makalah-pektin
DESCRIPTION
PEKTIN BERASAL DARI BAHASA YNANI YANG BERARTI MENGENTAL ATAU MENJADI PADATTRANSCRIPT
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Kata pektin berasal dari bahasa Yunani yang berarti mengental atau
menjadi padat. Pektin merupakan seyawa turunan polisakarida yang kompleks
dengan berat molekul 105.000-125.000 g/mol (Kertesz,1951) yang banyak
terkandung dalam sayuran dan buah-buahan di antaranya jeruk, apel,
pisang,wortel, kacang dan bawang putih. Pektin secara umum terdapat di dalam
dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela antara selulosa dan
hemiselulosa. Senyawa-senyawa pektin juga berfungsi sebagai bahan perekat
antara dinding sel yang satu dengan yang lain. Bagian antara dua dinding sel yang
berdekatan disebut lamella tengah (Winarno, 1992).
Pektin memiliki kemampuan membentuk gel sehingga sangat penting
dalam proses pembuatan berbagai produk makanan seperti selai, jeli, persiapan
buah untuk yoghurt, jus buah dan produk lainnya. Penambahan pektin pada
industri makanan bisa dilakukan pada pertengahan atau pada akhir proses. Selain
itu juga pektin bisa digunakan sebagai bahan tambahan untuk kosmetik dan obat-
obatan. Saat ini pemanfaatan pektin sudah meluas yaitu sebagai bahan pengisi,
komponen permen, serta sebagai stabilizer untuk jus buah dan minuman dari susu,
juga sebagai sumber serat dalam makanan. Oleh karena itu, dilakukan pembuatan
makalah mengenai pektin untuk mengetahui mengenai pektin, struktur molekul,
komposisi kimia, sifat fisik dan sifat fisika pektin serta sumber pektin dan
pemanfaatannya pada bahan pangan.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Agar mahasiswa mengetahui tentang pektin,
2. Agar mahasiswa mengetahui struktur molekul dan komposisi kimia pektin,
3. Agar mahasiswa mengetahui sifat fisik dan sifat kimia pektin,
4. Agar mahasiswa mengetahui sumber pektin serta pengaplikasian dalam
pangan.
BAB 2. PEMBAHASAN
2.1 Pektin
Pektin adalah substansi alami yang terdapat pada sebagian besar tanaman
pangan. Selain sebagai elemen struktural pada pertumbuhan jaringan dan
komponen utama dari lamella tengah pada tanaman, pektin juga berperan sebagai
perekat dan menjaga stabilitas jaringan dan sel. Pektin merupakan senyawa
polisakarida dengan bobot molekul tinggi yang banyak terdapat pada tumbuhan.
Pektin digunakan sebagai pembentuk gel dan pengental dalam pembuatan jelly,
marmalade, makanan rendah kalori dan dalam bidang farmasi digunakan sebagai
obat diare.
Pektin umumnya terdapat pada dinding sel tanaman tingkat tinggi dan
berkontribusi pada banyak fungsi sel dinding. Dinding sel menentukan ukuran dan
bentuk sel dan menyebabkan integritas dan kekakuan jaringan tanaman. Selain itu,
pektin memainkan peran dalam retensi transportasi dan air ion, menentukan
ukuran pori dinding sel dan terlibat dalam mekanisme pertahanan terhadap infeksi
patogen, luka, dan stress atau tekanan. Fungsi spesifik pektin di bagian yang
berbeda dari dinding sel atau jaringan tanaman sangat dipengaruhi oleh jumlah
dan sifat molekul pektin.
Gambar 1. Pektin pada jaringan tanaman
Pektin merupakan polimer dari asam D-galakturonat yang dihubungkan
oleh ikatan β-1,4 glikosidik. Asam D-galakturonat memiliki struktur yang sama
seperti struktur D-galaktosa, perbedaannya terletak pada gugus alkohol primer C6
yang memiliki gugus karboksilat seperti yang terlihat pada gambar 2.
Gambar 2. Senyawa Asam Pektinat atau Pektin
Menurut Hoejgaard pektin merupakan asam poligalakturonat yang
mengandung metil ester. Pektin merupakan pangan fungsional bernilai tinggi yang
berguna secara luas dalam pembentukan gel dan bahan penstabil pada sari buah,
bahan pembuatan jelly, jam dan marmalade. Konsentrasi pektin berpengaruh
terhadap pembentukan gel dengan tingkat kekenyalan dan kekuatan tertentu
Sahari. (M. A., A. Akbarian and M. Hamedi, 2002). Senyawa pektin adalah asam
pektat, asam pektinat dan protopektin :
1. Asam Pektat
Asam pektat adalah senyawa asam galakturonat yang bersifat koloid dan
pada dasarnya bebas dari kandungan metil ester
2. Asam Pektinat
Asam pektinat adalah asam poligalakturonat yang bersifat koloid dan
mengandung sejumlah metil ester. Pektin merupakan asam pektinat
dengan kandungan metil ester dan derajat netralisasi yang berbeda-beda
(F.G. Winarno, 1986).
3. Protopektin
Protopektin adalah substansi pektat yang tidak larut dalam air, terdapat
dalam tanaman, jika dipisahkan secara hidrolisis akan menghasilkan asam
pektinat.
Pektin terdapat dalam semua tanaman namun isi dan komposisi bervariasi
tergantung pada spesies, varietas, kematangan tanaman, bagian tanaman, jaringan,
dan kondisi pertumbuhan. Pektin pada buah jeruk banyak terdapat pada bagian
albedo yang membentuk spons putih pada kulitnya,. Yang dikenal memiliki
tingkat tinggi pectin, umumnya, 60 - 70 persen dari serat makanan dalam buah
jeruk adalah pektin. Sumber-sumber lain dari pektin termasuk pisang, bit, kubis,
wortel.
2.2 Struktur Molekul dan Komposisi Kimia Pektin
Pektin tersusun atas molekul asam galakturonat yang berikatan dengan
ikatan α- (1-4)-glikosida sehingga membentuk asam poligalakturonat. Gugus
karboksil sebagian teresterifikasi dengan methanol dan sebagian gugus alkohol
sekunder terastilasi. Gambar di bawah ini menunjukkan struktur kimia unit asam
α- galakturonat.
Gambar 3. Struktur Kimia Asam α-Galakturonat
Pektin merupakan asam poligalakturonat yang mengandung metil ester.
Pektin diekstraksi secara komersial dari kulit buah jeruk dan apel dalam kondisi
asam. Masing-masing cincin merupakan suatu molekul dari asam
poligalakturonat, dan ada 300 – 1000 cincin seperti itu dalam suatu tipikal
molekul pektin, yang dihubungkan dengan suatu rantai linier.
Gambar 4. Struktur Kimia Asam Poligalakturonat
Berdasarkan kandungan metoksilnya, pektin dapat dibagi menjadi dua
golongan yaitu pektin berkadar metoksil tinggi (HMP), dan pektin berkadar
metoksil rendah (LMP). Pektin bermetoksil tinggi mempunyai kandungan
metoksil minimal 7%, sedangkan pektin bermetoksil rendah mempunyai
kandungan pektin maksimal 7%. Gambar di bawah ini merupakan rumus molekul
dari pektin bermetoksil tinggi dan pektin bermetoksil rendah (IPPA, 2002).
Gambar 5. Rumus molekul pektin bermetoksil tinggi (atas) dan pektin
bermetoksil rendah (rendah)
Pektin terdiri dari monomer asam galakturonat yang berbentuk suatu rantai
molekul panjang. Rantai utama ini diselingi oleh kelompok rhamnosa dengan
rantai cabang menyusun gula netral (arabinosa, galaktosa). Kelompok karboksil
(kelompok asam) dari asam galakturonat dapat diesterifikasi atau diamidasi
(IPPA, 2002). Selain asam D-galakturonat sebagai komponen utama, pektin juga
memiliki D-galaktosa, L-arabinosa, dan L-rhamnosa dalam jumlah yang
bervariasi. Komposisi kimia pektin sangat bervariasi tergantung pada sumber dan
kondisi yang dipakai dalam isolasinya.
Gambar 6. Struktur Fungsional Pektin
Tabel 1. Standar Mutu Pektin Berdasarkan Standar Mutu International Pectin
Producers Association
Faktor Mutu Kandungan
Kekuatan gel Min 150 grade
Kandungan metoksil :
Pektin metoksil tinggi >7,12 %
Pektin metoksil rendah 2,5-7,12%
Kadar asam galakturonat Min 35%
Kadar air Maks 12%
Kadar abu Maks 10%
Derajat esterifikasi :
Pektin ester tinggi Min 50%
Pektin ester rendah Maks 50%
Bilangan Asetil 0,15-0,45%
Berat Ekivalen 600-800 mg
Pektin merupakan polisakarida diperoleh dari buah-buahan dan biasanya
digunakan dalam pembuatan jeli dan sebagai bahan tambahan untuk pengental
dalam makanan. Pektin ialah polimer linier dari asam D-galakturonat yang
berikatan dengan ikatan 1,4-α-glikosidik. Asam D-galakturonat memiliki sturktur
yang sama seperti struktur D-galaktosa, perbedaannya terletak pada gugus alkohol
primer C6 yang memiliki gugus karboksilat (Hart, et al., 2003). Sebagian gugus
karboksilat pada polimer pektin mengalami esterifikasi dengan metil menjadi
gugus metoksil dan biasanya mengandung sekitar 8,0-11,0% gugus metoksil
(Ranganna, 2000). Struktur molekul pektin dapat dilihat pada gambar 7.
Gambar 7. Rumus bangun pektin
2.3 Sifat Fisik dan Sifat Kimia Pektin
Pektin merupakan zat yang berbentuk serbuk bewarna putih kekuningan,
tidak berbau dan memiliki rasa seperti lendir. Pektin kering yang telah
dimurnikan berupa kristal yang bewarna putih dengan kelarutan yang berbeda-
beda sesuai dengan kandungan metoksilnya, penyebarannya dalam pelarut dan
berat molekunya. Pektin yang mempunyai kadar metoksil tinggi larut dalam air
dingin, sedangkan pektin dengan kadar metoksil rendah larut dalam alkali dan
asam oksalat. Umunya kelarutan pektin meningkat dengan menigkatnya
kandungan metil ester atau dengan menurunnya berat molekul. Selain itu, pH,
temperatur, konsentrasi garam dan kandungan gula juga mempengaruhi kelarutan
pektin (Vina Fitriani, 2003).
Sifat-sifat fisik pektin seperti kelarutan, viskositas dan kemampuan dalam
membentuk gel tergantung pada karakterisitik kimia yang dimiliki pektin seperti
berat molekul, dan kandungan senyawa-senyawa kimia lainnya termasuk dalam
bagian molekul pektin. Sifat-sifat di dalam larutan juga dipengaruhi oleh kondisi
larutan itu sendiri seperti pH dan bahan-bahan terlarutnya misalnya kation-kation.
Pektin tidak larut dalam pelarut organik, tetapi larut dalam air dan pelarut organik
polar seperti formamida dan mettil sulfoksida. Kelarutan pektin dalam air
ditentukan oleh sejumlah gugus metoksil, penyebarannya dalam pelarut serta
bobot molekunya.
Pektin bersifat asam dan koloidnya bermuatan negatif karena adanya
gugus karboksil bebas. Larutan satu persen pektin yang tidak ternetralisasi akan
memebrikan pH 2,7-3,0. Larutan pektin stabil pada pH 2-4. Pada pH 2-4,
viskositas dan kekuatan gelnya menurun disebabkan oleh depolimerisasi pada
pektin. Sedangkan pada kondisi basa, pektin dapat mengalami sponifikasi dan
degradasi melalui reaksi β-eliminasi (Vina Fitriani, 2003).
Pada kondisi asam, ikatan glikosidik gugus metil ester dari pektin
cendrung terhidrolisa menjadi asam galakturonat. Selama perlakuan dengan asam
pada suhu rendah, kecepatan hidrolisanya akan lebih lambat dibandingkan dengan
kecepatan deesterifikasi sehingga dimungkinkan pembuatan pektin berester
rendah dengan sedikit perusakan pada rantainya. Pektin dapat terhidrolisa oleh
asam, basa dan enzim. Pemanasan dapat menyebabkan degradasi senyawa pektin.
Degradasi senyawa pektin juga disebabkan oleh bahan oksida seperti
khlorin dioksida, bromin, permanganat dan asam askorbat. Kecepatan
degradasinya tergantung pada suhu, pH dan konsentrasi bahan oksidan. Larutan
pektin lebih cepat mengalami degradasi dibandingkan tepung pektin.
Berdasarkan kadar metoksilnya pektin dibedakan atas dua macam yaitu
pektin bermetoksil tinggi yang mengandung 7-12 metil ester dan pektin
bermetoksil rendah yang mengandung 3-7 metil estes. Pektin bermetoksil rendah
adalah asam pektinant yang sebagian besra gugus karboksilnya bebas tidak
teresterkan. Pektin bermetoksil rendah ini dapat membentuk gel dengan adanya
kation polivalen serta tidak memerlukan gula dan asam.
Penggunaan asam dalam ekstraksi pektin adalah untuk menghidrolisis
protopektin menjadi pektin yang larut dalam air ataupun membebaskan pektin dari
ikatan dengan senyawa lain, misalnya selulosa. Protopektin merupakan
makromolekul dengan berat molekul tinggi, terbentuk dari rantai molekul pektin
satu sama lain atau dengan polimer lain. Protopektin tidak larut karena dalam
bentuk garam kalsium-magnesium pektinat. Proses pelarutan protopektin menjadi
pektin dapat terjadi karena adanya penggantian ion kalsium dan magnesium oleh
ion hidrogen atau karena putusnya ikatan antara pektin dengan selulosa Semakin
tinggi konsentrasi ion hidrogen (pH) maka semakin rendah kemampuan untuk
mengganti ion kalisum dan magnesium ataupun memutus ikatan dengan selulosa
akan semakin tinggi pula dan pektin yang larut akan bertambah.
2.4 Sumber Pektin
Kandungan pektin dalam tanaman sangat bervariasi, baik berdasarkan
jenis tanamannya maupun dari bagian-bagian jaringannya. Bagian kulit dan
albedo buah jeruk lebih banyak mengandung pektin daripada jaringan
parenkimnya (Winarno, 1997). Tabel 2 berikut ini adalah perbandingan banyak
pektin yang terkandung pada beberapa sumber pektin.
Tabel 2. Perbandingan Kandungan Pektin pada Beberapa Bahan
Bahan Kandungan Pektin (%)
Anggur 0,07 – 0,08
Apel 0,14 – 0,96
Apriokat 0,42 – 1,32
Jeruk 0,25 – 0,76
Kulit Jeruk 10 – 30
Kulit Kakao 6 – 30
Pisang 0,58 – 0,89
Wortel 0,72 – 1,01
Sumber : Baker, 1997
2.5 Ekstraksi Pektin
Ekstraksi pektin dapat dilakukan secara biokimia dan kimia. Secara kimia
pektin dapat diekstraksi dari jaringan tanaman dengan pemanasan dalam asam
encer sedangkan ekstraksi secara biokimia dengan menggunakan enzim, dimana
enzim-enzim ini berperan pada degradasi hidrolitik dari subtansi pektin yang
terdiri dari pektin metilesterase dan pektin poligalakturonase (Kirk dan Othmar,
1967).
Ekstraksi pektin secara kimia dapat dilakukan dengan cara mengekstraksi
dari berbagai kulit buah-buahan segar dengan pemanasan pada suhu 90-95°C
selama satu jam dalam asam encer pada pH 4,5 menggunakan asam yang sesuai
seperti asam klorida. Pektin dalam filtrat diendapkan dengan menggunakan etanol
96% (Ranganna, 2000).
Lamanya waktu ekstraksi yang dilakukan mempengaruhi berat pektin yang
didapat, semakin lama waktu ekstraksi yang dilakukan maka semakin besar pula
berat pektin yang diperoleh dan kenaikan berat pektin sejalan dengan peningkatan
suhu pada proses ekstraksi dilakukan. Pencucian pektin dengan alkohol
menghasilkan jumlah pektin yang tidak terlalu jauh dengan pencucian tanpa
menggunakan alkohol, namun pektin yang dihasilkan memberikan warna yang
lebih baik yaitu putih kekuningan (Akhmalludin dan Kurniawan, 2005).
Pektin yang lebih mudah larut dalam air dapat diperoleh dengan
memodifikasi pH dan suhu pada metode ekstraksi. Pektin yang diperoleh dengan
cara ini memiliki rantai lebih pendek dan tidak bercabang sehingga akan lebih
mudah larut dibandingkan pektin yang memiliki rantai yang lebih panjang (Wong,
et al., 2008).
2.6 Aplikasi Pektin pada Bahan Pangan
Pektin digunakan secara luas sebagai komponen fungsional pada industri
makanan karena kemampuannya membentuk gel encer dan menstabilkan protein.
Penambahan pektin pada makanan akan mempengaruhi proses metabolisme dan
pencernaan khususnya pada adsorpsi glukosa dan kolesterol (Baker, 1994). Dalam
industri makanan dan minuman, pektin dapat digunakan sebagai bahan pemberi
tekstur yang baik pada roti dan keju, bahan pengental dan stabilizer pada
minuman sari buah.
Selain itu pektin juga berperan sebagai bahan pokok pembuatan jeli, jam,
dan marmalade. Pektin memiliki potensi yang baik dalam bidang farmasi. Towle
dan Christensen (1973) menyatakan bahwa sejak dahulu pektin digunakan dalam
penyembuhan diare dan menurunkan kandungan kolesterol darah. Pektin melalui
pembuluh darah dapat memperpendek waktu koagulasi darah yang berguna untuk
mengendalikan pendarahan.
Salah satu penggunaan pektin yaitu dalam pembuatan selai atau sering
disebut juga “jam” merupakan makanan semi padat yang berbahan dasar bubur
buah dicampur dengan 35 – 45 bagian gula dan dipanaskan sampai kandungan
gulanya berkisar antara 50 – 65%. Berikut adalah diagram pengolahan selai atau
“jam”.
Gambar 8. Skema pembuatan selai/ jam
Pada dasarnya semua jenis buah-buahan yang matang dapat diolah
menjadi selai. Namun secara komersial perlu diperhatikan selera konsumen
sebelum mengolah buah menjadi selai untuk tujuan komersial, karena tidak semua
buah, setelah diolah, mempunyai rasa yang disukai. Beberapa tahun belakangan
banyak kreasi yang dilakukan sebagai daya tarik produk sehingga ada berbagai
jenis produk selai di pasaran. Berbagai tingkat konsistensi produk dapat dibuat,
dari yang kekentalan rendah (sangat halus dioleskan di atas roti) sampai yang
sangat kental. Demikian pula, ada yang menambahkan potongan buah segar ke
dalam selai. Warna selai juga bisa beragam sesuai dengan warna buah yang
diolah.
BAB 3. PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Pektin merupakan senyawa polisakarida yang terdapat pada sebagian besar
tanaman pangan.
2. Pektin tersusun atas molekul asam galakturonat yang berikatan dengan
ikatan α- (1-4)-glikosida sehingga membentuk asam poligalakturonat.
3. Pektin berbentuk serbuk bewarna putih kekuningan, tidak berbau dan
memiliki rasa seperti lendir. Pektin kering yang telah dimurnikan berupa
kristal yang bewarna putih dengan kelarutan yang berbeda-beda sesuai
dengan kandungan metoksilnya, penyebarannya dalam pelarut dan berat
molekunya.
4. Pektin digunakan secara luas sebagai komponen fungsional pada industri
makanan karena kemampuannya membentuk gel encer dan menstabilkan
protein.
3.2 Saran
Sebaiknya dilakukan praktikum pembuatan selai atau produk pangan lain
yang memanfaatkan pektin dalam pembuatannya agar mahasiswa lebih
mengetahui serta memahami pengaplikasian pektin dalam bahan pangan.
DAFTAR PUSTAKA
Akhmalludin dan Kurniawan, A. 2005. Pembuatan Pektin Dari Kulit Cokelat Dengan Cara Ekstraksi. Semarang: Universitas Diponegoro press.
E. S., Guichard, A, Issanchou., Descovieres and P. Etievant. 1991. Pectin concentrat ion, molekular weight and degree of esterification, Influence on volatile composition and sensory caracteristic of strawberry jam, J. Food Science 56:1621.
Fitriani, Vina. 2003. Ekstraksi dan Karakterisasi Pektin dari Kulit Jeruk Lemon (Citrus medica var Lemon). Skripsi. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Hart et al,. 2003. Kimia Organik (terjemahan Achmadi S), Edisi 11, Jakarta: Erlangga, 199, 205, 206, 263.
IPPA (International Pectins Procedures Association). 2002. What is Pectin http://www.ippa.info/history_of_pektin.htm
K.C Chang,. and A. Miyamoto, Gelling characteristics ofpektin from sunflower head residue, Dalam Sahari. M. A., A. Akbarian and M. Hamedi, 2002, Effect of variety and acid washing method on extraction yield and quality of sunflower head pectin, J. Food Chemistry 83: 43– 47, 1992.
Kirk, R.E. dan Othmer, D.F. 1967. Encyclopedia of Chemical Engineering Technology. New York: John Wiley and Sons Inc.
Ranganna, S. 2000. Handbook of Analysis And Quality Control for Fruit and Vegetable Products. New Delhi: Tata McGraw - Hill Publishing. Halaman 105
Towle, G. A. dan Christensen. 1973. Pectin. Dalam R. L. Whistler (ed.) Industri Gum, pp. 429. New York: Academic Press.
Winarno, F. G, 1986. Pengantar Teknologi Pangan. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.
Wong, W.W., Abbas F.M.A., Liong, M.T., Azhar, M.E. 2008. Modification of Durian Rind Pectin for Improving Biosorbent Ability. International Food Research Journal 15 (3), 363-365