3,15 %74,4067 g1700 g

x100 %=4,3769%

Tabel 1.1 Rendemen Pati singkong dan Pati Ubi jalar

Rendemen merupakan berat pati yang lolos pengayakan perberat sampel

yang digunakan kemudian dipresentasekan. Dari hasil tersebut, didapatkan

bahwa rendement pati yang tinggi nilainya yakni dengan perlakukan ekstraksi

cara basah.

b. Warna

Dalam pengamatan warna, dapat dilihat bahwa warna pati yang terbentuk

yakni:

Pati Singkong Pati Ubi Jalar

Ekstraksi

kering

Ekstraksi

basah

Ekstraksi

kering

Ekstraksi

basah

++

Putih

++

Putih

-

Orange-krem

-

Krem

Tabel 1.2 warna pati singkong dan pati ubi jalar

Adanya perbedaan warna yang dihasilkan dari pati tersebut dikarenakan

kandungan pigmen pada jenis umbi yang berbeda. Adanya warna orange

kream yang terbentuk, dikarenakan adanya kandungan betakaroten. Selain itu

terdapat beberapa warna pada umbi jalar yakni ungu, kuning, merah, putih

dan adapula warna jingga pada ubi jalar yang memberi isyarat akan tingginya

kandungan senyawa lutein, zeaxantin, pasangan antioksidan karotenoid.

Keduanya termasuk pigmen warna sejenis klorofil merupakan pembentuk

vitamin A. Lutein dan zeaxantin merupakan senyawa aktif yang memiliki

peran penting menghalangi proses perusakan sel. Sedangkan pati singkong

memiliki warna putih pati.

c. Aroma dan tekstur

Pati singkong dan pati ubi jalar memiliki aroma khas umbi dan tekstur

yang halus. Aroma yang dihasilkan dari umbi tersebut dikarenakan senyawa

volatil. Adanya aroma yang berkurang dkarenakan adanya penguapan

senyawa volatile pada saat proses ekstraksi. Adanya tekstur halus didapatkan

dari hasil ayakan yang digunakan dengan satuan mesh. Adanya tingkat

kehalusan dari pati tersebut merupakan jumlah pati yang lolos saringan

dengtan ukuran tertentu.

Atribut

Pengamata

n

Pati Singkong Pati Ubi Jalar

Ekstraksi

kering

Ekstraksi

basah

Ekstraksi

kering

Ekstraksi

basah

Aroma-

Tidakberaroma

++

Aroma

tepung

++

Aroma ubi

++

Aroma

tepung

Tekstur

(mesh)100 100 80 80

Tabel 1.3 aroma dan tekstur pati singkong dan pati ubi jalar

d. Swelling power

Swelling power dipengaruhi oleh kemampuan molekul pati untuk

mengikat air melalui pembentukan ikatan hidrogen. Setelah gelatinisasi ikatan

hidrogen antara molekul pati terputus dan digantikan oleh ikatan hidrogen

dengan air. Sehingga pati dalam tergelatinisasi dan granula-granula pati

mengembang secara maksimal. Proses mengembangnya granula pati ini

disebabkan karena banyaknya air yang terserap kedalam tiap granula pati dan

granula pati yang mengembang tersebut mengakibatkan swelling power

menjadi meningkat. Dari hasil pengamatan yang dilakukan, nilai swelling

power yang tertinggi didapatkan dengan cara ekstraksi basah.

Pati Singkong Pati Ubi Jalar

Ekstraksi kering Ekstraksi basah Ekstraksi kering Ekstraksi basah

3,1473 g0,1 g

x100 %=3147,3 %3,5413 g0,1g

x100 %=3541,3 %0,8159 g0,1034 g

x100 %=789,07 %2,5781 g0,1262 g

x100 %=2042,87 %

Tabel 1.4 uji swelling ekstraksi pati singkong dan pati ubi jalar

e. Granula pati

Granula pati mempunyai ukuran, bentuk, keseragaman dan bentuk hilum

yang khas dan berbeda-beda tergantung dari jenis patinya, sehingga dapat

digunakan untuk identifikasi jenis pati. Dalam granula, campuran dari

molekul struktur linear dan bercabang, tersusun secara radial dalam sel yang

konsentrik dan membentuk cincin dan lamella. Terbentuknya lamella dalam

pati, diduga sebagai akibat dari adanya pelapisan molekul pada granula,

sedangkan hilum merupakan titik dari mulai berkembangnya granula.

Pati singkong ekstraksi kering

kelompok 2

Bentuk granula: Bulat tak beraturan

Pati singkong ekstraksi basah

kelompok 1

Bentuk granula: Bulat tak beraturan

Pati ubi jalar ekstraksi kering

kelompok 6

Bentuk granula: Bulat tak beraturan

Pati ubi jalar ekstraksi basah

kelompok 5

Bentuk granula: Bulat tak beraturan

Gambar 1.1 granula pati singkong dan pati ubi jalar

Dari gambar 1.1 terlihat bahwa bentuk granula pati singkong dan ubi jalar

berbeda. Granula pati ubi jalar memiliki bentuk polygon sedangkan granula

pati singkong memiliki bentuk bulatan oval. Hal ini dapat disesuaikan dengan

literature yang ada bahwa granula pati ubi jalar memiliki bentuk polygon dan

pati singkong berbentuk oval.

Gambar 1.2 sifat fisik dan komposisi kimia berbagai jenis granula pati

2. Pati Termodifikasi

Dalam percobaan ini, dilakukan dua percobaan yakni percobaan

pembuatan pati termodifikasi (pragelatinisasi) dan pati pra masak

(modifikasi). Pati dapat dimodifikasi untuk menghasilkan sifat-sifat pati yang

diinginkan yang berkaitan dengan produk yang akan dihasilkan. Pati yang

telah mengalami modifikasi disebut pati termodifikasi (modified starch).

Menurut Fleche (1985) pati termodifikasi adalah pati yang gugus

hidroksilnya telah diubah melalui suatu reaksi (esterifikasi, eterifikasi atau

oksidasi) atau dengan mengganggu struktur asalnya. Glicksman (1969)

mengatakan bahwa pati termodifikasi yaitu pati yang diberi perlakuan tertentu

dengan tujuan untuk menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki

sifat sebelumnya atau untuk merubah beberapa sifat lainnya. Perlakuan ini

dapat mencakup panggunaan panas, asam, alkali, zat pengoksidasi atau bahan

kimia lainnya yang akan menghasilkan gugus kimia baru dan atau perubahan

bentuk, ukuran serta struktur molekul pati.

Pregelatinisasi merupakan teknik modifikasi pati secara fisik yang paling

sederhana yang dilakukan dengan cara memasak pati di dalam air sehingga

tergelatinisasi sempurna, kemudian mengeringkan pasta pati yang dihasilkan

dengan menggunakan spray dryer atau drum dryer. Karena sudah mengalami

gelatinisasi, maka pati pregelatinisasi tidak lagi memiliki penampakan

granula pati. Pati pregelatinisasi bersifat instan, dimana dapat larut dalam

dalam air dingin (cold water soluble). Di samping itu, pati pregelatinisasi

memiliki viskositas yang lebih rendah dibanding pati yang tidak

dipregelatinisasi. Pati pregelatinisasi di antaranya dapat digunakan untuk

formulasi makanan bayi dan pudding.

Dari percobaan yang dilakukan dalam pembuatan pati modifikasi yakni

pati pregelatinisasi dan tepung pramasak didapatkan hasil pada tabel 2.1

Atribut Pati termodifikasi Pati pramasak

Pengamatan(pregelatinisasi) (modifikasi)

Singkong Ubi Jalar Singkong UbiJalar

Rendemen (%) 8,1885 % 65,40% 8,1885 % 65,40%

Warna/ dejarat

putihPutih-krem

--

CoklatPutih-krem

--

Coklat

Aroma+++ Aroma

singkongAroma ubi

+++ Aroma

singkongAroma ubi

Tekstur (mesh) 100 60 100 60

Swelling power (%) 3929,417% 1652,8672% 3929,417% 1652,8672%

Tabel 2.1 pengamatan pati pregelatinisasi dan pati pramasak

Dapat dilihat dari hasil percobaan yang dilakukan, rendemen yang

dihasilkan nilai paling tinggi pada ubi jalar, namun pada pengujian swelling

power didapatkan nilai paling tinggi yaitu pada singkong. Hal ini

menunjukkan bahwa daya serap air lebih baik pada pati yang termodifikasi

dengan bahan baku singkong.

Pada pengamatan granula pati yang terbentuk didapatkan hasil yang

berbeda-beda. Granula pati tidak larut dalam air dingin, tetapi membengkak

dalam air hangat. Naiknya suhu pemanasan akan meningkatkan

pembengkakan granula pati. Pembengkakan granula pati menyebabkan

terjadinya penekanan antara granula satu dengan yang lainnya. Pada awal

pemanasan, pembengkakan granula bersifat reversible yaitu sifat dari granula

yang dapat kembali ke bentuk semula. Pembengkakan granula akan bersifat

irreversible (tidak dapat balik) ketika telah melewati suhu tertentu.

Gelatinisasi yaitu proses dimana pembengkakan granula pati tidak dapat

kembali ke bentuk semula, sedangkan suhu yang terlewati sehingga granula

pati tidak dapat kembali disebut suhu gelatinisasi. Menurut Swinkels (1985)

jika granula pati dipanaskan dan akan tercapai pada suhu dimana pada saat itu

akan terjadi hilangnya sifat polarisasi cahaya pada hilum, mengembangnya

granula pati yang bersifat tidak dapat kembali disebut dengan gelatinisasi.

Patitermodifikasi

(pregelatinisasi) Singkong

Patitermodifikasi

(pregelatinisasi) Ubijalar

Patipramasak (modifikasi)

singkong

Patipramasak (modifikasi)

ubijalar

Gambar 2.1 granula pati termodifikasi

Dari hasil pengamatan tersebut, dapat dilihat bahwa bentuk granula pati

tidak berbentuk oval maupun polygon seperti ekstraksi pati sebelumnya. Hal

ini dikarenakan amilosa dan amilopektin didalam granula pati dihubungkan

dengan ikatan hydrogen, apabila granula pati dipanaskan didalam air, maka

energy panaas akan menyebabkan ikatan hydrogen terputus dan air masuk

kedalam granula pati. Air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan

hydrogen dengan amilosa dan amilopektin. Meresapnya air kedalam granula

menyebabkan terjadinya pembengkakan granula pati sehingga ukuran granula

akan meningkat sampai batas tertentu sebelum akhirnya granula pati tersebut

pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian amilisa dan sedikit

amilopektin berdifusi keluar. Proses inilah yang disebut gelatinisasi.

Sumber :

Anonim. Karbohidrat . [Online]. Tersedia di

https://docs.google.com/document/d/1q5E889rMKc73MVf1pvh6ZQbl5xir

KyHUDPegGccp18c/edit?hl=en&pli=1 diakses pada April 2015

Halim, M. 2015. Tepung dan Pati. [Online]. Tersedia di

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/42929/4/Chapter%20II.pdf

diakses pada april 2015

Kalsum, Nurbani dan Surfiana. Karakteristik Dekstrin dari Pati Ubi Kayu yang

Diproduksi dengan Metode Pragelatinisasi Parsial. Jurnal Penelitian

Pertanian Terapan Vol. 13 (1): 13-23

Kusnandar, Feri. 2010. Teknologi Modifikasi Pati dan Aplikasinya di Industri

Pangan. [Online]. Tersedia di http://itp.fateta.ipb.ac.id/id/index.php?

option=com_content&task=view&id=111&Itemid=94 diakses pada april

2015

Lase, VA. 2013. Ubi jalar. [Online]. Tersedia di

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/37667/4/Chapter%20II.pdf

diakses pada april 2015

Widyaastuti, Endrika. 2012. Modifikasi Pati. [Online]. Tersedia di

https://endrikawidyastuti.files.wordpress.com/2012/03/modifikasi-pati1.pdf

diakses pada April 2015

Nama : Isnaeni Apriliani

NIM : 1305572

Ubi jalar merupakan tanaman yang banyak ditemukan di pasar dengan harga

relatif murah. Kita mengenal ada beberapa jenis ubi jalar. Jenis yang paling umum

adalah ubi jalar putih, merah, ungu, kuning atau orange. Kelebihan dari ubi jalar

yang berwarna yaitu mengandung antioksidan yang kuat untuk menetralisir

keganasan radikal bebas penyebab penuaan dini dan pencetus penyakit degeneratif

seperti kanker dan jantung. Zat gizi lain yang banyak terdapat dalam ubi jalar

adalah energi, vitamin C, vitamin B6 (piridoksin) yang berperan penting dalam

kekebalan tubuh. Kandungan mineralnya dalam ubi jalar seperti fosfor, kalsium,

mangan, zat besi dan serat yang larut untuk menyerap kelebihan lemak/kolesterol

dalam darah (Reifa, 2005).

Ubi jalar memiliki prospek dan peluang yang cukup besar sebagai bahan

baku industri pangan. Perkembangan pemanfaatannya dapat ditingkatkan dengan

cara penerapan teknologi budidaya yang tepat dalam upaya peningkatan

produktivitas serta tersedianya jaminan pasar yang layak. Peningkatan produksi

ubi jalar tersebut harus diikuti dengan teknologi pengolahan yang dapat

menumbuhkan agroindustri ubi jalar. Oleh karena itu, dalam praktikum kali ini

kami mencoba mengekstraksi pati alami dan pati termodifikasi berbahan dasar ubi

jalar sebagai bentuk diversifikasi ubi jalar.

Sampel yang kami gunakan dalam praktikum kali ini adalah ubi jalar

oranye. Ubi jalar oranye merupakan salah satu umbi-umbian yang memiliki

kandungan senyawa fungsional yaitu betakaroten. Menurut Depkes RI (1981)

dalam Ditjen Bina Produksi Tanaman Pangan (2002), vitamin A pada ubi jalar

memiliki kandungan beta karoten (provitamin A) yang tinggi yaitu sebesar 7700

SI/100 gram terutama ubi jalar yang daging umbinya berwarna oranye atau jingga.

Betakaroten merupakan salah satu jenis karotenoid, disamping mempunyai

aktivitas biologis sebagai provitamin A, juga dapat berperan sebagai antioksidan

untuk melawan radikal bebas pada tubuh. Tetapi betakaroten mudah mengalami

perubahan struktur terutama pada saat pengolahan (Sinaga, 2011).

Ada beberapa kelebihan ubi jalar oranye dalam kandungan zat gizi

dibandingkan ubi jalar lainnya. Ubi jalar oranye merupakan sumber vitamin C dan

betakaroten (provitamin A) yang sangat baik. Kandungan betakarotennya lebih

tinggi dibandingkan ubi jalar berdaging kuning. Bahkan, ubi jalar berdaging putih

tidak mengandung vitamin tersebut atau sangat sedikit. Sementara kandungan

vitamin B ubi jalar berdaging jingga sedang (Sarwono, 2005).

Berikut merupakan nilai gizi ubi jalar dibandingkan dengan beras, ubi

kayu, dan jagung per 100 g bahan.

Komposisi kimia ubi jalar berdasarkan Direktorat Gizi Departemen

Kesehatan RI (1981) dalam Jamriyanti (2007).

Selain mengandung zat-zat gizi ubi jalar juga mengandung zat anti gizi

yaitu tripsin inhibitor dengan jumlah 0,26-43,6 SI/100 gram ubi jalar segar

(Bradbury dan Holoway, 1988). Tripsin inhibitor tersebut akan memotong gugus

aktif enzim tripsin, sehingga enzim tersebut terhambat dan melakukan fungsinya

sebagai pemecah protein. Aktivitas tripsin inhibitor dapat dihilangkan dengan

pengolahan sederhana yaitu pengukusan atau perebusan (Cahyono, MM, 2004).

Dalam praktikum ekstraksi pati alami, kami melakukan dua perlakuan

yang berbeda yaitu ekstraksi pati alami dengan menggunakan cara basah dan

ekstraksi pati alami dengan menggunakan cara kering. Begitupun dengan

praktikum modifikasi pati, dalam pelaksanaannya kami menggunakan teknologi

pengolahan modifikasi pati yang berbeda yaitu pati termodifikasi (pregelatinisasi)

dan pati pra masak. Tentu saja hal tersebut akan mempengaruhi terhadap produk

pati yang dihasilkan. Hal yang kami amati dalam praktikum ini antara lain adalah

rendemen, warna/derajat putih, aroma, tekstur (mesh), bentuk granula pati, dan

daya serap air/swelling power.

1. Ekstraksi Pati Alami

Pati disusun oleh amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan

polisakarida yang linier sedangkan amilopektin adalah yang bercabang. Tiap

jenis pati tertentu disusun oleh kedua fraksi tersebut dalam perbandingan yang

berbeda-beda. Pada pati jenis yanga rekat (addesif) amilosa dalam pati berkisar

20-30% (Sudarmadji, 2003).

Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik.

Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-

nya, serta apakah lurus atau bercabang rantai molekulnya. Pati terdiri dari dua

fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa

dan fraksi tidak larut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus

dengan ikatan α-(1,4)-D-glukosa, sedang amilopektin mempunyai struktur

cabang dengan ikatan α-(1,4)-D-glukosa sebanyak 4-5% dari berat total

(Winarno, 2002).

Pati adalah polimer glukosa yang terdapat dalam dua bentuk, yaitu

bentuk linier, amilosa, dimana unit-unit glukosa digabungkan dengan ikatan α-

(1,4) dan bentuk polimer bercabang, amillopektin, dimana unitunit glukosa

digabungkan baik dengan ikatan α-(1,4) maupun dengan ikatan α-(1,6).

Sebagian besar pati mengandung 16-24% amilosa (Muchtadi, 1989).

Dalam praktikum ini, kami menggunakan dua perlakuan yang berbeda

untuk mendapatkan ekstrkasi pati alami ubi jalar yaitu dengan menggunakan

cara kering dan cara basah. Dalam prosesnya, hal yang membedakan dari

kedua perlakuan tersebut terletak pada proses perlakuan pendahuluannya. Pada

ekstraksi pati alami cara kering, dilakukan pengeringan selama 6-14 jam dalam

oven dengan suhu 550C sementara pada ekstraksi cara basah, dilakukan

perendaman dalam air sampai terbentuk endapan dengan rasio perbandingan

ubi dan air adalah 1 : 4.

Perendaman yang dilakukan dalam proses ekstraksi pati alami ubi jalar

berfungsi untuk mencegah kontak oksigen di udara dengan daging ubi jalar.

Sementara itu pengeringan yang dilakukan dalam proses ekstraksi pati alami

ubi jalar befungsi untuk mengeringkan ubi jalar dengan digunakan pemanas

drying oven agar tidak terjadi kontak antara ubi dengan oksigen. Pemanasan

dilakukan pada suhu 550C selama 16 jam agar warna tepung dan karoten tidak

rusak.

a. Rendemen

Rendemen merupakan persentase dari hasil (berat pati yang diperoleh)

dengan berat bahan baku (umbi segar). Besarnya rendemen yang dihasilkan

dari ubi jalar segar dapat diketahui dari kadar bahan keringnya. Semakin tinggi

kadar bahan kering ubi jalar, maka semakin tinggi pula rendemen tepung yang

dihasilkan. Besarnya kadar bahan kering tergantung pada varietas/klon,

lingkungan (radiasi sinar matahari, suhu, pemupukan, kelembaban tanah) dan

umur tanaman (Bradbury dan Holloway, 1988).

Berdasarkan hasil pengamatan, rendemen ekstraksi pati alami cara basah

memiliki rendemen paling besar dibandingkan dengan rendemen ekstraksi pati

cara kering. Persentase rendemen pati cara basah yaitu sebesar 4,3769%

sedangkan persentase rendemen pati cara kering yaitu sebesar 3,15%. Hal

tersebut menunjukan adanya perubahan selama proses pengolahan yang terjadi

pada kedua perlakuan tersebut. Perbedaan rendemen yang diperoleh tersebut

dipengaruhi oleh jenis perlakuan yang diberikan. Cara basah memiliki

rendemen yang besar disebabkan oleh karena kadar air yang terdapat dalam

pati tersebut besar sehingga mempengaruhi berat jenis atau rendemennya

begitupun dengan rendemen yang diperoleh oleh pati dengan perlakuan cara

kering sedikit, hal tersebut dipengaruhi oleh perlakuan pengeringan yang

diberikan sehingga menyebabkan pemindahan air dengan sengaja dari bahan

pangan atau ubi jalar. Pengeringan yang terjadi berlangsung dengan penguapan

air yang terdapat di dalam bahan pangan sehingga berat jenis atau rendemen

yang dihasilkannyapun sedikit.

b. Warna

Warna merupakan salah satu parameter dalam pengujian sifat sensori

(organoleptik) dengan menggunakan indera penglihatan. Warna yang

diharapkan untuk bahan hasil pengeringan yaitu warna tidak terlalu

menyimpang dari warna asli (Kusmawati, dkk, 2000)

Berdasarkan hasil pengamatan warna pati yang dihasilkan dari setiap

masing-masing perlakuan menunjukan warna yang sedikit berbeda, dimana

warna pati dengan perlakuan cara basah menunjukan warna krem, hal tersebut

dapat terjadi akibat dari adanya perendaman dalam proses pengolahannya

sehingga mempengaruhi warna yang dihasilkan oleh produk. Warna pati yang

dihasilkan akan cenderung memudar, hal ini disebabkan oleh karena semakin

lama perendaman semakin banyak komponen penimbul warna atau pigmen

(dalam hal ini karoten) yang terbuang. Sementara itu warna pati yang

dihasilkan dari perlakuan cara kering menunjukan warna orange-krem hal

tersebut dapat terjadi karena pemanasan yang dilakukan pada suhu 550C

selama 14 jam pigmen karoten tidak rusak sehingga mampu mempertahankan

warna pati. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Regina (2009)

Selain daripada itu, dari kedua perlakuan tersebut warna pati alami ubi

jalar yang dihasilkan memiliki warna krem (sedikit coklat). Hal tersebut dapat

terjadi karena adanya reaksi pencoklatan non enzimatis yang berupa reaksi

maillard. Menurut Winarno (2002), reaksi Maillard merupakan reaksi antara

karbohidrat, khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer. Hasil

tersebut menghasilkan bahan berwarna coklat, yang sering dikehendaki atau

kadang-kadang malahan menjadi pertanda penurunan mutu. Selain itu Dedi

Fardiaz, dkk (1992) juga menyatakan bahwa Reaksi pencoklatan non enzimatik

atau disebut juga reaksi maillard terjadi bila gula pereduksi bereaksi dengan

senyawa-senyawa yang mempunyai gugus NH2 (protein, asam amino, peptida,

dan amonium).

c. Aroma

Aroma merupakan salah satu parameter dalam pengujian sifat sensori

(organoleptik) dengan menggunakan indera penciuman. Aroma dapat diterima

apabila bahan yang dihasilkan mempunyai aroma spesifik (Kusmawati, dkk,

2000). Aroma adalah salah satu komponen cita rasa (flavor). Aroma

merupakan sensasi subyektif yang dihasilkan dengan penciuman (pembauan).

Konstituen yang dapat menimbulkan aroma adalah senyawa volatile (yang

dapat diisolasi dari bahan pangan biasanya kurang daru 100 ppm) (Santoso dan

Murdijati G, 1999).

Berdasarkan hasil pengamatan, aroma pati alami ubi jalar yang dihasilkan

dari kedua perlakuan yang berbeda menghasilkan aroma yang berbeda. Dimana

pada perlakuan ekstraksi pati alami cara basah aroma pati yang tercium

cenderung memiliki aroma seperti tepung sedangkan aroma pati yang

dihasilkan dari ekstraksi pati alami cara kering cenderung memiliki aroma

seperti ubi. Kedua perlakuan tersebut sangat mempengaruhi perubahan aroma

yang terjadi, dalam hal ini aroma dari produk pati alami ubi jalar yang

dihasilkan memiliki aroma yang tidak terlalu dominan seperti bahan utamanya

hal ini disebabkan oleh proses perendaman dan pengeringan yang dapat

mengakibatkan senyawa volatile atau flavor yang terdapat dalam bahan pangan

tersebut mudah menguap (volatile favour) hilang. (Buckle, et al : 1985) dalam

bukunya ”Ilmu Pangan”.

d. Tekstur

Dalam praktikum ekstraksi pati alami ubi jalar orange ini kami

menggunakan ayakan thyller 80 mesh, baik itu ekstraksi pati dengan

menggunakan cara basah maupun ekstraksi pati dengan menggunakan cara

kering. Pati ubi jalar yang dihasilkan dari kedua jenis perlakuan tersebut

memiliki tingkat kehalusan yang sama yaitu dengan ukuran ayakan 80 mesh.

Ayakan thyller 80 mesh ini artinya sepanjang 1 inch terdapat 80 lubang.

Tingkat kehalusan pati alami ubi jalar yang diperoleh tersebut merupakan

jumlah partikel pati yang lolos dalam 80 lubang sepanjang 1 inch (saringan

thyller ukuran 80 mesh)

e. Swelling Power

Dalam praktikum ini, kami melakukan pengujian terhadap daya serap air

pati atau yang biasa disebut dengan swelling power. Metode yang kami

gunakan dalam percobaan ini adalah metode sentrifugasi. Berdasarkan hasil

pengamatan, Nilai swelling power pati alami cara basah adalah 2042,87%

sedangkan nilai swelling power pati alami cara kering adalah 789,07%. Nilai

swelling power yang dihasilkan oleh pati alami ubi jalar dengan menggunakan

cara basah memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan nilai swelling

power yang dihasilkan oleh pati alami ubi jalar dengan menggunakan cara

kering. Hal tersebut dapat terjadi karena pengaruh perendaman yang dilakukan

pada proses ekstraksi pati alami cara basah, sehingga menyebabkan masuknya

air ke dalam molekul pati, oleh karena itu ikatan antarmolekul pati akan

melemah sehingga nilai swelling power pati akan menjadi lebih tinggi. Dalam

hal ini Swelling power sangat dipengaruhi oleh ikatan antarmolekul penyusun

pati. Dengan masuknya air ke dalam molekul pati, ikatan antarmolekul pati

akan melemah sehingga nilai swelling power pati lebih tinggi daripada pati

alami (Aziz, 2004). Swelling power sangat dipengaruhi oleh keberadaan gugus

amilosa sebagai salah satu komponen penyusun pati. Semakin lama waktu

proses, maka semakin banyak amilosa yang tereduksi, sehingga penurunan

jumlah amilosa tersebut mengakibatkan kenaikan swelling power (Sasaki dan

Matsuki, 1998 dalam Artiani, 2007).

f. Struktur Granula Pati

Selanjutnya dalam praktikum ini, kami melakukan pengujian terhadap

bentuk granula pati dengan menggunakan mikroskop digital. Berdasarkan hasil

pengamatan, diperoleh gambar yang menunjukan bentuk dan ukuran granula

pati dari setiap masing-masing perlakuan. Gambar bentuk ukuran granula pati

yang ditunjukan oleh pati dari kedua jenis perlakuan tersebut menunjukan

bentuk dan ukuran granula pati yang sama yaitu berbentuk bulat tak beraturan.

Hal yang membedakannya adalah kecerahan dan kejernihan penampakan yang

terlihat dari penampang bentuk dan ukuran granula pati. Dimana dapat kita

lihat bahwa bentuk dan ukuran granula pati dengan menggunakan cara kering

terlihat lebih cerah dan lebih jernih daripada bentuk dan ukuran granula pati

dengan menggunakan cara basah. Selain daripada itu, granula pati dengan

menggunakan cara basah terlihat lebih padat dan bentuk molekulnya cederung

lebih besar dibandingkan dengan bentuk dan ukuran granula pati cara kering.

Hal tersebut dapat terjadi karena pengaruh perendaman dimana granula pati

akan menyerap air dan membengkak, tetapi jumlah air yang diserap dan

pembengkakannya terbatas. Selain menyerap air lebih banyak, pati dengan

kadar amilosa yang tinggi memiliki daya kembang yang lebih besar saat

dimasak.

2. Modifikasi Pati

Dalam praktikum ini, kami melakukan percobaan mengenai modifikasi pati.

Dalam pelaksanaannya kami menggunakan teknologi pengolahan modifikasi

pati yang berbeda yaitu pati termodifikasi (pregelatinisasi) dan pati pra masak.

Tentu saja hal tersebut akan mempengaruhi terhadap produk pati yang

dihasilkan. Hal yang kami amati dalam praktikum ini antara lain adalah

rendemen, warna/derajat putih, aroma, tekstur (mesh), bentuk granula pati, dan

daya serap air/swelling power.

a. Rendemen

Pada tiap jenis pati, perlakuan modifikasi tidak memberikan pengaruh yang

nyata pada kadar air, kadar abu, kadar Ca dan kadar lemak. Retrogradasi gel

pati sebagai hasil modifikasi fisik menyebabkan keluarnya air dari matriks gel

(sineresis) karena bergabungnya molekul pati (terutama amilosa) (Elliason and

Gadmundsson, 1996), air menjadi mudah diuapkan saat pengeringan. Pada

modifikasi kimia, Ca masuk dalam granula menggantikan gugus hidroksil

molekul pati, terbentuk jembatan Ca dan membebaskan air. Air dalam bahan

juga menjadi lebih mudah diuapkan. Hal ini diperkuat oleh Bryant and

Hamaker (1997) yang menyatakan bahwa kation divalent (dalam hal ini adalah

ion Ca++) berikatan sangat kuat dengan molekul– molekul pati yang

menyebabkan kemampuan menahan air pada bahan menurun.

Berdasarkan hasil pengamatan, rendemen pati pra gelatinisasi memiliki nilai

yang lebih besar dibandingkan dengan rendemen pati pra masak. Persentase

rendemen pati pragelatinisasi adalah 65,40% sedangkan presentase rendemen

pati pra masak adalah 11,82%. Hal tersebut dapat terjadi diduga karena

pengaruh dari perlakuan yang diberikan, dimana pada pati pragelatinisasi

dilakukan suspensi pati alami dengan air sebanyak 20% b/v yang secara tidak

langsung hal tersebut dapat berpengaruh terhadap rendemen pati yang

dihasilkan akan cenderung lebih besar dibandingkan dengan pati pra masak

yang tidak ditambahkan dengan material apapun.

b. Warna

Berdasarkan hasil pengamatan, warna yang dihasilkan oleh kedua jenis pati

termodifikasi tersebut menunjukan warna yang berbeda, pati pra masak

menghasilkan warna kuning sementara pati pragelatinisasi menghasilkan warna

coklat. Tentu saja hal tersebut dapat terjadi karena pengaruh dari perlakuan

yang diberikan kepada masing-masing pati termodifikasi. Warna coklat yang

dihasilkan dari pati pragelatinisasi diduga terjadi akibat dari adanya reaksi

pencoklatan non enzimatis yang berupa reaksi maillard selama proses

pengolahan yang menggunakan panas. Menurut Winarno (2002), reaksi

Maillard merupakan reaksi antara karbohidrat, khususnya gula pereduksi

dengan gugus amina primer. Hasil tersebut menghasilkan bahan berwarna

coklat, yang sering dikehendaki atau kadang-kadang malahan menjadi pertanda

penurunan mutu. Selain itu Dedi Fardiaz, dkk (1992) juga menyatakan bahwa

Reaksi pencoklatan non enzimatik atau disebut juga reaksi maillard terjadi bila

gula pereduksi bereaksi dengan senyawa-senyawa yang mempunyai gugus

NH2 (protein, asam amino, peptida, dan amonium). Reaksi terjadi apabila

bahan pangan dipanaskan dan atau didehidrasi. Dalam protein terdapat bagian

yang merupakan grup polar yang menjadi jenuh dengan mengadsorbsi air. Hal

ini menyebabkan molekul protein bertambah besar dalam mobilisasinya, dan

memungkinkan proses modifikasi intra dan intermolekuler dan kecepatan

modifikasi ini semakin bertambah dengan semakin cepatnya reaksi

pencoklatan.

c. Aroma

Berdasarkan hasil pengamatan, kedua jenis pati termodifikasi tersebut

memiliki aroma yang sama yaitu aroma ubi jalar atau tepung ubi jalar. Hal ini

menunjukan bahwa kedua jenis perlakuan terhadap pati termodifikasi tersebut

tidak merubah kualitas aroma bahan baku atau bahan utama pembuatan pati

alami (senyawa volatilenya dapat dipertahankan).

d. Tekstur

Berdasarkan hasil pengamatan, tekstur dari kedua jenis pati termodifikasi

tersebut memiliki tekstur dan tingkat kehalusan yang berbeda. Pati pra masak

cenderung lebih halus dibandingkan dengan pati pra gelatinisasi, hal ini dapat

terjadi karena perbedaan penggunaan ukuran ayakan thyller pada proses

pengayakan. Dalam hal ini, pati pra masak menggunakan ayakan thyller 100

mesh (terdapat 100 lubang dalam 1 inch) sementara itu pati pragelatinisasi

menggunakan ayakan thyller 60 mesh (terdapat 60 lubang dalam 1 inch). Hal

tersebut tentu saja akan berpengaruh terhadap produk pati yang dihasilkan.

e. Swelling Power

Dalam praktikum pengujian swelling power pati termodifikasi ini kami

menggunakan metode sentrifugasi. Berdasarkan hasil pengamatan, keduanya

memiliki nilai swelling power yang tidak jauh berbeda. Nilai swelling power

pati pra masak adalah 1601,43 % sementara itu nilai swelling power pati

pragelatinisasi adalah 1652,8672%. Proses gelatinisasi terjadi apabila pati

mentah dimasukan ke dalam air dingin. Granula pati akan menyerap air dan

membengkak, tetapi jumlah air yang diserap dan pembengkakannya terbatas.

Gelatinisasi merupakan salah satu faktor yang harus diperhatikan dalam proses

hidrolisis/liquifikasi, karena larutan pati harus sempurna. Jika larutan pati

terlalu pekat, maka akan sulit tersuspensi dengan baik sehingga selama proses

gelatinisasi, terjadi pengendapan partikel-partikel pati. Oleh karena itu, proses

gelatinisasi ini dapat dilakukan dengan membuat bubur pati dengan konsentrasi

antara 25-40 % padatan kering (Winarno, 1996 dalam Jariyah, 2002).

Swelling power sangat dipengaruhi oleh ikatan antarmolekul penyusun

pati. Dengan masuknya air ke dalam molekul pati, ikatan antarmolekul pati

akan melemah sehingga nilai swelling power pati lebih tinggi daripada pati

alami (Aziz, 2004). Hasil penelitian Adity (2009) mengatakan bahwa semakin

kecil perbandingan pati dan air, maka semakin besar nilai swelling power nilai

kelarutan, akibatnya swelling power dan kelarutan cenderung meningkat.

Swelling power sangat dipengaruhi oleh keberadaan gugus amilosa sebagai

salah satu komponen penyusun pati. Semakin lama waktu proses, maka

semakin banyak amilosa yang tereduksi, sehingga penurunan jumlah amilosa

tersebut mengakibatkan kenaikan swelling power (Sasaki dan Matsuki, 1998

dalam Artiani, 2007).

f. Struktur Granula Pati

Dalam praktikum ini, kami menggunakan mikroskop digital untuk dapat

melihat struktur granula pati termodifikasi. Hasil pengamatan menunjukan

bahwa bentuk dan ukuran granula pati pada kedua pati termodifikasi tersebut

memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda, dimana bentuk dan ukuran granula

pati pragelatinisasi memiliki bentuk yang tidak beraturan dan cenderung padat

sedangkan pati pra masak memiliki bentuk oval tak beraturan dan cenderung

memiliki ruang kosong antara molekul yang satu dengan molekul yang lainnya.

Perbedaan bentuk dan ukuran granula pati tersebut disebabkan oleh perlakuan

yang diberikan terhadap masing-masing pati termodifikasi. Pada pati

pragelatinisasi dilakukan pemanasan suspensi pati terlebih dahulu sehingga pati

akan mengalami gelatinisasi dan berpengaruh terhadap struktur bentuk dari pati

itu sendiri.

Sumber :

Apriliyanti, Tina. 2010. Kajian Sifat Fisikokimia dan Sensori Tepung Ubi

Jalar Ungu (Ipomoea batatas blackie) dengan Variasi Proses

Pengeringan. Skripsi, Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Ayu, Disafitri Candra dan Yuwono, Sudarminto Setyo. 2014. Pengaruh

Suhu Blansing dan Lama Perendaman Terhadap Sifat Fisik

Kimia Tepung Kimpul (Xanthosoma Sagittifolium). [Jurnal]

Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No. 2 : 110-120

Kalsum, Nurbani dan Surfiana. 2013. Karakteristik Dekstrin dari Pati Ubi

Kayu yang Diproduksi dengan Metode Pragelatinisasi Parsial.

[Jurnal] Penelitian Pertanian Terapan Vol. 13 (1) : 13-23 ISSN

1410-5020

Padmaningrum, Regina Tutik dan Utomo, M Pranjoto. 2009. Perubahan

Warna dan Kadar Beta-Karoten dalam Tepung Ubi Jalar

(Ipomoea batatas, L) Akibat Pemutihan. [Jurnal] Kimia FMIPA

UNY dalam Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan

dan penerapan MIPA.

Retnaningtyas, Dyah Ayu dan Putri, Widya Dwi Rukmini. 2014.

Karakterisasi Sifat Fisikokimia Pati Ubi Jalar Oranye Hasil

Modifikasi Perlakuan STTP (Lama Perendaman dan

Konsentrasi) [Jurnal] Pangan dan Agroindustri Vol. 2 No. 4 : 68-

77

Wulan, Siti Narsito dkk. 2006. Modifikasi Pati Sederhana dengan Metode

Fisik, Kimia, dan Kombinasi Fisik-Kimia Untuk Menghasilkan

Tepung Pra-masak Tinggi Pati Resisten yang Dibuat dari

Jagung, Kentang, dan Ubi Kayu. [Jurnal] Teknologi Pertanian

Vol. 7 No. 1 : 1-9

Wulandari, Betty. 2014. Penggunaan Pemanis Rendah Kalori pada

Pembuatan Velva Ubi jalar Oranye (Ipomoea batatas L). [Jurnal]

Teknosains pangan Vol. 3 No. 3 ISSN : 2302-0733

Nama : Juliana M Nur

NIM : 1306948

Pati merupakan karbohidrat yang terdiri atas amilosa dan amilopektin.

Amilosa adalah bagian polimer linier dengan ikatan α-(1,4) unit glukosa yang

memiliki derajat polimerisasi setiap molekulnya yaitu 102-104 unit glukosa.

Sedangkan amilopektin merupakan polimer α-(1,4) unit glukosa yang memiliki

percabangan α-(1,6) unit glukosa dengan derajat polimerisasi yang lebih besar

yaitu 104-105 unit glukosa. Bagian percabangan amilopektin terdiri dari α-D-

glukosa dengan derajat polimerisasi sekitar 20-25 unit glukosa (Kusnandar, 2011).

Menurut Winarno (1992), kandungan pati yang terdapat di dalam ubi kayu

adalah 34,6%. Amilosa merupakan fraksi pati yang terlarut. Molekul amilosa

yang memiliki sifat hidrofilik dengan afinitas air yang tinggi menyebabkan

amilosa pati semakin paralel dengan ikatan hidrogen. Apabila afinitas tersebut

menurun maka ukuran pati akan membesar sehingga pada konsentrasi rendah

akan terjadi presipitasi dan pada konsentrasi tinggi akan terbentuk gel. Hubungan

antara molekul amilosa ini disebut retrogradasi.

1. Ekstraksi Pati Alami

Pada praktikum Teknologi Pengolahan Serelia dan Umbi-umbian kali ini

di lakukannya ekstraksi alami dan juga modifikasi pati. Yang bertujuan untuk

mengetahui prosedur ekstraksi pati alami baik dengan metode basah ataupun

kering dan tahapan penting yang memerlukan pengendalian untuk memperoleh

produk berkualitas. Dengan bahan baku yang di gunakan adalah singkong dan ubi

jalar. Pada proses ektraksi pati alami dapat di lakukan dengan cara basah dan cara

kering.

Berikut merupakan hasi dari atribut pengamatan yang telah di lakukan

pada ekstraksi pati alami pada kedua bahan baku berupa singkong dan ubi jalar:

a. Pati Singkong

Pati singkong adalah pati yang didapatkan dari umbi singkong (Manihot

utilissima). Sampai saat ini, pati singkong telah banyak dieksploitasi

secara komersial dan masih merupakan sumber utama kebutahan pati. Pati

yang diperoleh dari ekstraksi umbi singkong ini akan memberikan warna

putih jika diekstraksi secara benar. Pati singkong memiliki granula dengan

ukuran 5-35 μm dengan rata-rata ukurannya di atas 17 μm (Samsuri,

2008). Granula pati singkong akan pecah apabila dipanaskan pada suhu

gelatinisasinya. Pati singkong mengandung 83% amilopektin yang

mengakibatkan pasta yang terbentuk menjadi bening dan kecil

kemungkinan untuk terjadi retrogradasi. Suhu gelatinisasi pada 62-73ºC,

sedangkan suhu pembentukan pasta pada 63ºC. Berikut pembahasan-

pembahasan dari hasil pengamatan yang telah dilakukan:

Rendemen

Rendemen pada pati ini adalah presentase produk atau pati yang

didapatkan dari menbandingkan berat awal bahan baku dengan

berat akhir (produk pati) yang dihasilkan. Rendeman didapatkan

dengan cara (menghitung) menimbang berat akhir bahan yang

dihasilkan dari proses dibandingkan dengan berat bahan awal

sebelum mengalami proses ekstraksi.

Jika dilihat dari hasil pengamatan rendemen dari pati singkong

dengan menggunakan cara kering dan cara basah ternyata hasilnya

berbeda jauh. Pati singkong dengan cara kering menghasilkan

rendemen sebesar 4,76% sedangkan pati singkong dengan cara

basah menghasilkan rendemen sebesar 12,158%. Itu dikarenakan

cara ekstraksi yang dilakukan dengan cara yang berbeda terhadap

bahan baku pembuatan pati. Dengan menggunakan cara basah pada

saat proses ekstraksi dimungkinkan akan ada banyak pati yang

lolos saat penyaringan dan kemungkinan ampas bahan bakunyapun

ikut lolos.

Warna (Derajat Putih)

Pati yang diperoleh dari ekstraksi umbi singkong ini akan

memberikan warna putih jika diekstraksi secara benar. (Samsuri,

2008). Dan jika dilihat dari hasil pengamatan kedua cara ekstraksi

menghasilkan pati berwarna putihm artinya ekstraksi dilakukan

dengan benar oleh kedua cara.

Aroma

Aroma yang di hasilkan dari pati setiap bahan baku baik singkong

maupun ubi jalar dengan cara ektraksi basah dan cara ektraksi

kering memiliki aroma yang sama yaitu aroma khas tepung. Ini di

karenakan bahan baku yang sudah di ektraksi secara pengulangan

dan proses pengeringan sehingga aroma bahan bakunya yang sudah

menghilang sedangkan aroma patinya semakin kuat karena bahan

baku sudah di buat dalam bentuk tepung atau di ambil patinya saja.

Tekstur (Mesh)

Dari tekstur bahan baku yang berbeda otomatis akan adanya

perbedaan mesh dari setiap pati dengan cara ekstraksi basah

maupun kering. Karena singkong banyak mengandung pati

sehingga teksturnya yang lebih keras. Pada pati singkong baik

ekstraksi cara basah maupun ektraksi cara kering menggunakan

ayakan 100mesh. Penggunaan ukuran mesh ini mempengaruhi

kehalusan pati karena semakin kecil ukuran mesh maka akan

semakin halus pati yang lolos. Dan bagaimana kelolosan pada pati

tersebut terhadap ayakan. Jika dibandingkan dengan pati ubi jalar

yang hanya menggunakan ayakan 80 mesh itu artinya pati

singkong memiliki tekstur leih halus dari pati ubi jalar.

Gambar Granula Pati

Granula 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). Area yang tidak terbentuk dari granula pati adalah

akibat adanya air yang masuk dan enzim serta aktivitas asam.

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, tetapi mengembang secara reversible ketika

diletakkan dalam air dingin.

Granula pati dalam pati yang berbahan dasar berbeda dan juga cara

ekstraksi yang berbeda mempunyai bentuk granula (butir) yang

berbeda-beda. Dengan mikroskop jenis pati dapat dibedakan

karena mempunyai bentuk, ukuran, letak hilum yang unik, dan juga

dengan sifat birefringent-nya. Distribusi ukuran granula pati

berpengaruh terhadap kekuatan pembengkakan pati. Ukuran

granula pati yang kecil, maka kekuatan pembengkakannya juga

kecil. Uukuran dan bentuk granula pati yang didapatkan, hasil yang

terlihat pada microscop bentuk pati terlihat lonjong dan bulat.

Swelling Power

Swelling power merupakan perbandingan berat pasta dengan berat

pati kering, pasta ini termasuk amilopektin yang tidak larut dalam

air. Oleh karena itu jika kandungan amilopektin (pasta) semakin

berkurang, maka swelling powernya juga semakin berkurang (Hee-

Young An, 2005).

Pada pati singkong dengan cara kering memiliki kadar swelling

power yaitu 3147,30%, sedangkan pati singkong dengan cara basah

memiliki kadar swelling power sebesar 3541,3%. Dari hasil dapat

dilihat bahwa kadar swelling power pada pati singkong yang

diekstraksi dengan cara basah memiliki kadar swelling yang lebih

tinggi dibandingkan pati singkong yanag diekstraksi dengan cara

kering, ini berarti pati singkong yang diekstraksi dengan cara basah

lebih banyak menyerap air sehingga kadar swelling powernya

tinggi sehingga volumenya pun lebih tinggi di bandingkan dengan

pati singkong yang diekstraksi dengan cara kering. Selain karna

disebabkan oleh cara pengekstraksiannya hal lain yang bisa

menyebabkan persentase swelling power pada pati singkong yang

diekstraksi dengan cara basah lebih tinggi juga karena penggunaan

singkong dengan kadar amilosa yang tinggi maka akan menyerap

air lebih banyak sehingga pengembangan volume juga semakin

besar.

b. Pati Ubi Jalar

Pati ubi jalar merupakan pati yang di dapatkan dari ubi jalar. Ubi jalar

(Ipomoea batatas) merupakan salah satu tanaman pangan tropis yang

banyak terdapat di Indonesia. Ubi jalar memiliki potensi yang sangat layak

untuk dipertimbangkan dalam menunjang program diversifikasi pangan

yang berbasiskan pada produk tepung dan pati (Honestin 2007). Pati ubi

jalar belum banyak dimanfaatkan di Indonesia seperti pati ubi kayu,

jagung dan garut. Ubi jalar memiliki empat varietas yang berbeda warna

daging umbinya, yaitu Sukuh (putih), Sari (krem), Pakhong (kuning

muda), dan Ayamurasaki (ungu tua). Warna daging umbi berpengaruh

terhadap derajat putih pati; nilai derajat putih tertinggi pada pati dari

varietas Sari (91,2%). Rendemen pati tertinggi diperoleh dari pati varietas

Sukuh dan Ayamurasaki, masing-masing 14,5% dan 14,2%; nilai ini

berkorelasi positif dengan kadar pati pada umbi segar. Pati varietas Sukuh

memiliki tingkat kekerasan dan kekuatan gel tertinggi, berkaitan dengan

kadar amilosanya yang tertingggi juga (39% bk). Berikut pembahasan-

pembahasan dari hasil pengamatan yang telah dilakukan:

Rendemen

Jika dilihat dari hasil pengamatan rendemen dari pati ubi jalar

dengan menggunakan cara kering dan cara basah ternyata hasilnya

berbeda jauh. Pati ubi jalar dengan cara kering menghasilkan

rendemen sebesar 3,15% sedangkan pati ubi jalar dengan cara

basah menghasilkan rendemen sebesar 4,3769%. Itu dikarenakan

cara ekstraksi yang dilakukan dengan cara yang berbeda terhadap

bahan baku pembuatan pati. Dengan menggunakan cara basah pada

saat proses ekstraksi dimungkinkan akan ada banyak pati yang

lolos saat penyaringan dan kemungkinan ampas bahan bakunyapun

ikut lolos.

Warna (Derajat Putih)

Warna dari pati ubi jalar pada kedua cara menghasilkan warna

krem, berbeda dengan singkong yang menghasilkan pati berwarna

putih. Itu disebabkan warna pigmen pada daging ubi jalar dan

singkong jelas berbeda sehingga menghasilkan warna pati yang

berbeda pula. Selain itu menurut Rosmakan dan Yuwono (2002)

ubi jalar yang berwarna lebih cerah atau putih lebih diarahkan

untuk pengembangan tepung dan pati karena umbi yang berwarna

cerah cenderung lebih baik kadar patinya dan warna tepungnya pun

lebih menyerupai terigu.

Aroma

Aroma yang di hasilkan dari pati setiap bahan baku baik singkong

maupun ubi jalar dengan cara ektraksi basah dan cara ektraksi

kering memiliki aroma yang sama yaitu aroma khas tepung. Ini di

karenakan bahan baku yang sudah di ektraksi secara pengulangan

dan proses pengeringan sehingga aroma bahan bakunya yang sudah

menghilang sedangkan aroma patinya semakin kuat karena bahan

baku sudah di buat dalam bentuk tepung atau di ambil patinya saja.

Tekstur (Mesh)

Ubi jalar banyak mengandung air sehingga teksturnya lebih

empuk. Setelah proses ekstraksi, di lakukan pengayakan dengan

ayakan 60-100 mesh. Pati ubi jalar menggunakan ayakan 80 mesh.

Penggunaan ukuran mesh ini mempengaruhi jumlah rendemen

kehalusan pati karena semakin kecil ukuran mesh maka akan

semakin halus pati yang dihasilkan. Dan bagaimana kelolosan pada

pati tersebut terhadap ayakan. Sehingga pati ubi jalar lebih kasar

dibandingkan dengan pati singkong, karena memiliki ukuran mesh

yang lebih besar.

Gambar Granula Pati

Granula 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). Area yang tidak terbentuk dari granula pati adalah

akibat adanya air yang masuk dan enzim serta aktivitas asam.

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, tetapi mengembang secara reversible ketika

diletakkan dalam air dingin.

Granula pati dalam pati yang berbahan dasar berbeda dan juga cara

ekstraksi yang berbeda mempunyai bentuk granula (butir) yang

berbeda-beda. Dengan mikroskop jenis pati dapat dibedakan

karena mempunyai bentuk, ukuran, letak hilum yang unik, dan juga

dengan sifat birefringent-nya. Distribusi ukuran granula pati

berpengaruh terhadap kekuatan pembengkakan pati. Ukuran

granula pati yang kecil, maka kekuatan pembengkakannya juga

kecil. Uukuran dan bentuk granula pati yang didapatkan, hasil yang

terlihat pada microscop bentuk pati terlihat lonjong dan bulat.

Swelling Power

Pada pati ubi jalar dengan cara kering memiliki kadar swelling

power yaitu 789,07%, sedangkan pati ubi jalar dengan cara basah

memiliki kadar swelling power sebesar 2042,87%. Dari hasil dapat

dilihat bahwa kadar swelling power pada pati ubi jalar yang

diekstraksi dengan cara basah memiliki kadar swelling yang lebih

tinggi dibandingkan pati ubi jalar yanag diekstraksi dengan cara

kering, ini berarti pati ubi jalar yang diekstraksi dengan cara basah

lebih banyak menyerap air sehingga kadar swelling powernya

tinggi sehingga volumenya pun lebih tinggi di bandingkan dengan

pati ubi jalar yang diekstraksi dengan cara kering. Selain karna

disebabkan oleh cara pengekstraksiannya hal lain yang bisa

menyebabkan persentase swelling power pada pati ubi jalar yang

diekstraksi dengan cara basah lebih tinggi juga karena penggunaan

ubi jalar dengan kadar amilosa yang tinggi maka akan menyerap

air lebih banyak sehingga pengembangan volume juga semakin

besar.

2. Modifikasi Pati

Pada praktikum kali ini juga di lakukan prosedur dan pembuatan

modifikasi pada pati, baik itu pati pregelatinisasi dan juga tepung pramasak

termodifikasi. Pati yang di gunakan adalah pati ekstraksi alami yang sudah di buat

dan juga bahan baku yang sama yaitu singkong dan ubi jalar.

Pati termodifikasi adalah pati yang gugus hidroksilnya telah diubah lewat

suatu reaksi kimia (acetylasi, esterifikasi, sterifikasi atau oksidasi) atau dengan

mengganggu struktur asalnya (Fleche, 1985). Pati diberi perlakuan tertentu

dengan tujuan untuk menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat

sebelumnya atau untuk merubah beberapa sifat sebelumnya atau untuk

merubah  beberapa  sifat  lainnya.  Perlakuan  ini dapat mencakup penggunaan

panas,  asam, alkali, zat pengoksidasi atau bahan kimia lainnya yang akan

menghasilkan gugus kimia baru dan atau perubahan bentuk, ukuran serta struktur

molekul pati.

Pati yang telah termodifikasi akan mengalami perubahan sifat yang dapat

disesuaikan untuk keperluan-keperluan tertentu. Sifat-sifat yang diinginkan adalah

pati yang memiliki viskositas yang stabil pada suhu tinggi dan rendah, daya tahan

terhadap kondisi asam dan suhu sterilisasi (Wirakartakusuma, et al., 1989).

a. Pregelatinisasi pada pati

Salah satu sifat pati adalah tidak larut dalam air dingin, karena molekulnya

berantai lurus atau bercabang tidak berpasangan, sehingga membentuk

jaringan yang mempersatukan granula pati. Kesulitan dalam

penggunaan patiadalah pemasakannya memakan waktu yang cukup lama

dan  pasta yang terbentuk juga cukup keras. Selain itu terjadinya proses

retrogradasi dan sineresis pada pati alami sering tidak dikehendaki.

Retrogradasi merupakan proses kristalisasi kembali dan pembentukan

matrik pati yang telah mengalami gelatinisasi akibat pengaruh suhu. Cara

untuk mengatasi hal tersebut yaitu perlu dilakukan

modifikasi pati sehingga diperoleh sifat-sifat yang cocok untuk aplikasi

tertentu.

Pregelatinisasi pati merupakan teknik modifikasi pati secara fisik yang

paling sederhana yang dilakukan dengan cara memasak pati di dalam air

sehingga tergelatinisasi sempurna, kemudian mengeringkan pasta pati

yang dihasilkan dengan menggunakan spray dryer atau drum dryer.

Setelah mengalami gelatinisasi maka pati pregelatinisasi tidak lagi

memiliki penampakan granula pati. Pati pregelatinisasi bersifat instan,

dimana dapat larut dalam air dingin (cold water soluble). Di samping itu,

pati pregelatinisasi memiliki viskositas yang lebih rendah dibanding pati

yang tidak dipregelatinisasi. Pregeletinisasi pada pati ini menggunakan dua

bahan baku yaitu singkong dan jalar, yang sebelumnya sudah di lakukan

proses pembuatan pati dengan cara ekstraksi basah dan kering dari setiap

bahan baku. Berikut pembahasan-pembahasan dari hasil pengamatan yang

telah dilakukan:

Rendemen (%)

Jika dilihat dari hasil pengamatan rendemen dari pati singkong

dengan rendemen dari pati ubi jalar dengan menggunakan metode

yang sama yaitu pregelatinisasi hasilnya berbeda jauh. Pati

singkong menghasilkan rendemen sebesar 8,1885% sedangkan pati

ubi jalar menghasilkan rendemen sebesar 64,40%. Seharusnya

rendemen pati pada singkong lebih banyak dibandingkan ubi jalar,

karena pati singkong memiliki tekstur yang lebih halus dari pada

ubi jalar yang memungkinkan pati banyak yang lolos pada saat

pengayakan. Perbedaan dengan teori ini disebabkan kesalahan pada

saat praktikum ketika pengayakan.

Warna (derajat putih)

Pati dengan cara pregelatinisasi berpengaruh terhadap warna

karena pada umumnya pati itu berwarna putih. Namun jika dilihat

dari hasil pengamatan, pati singkong menghasilkan warna putih-

krem sedangkan pati ubi jalar berwarna cokelat. Kondisi ini

disebabkan oleh proses pemanasan pada pre gelatinisasi akan

melarutkan beberapa komponen kimia dalam tepung dan sel pati

seperti gula, amilosa, protein. Proses pengeringan kembali pati

yang tergelatinisasi memungkinkan senyawa-senyawa terlarut

tersebut, seperti gula perduksi dan protein bereaksi menghasilkan

pigmen berwarna coklat atau krem (Hapsari, 2013).

Aroma

Aroma pati akan dipengaruhi oleh komposisi kimia yang

terkandung dalam ubi jalar. Berdasarkan hasil praktikum diperoleh

pati yang beraroma ubi. Seharusnya pati yang dihasilkan tidak

beroma, namun komposisi kimia ubi jalar yang menjadikan pati ubi

jalar yang dihasilkan beraroma ubi. Aroma pati ubi jalar dapat

berkurang dipengaruhi oleh proses perolehan pati. Proses

pemanasan/ pengeringan pada saat ekstraksi pati mungkin bisa

menguapkan atau mereduksi senyawa-senyawa kimia penghasil

aroma pada pati yang dihasilkan.

Tekstur (mesh)

Uji makroskopik dilakukan untuk mengetahui ukuran pati ubi jalar

dan pati songkong yang dihasilkan. Uji ini menggunakan bantuan

ayakan bertingkat dengan mesh 60, 80, dan 100. Pati ubi jalar

Pregelatinisasi memiliki kehalusan 60 mesh. Sedangkan pati

singkong memiliki kehalusan 100 mesh. Hal ini sesuai pada

Farmakope Indonesia IV (1995) yang menyatakan bahwa pati

alami berbentuk serbuk sangat halus. Semakin besarnya ukuran

pati pregelatin disebabkan karena proses gelatinasi yang terjadi.

Proses gelatinasi mengakibatkan granul-granul pati pecah dan

berubah menjadi susunan yang bergerombol (Kurniadi, 2010 dalam

Karisma).

Granula pati

Proses gelatinasi adalah proses pembentukan gel akibat adanya

penambahan air dan pemanasan pada suhu yang sesuai,

menyebabkan granul-granul amilum mengembang lalu pecah

menjadi susunan yang bergerombol. Semakin tinggi suhu

pemanasan dan penambahan air maka akan semakin sempurna

proses gelatinasi, ditandai dengan semakin banyaknya granul-

granul yang bergerombol (Kurniadi, 2010). Susunan yang

bergerombol ini menghasilkan amilum dengan ukuran partikel

berbentuk granul.

Pada pati pregelatinisasi memiliki bentuk yang lebih besar akibat

terjadinya pengembangan karena absorbsi air yang dilakukan oleh

pati. Bentuk granula pati termodifikasi lebih besar dengan bentuk

yang tidak seragam. Distribusi ukuran granula pati berpengaruh

terhadap kekuatan pembengkakan pati. Ukuran granula pati yang

kecil, maka kekuatan pembengkakannya juga kecil.

Smith (1982) menambahkan bahwa Pada struktur granula pati,

amilosa dan amilopektin tersusun dalam suatu cincin-cincin.

Jumlah cincin dalam suatu granula kurang lebih berjumlah 16,

dimana sebagian berbentuk lapisan amorf dan sebagian berbentuk

lapisan semikristal. Amilosa dan amilopektin di dalam granula pati

dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Apabila granula pati

dipanaskan di dalam air, maka energy panas akan menyebabkan

ikatan hidrogen terputus, dan air masuk ke dalam granula pati. Air

yang masuk selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan

amilosa dan amilopektin.

Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya

pembengkakan granula pati. Ukuran granula akan meningkat

sampai batas tertentu sebelum akhirnya granula pati tersebut pecah.

Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin

berdifusi keluar. Proses masuknya air ke dalam pati yang

menyebabkan granula mengembang dan akhirnya pecah. Karena

jumlah gugus hidroksil dalam molekul pati sangat besar, maka

kemampuan menyerap air sangatlah besar pula. Terjadi

peningkatan viskositas disebabkan air yang dulunya berada di luar

granula dan bebas bergerak sebelum suspense dipanaskan, kini

sudah berada dalam butir-butir pati dan tidak dapat bergerak bebas

lagi.

Ukuran granula terutama berpengaruh pada profil gelatinisasi,

interaksiamilosa-lipid, kelarutan dan swelling volume serta

kemudahan didegradasi oleh enzim. Semakin besar ukuran granula

menyebabkan granula bersifat lebih kristalin, lebih sedikit

membentuk kompleks dengan lemak, lebih sedikit larut dan

mengembang serta lebih lambat didegradasi enzim (Lindeboom et

al., 2004).

Swelling power

Pada pati ubi jalar memiliki kadar swelling power yaitu

1652,8672% sedangkan pati singkong memiliki kadar swelling

power sebesar 3929,417%. Dari hasil dapat dilihat bahwa kadar

swelling power pada pati singkong memiliki kadar swelling yang

lebih tinggi dibandingkan pati ubi, ini berarti pati singkong lebih

banyak menyerap air sehingga kadar swelling powernya tinggi

sehingga volumenya pun lebih tinggi di bandingkan dengan pati

ubi jalar. Selain karna disebabkan oleh cara pengekstraksiannya hal

lain yang bisa menyebabkan persentase swelling power pada pati

singkong lebih tinggi juga karena singkong memiliki kadar amilosa

yang tinggi maka akan menyerap air lebih banyak sehingga

pengembangan volume juga semakin besar.

b. Tepung pra-masak termodifikasi

Tepung pra masak termodifikasi merupakan cara mendapatkan rendemen

pati dengan cara pendinginan yang dilakukan untuk menggelatinisasi pati

yang terdapat pada suatu bahan.

Maquenne (1993) dalam Jacobson and BeMiller (1998) menemukan

pengaruh suhu terhadap tingkat retrogradasi pati, dimana kecepatan

retrogradasi akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu. Makin

rendah suhu, makin cepat proses retrogradasi dan makin banyak pati.

Berikut pembahasan-pembahasan dari hasil pengamatan yang telah

dilakukan:

Rendemen (%)

Jika dilihat dari hasil pengamatan rendemen dari pati singkong

dengan rendemen dari pati ubi jalar dengan menggunakan metode

yang sama yaitu pra-masak hasilnya berbeda jauh. Pati singkong

menghasilkan rendemen sebesar 109,2323% sedangkan pati ubi

jalar menghasilkan rendemen sebesar 11,82%. Pati pada singkong

lebih banyak dibandingkan pati pada ubi jalar dikarenakan pati

singkong memiliki tekstur yang lebih halus dari pada ubi jalar yang

memungkinkan pati banyak yang lolos pada saat pengayakan.

Warna (derajat putih)

Pati dengan cara pregelatinisasi berpengaruh terhadap warna

karena pada umumnya pati itu berwarna putih. Namun jika dilihat

dari hasil pengamatan, pati singkong menghasilkan warna putih-

krem sedangkan pati ubi jalar berwarna cokelat. Kondisi ini

disebabkan oleh proses pemanasan pada pre gelatinisasi akan

melarutkan beberapa komponen kimia dalam tepung dan sel pati

seperti gula, amilosa, protein. Proses pengeringan kembali pati

yang tergelatinisasi memungkinkan senyawa-senyawa terlarut

tersebut, seperti gula perduksi dan protein bereaksi menghasilkan

pigmen berwarna coklat atau krem (Hapsari, 2013).

Aroma

Aroma pati akan dipengaruhi oleh komposisi kimia yang

terkandung dalam ubi jalar. Berdasarkan hasil praktikum diperoleh

pati yang beraroma ubi. Seharusnya pati yang dihasilkan tidak

beroma, namun komposisi kimia ubi jalar yang menjadikan pati ubi

jalar yang dihasilkan beraroma ubi. Aroma pati ubi jalar dapat

berkurang dipengaruhi oleh proses perolehan pati. Proses

pemanasan/ pengeringan pada saat ekstraksi pati mungkin bisa

menguapkan atau mereduksi senyawa-senyawa kimia penghasil

aroma pada pati yang dihasilkan.

Tekstur (mesh)

Uji makroskopik dilakukan untuk mengetahui ukuran pati ubi jalar

yang dihasilkan. Uji ini menggunakan bantuan ayakan bertingkat

dengan mesh no. 60, 80, dan 100. Pati ubi jalar pra masak dan pati

singkong memiliki kehalusan 100 mesh. Hal ini sesuai pada

Farmakope Indonesia IV (1995) yang menyatakan bahwa pati

alami berbentuk serbuk sangat halus. Semakin besarnya ukuran

pati pregelatin disebabkan karena proses gelatinasi yang terjadi.

Proses gelatinasi mengakibatkan granul-granul pati pecah dan

berubah menjadi susunan yang bergerombol (Kurniadi, 2010 dalam

Karisma).

Granula pati

Proses gelatinasi adalah proses pembentukan gel akibat adanya

penambahan air dan pemanasan pada suhu yang sesuai,

menyebabkan granul-granul amilum mengembang lalu pecah

menjadi susunan yang bergerombol. Semakin tinggi suhu

pemanasan dan penambahan air maka akan semakin sempurna

proses gelatinasi, ditandai dengan semakin banyaknya granul-

granul yang bergerombol (Kurniadi, 2010). Susunan yang

bergerombol ini menghasilkan amilum dengan ukuran partikel

berbentuk granul.

Pada pati pregelatinisasi memiliki bentuk yang lebih besar akibat

terjadinya pengembangan karena absorbsi air yang dilakukan oleh

pati. Bentuk granula pati termodifikasi lebih besar dengan bentuk

yang tidak seragam. Distribusi ukuran granula pati berpengaruh

terhadap kekuatan pembengkakan pati. Ukuran granula pati yang

kecil, maka kekuatan pembengkakannya juga kecil.

Smith (1982) menambahkan bahwa Pada struktur granula pati,

amilosa dan amilopektin tersusun dalam suatu cincin-cincin.

Jumlah cincin dalam suatu granula kurang lebih berjumlah 16,

dimana sebagian berbentuk lapisan amorf dan sebagian berbentuk

lapisan semikristal. Amilosa dan amilopektin di dalam granula pati

dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Apabila granula pati

dipanaskan di dalam air, maka energy panas akan menyebabkan

ikatan hidrogen terputus, dan air masuk ke dalam granula pati. Air

yang masuk selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan

amilosa dan amilopektin.

Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya

pembengkakan granula pati. Ukuran granula akan meningkat

sampai batas tertentu sebelum akhirnya granula pati tersebut pecah.

Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin

berdifusi keluar. Proses masuknya air ke dalam pati yang

menyebabkan granula mengembang dan akhirnya pecah. Karena

jumlah gugus hidroksil dalam molekul pati sangat besar, maka

kemampuan menyerap air sangatlah besar pula. Terjadi

peningkatan viskositas disebabkan air yang dulunya berada di luar

granula dan bebas bergerak sebelum suspense dipanaskan, kini

sudah berada dalam butir-butir pati dan tidak dapat bergerak bebas

lagi.

Ukuran granula terutama berpengaruh pada profil gelatinisasi,

interaksiamilosa-lipid, kelarutan dan swelling volume serta

kemudahan didegradasi oleh enzim. Semakin besar ukuran granula

menyebabkan granula bersifat lebih kristalin, lebih sedikit

membentuk kompleks dengan lemak, lebih sedikit larut dan

mengembang serta lebih lambat didegradasi enzim (Lindeboom et

al., 2004).

Swelling power

Pada pati ubi jalar memiliki kadar swelling power yaitu 1601,43%

sedangkan pati singkong memiliki kadar swelling power sebesar

3002,14%. Dari hasil dapat dilihat bahwa kadar swelling power

pada pati singkong memiliki kadar swelling yang lebih tinggi

dibandingkan pati ubi, ini berarti pati singkong lebih banyak

menyerap air sehingga kadar swelling powernya tinggi sehingga

volumenya pun lebih tinggi di bandingkan dengan pati ubi jalar.

Selain karna disebabkan oleh cara pengekstraksiannya hal lain

yang bisa menyebabkan persentase swelling power pada pati

singkong lebih tinggi juga karena singkong memiliki kadar amilosa

yang tinggi maka akan menyerap air lebih banyak sehingga

pengembangan volume juga semakin besar.

Sumber :

Andarwulan, N., F. Kusnandar, dan D. Herawati. 2011. Analisis Pangan. PT Dian

Rakyat. Jakarta.

Fleche G. 1985. Chemical Modifikation and Degradation of Starch, Di dalam

G.M.A. Van  Beynum dan J.A. Roels ed Starch conversion technology.

London: Applied Science Publ.

Hee-Young An.  2005. Effects of Ozonation and Addition of Amino acids on

Properties of Rice Starches. A Dissertation Submitted to the Graduate

Faculty of the Louisiana state University and Agricultural and Mechanical

College

Hapsari, Titi. 2013. Pengaruh Pre Gelatinisasi Terhadap Karakteristik Tepung

Singkong. Jurnal Penelitian. Online: http://jurnal.yudharta.ac.id/wp-

content/uploads/2013/04/HAPSARI-TITI-PALUPI-Pengaruh-Pre-

Gelatinisasi-Terhadap-.pdf. Diakses pada 25 April 2015.

Honestin, T. 2007. Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung Ubi Jalar. Skripsi.

Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor. 120 hlm

Jacobson, M.R and J.N BeMiller. 1998. Method for Determining The Rate and

Extent of Accelerated Starch Retrogradation. Cereal Chem 75 (1): 22-29

Karisma Sari, Kadek Lenny., Jemmy Anton Prasetia, dan Cok. Istri Sri Arisanti.

Pengaruh Rasio Amilum: Air Dan Suhu Pemanasan Terhadap Sifat Fisik

Amilum Singkong Pregelatin Yang Ditujukan Sebagai Eksipien Tablet.

Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Udayana.

Kurniadi, Tedi. 2010. Kopolimerisasi Grafting Monomer Asam Akrilat Pada

Onggok Singkong dan Karakteristiknya. Tesis. Bogor: Sekolah

Pascasarjana IPB

Lindeboom et al.. 2004. Analytical, biochemical, and physicochemical aspect of

starch granule size with emphasis on small granulastarches : A Review.

Starch/starke. 56:89-99.

Rosmarkam, A. dan N. W. Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius.

Yogyakarta.

Samsuri, Bilal. 2008. Penggunaan Pragelatinisasi Pati Singkong Suksinat

Sebagai Matriks Dalam Sediaan Tablet Mengapung Verapamil HCL.

Skripsi. FMIPA-UI. Depok.

Smith, P. S. 1982. Starch Derivatives and Their Use in Foods. Di dalam

Lineback, D. R. dan Inglett, G. E. (eds.). Food Carbohydrates. The AVI

Publishing Company Inc., Westport, Connecticut.

Winarno, FG. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit PT Gramedia Pustaka

Utama. Jakarta.

Wirakartakusumah, M.A., K. Abdullah, dan A.M. Syarif. 1992. Sifat Fisik

Pangan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal

Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut

Pertanian Bogor.

Nama : Mita Maharani Bahriah

NIM : 1305741

Berdasarkan hasil ekstraksi pati ubi kayu dan ubi jalar, rendemen pati yang

dihasilkan dari ubi kayu adalah 4,76 % (cara kering) dan 12,158% (cara basah),

dan dari ubi jalar adalah 3,15% (cara basah) dan 4,3769% (cara kering). Hasil

ekstraksi dengan dua cara yang berbeda ini menunjukan hasil yang berbeda,

ekstraksi cara kering cenderung memberikan hasil yang lebih sedikit

dibandingkan dengan cara basah, hal ini terjadi, karena adanya proses perebusan

yang menyebabkan penyerapan air pada bahan, sehingga meningkatkan berat dari

bahan yang tentunya berpengaruh terhadap rendemen dan kadar air yang

dihasilkan. Pada pati termodifikasi, dengan dua variasi perlakuan yaitu

pregelatinisasi dan pra-masak, menunjukan hasil yang sangat bervariasi. Pati

pragelatinisasi yang dihasilkan dari ubi kayu sekitar 8,1885 %, dan ubi jalar

65,40%, sedangkan pada pati pra-masak dari ubi kayu adalah 109,2323%, dan ubi

jalar 11,82%. Hasil yang bervariasi ini kemungkinan karena adanya cacat data

atau human error pada proses pengujian atau proses ekstraksi sehingga

menyebabkan tidak akuratnya data. Namun pada beberapa penelitian lain yang

dilakukan oleh Wulan et al. (2006), bahwa kadar pati resisten yang dihasilkan dari

modifikasi pramasak dari ubi kayu didapatkan hasil sekitar 6% dari kadar pati

total 30%.

Warna atau derajat putih yang dihasilkan dari ekstraksi pati dengan dua

cara yang berbeda tidak tidak menunjukan perbedaan yang signifikan terhadap

derajat putih yang dihasilkan, namun derajat putih yang dihasilkan dari bahan

yang berbeda memberikan warna yang berbeda, seperti pada ekstrak pati yang

didapatkan dari ubi kayu cenderung berwarna putih pucat sedangkan dari ubi jalar

adalah putih cream. Hal ini terjadi karena perbedaan pigmen yang terdapat dalam

bahan. Hal ini juga terjadi pada pati pragelatinisasi, warna yang dihasilkan dari

ubi jalar menunjukan hasil kecoklata, hal ini kmungkinan terjadi karena adanya

pencoklatan selama proses pragelatinisasi, karena adanya pemanasan. Pre

gelatinisasi memberikan penurunan tingkat penerimaan panelis terhadap warna

tepung singkong, dibandingkan perlakuan tanpa pre gelatinisasi (Hapsari, 2007).

Hal ini dapat terjadi karena semakin terdegradasinya pigmen dalam tepung

sehingga menurunkan ketajaman warna yang dihasilkan.

Pada aspek aroma, setiap perlakuan tidak menunjukan adanya perbedaan

ketajaman aroma pada ekstrak ubi kayu, namun terdapat perbedaan aroma

ketajaman aroma yang dirasakan pada ekstrak ubi kayu dengan cara kering.

Pada pati pra-masak terjadi modifikasi dalam sifat kimia dan fisik yang

menurunkan daya cerna. Pada modifikasi pati secara kombinasi dan fisik,

perlakuan pendinginan 4oC mengakibatkan pati yang telah tergelatinisasi

menjadi teretrogradasi lebih cepat. Maquenne (1993) dalam Jacobson and

BeMiller (1998) dalam Wulan (2006) menemukan pengaruh suhu terhadap

tingkat retrogradasi pati, dimana kecepatan retrogradasi akan bertambah

dengan semakin rendahnya suhu. Makin rendah suhu, makin cepat proses

retrogradasi dan makin banyak pati resisten yang terbentuk. Pendinginan

sesudah pemasakan akan mengubah keadaan fisik polisakarida sehingga

menurunkan kecernaannya (Wulan, 2006).

Asp and Bjork (1992) dalam Wulan (2006), menyatakan makin tinggi

kadar amilosa pati maka makin tinggi pula kadar pati resistennya. Granula pati

kaya amilosa mampu mengkristal yang lebih besar, disebabkan oleh lebih

intensifnya ikatan hidrogen, akibatnya tidak dapat mengembang atau

mengalami gelatinisasi sempurna pada waktu pemasakan sehingga tercerna

lebih lambat.

Menurut Be Miller and Whistler (1996) dalam Fennema (1996), gugus

ester fosfat menyebabkan amilopektin pati kentang bermuatan negatif

menghasilkan gaya tolak-menolak Coulomb yang mungkin memberikan

kontribusi pada pengembangan granula pati kentang yang cepat dalam air

hangat dan pada beberapa sifat pasta kentang seperti viskositas yang tinggi

dan kejernihan (clarity) yang bagus serta laju retrogradasi yang rendah.

Pada ubi kayu modifikasi fisik berperan meningkatkan kandungan pati

resisten karena dapat memfasilitasi retrogradasi tanpa keberadaan gugus ester-

fosfat yang dapat mencegah penggabungan rantai molekul. Perlakuan

pendinginan pada suhu rendah dan dilanjutkan pengeringan juga memfasilitasi

retrogradasi amilopektin pada ubi kayu yang proporsinya cukup besar. Seperti

dijelaskan Silverio, et al. (2000) bahwa retrogradasi amilopektin dapat

difasilitasi dengan memberikan perlakuan siklus suhu-waktu.

Daya Serap Air (Swelling Power)

Pengujian daya serap air tepung ubi kayu, menggunakan metode

sentrifugasi. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Kalsum (2013), hasil pengujian

daya serap air tepung ubi kayu, disajikan pada Gambar. Pada Gambar ini, terlihat

bahwa ketersediaan pati, konsentrasi, dan suhu pemanasan pragelatinisasi

parsial berpengaruh terhadap karakteristik kelarutan dalam air dan daya serap air

dekstrin yang dihasilkan.

Hasil pengujian pada Gambar 5, juga menunjukkan bahwa terjadi

trend peningkatan daya serap air sesuai dengan semakin tingginya

konsentrasi. Daya serap air terendah diperoleh pada perlakuan konsentrasi

20%. Dari hasil pengamatan, nilai daya serap air dekstrin ubi kayu berkisar antara

16,27 % - 20,67 % dengan nilai daya serap air dekstrin tertinggi terdapat

pada dekstrin ubi kayu ketersediaan pati kering pada konsentrasi 50 % (K4)

dan pemanasan pada suhu 90oC (T2) (Gambar 5). Hasil pengujian pada Gambar

5, juga menunjukkan bahwa terjadi trend penurunan daya serap air akibat

semakin tingginya suhu pemanasan untuk semua varietas.

Sedangkan pati hasil ekstraksi dan modifikasi yang dihasilkan menunjukan

swelling power yang cukup tinggi, yaitu berkisar pada 789,07 %−3929,417 %,

swelling power terendah dihasilkan dari ekstrak pati kering ubi jalar, sedangkan

yang paling tinggi didapatkan dari pati pregelatinisasi ubi kayu.

Swelling power sangat dipengaruhi oleh ikatan antarmolekul penyusun

pati. Dengan masuknya air ke dalam molukul pati, ikatan antarmolekul pati akan

melemah sehingga nilai swelling power pati modifikasi lebih tinggi daripada

pati alami (Aziz, 2004 dalam Kalsum, 2012). Hasil penelitian Adity (2009)

dalam Kalsum, 2012, mengatakan bahwa semakin kecil perbandingan pati dan

air, maka semakin besar nilai swelling power nilai kelarutan, semakin besar

dan volume minyak jahenya, akibatnya swelling power dan kelarutan

cenderung meningkat. Swelling power sangat dipengaruhi oleh keberadaan

gugus amilosa sebagai salah satu komponen penyusun pati. Semakin lama waktu

proses, maka semakin banyak amilosa yang tereduksi, sehingga penurunan

jumlah amilosa tersebut mengakibatkan kenaikan swelling power (Sasaki dan

Matsuki, 1998 dalam Artiani, 2007 dalam Kalsum, 2012).

Granula pati yang dari pati hasil ekstraksi menunjukan bentuk yang masih

bulat atau belum tergelatinisasi, hal ini berubah setelah dilakukan perlakuan

seperti pregelatinisasi dan pra-masak yang telah mengalami gelatinisasi parsial

sehingga hanya terlihat beberapa bulatan kecil dari granula pati.

Sumber :

Hapsari, Titi P. A., Dkk. 2007. Pengaruh Pre Gelatinisasi Terhadap karakteristik

Tepung Singkong. Universitas Yudharta.

Kalsum, Nurbani, dan Surfiana. 2012. Karakteristik Dekstrin dari Pati Ubi Kayu

yang Diproduksi dengan Metode Pragelatinisasi Parsial. Jurnal Penelitian

Pertanian Terapan Vol. 13 (1): 13-23.

Wulan, S. N., Dkk. 2006. Modifikasi Pati Sederhana Dengan Metode Fisik,

Kimia, Dan Kombinasi Fisik Fisik- Kimia Untuk Untuk Menghasilkan

Tepung Pra Tinggi Pati Resisten Yang Dibuat Dari Jagung, Dan Ubi

Kayu. Jurnal Teknologi Pertanian, Vol. 7 No. 1 (April) 1-9.

Nama : Utari Nur Amalia

NIM : 1300751

Pada praktikum kali ini yaitu dilakukan ekstraksi pati alami dan modifikasi

pati. Pati alami (native) menyebabkan beberapa permasalahan yang berhubungan

dengan retrogradasi, kestabilan rendah, dan ketahanan pasta yang rendah. Pati

alami mempunyai kelemahan pada karakteristiknya yaitu tidak larut dalam air

dingin, membutuhkan waktu yang lama dalam pemasakan, pasta yang dihasilkan

cukup keras, dan mempunyai kestabilan yang rendah. Hal tersebut menjadi alasan

dilakukan modifikasi pati (Fortuna, Juszczak, and Palansinski, 2001).

Pati termodifikasi adalah pati yang diberi perlakuan tertentu dengan tujuan

untuk menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat sebelumnya

atau merubah beberapa sifat lainnya. Pati dimodifikasi dengan tujuan untuk

mempermudah penggunaan dalam industri pangan, lebih stabil dalam proses dan

lebih baik teksturnya. Selain itu juga agar suhu gelatinisasinya lebih tinggi dan

tahan panas serta agar viskositasnya lebih baik dari pati sebelumnya. Pati

termodifikasi bersifat tidak larut dalam air dingin dan persamaan sifat

birefringence-nya. Konsentrasi asam, temperatur, konsentrasi pati, dan waktu

reaksi dapat bervariasi tergantung dari sifat pati yang diinginkan.

Pembuatan pati pada prinsipnya adalah dengan ekstraksi. Sampel yang

digunakan dalam pelaksanaan praktikum ini adalah singkong dan ubi jalar.

Ekstaksi dilakukan dengan cara ekstraksi basah dan ekstraksi kering. Ekstraksi

kering dilakukan dengan menghancurkan umbi yang telah dikupas dan di sortasi.

Ekstraksi delakukan dengan perbandingan air dan umbi 4 : 1, kemudian dilakukan

penyaringan, dan pengeringan. Sedangkan pada ekstraksi basah dilakukan

pengeringan terlebih dahulu sebelum di hancurkan dengan grinder, setelah

penghancuran dilakukan pengayakan dan perendaman pada air dengan

perbandingan 1 : 5. Setelah pengendapan dilakukan pencucian dan barulah

dikeringkan.

Untuk mengetahui karakteristik pati dapat dilakukan beberapa uji seperti

bentuk granula, gelatinisasi, kadar pati, dan swelling power. Bentuk dan ukuran

morfologi granlua pati dipengaruhi oleh jenis bahan dasar sehingga mempunyai

bentuk dan ukuran yang spesifik. Suhu pada saat granula pati pecah disebut suhu

gelatinisasi dan berbeda beda tergantung jenis pati dan konsentrasinya. Kadar pati

merupakan kriteria mutu dan kualitas pati murni yang dihasilkan. Berdasarkan

hasil pengamatan dapat diketahui karakteristik warna, aroma, bentuk granula,

rendemen pati, tekstur, dan juga kapasitas pembengkakan (Swelling Power) pati.

Rendemen merupakan perbandingan berat produk yang diperoleh terhadap

berat bahan baku yang digunakan. Perhitungan rendemen dilakukan berdasarkan

berat kering bahan. Berdasarkan pengamatan, rendemen pati singkong dan ubi

jalar dengan perlakuan ekstraksi basah memiliki rendemen lebih tinggi daripada

rendemen pati dengan perlakukan ekstraksi kering. Proses ekstraksi merupakan

faktor yang sangat berpengaruh terhadap mutu rendemen pati yang dihasilkan.

Rendemen pati juga sangat berhubungan erat dengan kadar pati yang terkandung

dalam umbi.

Warna pada pati singkong hasil ekstraksi basah dan kering yaitu, putih.

Sedangkan pada ubi jalar yaitu orange-krem. Warna pada pati singkong

termodifikasi yaitu krem-kuning, sedangkan pada ubi jalar yaitu kuning. Aroma

pada pati singkong dan ubi jalar hasil ekstraksi tidak begitu kuat, dibandingkan

aroma pati termodifikasi, pati singkong dan ubi jalar termodifikasi lebih kuat

aromanya. Tekstur merupakan salah satu parameter dalam pengujian sifat sensori

(organoleptik) dengan menggunakan indera perabaan (tangan) yang dinyatakan

dalam keras atau lunak. Tekstur pada pati ubi jalar hasil ekstraksi basah lebih

kasar dari pada tekstur singkong.

Berdasarkan pengamatan dan analisis dapat diketahui bahwa hasil uji

Swelling power (kapasitas pembengkakan) pada pati yang tertinggi adalah pada

pati ubi jalar hasil ekstraksi basah. Pada pati termodifikasi, hasil swelling power

tertinggi adalah pada pati singkong modifikasi (pra gelatinisasi). Pregelatinisasi

merupakan teknik modifikasi pati secara spesifik yang paling sederhana yang

dilakukan dengan cara memasak pati di dalam air sehingga tergelatinisasi

sempurna. Pati pre gelatinisasi adalah pati yang mengalami proses gelatinisasi dan

selanjutnya dikeringkan. Pati ini akan mengalami perubahan sifat fisik dan sifat

pati alami. Menurut Padmaja et. al. (1996) modifikasi tepung secara pre

gelatinisasi dengan perebusan (parboiling) dapat memperbaiki karakteristik dari

pasta tepung.

Swelling power sangat dipengaruhi oleh ikatan antarmolekul penyusun

pati. Dengan masuknya air ke dalam molukul pati, ikatan antarmolekul pati akan

melemah sehingga nilai swelling power pati lebih tinggi daripada pati alami (Aziz,

2004). Hasil penelitian Adity (2009) mengatakan bahwa semakin kecil

perbandingan pati dan air, maka semakin besar nilai swelling power nilai

kelarutan. Swelling power sangat dipengaruhi oleh keberadaan gugus amilosa

sebagai salah satu komponen penyusun pati. Semakin lama waktu proses, maka

semakin banyak amilosa yang tereduksi, sehingga penurunan jumlah amilosa

tersebut mengakibatkan kenaikan swelling power (Sasaki dan Matsuki, 1998

dalam Artiani, 2007).

Swelling power dipengaruhi oleh kemampuan molekul pati untuk

mengikat air melalui pembentukan ikatan hidrogen. Setelah gelatinisasi ikatan

hidrogen antara molekul pati terputus dan digantikan oleh ikatan hidrogen dengan

air. Sehingga pati dalam tergelatinisasi dan granula-granula pati mengembang

secara maksimal. Proses mengembangnya granula pati ini disebabkan karena

perlakuan pre gelatinisasi secara parboiling (perebusan). Pemanasan

menyebabkan lemahnya ikatan hidrogen dalam granula, sehingga granula yang

telah membengkak memiliki ukuran yang besar dan bersifat irreversibel. Ketika

dilakukan proses pengeringan tepung yang telah tergelatinisasi, air mudah lepas

dari ikatan hidroksil sehingga kadar air sedikit menurun.

Menurut Kenneth, Leon and J Peter (1991) penggunaan panas yang terus

meningkat menyebabkan ikatan hidrogen intermolukuler antara rantai amilosa dan

rantai cabang amilopektin mulai melemah, sehingga granula pati mengembang

secara cepat. Granula yang telah mengembang mempunyai struktur yang lebih

lunak dan bersifat irreversible. Banyaknya air yang terserap kedalam tiap granula

pati dan granula pati yang mengembang tersebut mengakibatkan swelling power

menjadi meningkat.

Temperatur merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi

proses pre gelatinisasi. Jika pati tidak dipanaskan pada temperatur yang sesuai

maka derajat pengembangan granula pati tidak tepat dan tidak memberikan sifat

yang diinginkan. Perlakuan pre gelatinisasi sedikit menurunkan kadar amilosa.

Hal ini disebabkan ketika pati dipanaskan dalam air pada temperatur gelatinisasi,

energi panas menyebabkan ikatan hidrogen pati menjadi melemah. Ikatan yang

lemah memudahkan air masuk ke dalam granula dan memungkinkan sedikit

melarutnya dan terjadi pertukaran molekul amilosa menuju ke air.

Bentuk granula dari pati singkong dan ubi jalar terlihat memiliki granula

berbentuk bulat. Pada granula pati termodifikasi (pragelatinisasi) da pramasak

memiliki bentuk yang sedikit berbeda. Pregelatinisasi merupakan salah satu teknik

modifikasi fisik yang dapat mengatur ukuran partikel. Perlakuan pemanasan atau

parboiling pada menyebabkan perubahan struktur dan ukuran granula. Proses pre

gelatinisasi mengakibatkan granula pati mengembang, dan mengalami perubahan

bentuk, meskipun tetap pada suatu lapisan atau fragmen yang melingkupinya.

Proses pre gelatini asi ini bersifat ireversibel, dimana pati yang telah mengalami

gelatinisasi tidak dapat kembali pada kondisi semula. Pregelatinisasi merupakan

salah satu teknik modifikasi fisik yang dapat mengatur ukuran partikel.

Proses Modifikasi Pati dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu ukuran

partikel, temperatur, waktu reaksi, dan perbandingan berat air terhadap pati.

Berikut beberapa faktor yang berpengaruh terhadap proses modifikasi pati secara

umum :

1. Ukuran Partikel

Dalam proses modifikasi pati, ukuran partikel berpengaruh terhadap laju reaksi.

Semakin kecil ukuran pati maka semakin cepat reaksi berlangsung karena

ukuran partikel yang kecil akan meningkatkan luas permukaan serta

meningkatkan kelarutan dalam air (Saraswati, 2006).

2. Temperatur

Secara umum temperatur berhubungan dengan laju reaksi. Makin tinggi

temperatur, maka reaksi akan berlangsung lebih cepat.

3. Waktu reaksi

Waktu reaksi berpengaruh terhadap tekstur pati yang dihasilkan. Waktu reaksi

yang terlalu cepat mengakibatkan reaksi belum berjalan sempurna sedangkan

jika waktu reaksi terlalu lama mengakibatkan terkstur yang kasar. Hal ini

terjadi karena semakin lama waktu reaksi maka semakin banyak dinding sel

singkong yang pecah sehingga terjadi pelubangan dari granula pati

termodifikasi, hal ini menyebabkan permukaan yang tidak rata pada granula

pati tersebut sehingga tekstur yang dihasilkan kasar (Subagio, 2008).

4. Perbandingan Berat Air Terhadap pati

Perbandingan berat air terhadap pati harus tepat agar pati dapat sempurna

terlarut. Perbandingan yang terlalu besar akan menimbulkan pemborosan

penggunaan pelarut, sedangkan perbandingan yang terlalu kecil dapat

menyebabkan pengendapan pati.

Menurut Sutrisno (2010) Kualitas pati ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu:

1. Warna

2. Kandungan air

3. Tingkat kekentalan

Sumber :

Ayu, Diah. 2014. Karakterisasi Sifat Fisikokimia Pati Ubi Jalar Oranye Hasil

Modifikasi Perlakuan Stpp (Lama Perendaman Dan Konsentrasi):

Malang. Universitas Brawijaya

Honestin, Trifena. 2007. Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung Ubi Jalar:

Bogor. Institut Pertanian Bogor

Kalsum, Nurbani. 2013.Characterization of Cassava Starch Dextrin Processed

with Pregelatination Partial Method: Lampung. Politeknik Negeri

Lampung

Murwati., dkk. 2005. Teknologi Pembuatan Tepung dan Olahan Ubi Jalar:

Yogakarta. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Yogyakarta

Titi, Hapsari. 2007. Pengaruh Pre Gelatinisasi Terhadap Karakteristik Tepung

Singkong. Universitas Yudharta

Nama : Winni Trinita Maulandhiyani

NIM : 1304693

Pada praktikum kali ini, kami melakukan penelitian ekstraksi pati alami

cara basah dan cara kering serta modifikasi pati pregelatinisasi dan tepung pra

masak termodifikasi pada singkong dan ubi jalar. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui prosedur ekstraksi pati alami baik dengan metode basah ataupun

kering dan tahapan penting yang memerlukan pengendalian untuk memperoleh

produk berkualitas. Selain itu, sebagai referensi bagi industri untuk menghasilkan

pati termodifikasi dengan menggunakan tepung pati pregelatinisasi dan tepung pra

masak.

Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air,

berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati tersusun dari dua macam

karbohidrat, amilosa dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda.

Amilosa memberikan sifat keras (pera) sedangkan amilopektin menyebabkan sifat

lengket. Amilosa memberikan warna ungu pekat pada tes iodin sedangkan

amilopektin tidak bereaksi (Anonim, 2011).

Ekstraksi pati merupakan suatu proses untuk mendapatkan pati dari suatu

tanaman dengan cara memisahkan pati dari komponen lainnya yang terdapat pada

tanaman tersebut. Ada beberapa metode dalam melakukan ekstraksi pati, antara

lain alkaline steeping, wet milling, protein digestion, dan high intensity

ultrasound. (Drapcho dan Walker, 2008). Ekstraksi dapat dipengaruhi beberapa

faktor yaitu ukuran bahan, suhu ekstraksi dan pelarut.

Modifikasi pati dilakukan untuk mengatasi sifat-sifat dasar pati alami yang

kurang menguntungkan seperti; tidak tahan panas, tidak tahan asam, tidak tahan

gesekan dan pengadukan, kelarutan yang terbatas pada air, serta mudah

mengalami sineresis, sehingga proses retrogradasi cepat terjadi. Sehingga dapat

memperluas pemanfaatan pati dalam proses pengolahan pangan serta

menghasilkan karakteristik produk pangan yang diinginkan.

Pati termodifikasi adalah pati yang diperlakukan secara fisik atau kimia

untuk mengubah salah satu atau lebih sifat fisik atau kimianya yang penting.

Menurut Glicksman (1969), pati diberi perlakuan tertentu yang bertujuan untuk

menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat sebelumnya atau

untuk mengubah beberapa sifat lainnya. Perlakuan ini dapat mencakup

penggunaan panas, asam, alkali, zat pengoksidasi, atau bahan kimia lainnya yang

akan menghasilkan gugus kimia baru dan atau perubahan bentuk, ukuran, serta

struktur molekul pati.

Pati pregelatinisasi merupakan pati yang telah mengalami gelatinisasi

dengan cara pemasakan dengan air di atas suhu gelatinisasinya kemudian

dikeringkan, dibuat untuk memudahkan pelarutan dalam proses pengolahan.

Biasanya pati pregelatinisasi dibuat dengan cara membuat pasta (kadar pati dalam

pasta 55% dan 45% berat kering), selanjutnya dikeringkan pada suhu sekitar 800C

dan 1000C dengan menggunakan drum drier (Anonim, 2001). Nama lain dari pati

pregelatinisasi adalah precooked starch, pregelled starch, instant starch, cold water

starch, dan cold water swellable starch. Pregelatinisasi merupakan salah satu

bentuk transformasi fisik, untuk menghasilkan pati yang larut dalam air dingin

(Fennema, 1982).

Rendemen (%)

Rendemen merupakan persentase berat produk yang diperoleh

terhadap berat bahan baku yang digunakan. Perhitungan rendemen

dilakukan berdasarkan berat kering bahan. Rendemen tepung menyatakan

nilai efisiensi dari proses pengolahan sehingga dapat diketahui jumlah

tepung yang dihasilkan dari bahan dasar awalnya (Anonim, 2011).

Hasil perhitungan rendemen pati yang diperoleh dari ekstraksi cara

kering dan cara basah pati singkong dan pati ubi jalar diketahui bahwa

rendemen pati tertinggi terdapat pada ekstraksi basah pati singkong

dengan rendemen 12,158%, sedangkan pada ekstraksi kering pati singkong

yaitu 4,76%. Berikutnya rendemen pati yang diperoleh pada ekstraksi

basah pati ubi jalar yaitu 4,3769% dan rendemen pati terendah terdapat

pada ekstraksi kering pati ubi jalar dengan rendemen 3,15%.

Berdasarkan data perhitungan rendemen hasil ekstraksi cara kering

dan cara basah pati singkong dan pati ubi jalar dapat diketahui pada

ekstraksi basah pati singkong memiliki kandungan pati yang tertinggi dan

dengan demikian diketahui pula bahwa semakin rendah berat pati alami

maka semakin rendah pula rendemen pati yang terkandung di dalamnya.

Hal ini sesuai dengan pernyataan Guritno (2003).

Perbedaan hasil persentase perhitungan rendemen kemungkinan

karena ekstraksi dipengaruhi beberapa faktor yaitu 1. Ukuran bahan.

Proses pengecilan ukuran bahan memiliki tujuan untuk memperluas

permukaan bahan sehingga mempercepat penetrasi pelarut ke dalam bahan

yang akan diekstrak dan mempercepat waktu ekstraksi. Semakin kecil

ukuran bahan akan semakin luas permukaan bahan namun dapat berakibat

terbawanya padatan inert di dalam pelarut sehingga mengganggu aktivitas

pelarut. Selain untuk memperluas, tujuan lainnya adalah agar homogen

sehingga kontak dengan solventnya dapat seragam di semua bagian. 2.

Suhu Ekstraksi. Ekstraksi lebih cepat dilakukan pada suhu tinggi. Kondisi

suhu yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan berubahnya struktur

antioksidan. Sehingga dibutuhkan kondisi suhu yang optimal. 3. Pelarut.

Pelarut yang baik untuk ekstraksi adalah pelarut yang mempunyai daya

melarutkan yang tinggi terhadap zat yang diekstraksi. Daya melarutkan

yang tinggi ini berhubungan dengan kepolaran pelarut dan kepolaran

senyawa yang diekstraksi. Terdapat kecenderungan kuat bagi senyawa

polar larut dalam pelarut polar dan sebaliknya.

Warna (derajat putih)

Warna merupakan salah satu atribut penting untuk produk pangan.

Warna / derajat putih diukur dengan pengamatan secara organoleptik

dengan standar warna putih (BaSO4 = 100 %). Berdasarkan hasil

pengamatan, warna pada pati ubi jalar ekstraksi cara kering dan ekstraksi

cara basah memiliki warna yang berbeda, pada ekstraksi cara kering pati

berwarna orange-krem sedangkan pada ekstraksi cara basah pati berwarna

krem. Berikutnya pada pati pregelatinisasi ubi jalar berwarna coklat dan

pada pati modifikasi pra masak berwarna kuning.

Berdasarkan hasil pengamatan, pati singkong termasuk pati yang

memiliki standar warna putih karena warna yang dihasilkan pada ekstraksi

cara kering maupun cara basah yaitu berwarna putih (++). Lalu pada pati

pregelatinisasi berwarna putih – krem sedangkan pada pati modifikasi pra

masak berwarna kuning.

Balagopalan et al., (1988) menyatakan bahwa pati alami yang

memiliki swelling power tinggi dan kecenderungan retrogradasinya rendah

memiliki kejernihan yang lebih tinggi. Suspensi pati alami dalam air

berwarna buram (opaque), namun proses gelatinisasi pada granula pati

dapat meningkatkan transparansi larutan tersebut. Pati dengan warna

buram dapat digunakan untuk produk sejenis salad dressing. Disamping itu

kejernihan dipengaruhi oleh kandungan ISSP (insoluble starch particles)

dalam pati (Stoddard, 1999). ISSP ialah partikel-partikel pati yang

tersusun atas sejumlah besar amilosa yang saling bergandengan

membentuk rantai lurus.

Menurut Meyer (1960) dan Mulyandari (1992), derajat putih

sangat dipengaruhi oleh proses ekstraksi pati. Semakin murni proses

ekstraksi pati, maka tepung yang dihasilkan akan semakin putih. Jika

proses ekstraksi pati dilakukan dengan baik maka semakin banyak

komponen pengotor yang hilang bersama air pada saat pencucian pati.

Aroma

Aroma yang dihasilkan dari setiap pati singkong dan pati ubi jalar

dengan ekstraksi cara kering maupun cara basah, pati pregelatinisasi serta

pati modifikasi pra masak dapat disimpulkan memiliki aroma yang sama

yaitu aroma khas tepung / aroma singkong atau aroma ubi jalar. Ini

disebabkan karena singkong dan ubi jalar yang sudah di ekstraksi secara

pengulangan dan proses pengeringan sehingga aroma singkong dan ubi

jalar sudah menghilang banyak sedangkan aroma patinya semakin kuat

karena sudah di buat dalam bentuk tepung atau di ambil patinya saja.

Tekstur (mesh)

Kehalusan diukur dengan menggunakan ayakan. Ayakan bekerja

dengan menggunakan beberapa susunan ayakan atau saringan, ayakan

yang digunakan berjumlah tiga buah yang disusun, lalu dipaling bawah

diberi wadah untuk menampung sisa sampel. Ayakan yang digunakan

yaitu ayakan No.60, No.80 dan No.100 (150mm). Pengukuran dilakukan

dengan menimbang sejumlah sampel lalu ditaburkan secara merata pada

ayakan paling atas, kemudian ayakan ditutup.

Berdasarkan pengamatan, kehalusan pati singkong dan pati ubi

jalar cara kering dan cara basah, pati pregelatinisasi serta pati modifikasi

pra masak berbeda nyata pada taraf signifikansi, baik pada penyaringan

dengan menggunakan ayakan No.60, No.80 maupun No.100.

Bentuk / Struktur Granula

Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik.

Pati terdiri dari butiran-butiran kecil yang disebut granula. Winarno

(2002), menyatakan bahwa granula pati mempunyai sifat merefleksikan

cahaya terpolarisasi, sehingga di bawah mikroskop terlihat kristal hitam

putih. Sifat inilah yang disebut birefringent. Pada saat granula mulai

pecah, sifat birefringent ini akan menghilang.

Untuk mengamati bentuk / struktur granula yaitu sejumlah sampel

ditambahkan dengan aquades kemudian diteteskan dalam gelas objek dan

ditutup dengan kaca penutup. Sampel diamati dibawah lensa mikroskop

kemudian difoto dengan menggunakan kamera Olympus yang telah

terpasang pada mikroskop.

Berdasarkan hasil pengamatan dengan menggunakan mikroskop

cahaya terpolarisasi, dapat dilihat bahwa bentuk / struktur granula dari

keseluruhan pati yaitu ekstraksi cara kering dan cara basah, pati

pregelatinisasi serta pati modifikasi pra masak pada singkong dan ubi jalar

tidak jauh berbeda bentuk patinya untuk setiap sampel.

Granula pati mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda

tergantung dari sumbernya. Menurut Moorthy (2004), ukuran granula pati

singkong dan pati ubi jalar menunjukan variasi yang besar yaitu sekitar 5-

40 μm dengan bentuk bulat dan oval. Variasi tersebut dipengaruhi oleh

varietas tanaman singkong dan periode pertumbuhan pada musim yang

berbeda.

Pomeranz (1991) menyatakan bahwa gelatinisasi merupakan

proses pembengkakan granula pati ketika dipanaskan dalam media air.

Granula pati tidak larut dalam air dingin, tetapi granula pati dapat

mengembang dalam air panas. Naiknya suhu pemanasan akan

meningkatkan pembengkakan granula pati. Pembengkakan granula pati

menyebabkan terjadinya penekanan antara granula pati dengan lainnya.

Mula-mula pembengkakan granula pati bersifat reversible (dapat kembali

ke bentuk awal), tetapi ketika suhu tertentu sudah terlewati,

pembengkakan granula pati menjadi irreversible (tidak dapat kembali).

Kondisi pembengkakan granula pati yang bersifat irreversible ini disebut

dengan gelatinisasi, sedangkan suhu terjadinya peristiwa ini disebut

dengan suhu gelatinisasi.

Swelling Power

Daya kembang pati atau swelling power didefinisikan sebagai

pertambahan volume dan berat maksimum yang dialami pati dalam air

(Balagopalan et al., 1988). Swelling power dan kelarutan terjadi karena

adanya ikatan non-kovalen antara molekul-molekul pati. Bila pati

dimasukkan ke dalam air dingin, granula pati akan menyerap air dan

membengkak. Namun demikian, jumlah air yang terserap dan

pembengkakannya terbatas hanya mencapai 30% (Winarno, 2002). Ketika

granula pati dipanaskan dalam air, granula pati mulai mengembang

(swelling).

Faktor-faktor seperti rasio amilosa-amilopektin, distribusi berat

molekul dan panjang rantai, serta derajat percabangan dan konformasinya

menentukan swelling power dan kelarutan (Moorthy, 2004). Semakin

besar sweeling power berarti semakin banyak air yang diserap selama

pemasakan, hal ini tentu saja berkaitan dengan kandungan amilosa dan

amilopektin yang terkandung dalam tepung. Semakin tinggi kadar amilosa

maka nilai pengembangan volume akan semakin tinggi. Hal itu karena

dengan kadar amilosa yang tinggi maka akan menyerap air lebih banyak

sehingga pengembangan volume juga semakin besar (Murillo, 2008).

Sifat swelling 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. Berbagai faktor yang menentukan

daya ikat tersebut adalah (1) perbandingan amilosa dan amilopektin, (2)

bobot molekul dari fraksi-fraksi tersebut, (3) distribusi bobot molekul, (4)

derajat percabangan, (5) panjang dari cabang molekul amilopektin terluar

yang berperan dalam kumpulan ikatan (Leach, 1959).

Berdasarkan hasil perhitungan swelling power yang diperoleh dari

ekstraksi cara kering dan cara basah pati, pati pregelatinisasi, pati

modifikasi pra masak terhadap pati ubi jalar diketahui bahwa nilai

tertinggi terdapat pada ekstraksi basah dengan nilai 2042,87%, sedangkan

nilai terendah terdapat pada ekstraksi kering yaitu 789,07%. Berikutnya

nilai yang diperoleh pada pati pregelatinisasi ubi jalar yaitu 1652,8672%

dan nilai yang diperoleh pada pati modifikasi pra masak ubi jalar yaitu

1601,43%.

Secara umum, swelling power akan meningkat dengan

bertambahnya suhu pengukuran. Namun, peningkatan swelling power

berbeda untuk masing-masing sampel. Perbedaan nilai swelling power

dapat terjadi karena adanya perbedaan kadar amilosa dan amilopektin.

Charles et al. (2005) melaporkan bahwa pati yang memiliki

kandungan amilosa yang berbeda akan memiliki sifat fungsional yang

berbeda, antara lain swelling power dan kelarutan. 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.

Faktor-faktor yang mempengaruhi antara lain perbandingan

amilosa-amilopektin, panjang rantai dan distribusi berat molekul. Sifat-

sifat psikokimia dan rheologi tepung termodifikasi seperti swelling power,

kelarutan, gugus karbonil dan gugus karboksil memiliki standard tertentu.

Menurut Pomeranz (1991), kelarutan pati semakin tinggi dengan

meningkatnya suhu, serta kecepatan peningkatan kelarutan adalah khas

untuk tiap pati. Pola kelarutan pati dapat diketahui dengan cara mengukur

berat supernatan yang telah dikeringkan dari hasil pengukuran swelling

power.

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 swelling power. Menurut Fleche (1985), 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. Semakin tinggi

suhu maka semakin banyak molekul pati yang akan keluar dari granula

pati. Selama pemanasan akan terjadi pemecahan granula pati, sehingga

pati dengan kadar amilosa lebih tinggi, granulanya akan lebih banyak

mengeluarkan amilosa.

Sumber :

Amin, Nur Azizah. 2013. Pengaruh Suhu Fosforilasi Terhadap Sifat Fisikokimia

Pati Tapioka Termodifikasi. Universitas Hasanuddin, Makassar.

Anonim, 2011. Amilum. http://id.wikipedia.org/wiki/amilum. Makassar.

Ariansyah, Fitra., Amran Laga., dan Meta Mahendradatta. 2011. Studi Ekstraksi

Pati Berdasarkan Ketinggian Batang Pohon Kelapa Sawit. Universitas

Hasanuddin, Makassar.

Honestin, Trifena. 2007. Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung Ubi Jalar. IPB,

Bogor.

Mulyandari, S.H. 1992. Kajian Perbandingan Sifat-Sifat Pati Umbi-Umbian dan

Pati Biji-Bijian. Skripsi. IPB, Bogor.

Rahman, Adie Muhammad. 2007. Mempelajari Karakteristik Kimia Dan Fisik

Tepung Tapioka Dan Mocal (Modified Cassava Flour) Sebagai Penyalut

Kacang Pada Produk Kacang Salut. IPB, Bogor.

Winarno, F. G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama.

Jakarta.

Nama : Yanni Handayani

NIM : 1306681

Pada praktikum kali ini dilakukan ekstraksi pati dari ubi jalar dengan cara

ekstraksi basah dan ekstraksi kering. Pati merupakan cadangan bahan bakar pada

tanaman yang disimpan atau ditimbun pada berbagai jaringan penimbun, baik

umbi akar, umbi rambat, umbi rimpang, empelur batang, daging buah maupun

endosperm biji. Pati disimpan dalam bentuk granula yang kenampakan dan

ukurannya seragam serta khas untuk tiap spesies tanaman.

Pati disebut juga amilum yang merupakan homopolimer D-glukosa dengan

ikatan α-glikosidik, yang terdiri dari fraksi amilosa yang mempunyai struktur

lurus dengan ikatan α-(1.4)-D-glukosa yang larut dalam air panas dan fraksi

amilopektin yang tidak larut dengan air panas. Sifat pati sangat ditentukan oleh

panjang rantai C-nya serta lurus atau bercabang rantai molekulnya. Amilosa dan

amilopektin dalam pati selalu terdapat bersama-sama dalam granula. Granula pati

bersifat higroskopis, dan diikuti peningkatan diameter granula. Granula pati dapat

dibedakan karena mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda dan letak

hilum yang unik (Muchtadi, D dan Sugiyono 1992).

Proses Ekstraksi Pati

Proses ekstraksi yang dilakukan pada saat parktikum dibagi ke dalam dua

cara yaitu ekstraksi pati secara kering dan ekstraksi pati secara basah. Hal ini

bertujuan untuk mengetahui perbedaan proses ekstraksi pati terhadap hasil

rendemen pati dan karakteristik fisik pati yang dihasilkan. Perbedaan mendasar

pada kedua cara ekstraksi pati ini yaitu pada ekstraksi pati secara kering ubi jalar

yang digunakan sebagai sampel dibuat menjadi tepung terlebih dahulu baru

kemudian direndam dalam air untuk proses ekstraksi patinya. Sedangkan pada

ekstraksi pati cara basah, ubi jalar setelah melalui proses pengecilan ukuran dan

pencucian langsung direndam dalam air untuk mengendapkan patinya. Setelah

diperoleh endapan pati dari kedua cara ekstraksi tersebut, pati kemudian

dikeringkan dan diamati karakteristik fisiknya.

Pada dasarnya pengolahan pati sangat mudah. Caranya bahan yang berpati

tersebut cukup dihancurkan atau digiling dengan penambahan air, direndam

dengan sulfit untuk mempertahankan kualitas warna. Bubur bahan disaring

dengan kain saring sehingga pati lolos dari saringan sebagai suspensi pati, dan

serat tertinggal pada kain saring. Suspensi pati ini ditampung pada wadah

pengendapan. Filtrat diendapkan sebagai pasta, dipisahkan airnya yaitu cairan di

atas endapan dibuang, dikeringkan sampai kadar air dibawah 14%, dan terakhir

digiling atau dibubukan sampai halus. Untuk keseragaman ukuran, bahan diayak

dengan ayakan. Selanjutnya dikemas (Febriyanti, 1990).

Pada proses ekstraksi pati baik cara kering maupun cara basah untuk

beberapa sampel umbi-umbian seperti gadung, suweg dan porang perlu dilakukan

perlakuan pendahuluan terlebih dahulu yaitu perendaman umbi dalam larutan

natrium bisulfit untuk mereduksi metabolit-metabolit sekunder seperti kalsium

oksalat ataupun toksin seperti sianida, dan sebagainya.

Pati Termodifikasi

Modifikasi pati dapat dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu

metode fisika dan metode kimia. Metode fisika yang digunakan yaitu perlakuan

pemanasan atau perlakuan suhu. Perlakuan tersebut mengakibatkan permukaan

granula terbuka sehingga menyebabkan daya penetrasi lebih cepat dan pori–

porinya lebih besar. Modifikasi pati secara kimia merupakan salah satu cara yang

banyak digunakan misalnya dengan penambahan asam, oxidasi, starchesters,

kationik, dan crosslinking.

Pati termodifikasi adalah pati yang diberi perlakuan tertentu dengan tujuan

untuk menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat sebelumnnya

atau untuk merubah beberapa sifat lainnya. Perlakuan ini dapat mencakup

penggunaan panas, asam, alkali, zat pengoksidasi atau bahan kimia lainnya yang

akan menghasilkan gugus kimia baru dan atau perubahan bentuk, ukuran serta

struktur molekul pati (Heiman, 1980). Modifikasi pati yang dapat dilakukan baik

secara fisik, kimia, biokimia maupun kombinasi ketiganya secara langsung akan

mempengaruhi kharakteristik fisik maupun kimia dari pati termodifikasi yang

akan dihasilkan.

Pati yang telah termodifikasi akan mengalami perubahan sifat yang dapat

disesuaikan untuk keperluan-keperluan tertentu. Sifat-sifat yang diinginkan adalah

pati yang memiliki viskositas yang stabil pada suhu tinggi dan rendah, daya tahan

terhadap sharing mekanis yang baik serta daya pengental yang tahan terhadap

kondisi asam dan suhu sterilisasi. Pada praktikum kali ini, pati termodifikasi yang

dibuat yaitu pati pregelatinisasi dan pati pra masak.

Pati pregelatinisasi

Pati preglatinisasi adalah pati dimana kondisinya belum pecah atau masih

mengembang sehingga suhu pregelatinisasi ini lebih rendah daripada suhu

gelatinisasi. Pati pregelatinisasi ini masih dapat mengalami retrogradasi sehingga

dapat kembali ke keadaan semula. Kalau pati sudah tergelatinisasi, keadaan fisik

pati sudah tidak dapat kembali ke keadaan semula. Modifikasi fisik merupakan

perubahan karakteristik pati yang disebabkan perlakuan fisik, biasanya dikenal

dengan pre-gelatinisasi. Alat yang umum digunakan dalam pre-gelatinisasi adalah

spray dryer atau drum dryer sehingga dapat menghasilkan produk yang mudah

larur dalam air dingin (Winarno, 1980).

Pati pregelatinisasi ini pada dasarnya dibuat dengan cara merusak granula

pati dengan bantuan air dan pemanasan. Proses pembuatan pati pregelatinisasi

pada prinsipnya adalah pati dibuat larutan (suspensi), kemudian dipanaskan, lalu

dikeringkan dan digiling, serta diayak. Pada praktikum kali ini, pati pregelatinisasi

dibuat pada suhu yang dijaga antara 60-80oC. Mekanisme dari pre-gelatinisasi

sama prinsipnya dengan gelatinisasi. Akan tetapi, pre-gelatinisasi tersebut

menyebabkan pati yang telah mengalami gelatinisasi terhidrasi. Sifat inilah yang

menyebabkan pati pre-gelatinisasi dapat larut dalam air dingin.

Pregelatinisasi adalah pati yang telah dikeringkan untuk merusak struktur

granula (Rogol, 1986). Teknik modifikasi pati pregelatinisasi prinsipnya cukup

sederhana yakni dengan cara memasak pati di dalam air sehingga tergelatinisasi

sempurna, kemudian mengeringkannya dengan menggunakan rol-rol (drum

drying) yang dipanaskan. Pada proses ini terjadi kerusakan butir pati tetapi

amilosa dan amilopektinnya tidak terdegradasi.

Pati pregelatinisasi mempunyai kemampuan menyerap air yang lebih

tinggi daripada pati biasa dan mudah larut dalam air dingin (cold water soluble)

serta cepat membentuk pasta dalam air dingin. Viskositasnya juga lebih rendah

dibanding pati yang tidak di pregeltinisasi. Sifat fungsional pati pregel ini sangat

dipengaruhi oleh kondisi pengeringan. Tingkat dan teknik modifikasi serta metode

pengeringan merupakan faktor-faktor penyebab terjadinya keragaman sifat

fungsional pati pregelatinisasi.

Rendemen pati

Rendemen merupakan persentase dari hasil (berat pati yang diperoleh)

dengan berat bahan baku (umbi segar). Dari data praktikum ekstraksi pati ubi jalar

diperoleh bahwa rendemen ubi jalar pada ekstraksi basah lebih tinggi dibanding

pati ubi jalar pada ekstraksi kering, yaitu 4,38 % dan 3,15%. Beberapa faktor

yang dapat mempengaruhi rendemen antara lain mutu bahan baku (kondisi

tanaman, umur panen), penanganan pascapanen (pengeringan dan penyimpanan)

dan proses ekstraksi, penyaringan, pengeringan dan penggilingan). Perbedaan

varietas ternyata berpengaruh terhadap rendemen tepung dan pati yang dihasilkan.

Hal ini diduga disebabkan faktor genetik tanaman. Greenwood (1970)

menyatakan bahwa keberadaan amilosa dalam pati mungkin bervariasi yang

disebabkan oleh faktor genetik. Dengan demikian variasi kadar amilosa dari pati

yang dihasilkan diperkirakan dipengaruhi varietas.

Pemanenan ubi jalar yang tepat akan menghasilkan pati dengan kualitas

yang baik dan rendemen yang tinggi. Menurut Asnawi (2003) dalam Nurdjanah

(2007), waktu panen yang terlalu cepat akan merugikan karena kandungan kadar

pati ubi jalar masih rendah menyebabkan kualitas ubi jalar menjadi kurang baik.

Ubi jalar merupakan salah satu jenis umbi-umbian yang diduga juga mempunyai

pola hubungan antara tingkat ketuaan, kekerasan dan kandungan pati.

Hal ini sesuai dengan Abbot dan Harker (2001) dan Wills et al.(2005)

dalam Nurdjanah (2007), yang menyatakan bahwa pada umumnya dengan

bertambahnya tingkat ketuaan umbi-umbian akan semakin keras teksturnya

karena kandungan pati yang semakin meningkat, akan tetapi apabila terlalu tua

kandungan seratnya bertambah sedang kandungan pati menurun. Waktu panen ubi

jalar bervariasi tergantung varietas dan kegunaannya. Jika waktu panen terlalu tua,

ubi jalar mengeras karena banyak mengandung komponen komponen non-pati

seperti selulosa, hemiselulosa dan lignin.

Bentuk/Struktur Granula Pati

Kondisi mikroskopis granula pati merupakan deskripsi kondisi granula

pati melalui pengamatan menggunakan mikroskop polarisasi. Menurut Muchtadi

et al. (1988) dalam Hidayat (2009), melalui pengamatan kondisi granula pati

dapat diketahui apakah granula pati telah mengalami proses pengembangan/

pembengkakkan, atau kah amilosa telah mengalami proses difusi dan keluar dari

granula pati (amylose leaching), hingga seluruh molekul amilosa telah keluar dari

granula pati seluruhnya dan terperangkap dalam matriks amilopektin (pati telah

tergelatinisasi sempurna).

Hasil pengujian kondisi mikroskopis granula pati, menunjukkan bahwa

pati ubi jalar dengan hasil ekstraksi berbeda dengan hasil pati termodifikasi pra

gelatinisasi. Pada pati hasil pra gelatinisasi granula pati telah mengalami proses

pengembangan/ pembengkakan.

Menurut Winarno (1992) dalam Hidayat (2009), proses gelatinisasi

merupakan proses pembengkakan granula pati yang bersifat irreversible yang

sangat tergantung pada kondisi kandungan air bahan dan adanya panas. Dalam

bentuk aslinya secara alami pati merupakan butiran-butiran kecil yang sering

disebut granula. Bentuk dan ukuran granula pati merupakan karakteristik setiap

jenis pati, karena itu digunakan untuk identifikasi. Pati memiliki bentuk granula

yang berbeda untuk setiap tumbuhan. Granula pati dapat dilihat dengan

menggunakan mikroskop cahaya.

Menurut Holleman dan Aten, A. (1956), granula pati tepung ubi jalar

memiliki bentuk poligonal, bulat, hingga lonjong dengan ukuran granula tidak

seragam.

Gambar 1 Pati ubi jalar ekstraksi kering Gambar 2 Pati ubi jalar ekstraksi basah

Gambar 3 Pati ubi jalar termodifikasi pregelatinisasi

Gambar 4 Pati ubi jalar termodifikasi pra masak

Berdasarkan gambar diatas yaitu pengamatan struktur granula pati ubi jalar

yang diamati dengan menggunakan mikroskop pada pembesaran tertentu

diketahui bahwa bentuk struktur granula pati yaitu bulat dengan ukuran tak

seragam, maka hal ini sesuai dengan teori di atas.

Pati dalam jaringan tanaman mempunyai bentuk granula yang berbeda-

beda. Proses dasar pembuatan semua jenis pati adalah sama, yaitu penghancuran

sel-sel untuk memisahkan butiran-butiran pati dari komponen-komponen lainnya

dengan pertolongan air untuk mengekstraknya (Winarno, 1985).

Menurut Greenwood (1970), pati merupakan butir atau granula yang

berwarna putih, mengkilat, tidak mempunyai bau dan rasa. Granula pati dibentuk

dari lapisan tipis yang merupakan susunan melingkar dari molekul-molekul pati,

lapisan-lapisan tersebut tersusun secara terpusat. Granula tiap-tiap jenis pati

berbeda dalam bentuk dan ukurannya, sehingga dapat digunakan untuk

menentukan sumbernya.

Bentuk Granula Pati Termodifikasi

Proses gelatinasi adalah proses pembentukan gel akibat adanya

penambahan air dan pemanasan pada suhu yang sesuai, menyebabkan granul-

granul amilum mengembang lalu pecah menjadi susunan yang bergerombol.

Semakin tinggi suhu pemanasan dan penambahan air maka akan semakin

sempurna proses gelatinasi, ditandai dengan semakin banyaknya granul-granul

yang bergerombol (Kurniadi, 2010). Susunan yang bergerombol ini menghasilkan

amilum dengan ukuran partikel berbentuk granul.

Pada pati pregelatinisasi memiliki bentuk yang lebih besar akibat

terjadinya pengembangan karena absorbsi air yang dilakukan oleh pati. Bentuk

granula pati termodifikasi lebih besar dengan bentuk yang tidak seragam.

Distribusi ukuran granula pati berpengaruh terhadap kekuatan pembengkakan pati.

Ukuran granula pati yang kecil, maka kekuatan pembengkakannya juga kecil.

Smith (1982) menambahkan bahwa Pada struktur granula pati, amilosa

dan amilopektin tersusun dalam suatu cincin-cincin. Jumlah cincin dalam suatu

granula kurang lebih berjumlah 16, dimana sebagian berbentuk lapisan amorf dan

sebagian berbentuk lapisan semikristal. Amilosa dan amilopektin di dalam granula

pati dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Apabila granula pati dipanaskan di

dalam air, maka energy panas akan menyebabkan ikatan hidrogen terputus, dan air

masuk ke dalam granula pati. Air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan

hidrogen dengan amilosa dan amilopektin.

Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya pembengkakan

granula pati. Ukuran granula akan meningkat sampai batas tertentu sebelum

akhirnya granula pati tersebut pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian

amilosa dan amilopektin berdifusi keluar. Proses masuknya air ke dalam pati yang

menyebabkan granula mengembang dan akhirnya pecah. Karena jumlah gugus

hidroksil dalam molekul pati sangat besar, maka kemampuan menyerap air

sangatlah besar pula. Terjadi peningkatan viskositas disebabkan air yang dulunya

berada di luar granula dan bebas bergerak sebelum suspense dipanaskan, kini

sudah berada dalam butir-butir pati dan tidak dapat bergerak bebas lagi.

Ukuran granula terutama berpengaruh pada profil gelatinisasi,

interaksiamilosa-lipid, kelarutan dan swelling volume serta kemudahan

didegradasi oleh enzim. Semakin besar ukuran granula menyebabkan granula

bersifat lebih kristalin, lebih sedikit membentuk kompleks dengan lemak, lebih

sedikit larut dan mengembang serta lebih lambat didegradasi enzim (Lindeboom

et al., 2004).

Warna

Warna adalah salah satu karakteristik fisik pati yang penting. Warna

ekstrak pati ubi jalar yang diharapkan yaitu berwarna putih. Namun, hasil

ekstraksi pati ubi jalar diperoleh warna pati ekstraksi basah dan kering krem,

untuk pati pre gelatinisasi berwarna coklat, dan pati pra masak termodifikasi

berwarna kuning.Karakteristik warna pati dipengaruhi oleh proses pembuatan

pati, seperti proses pemanasan atau pengeringan. Pemanasan menurunkan tingkat

kecerahan pati. Penurunan kecerahan meningkat dengan meningkatnya intensitas

panas yang diterima selama proses pengeringan.

Selain itu warna dasar dari ubi jalar yang diekstrak patinya juga akan

mempengaruhi warna pati yang dihasilkan. Warna ubi jalar yang digunakan

sebagai sampel yaitu ubi jalar putih dan ubi jalar kuning. Sehingga pada pati pra

masak termodifikasi yang dihasilkan berwarna putih. Sedangkan warna krem pati

yang dihasilkan dipengaruhi oleh lamanya proses pengeringan atau suhu yang

digunakan selama proses pengeringan.

Pengujian karakteristik warna dilakukan karena warna pati ubi jalar yang

digunakan sebagai bahan baku pada pengolahan aneka produk pangan akan sangat

mempengaruhi penampakan produk akhir yang dihasilkan. Perbedaan warna pati

yang dihasilkan diduga berkaitan dengan lamanya prose pengeringan pada saat

perolehan pati dari ubi jalar. Waktu pengeringan yang lebih singkat akan

meminimalisasi terbentuknya warna coklat akibat proses pencoklatan oksidatif.

Aroma

Aroma juga merupakan salah satu karakteristik fisik yang penting. Aroma

pati akan dipengaruhi oleh komposisi kimia yang terkandung dalam ubi jalar.

Berdasarkan hasil praktikum diperoleh pati yang beraroma ubi. Seharusnya pati

yang dihasilkan tidak beroma, namun komposisi kimia ubi jalar yang menjadikan

pati ubi jalar yang dihasilkan beraroma ubi. Aroma pati ubi jalar dapat berkurang

dipengaruhi oleh proses perolehan pati. Proses pemanasan/ pengeringan pada saat

ekstraksi pati mungkin bisa menguapkan atau mereduksi senyawa-senyawa kimia

penghasil aroma pada pati yang dihasilkan.

Tekstur

Uji makroskopik dilakukan untuk mengetahui ukuran pati ubi jalar yang

dihasilkan. Uji ini menggunakan bantuan ayakan bertingkat dengan mesh no. 60,

80, dan 100. Pati hasil ekstraksi basah basah dan kering memiliki tingkat

kehalusan 80 mesh, pati ubi jlaar pra masak memiliki kehalusan 100 mesh,

sedangkan pati ubi jalar ore gelatinisasi memiliki kehalusan 60 mesh. Hal ini

sesuai pada Farmakope Indonesia IV (1995) yang menyatakan bahwa pati alami

berbentuk serbuk sangat halus. Semakin besarnya ukuran pati pregelatin

disebabkan karena proses gelatinasi yang terjadi. Proses gelatinasi mengakibatkan

granul-granul pati pecah dan berubah menjadi susunan yang bergerombol

(Kurniadi, 2010 dalam Karisma).

Swelling Power

Swelling power merupakan sifat fungsional yang dimiliki oleh suatau

bahan terutama tepung atau pati. Swelling power dapat mencirikan daya kembang

suatu bahan, dalam hal ini adalah kekuatan tepung atau pati untuk mengembang.

nilai swelling power diperoleh dari perbandingan antara berat sedimen pasta pati

(supernatant) dengan berat kering tepung yang dapat membentuk pasta.

Hasil uji swelling power pada pati ubi jalar yang diperoleh dengan cara

ekstraksi kering yaitu 789,07%, ekstraksi basah yaitu 2042,87%, pati

termodifikasi pregelatinisasi yaitu 1652,87%, dan pati modifikasi pra masak yaitu

1601,43%. Diketahui bahwa nilai swelling power tertinggi diperoleh dari pati

hasil ekstraksi basah, sedangkan nilai swelling power terendah diperoleh dari pati

hasil ekstraksi kering.

Swelling power yang tinggi berarti semakin tinggi pula kemampuan pati

mengembang dalam air. Nilai swelling power perlu diketahui untuk

memperkirakan ukuran atau volume wadah yang digunakan dalam proses

produksi sehingga jika pati mengalami swelling, wadah yang digunakan masih

bisa menampung pati tersebut. Sifat swelling 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.

Dari sini terlihat bahwa kemampuan mengembang produk pati

termodifikasi berkurang karena perlakuan yang dilakukan dan pati alami lebih

sulit mengembang. Hal ini tidak sesuai karena hasil yang didapat seharusnya pati

alami memiliki swelling power yang tertinggi karena masih banyak ikatan

bercabang dalam pati alami yang dapat mengikat gugus hidroksil lebih banyak.

Sedangkan untuk pati termodifikasi seharusnya swelling powernya berkurang

karena ikatan cabang dalam produk ini telah berkurang akibat perlakuan dalam

proses produksinya.

Menurut Leach 1965 di dalam Sunarti et al. (2007) berbagai faktor yang

menentukan daya ikat tersebut adalah:

1. Perbandingan amilosa dan amilopektin.

2. Bobot molekul dari fraksi-fraksi tersebut.

3. Distribusi bobot molekul.

4. Derajat percabangan.

5. Panjang dari cabang molekul amilopektin terluar yang berperan dalam

kumpulan ikatan.

Kecenderungan penurunan swelling power, hal ini dikarenakan semakin

lama perendaman diduga menyebabkan kemampuan mengikat air semakin rendah,

hal ini disebabkan karena semakin banyak pengikatan fosfat oleh molekul

(amilosa/amilopektin) yang semakin menyebabkan pembengkakan menjadi

terbatas. Menurunnya nilai swelling power dikarenakan meningkatnya kristalin

pati setelah modifikasi sehingga membatasi air yang masuk ke dalam pati dan

membuat pati menjadi lebih terbatas saat membengkak.

Swelling power dipengaruhi oleh kemampuan molekul pati untuk

mengikat air melalui pembentukan ikatan hidrogen. Setelah gelatinisasi ikatan

hidrogen antara molekul pati terputus dan digantikan oleh ikatan hidrogen dengan

air. Sehingga pati dalam tergelatinisasi dan granula-granula pati mengembang

secara maksimal. Proses mengembangnya granula pati ini disebabkan karena

banyaknya air yang terserap kedalam tiap granula pati dan granula pati yang

mengembang tersebut mengakibatkan swelling power menjadi meningkat.

Sumber :

Febriyanti, T. 1990. Studi Karakteristik Fisik, Kimia, dan Fungsional Beberapa

Varietas Tepung Singkong. Skripsi. IPB, Bogor.

Greenwood, C. T. 1970. Starch and Glycogen. Di dalam The Carbohydrates

Chemistry and Biochemistry. Academic Press, New York.

Heiman, W. 1980. Fundamental of Chemistry. Avi Publisher. Co, Westerfort.

Hidayat, Beni., Nurbani Kalsum., dan Surfiana. 2009. Jurnal Teknologi Industri

dan Hasil Pertanian: Karakterisasi Tepung Ubi Kayu Modifikasi yang

Diproses Menggunakan Metode Pragelatinisasi Parsial. Volume 14, No 2.

Jurusan Teknologi Pertanian Politeknik Negeri, Lampung.

Karisma Sari, Kadek Lenny., Jemmy Anton Prasetia, dan Cok. Istri Sri Arisanti.

Pengaruh Rasio Amilum:Air Dan Suhu Pemanasan Terhadap Sifat Fisik

Amilum Singkong Pregelatin Yang Ditujukan Sebagai Eksipien Tablet.

Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Udayana.

Lindeboom et al.. 2004. Analytical, biochemical, and physicochemical aspect of

starch granule size with emphasis on small granulastarches : A Review.

Starch/starke. 56:89-99.

Muchtadi, D. dan Sugiyono 1992. Ilmu dan Pengetahuan Bahan Pangan. PAU

Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Muchtadi, D., Palupi, N.S. & Astawan, M. 1992. Metoda Kimia Biokimia dan

Biologi dalam Evaluasi Nilai Gizi Pangan Olahan. Bogor: PAU Pangan

dan Gizi IPB.

Nurdjanah, Siti., Susilawati, dan Maya Ratna Sabatini. 2007. Jurnal Teknologi

dan Industri Hasil Pertanian: Prediksi Kadar Pati Ubi Kayu (Manihot

Esculenta) Pada Berbagai Umur Panen Menggunakan Penetrometer.

Volume 12, No.2.

Retnaningtyas, Dyah Ayu., dan Widya Dwi Rukmi Putri. 2014. Jurnal Pangan

dan Agroindustri: Karakterisasi Sifat Fisikokimia Pati Ubi Jalar Oranye

Hasil Modifikasi Perlakuan STPP (Lama Perendaman Dan Konsentrasi).

Vol. 2 No 4 p.68-77. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP Universitas

Brawijaya Malang.

Rogol, S. 1986. Pati Termodifikasi Pregelatinisasi. Jakarta : PT. Gramedia

PustakaUtama.

Smith, P. S. 1982. Starch Derivatives and Their Use in Foods. Di dalam

Lineback, D. R. dan Inglett, G. E. (eds.). Food Carbohydrates. The AVI

Publishing Company Inc., Westport, Connecticut.

Sunarti, T.C., N. Richana., F. Kasim., Purwoko, A. Budiyanto., 2007.

Karakterisasi Sifat Fisiko Kimia Tepung dan Pati Jagung Varietas Unggul

Nasional dan Sifat Penerimaannya terhadap Enzim dan Asam.

Departemen Teknologi Industri Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian.

IPB Bogor.

Winarno, F.G. 1980. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia, Jakarta.

Winarno, F.G.1985. Enzim Pangan. Gramedia, Jakarta.

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Nama : Amalia Dwi Lestari

NIM : 1301107

Dalam pembuatan ekstraksi pati dilakukan pretreatment terlebih dahulu

pada beberapa jenis umbi-umbian untuk menghilangkan kandungan racunnya.

Kemudian adanya perluasan ukuran untuk memudahkan proses ekstraksi

selanjutnya. Pati adapula yang dimodifikasi dengan tujuan untuk memudahkan

pelarutan dalam air dingin dan memudahkan untuk proses pengolahan

selanjutnya.

Nama : Isnaeni Apriliani

NIM : 1305572

1. Rendemen ekstraksi pati alami cara basah memiliki rendemen paling besar

dibandingkan dengan rendemen ekstraksi pati cara kering. Persentase

rendemen pati cara basah yaitu sebesar 4,3769% sedangkan persentase

rendemen pati cara kering yaitu sebesar 3,15%. Hal tersebut menunjukan

adanya perubahan selama proses pengolahan yang terjadi pada kedua

perlakuan tersebut. Perbedaan rendemen yang diperoleh tersebut

dipengaruhi oleh jenis perlakuan yang diberikan.

2. Warna pati dengan perlakuan cara basah menunjukan warna krem, hal

tersebut dapat terjadi akibat dari adanya perendaman dalam proses

pengolahannya sehingga mempengaruhi warna yang dihasilkan oleh

produk. Warna pati yang dihasilkan akan cenderung memudar, hal ini

disebabkan oleh karena semakin lama perendaman semakin banyak

komponen penimbul warna atau pigmen (dalam hal ini karoten) yang

terbuang.

3. Ekstraksi pati alami cara basah aroma pati yang tercium cenderung

memiliki aroma seperti tepung sedangkan aroma pati yang dihasilkan dari

ekstraksi pati alami cara kering cenderung memiliki aroma seperti ubi.

4. Pati ubi jalar yang dihasilkan dari kedua jenis perlakuan tersebut memiliki

tingkat kehalusan yang sama yaitu dengan ukuran ayakan 80 mesh.

5. Nilai swelling power pati pra masak adalah 1601,43 % sementara itu nilai

swelling power pati pragelatinisasi adalah 1652,8672%.

6. Bentuk ukuran granula pati yang ditunjukan oleh pati dari kedua jenis

perlakuan tersebut menunjukan bentuk dan ukuran granula pati yang sama

yaitu berbentuk bulat tak beraturan. Hal yang membedakannya adalah

kecerahan dan kejernihan penampakan yang terlihat dari penampang

bentuk dan ukuran granula pati.

7. Rendemen pati pra gelatinisasi memiliki nilai yang lebih besar

dibandingkan dengan rendemen pati pra masak. Persentase rendemen pati

pragelatinisasi adalah 65,40% sedangkan presentase rendemen pati pra

masak adalah 11,82%.

8. Pati pra masak menghasilkan warna kuning sementara pati pragelatinisasi

menghasilkan warna coklat. Tentu saja hal tersebut dapat terjadi karena

pengaruh dari perlakuan yang diberikan kepada masing-masing pati

termodifikasi.

9. Kedua jenis pati termodifikasi tersebut memiliki aroma yang sama yaitu

aroma ubi jalar atau tepung ubi jalar.

10. Pati pra masak cenderung lebih halus dibandingkan dengan pati pra

gelatinisasi, hal ini dapat terjadi karena perbedaan penggunaan ukuran

ayakan thyller pada proses pengayakan.

11. Nilai swelling power pati pra masak adalah 1601,43 % sementara itu nilai

swelling power pati pragelatinisasi adalah 1652,8672%.

12. bentuk dan ukuran granula pati pada kedua pati termodifikasi tersebut

memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda, dimana bentuk dan ukuran

granula pati pragelatinisasi memiliki bentuk yang tidak beraturan dan

cenderung padat sedangkan pati pra masak memiliki bentuk oval tak

beraturan dan cenderung memiliki ruang kosong antara molekul yang satu

dengan molekul yang lainnya.

Nama : Juliana M Nur

NIM : 1306948

1. Dengan menggunakan cara basah pada saat proses ekstraksi dimungkinkan

akan ada banyak pati yang lolos saat penyaringan dan kemungkinan ampas

bahan bakunyapun ikut lolos.

2. Pati yang diperoleh dari ekstraksi umbi singkong ini akan memberikan

warna putih jika diekstraksi secara benar.

3. Bahan baku yang sudah di ektraksi secara pengulangan dan proses

pengeringan sehingga aroma bahan bakunya yang sudah menghilang

sedangkan aroma patinya semakin kuat karena bahan baku sudah di buat

dalam bentuk tepung atau di ambil patinya saja.

4. Semakin kecil ukuran mesh maka akan semakin halus pati yang lolos.

5. Karena penggunaan singkong dengan kadar amilosa yang tinggi maka

akan menyerap air lebih banyak sehingga pengembangan volume juga

semakin besar.

6. Proses pengeringan kembali pati yang tergelatinisasi memungkinkan

senyawa-senyawa terlarut tersebut, seperti gula perduksi dan protein

bereaksi menghasilkan pigmen berwarna coklat atau krem.

7. Proses pemanasan/ pengeringan pada saat ekstraksi pati mungkin bisa

menguapkan atau mereduksi senyawa-senyawa kimia penghasil aroma

pada pati yang dihasilkan.

8. Semakin besarnya ukuran pati pregelatin disebabkan karena proses

gelatinasi yang terjadi.

9. Semakin tinggi suhu pemanasan dan penambahan air maka akan semakin

sempurna proses gelatinasi, ditandai dengan semakin banyaknya granul-

granul yang bergerombol

10. Bahan yang memiliki kadar amilosa yang tinggi maka akan menyerap air

lebih banyak sehingga pengembangan volume juga semakin besar

sehingga kadar swelling pun makin tinggi.

Nama : Mita Maharani Bahriah

NIM : 1305741

Rendemen pati yang dihasilkan dari dua metode yang berbeda menghasilkan

rendemen yang berbeda, pada cara basah terdapat proses perebusan yang tentunya

meningkatkan kadar air dalam bahan. Sedangkan rendemen pati modifikasi

mengalami kebiasan data sehingga hasil yang diperoleh kurang akurat.

Namun dalam derajat warna dan aroma modifikasi pati menurunkan

ketajaman warna dan aroma sehingga menurunkan tingkat penerimaan. Hal ini

terjadi karena adanya degradasi lanjutan pada proses modifikasi sehingga senyawa

pigmen dan flavonoid menurun, yang tentunya menurunkan ketajaman aroma,

sedangkan pada tepung yang pati pregelatinisasi ubi jalar, terjadi pencoklatan,

yang diduga terjadi karena pencoklatan non enzimatis karena adanya pemanasan.

Swelling power yang dihasilkan bervariasi, terendah dihasilkan dari ekstrak

pati kering ubi jalar, sedangkan yang paling tinggi didapatkan dari pati

pregelatinisasi ubi kayu.

Nama : Utari Nur Amalia

NIM : 1300751

1. Proses ekstraksi merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap mutu

rendemen pati yang dihasilkan.

2. Pati termodifikasi menghasilkan sifat yang lebih baik dari difat

sebelumnya

3. Semakin kecil perbandingan pati dan air maka nilai swelling power dan

nilai kelarutan semakin besar

4. Bentuk dan ukuran morfologi granlua pati dipengaruhi oleh jenis bahan

dasar sehingga mempunyai bentuk dan ukuran yang spesifik

5. Faktor yang mempengaruhi proses modifikasi pati yaitu ukuran partikel,

temperatur, waktu reaksi, dan perbandingan berat air terhadap pati.

Nama : Winni Trinita Maulandhiyani

NIM : 1304693

1. Perbedaan hasil persentase perhitungan rendemen kemungkinan karena

ekstraksi dipengaruhi beberapa faktor yaitu ukuran bahan, suhu ekstraksi

dan pelarut.

2. Warna / derajat putih sangat dipengaruhi oleh proses ekstraksi pati.

Semakin murni proses ekstraksi pati, maka tepung yang dihasilkan akan

semakin putih.

3. Aroma yang dihasilkan tetap khas tepung disebabkan karena singkong dan

ubi jalar yang sudah di ekstraksi secara pengulangan dan proses

pengeringan sehingga aroma singkong dan ubi jalar sudah menghilang

banyak sedangkan aroma patinya semakin kuat karena sudah di buat dalam

bentuk tepung atau di ambil patinya saja.

4. Kehalusan pati singkong dan pati ubi jalar cara kering dan cara basah, pati

pregelatinisasi serta pati modifikasi pra masak berbeda nyata pada taraf

signifikansi, baik pada penyaringan dengan menggunakan ayakan No.60,

No.80 maupun No.100.

5. Granula pati mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda tergantung

dari sumbernya. Ukuran granula pati singkong dan pati ubi jalar

menunjukan variasi yang besar yaitu sekitar 5-40 μm dengan bentuk bulat

dan oval. Variasi tersebut dipengaruhi oleh varietas tanaman singkong dan

periode pertumbuhan pada musim yang berbeda.

6. Faktor-faktor seperti rasio amilosa-amilopektin, distribusi berat molekul

dan panjang rantai, serta derajat percabangan dan konformasinya

menentukan swelling power dan kelarutan.

Nama : Yanni Handayani

NIM : 1306681

1. Nilai rendemen pati ubi jalar dan nilai uji swelling power pati ubi jalar

yang dihasilkan dari ekstraksi pati cara kering berbeda dengan pati hasil

ekstraksi basah. Rendemen pati ekstraksi basah dan uji swelling power nya

lebih tinggi dibanding pati ekstraksi kering.

2. Dilakukan modifikasi pati yaitu pre gelatinisasi dan pra masak bertujuan

untuk memperbaiki sifat atau karakteristik fisik pati ubi jalar yang

dihasilkan.

3. Secara umum pati ubi jalar yang dihasilkan berwarna krem-kuning, pati

beraroma ubi, dan memiliki tekstur atau kehalusan antara 60-100 mesh.

4. Bentuk struktur/granula pati alami hasil ekstraksi kering dan basah yaitu

berukuran kecil, bulat, tidak beraturan. Sedangkan bentuk granula pati

hasil pre gelatinisasi dan pra masak cenderung lebih besar dan

bergerombol, akibat adanya sifat pati yang menyerap air.

5.2. Saran

1. Untuk dapat menghasilkan pati dengan karakteristik dan kualitas yang

baik, maka sebaiknya harus memperhatikan proses ekstraksi/pengambilan

pati dari bahan, karena proses ekstraksi pati yang dilakukan merupakan

faktor utama penentu kualitas pati yang dihasilkan.

2. Perlu diperhatikan prosedur kerja dalam ekstraksi pati alami cara basah

maupun cara kering.

3. Perlu dilakukan analisis karakteristik pati lebih mendalam agar dapat

diketahui kegunaan pati singkong dan ubi jalar dalam industri.

4. Perlu dilakukan analisis untuk mengetahui ketahanan pati termodifikasi

(pati pregelatinisasi) dan tepung pra masak termodifikasi.

DAFTAR PUSTAKA

Amin, Nur Azizah. 2013. Pengaruh Suhu Fosforilasi Terhadap Sifat Fisikokimia

Pati Tapioka Termodifikasi. Universitas Hasanuddin, Makassar.

Anonim. Karbohidrat . [Online]. Tersedia di

https://docs.google.com/document/d/1q5E889rMKc73MVf1pvh6ZQbl5xir

KyHUDPegGccp18c/edit?hl=en&pli=1 diakses pada April 2015

Hustiany, R. 2006. Modifikasi asilasi dan suksinilasi pati tapioka sebagai bahan

enkapsulasi komponen flavor. Disertasi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Jacobson, M.R and J.N BeMiller. 1998. Method for Determining The Rate and

Extent of Accelerated Starch Retrogradation. Cereal Chem 75 (1): 22-29

Koswara, S. 2006. Sukun Sebagai Cadangan Pangan Alternatif. http://www.

Ebookpangan.com. Diakses tanggal 15 Desember 2008.

Smith. 1982. Introduction to Fish Physiology. Publication Inc., England

Swinkels, 1985. Source of Starch, Its Chemistry and Physics. Di dalam: G.M.A.V.

Beynum dan J.A Roels (eds.). Starch Conversion Technology. Marcel

Dekker, Inc., New York

Winarno, FG. 1992. Kimia Pangan danGizi. Penerbit PT Gramedia Pustaka

Utama, Jakarta.

LAMPIRAN

(Yanni Handayani - 1306681)

Gambar bentuk struktur/granula pati

Pati singkong ekstraksi kering kelompok 2

Bentuk granula: Bulat tak beraturan

Pati singkong ekstraksi basah kelompok 1

Bentuk granula: Bulat tak beraturan

Pati ubi jalar ekstraksi kering kelompok 6

Bentuk granula: Bulat tak beraturan

Pati ubi jalar ekstraksi basah kelompok 5

Bentuk granula: Bulat tak

beraturan

Pati termodifikasi (pregelatinisasi) Singkong

Pati termodifikasi (pregelatinisasi) Ubi jalar

Pati pra masak (modifikasi) singkong

Pati pra masak (modifikasi) ubi jalar