PRODUKSI PATI GANYONG (Canna edulis Kerr)

RESISTEN TIPE IV MELALUI MODIFIKASI ASETILASI

FAIZA NUR ILMI

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Produksi Pati Ganyong

(Canna edulis Kerr) melalui Modifikasi Asetilasi adalah benar karya saya dengan

arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada

perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2014

Faiza Nur Ilmi

NIM E24100097

ABSTRAK

FAIZA NUR ILMI. Produksi Pati Ganyong (Canna edulis Kerr) Resisten Tipe IV

melalui Modifikasi Asetilasi. Dibimbing oleh ANNE CAROLINA.

Ganyong (Canna edulis Kerr) merupakan produk pangan yang berasal dari hutan

yang berpotensi untuk diversifikasi pangan. Tujuan dari penelitian ini adalah

untuk memperoleh pati resisten yang telah terbukti memiliki manfaat fisiologis.

Pembuatan pati resisten dilakukan dengan modifikasi kimia menggunakan asetat

anhidrida dengan tiga konsentrasi berbeda, yaitu 3, 4 dan 5% asetat anhidrida

dalam 300 g pati ganyong. Kultivar ganyong yang digunakan dalam penelitian ini

adalah merah dan putih. Reaksi asetilasi tersebut memperlihatkan derajat

substitusi sebesar 0.082, 0.168, 0.257 pada pati ganyong merah dan 0.082, 0.168,

0.257 pada pati ganyong putih. Hasil analisis proksimat pada pati modifikasi

memperlihatkan peningkatan kadar air dan penurunan kadar abu, sementara

protein, lemak dan karbohidrat relatif tidak berubah. Selanjutnya dilakukan

analisis kadar pati total, amilosa dan amilopektin, kadar serat pangan, kadar pati

resisten dan daya cerna pati pada pati ganyong dan pati ganyong modifikasi

terpilih, yaitu pati modifikasi 4%. Perlakuan modifikasi terbukti meningkatkan

kadar pati resisten. Pada pati ganyong merah terdapat peningkatan kadar pati

resisten sebesar 3.54% dan pada pati ganyong putih meningkat 3.8%. Hal ini

berpengaruh terhadap kenaikan total serat pangan 2.45% untuk pati ganyong

merah dan 1.95% untuk pati ganyong putih. Peningkatan serat pangan berakibat

pada menurunnya daya cerna pati sebesar 1.58% pada pati ganyong merah dan

1.98% pada pati ganyong putih.

Kata kunci: Canna edulis, daya cerna, modifikasi pati tipe IV, pati resisten

ABSTRACT

FAIZA NUR ILMI. Production of Resistant Edible Canna Starch (Canna edulis

Kerr) Type IV Through Acetylation Modification. Supervised by ANNE

CAROLINA.

Edible canna is a potential forest product that can be used as food diversification.

The objective of this research was to obtain resistant starch which has been proven

for its physiological effect. The production of resistant starch was done by

chemically modified which used different concentration of acetic anhydride,

namely 3, 4, and 5% in 300 g of edible canna. Two types of edible canna used in

this research are red edible canna and white edible canna. The degree of

substitution which gained through acetylation is 0.082, 0.168, 0.257 for red edible

canna and 0.082, 0.168, 0.257 for white edible canna. Through proximate

analysis, modification of edible canna starch resulted in increase of water content

and decrease of ash content, while protein content, lipid and carbohydrate content

showed no relatively difference. Total starch content, amylose, amylopectin,

dietary fiber, resistant starch and digestibility of starch were measured for edible

canna and the selected modified edible canna (4%). The results showed that

modification through acetylation can increase resistant starch content. It increased

3.54% in red edible canna while for white edible canna is 3.80%. These results

influenced the increasing of total dietary fiber with value 2.45% for red edible

canna and 1.95% for white edible canna. The increasing of dietary fiber will result

in the decreasing of digestibility of starch with value 1.58% for red edible canna

and 1.98% for white edible canna.

Keywords: Canna edulis, digestibility, resistant starch type IV, starch

modification

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Kehutanan pada

Departemen Hasil Hutan

PRODUKSI PATI GANYONG (Canna edulis Kerr)

RESISTEN TIPE IV MELALUI MODIFIKASI ASETILASI

FAIZA NUR ILMI

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi : Produksi Pati Ganyong (Canna edulis Kerr) Resisten Tipe IV

melalui Modifikasi Asetilasi

Nama : Faiza Nur Ilmi

NIM : E24100097

Disetujui oleh

Anne Carolina, S.Si.,M.Si

Pembimbing

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Fauzi Febrianto, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan September 2013 ini adalah

hasil hutan bukan kayu, dengan judul Produksi Pati Ganyong (Canna edulis Kerr)

Resisten Tipe IV melalui Modifikasi Asetilasi.

Terima kasih penulis ucapkan kepada PT Indofood Sukses Makmur Tbk

yang telah memberikan dana penelitian dalam rangka Indofood Riset Nugraha

(IRN) 2013, Ibu Anne Carolina, S.Si., M.Si selaku dosen pembimbing dan tim

panelis IRN yang telah banyak memberikan saran dan bimbingan. Di samping itu,

penghargaan penulis sampaikan kepada Divisi Kimia Hasil Hutan, keluarga serta

teman-teman yang telah membantu dan memberikan dukungan selama penelitian.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2014

Faiza Nur Ilmi

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL xi

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 2

METODE 2

Bahan 2

Alat 2

Metode 2

Ekstraksi Pati Ganyong 2

Pembuatan Pati Modifikasi Kimia 3

Analisis yang dilakukan pada Pati Ganyong dan Pati Ganyong Modifikasi 3

HASIL DAN PEMBAHASAN 8

Ekstraksi Pati ganyong 8

Pati Modifikasi Resisten Tipe IV 10

Analisis Proksimat Pati Ganyong dan Pati Ganyong Terasetilasi 12

Kadar Air 13

Kadar Abu 13

Kadar Protein dan Lemak 13

Kadar Karbohidrat 14

Analisis Derajat Substitusi (DS) 14

Kadar Amilosa dan Amilopektin 15

Kadar Pati Resisten 17

Kadar Serat Pangan 18

Daya Cerna Pati 20

SIMPULAN DAN SARAN 21

Simpulan 21

Saran 21

DAFTAR PUSTAKA 21

LAMPIRAN 25

RIWAYAT HIDUP 31

DAFTAR TABEL

1. Rendemen dan kadar air pati ganyong 10 2. Komposisi Kimia Pati Ganyong dan Pati Ganyong Modifikasi 12 3. Hasil pengujian derajat substitusi 14 4. Komposisi Amilosa dan Amilopektin 16 5. Pati resisten pada pati dan pati modifikasi 18 6. Kandungan Serat Pangan dalam Pati Ganyong (g/100g) 19

DAFTAR GAMBAR

1. Jenis bahan baku (a) Umbi ganyong merah (b) Umbi ganyong putih 9 2. Reaksi yang terjadi saat modifikasi asetilasi pati dengan katalis basa 11 3. Perbandingan amilosa pati ganyong dan pati ganyong modifikasi 16 4. Perbandingan kadar amilopektin pati ganyong dan pati ganyong

modifikasi 17 5. Korelasi antara kadar pati resisten dengan kadar serat pangan 19 6. Perbandingan daya cerna setiap jenis sampel pati 20

DAFTAR LAMPIRAN

1 Rendemen pati ganyong merah dan putih 25

2 Hasil analisis proksimat pati ganyong merah, putih dan modifikasi 25 3 Hasil analisis kadar pati total 26 4 Hasil analisis kadar amilosa 27 5 Hasil analisis kadar pati resisten 29 6 Hasil analisis kadar serat pangan 29

7 Hasil analisis daya cerna pati 29

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Hutan Indonesia memiliki potensi yang sangat besar tidak hanya berupa

hasil kayu tapi juga potensi hasil hutan bukan kayu. Salah satu hasil hutan bukan

kayu yang berpotensi besar dijadikan alternatif bahan pangan adalah umbi-

umbian. Namun penduduk Indonesia belum banyak memanfaatkan komoditas

umbi-umbian ini. Hal ini dikarenakan kurangnya informasi mengenai sumber

pangan alternatif tersebut. Selain itu menurut Drajat (2008) penduduk Indonesia

telah mengalami perubahan selera, lebih menyukai makanan yang berbahan dasar

tepung terigu dibandingkan dengan tepung lainnya. Oleh karena itu perlu

penelitian dan eksplorasi lebih lanjut terhadap berbagai hasil hutan yang

berpotensi, terutama yang memiliki keunggulan lebih. Salah satu umbi yang

berpotensi adalah umbi ganyong. Umbi ini memiliki beberapa manfaat bagi

kesehatan tubuh manusia. Umbi ganyong mengandung karbohidrat tinggi baik

dikonsumsi sebagai sumber penyediaan energi bagi tubuh. Beberapa masyarakat

mungkin sudah mengenal umbi ini, namun pemanfaatannya sebagai bahan pangan

masih kurang.

Pengolahan umbi ganyong menjadi pati dan tepung sangat prospektif

ditinjau dari sifat fungsional dan komposisi kimia. Untuk meningkatkan nilai

tambah dan memperbaiki sifat pati maka dilakukan pemodifikasian. Produk pati

hasil ekstraksi dari umbi ganyong diberi perlakuan kimiawi, yaitu direaksikan

dengan asetat anhidrida mengacu pada Paten EP 1629728 B1 sehingga dihasilkan

pati resisten tipe IV. Pati resisten memiliki karakteristik yang hampir sama dengan

serat pangan, yaitu bersifat tahan terhadap hidrolisis enzim pencernaan dan tidak

dapat tercerna dalam usus halus tapi terfermentasi dalam kolon (Nugent 2005).

Proses modifikasi kimia dengan asetilasi terhadap pati ini dilaporkan dapat

menurunkan daya cerna pati dan meningkatkan kadar pati resisten. Menurut

Sajilata et al. (2006), pati resisten menunjukkan efek yang baik bagi fungsi

fisiologi tubuh, yaitu dapat menurunkan indeks glikemik, menurunkan kolesterol

dan mengurangi resiko kanker usus. Pati jenis ini memiliki sifat yang lebih baik

sehingga banyak diaplikasikan pada industri pangan sebagai bahan pembantu bagi

produk pangan tertentu.

Penelitian ini merupakan penelitian tahap awal, yang terdiri dari

pemodifikasian pati ganyong secara asetilasi diikuti oleh analisis sifat kimia

produk. Hasil dari penelitian ini diharapkan mampu memberikan alternatif

pembantu bahan pangan dari komoditas lokal yang bernilai ekonomi dan manfaat

kesehatan yang tinggi.

Perumusan Masalah

Ketersediaan tanaman yang mengandung karbohidrat tinggi seperti umbi

ganyong, dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi pati resisten

termodifikasi kimia. Pati resisten ini memiliki nilai ekonomi dan manfaat

kesehatan yang lebih tinggi. Proses pembuatan pati resisten ini dapat dilakukan

dengan beberapa tahapan yaitu dimulai dengan ekstraksi pati dari umbi ganyong,

modifikasi pati secara asetilasi dengan cara mereaksikan pati dengan asetat

2

anhidrid, serta analisis hasil pati termodifikasi meliputi penentuan rendemen pati,

kadar air, kadar abu, kadar protein dengan metode kjeldahl, kadar lemak, kadar

karbohidrat, kadar serat pangan dan pati resisten, serta daya cerna pati.

Pati resisten yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan pembantu

produk pangan yang berguna untuk pemeliharaan kesehatan. Selain itu penelitian

ini diharapkan berperan dalam upaya peningkatan pemanfaatan produk pangan

lokal.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk melakukan modifikasi pati ganyong merah

dan putih dengan variasi konsentrasi asetat anhidrida sebesar 3, 4 dan 5%. Setelah

itu dilakukan analisis proksimat dan derajat substitusi diikuti dengan analisis

kadar pati total, amilosa dan amilopektin, kadar serat pangan, kadar pati resisten

dan daya cerna pada pati ganyong dan pati ganyong modifikasi terpilih.

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada Bulan September 2013 – April 2014 di

Laboratorium Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan,

Institutu Pertanian Bogor, Seafast Center, Laboratorium Fisik Gizi Masyarakat

IPB, dan Laboratorium Kimia Terpadu Diploma IPB.

Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Umbi Ganyong (Canna

edulis Kerr) yang berumur 5 – 10 bulan dan diperoleh dari daerah semplak, Bogor.

Bahan kimia yang digunakan dalam pemodifikasian pati adalah asetat anhidrida.

Alat

Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan pati yaitu alat penggiling, bak

pengendap pati, loyang, dan oven pengering. Alat-alat yang digunakan untuk

pemodifikasian dan analisis yaitu pH meter, perangkat Soxhlet, perangkat

Kjeldahl, Evaporator, spektrofotometer Jenway, spektrofotometer UV-Vis

Spectronic 20D+, vortex, dan alat-alat gelas.

Metode

Ekstraksi Pati Ganyong

Pati ganyong diperoleh dari umbi ganyong yang sudah tua sehingga

diperoleh pati yang halus. Tahapan ini dilakukan dengan mengacu pada metode

Lingga et al. (1986) yang dimodifikasi agar diperoleh hasil yang optimal. Umbi

ganyong segar dikupas dan dicuci kemudian direndam salama satu jam. Setelah

itu, diparut dan diekstrak dengan penambahan air 1 : 3.5. Ampas yang tertinggal

diekstrak lagi dengan penambahan air yang sama. Hasil ekstraksi akan

membentuk suspensi yang lalu diendapkan selama 12 jam. Setelah itu air dan

3

endapan pati terpisah. Pati dikeringkan dengan suhu 50 °C selama enam jam. Pati

yang sudah kering dihaluskan dengan blender dan disaring dengan saringan 60

mesh.

Pembuatan Pati Modifikasi Kimia

Pembuatan pati modifikasi kimia dilakukan dengan mereaksikan pati

ganyong merah dan pati ganyong putih dengan asetat anhidrida merujuk pada

Paten EP 1629728 B1. Sampel pati ganyong merah dan putih masing-masing

sebanyak 300 g ditempatkan dalam gelas piala kemudian disuspensikan dalam

450 ml akuades. pH larutan dijaga sampai sekitar 7.8 dengan penambahan 3%

NaOH. Pemberian asetat anhidrida dibedakan menjadi tiga konsentrasi, yaitu 3%,

4% dan 5% asetat anhidrida terhadap 300 g pati. Asetat anhidrida ditambahkan ke

dalam larutan dan pH dinaikkan bertahap sampai pH mencapai 8 sambil terus

diaduk. Kemudian campuran dibiarkan bereaksi selama 5 menit. Suspensi disaring

dengan kertas dan dibilas dengan 3 x 500 ml akuades. Endapan pati asetat

dibiarkan mengering pada udara terbuka.

Analisis yang dilakukan pada Pati Ganyong dan Pati Ganyong Modifikasi

Parameter yang diamati meliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar

lemak, kadar karbohidrat, derajat substitusi. Berdasarkan hasil pengujian derajat

substitusi dipilih beberapa sampel untuk dianalisis kadar pati resisten, kadar pati

total, kadar amilosa dan amilopektin, kadar serat pangan serta daya cerna pati.

Rendemen Pati

Rendemen pati dihitung berdasarkan perbandingan berat pati yang

diperoleh terhadap berat umbi tanpa kulit yang dinyatakan dalam persen (%).

Keterangan : a = berat umbi tanpa kulit (g)

b = berat pati yang diperoleh (g)

Kadar Air (AOAC 1995)

Cawan kosong dikeringkan dalam oven selama 15 menit, lalu didinginkan

dalam desikator, dan ditimbang. Sebanyak 4-5 g sampel ditimbang dalam cawan

yang telah diketahui bobot kosongnya, lalu dikeringkan dalam oven pengering

pada suhu 105 °C selama 6 jam. Cawan dengan isinya kemudian didinginkan

dalam desikator, dan ditimbang. Pengeringan dilakukan berulang hingga diperoleh

berat konstan. Kadar air dihitung berdasarkan kehilangan berat yaitu selisih berat

awal sampel sebelum dikeringkan dengan berat akhir setelah dikeringkan.

Kadar Abu (AOAC 1995)

Cawan porselen dipanaskan dalam oven selama 15 menit, lalu didinginkan

dalam desikator dan ditimbang. Sebanyak 3-5 g sampel dimasukkan dalam cawan

porselen dan ditimbang, lalu diabukan dalam tanur bersuhu 550 °C sampai semua

contoh menjadi abu dan beratnya konstan. Setelah itu didinginkan dalam desikator

dan ditimbang. Kadar abu dihitung dengan rumus:

4

Kadar Protein Metode Kjeldahl (SNI 01-2891-1992)

Sampel pati ditimbang sebanyak 200-500 mg lalu dimasukkan ke dalam

labu Kjeldahl. Berikutnya ditambahkan asam sulfat pekat sebanyak 10 ml dan

campuran CuSO4 : K2SO4 (1:8) sebanyak 5 g. Destruksi dilakukan (dalam lemari

asam) sampai cairan berwarna hijau jernih. Larutan yang telah jernih diencerkan

dengan aquades dalam labu ukur sampai 100 ml. Larutan hasil destruksi yang

telah diencerkan diambil 10 ml dimasukkan ke dalam alat destilasi Kjeldahl dan

ditambahkan 10 ml NaOH 30%. Destilasi dijalankan selama ± 20 menit dan

destilatnya ditampung dalam Erlenmeyer yang telah diisi larutan HCl 0.1 M

sebanyak 25 ml. Kelebihan HCl selanjutnya dititrasi dengan NaOH 0.1 N.

Dimana: Va . Na = mgrek asam

Vb . Nb = mgrek basa

100/10 = faktor pengenceran (dari 100 mL hasil destruksi, diambil

10 ml yang dimasukkan ke dalam alat destilasi)

14 = Mr Nitrogen (mg/mmol)

Kadar Lemak Metode Soxhlet (AOAC 1995)

Labu lemak dikeringkan dengan oven. Sampel ditimbang sebanyak 5 g

dibungkus dengan kertas saring dan ditutup kapas bebas lemak. Kertas saring

berisi sampel tersebut diletakkan dalam alat ekstraksi soxhlet yang dirangkai

dengan kondensor. Pelarut heksana dimasukkan ke dalam labu lemak lalu

direfluks selama minimal 5 jam. Pelarut hasil ekstraksi dalam labu dievaporasi

dan sisanya dipanaskan dalam oven, lalu ditimbang.

Kadar Karbohidrat by difference

Kadar karbohidrat (%bk) pada sampel dihitung secara by difference, yaitu

mengurangkan 100 % dengan nilai total dari kadar abu (%bk), kadar protein

(%bk) dan kadar lemak (%bk).

Derajat Substitusi (Chen dan Voregen 2004)

Sebanyak 1 g pati asetat ditimbang dan dilarutkan dalam suhu 50 °C

selama 30 menit. Slurry pati didinginkan pada suhu ruang kemudian ditambahkan

5

40 ml KOH 0.5 M dan disimpan selama 72 jam pada suhu ruang. Alkali berlebih

dititrasi dengan 0.5 M HCl dengan menggunakan indikator metil merah. Sampel

selanjutnya dititrasi dengan 0.5 HCl. Persen asetil dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut:

Dimana:

Vo = volume HCl untuk titrasi blanko

Vn = volume HCl untuk sampel

N = normalitas HCl

M = masa sampel kering

43 = berat molekul asetil (CH3CO)

Untuk derajat substitusi (DS) dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Dimana:

162 = berat molekul glukosa (C6H12O6)

4300 = berat molekul asetil (CH3CO) x 100

42 = selis g g s s g g g s OHˉ

Kadar Pati Total (Apriyantono et al. 1989 yang dimodifikasi)

a. Hidrolisis pati dengan asam

Sampel tepung sebanyak 0.5 g ditimbang dan dimasukkan ke dalam

erlenmeyer 300 ml, kemudian ditambahkan 50 ml etanol dan diaduk selama 1

jam. Suspensi tersebut disaring dengan kertas saring dan dicuci dengan air sampai

volume filtrat 250 ml. Filtrat ini mengandung karbohidrat yang terlarut dan

dibuang. Residu yang terdapat pada kertas saring dicuci 5 kali dengan 10 ml eter.

Eter dibiarkan menguap dari residu, kemudian dicuci kembali dengan 150 ml

alkohol 10% untuk membebaskan lebih lanjut karbohidrat yang terlarut. Residu

dipindahkan secara kuantitatif dari kertas saring ke erlenmeyer dengan cara

pencucian dengan 200 ml air ditambah 20 ml larutan HCl 25%. Ditutup dengan

pendingin balik dan dipanaskan di atas penangas air sampai mendidih selama 2.5

jam untuk menghidrolisis pati. Setelah didinginkan, larutan hasil hidrolisis

dinetralkan dengan larutan NaOH 25% dan diencerkan sampai volume 500 ml dan

dihomogenkan dan disaring untuk kemudian disebut sebagai larutan stok.

b. Penentuan total gula pereduksi dengan metode Anthrone

Disiapkan larutan pereaksi Anthrone 0.1% dengan melarutkan 0.1 g bubuk

Anthrone dalam 100 ml H2SO4 pekat. Larutan dibuat sesaat sebelum digunakan.

Larutan stok sampel sebanyak 1 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi bertutup,

lalu ditambahkan dengan 5 ml pereaksi Anthrone. Untuk kurva standar, sampel

diganti dengan larutan glukosa murni 0.2 mg/ml sebanyak 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8,

dan 1.0 ml yang masing-masing kemudian ditepatkan menjadi 1 ml dengan

akuades. Tabung ditutup dan diinkubasikan dalam penangas air pada suhu 100 ºC

selama 12 menit. Larutan segera didinginkan dengan air mengalir, lalu dibaca

absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm. Kadar

6

glukosa sampel ditentukan berdasarkan kurva standar glukosa yang diperoleh dari

plot kadar glukosa dan absorbansi larutan glukosa murni.

c. Penentuan kadar pati sampel

Nilai kadar gula pereduksi yang diperoleh dikalikan dengan faktor

pengenceran. Kadar pati total (% bb) dalam sampel diperoleh dengan mengalikan

kadar total gula dengan faktor konversi 0.9.

Kadar Amilosa (Apriyantono et al. 1989)

a. Pembuatan kurva standar amilosa

Sebanyak 40 mg amilosa murni dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml,

ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml larutan NaOH 1 N ke dalam labu. Labu

takar lalu dipanaskan dalam penangas air pada suhu 95 ºC selama 10 menit.

Setelah didinginkan, larutan gel pati ditambahkan air destilata sampai tanda tera

sebagai larutan stok standar. Larutan stok dipipet 1, 2, 3, 4, dan 5 ml dan

dipindahkan masing-masing ke dalam labu takar 100 ml. Ke dalam masing-

masing labu takar tersebut kemudian ditambahkan 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, dan 1.0 mL

larutan asam asetat 1 N. Ditambahkan 2 ml larutan iod (0.2 g I2 dan 2 g KI

dilarutkan dalam 100 ml air destilata) ke dalam setiap labu, lalu ditera dengan air

destilata. Larutan dibiarkan selama 20 menit, lalu diukur absorbansinya dengan

spektrofotometer pada panjang gelombang 625 nm. Kurva standar dibuat sebagai

hubungan antara kadar amilosa dan absorbansi.

b. Analisis sampel

Sebanyak 100 mg sampel pati dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml.

Kemudian ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml larutan NaOH 1 N ke dalam

labu. Labu takar lalu dipanaskan dalam penangas air pada suhu 95 ºC selama 10

menit. Setelah didinginkan, larutan gel pati ditambahkan air destilata sampai tanda

tera dan dihomogenkan. Dipipet 5 ml larutan gel pati, dipindahkan ke dalam labu

takar 100 ml. Ke dalam labu takar tersebut kemudian ditambahkan 1.0 ml larutan

asam asetat 1 N dan 2 mL larutan iod, lalu ditera dengan air destilata. Larutan

dibiarkan selama 20 menit, lalu diukur absorbansinya dengan spektrofotometer

pada panjang gelombang 625 nm.

Kadar amilosa (% bb) ditentukan berdasarkan persamaan kurva standar yang

diperoleh.

Kadar Serat Pangan Metode Enzimatik (AOAC 1995)

Sampel kering diekstrak lemaknya dengan pelarut petroleum eter pada

suhu kamar selama 15 menit. Sejumlah 1 g sampel bebas lemak (w) dimasukkan

ke dalam erlenmeyer, ditambahkan 25 ml 0.1 M bufer natrium fosfat pH 6 dan

dibuat suspensi. Pada suspensi tersebut ditambahkan 0.1 ml termamyl, ditutup

dengan alumunium foil dan diinkubasi pada suhu 100 ºC selama 15 menit,

7

diangkat dan didinginkan, ditambahkan 20 ml akuades dan pH diatur menjadi 1.5

dengan menambahkan HCl 1 M. Selanjutnya ditambahkan 100 mg pepsin, ditutup

dan diinkubasi pada suhu 40 ºC dan diagitasi selama 60 menit. Pada campuran

ditambahkan 20 mL akuades dan pH diatur menjadi 6.8, lalu ditambahkan 100 mg

pankreatin, ditutup dan diinkubasi pada suhu 40 ºC selama 60 menit sambil

diagitasi, dan terakhir pH diatur dengan HCl menjadi 4.5. Selanjutnya disaring

dengan kertas Whatman no. 42, lalu dicuci dua kali dengan akuades.

a. Residu (serat pangan tidak larut/IDF)

Sampel dicuci dengan 2 x 10 ml etanol 95% dan 2 x 10 ml aseton, lalu

dikeringkan pada suhu 105 ºC sampai berat tetap (sekitar 12 jam) dan ditimbang

setelah didinginkan dalam desikator (D1). Kemudian diabukan dalam tanur 500

ºC selama minimal 5 jam, dan ditimbang setelah didinginkan dalam desikator (I1).

b. Filtrat (serat pangan larut/SDF)

Volume filtrat diatur dengan akuades sampai dengan 100 ml, lalu

ditambah dengan 400 ml etanol 95% hangat (60 ºC), diendapkan 1 jam. Lalu

disaring dengan kertas Whatman no. 42 dan dicuci dengan 2 x 10 ml etanol 78%,

2 x 10 ml aseton, lalu dikeringkan pada suhu 105 ºC hingga berat konstan,

didinginkan dalam desikator dan ditimbang (D2). Selanjutnya diabukan dalam

tanur 500 ºC selama minimal 5 jam, didinginkan dalam desikator dan ditimbang

(I2).

c. Serat makanan total/TDF dan blanko

Serat makanan total (TDF) ditentukan dengan menjumlahkan nilai serat

pangan larut (SDF) dan serat pangan tidak larut (IDF). Nilai blanko untuk IDF

dan SDF diperoleh dengan cara yang sama namun tanpa menggunakan sampel.

Kadar Pati Resisten Metode Enzimatik Gravimetri (AOAC 1995) Sampel pati sebanyak 0.5 g dilarutkan dengan 25 ml bufer fosfat 0.08 M

(pH 6.0) dalam gelas piala 250 ml, lalu ditutup dengan aluminium foil. Kemudian

ditambahkan 0.2 ml enzim termamyl, dan campuran diinkubasi dalam penangas

air suhu 95 ºC selama 30 menit, dengan diaduk lembut setiap 5 menit sekali.

Setelah didinginkan sampai suhu ruang, pH larutan diatur hingga 4.5 dengan 5 ml

larutan HCl 0.275 N dan ditambahkan 0.5 ml enzim amiloglukosidase lalu

diinkubasi dalam penangas air bergoyang dengan suhu 60 ºC selama 30 menit.

Setelah didinginkan sampai suhu ruang, pH campuran diatur menjadi 7.5 dengan

menambahkan 5 ml larutan NaOH 0.325 N, lalu ditambahkan 0.05 ml enzim

protease (40 mg protease/ 50 ml buffer fosfat pH 6.0) dan campuran diinkubasi

dalam penangas air bergoyang pada suhu 60 ºC selama 30 menit.

Setelah inkubasi selesai, larutan disentrifugasi 2000 rpm selama 20 menit.

Setelah itu diambil bagian pelet. Kemudian pelet dicuci dua kali dengan etanol 80

8

% dan air destilata. Hasil pencucian disaring menggunakan crucible filtering glass

hingga diperoleh residu. Residu tersebut dikeringkan menggunakan oven bersuhu

40°C. Kadar pati resisten dihitung dengan cara membandingkan bobot residu

dengan bobot sampel dikalikan 100.

Daya Cerna Pati (Muchtadi et al. 1992)

Sebanyak 1 g sampel tepung atau pati murni dimasukkan dalam

erlenmeyer 250 ml, lalu ditambahkan dengan 100 ml air destilata. Wadah ditutup

dengan aluminium foil dan dipanaskan dalam waterbath hingga mencapai suhu 90

ºC sambil diaduk. Setelah suhu 90 ºC tercapai, sampel segera diangkat dan

didinginkan. Dari larutan tersebut dipipet sebanyak 2 ml ke dalam tabung reaksi

bertutup, lalu ditambahkan 3 ml air destilata dan 5 ml bufer fosfat pH 7. Masing-

masing sampel dibuat dua kali, salah satunya sebagai blanko. Tabung ditutup dan

diinkubasikan dengan suhu 37 ºC selama 15 menit. Larutan diangkat dan

ditambahkan 5 ml z α-amilase (1 mg/ml dalam bufer fosfat pH 7)

untuk sampel dan 5 ml bufer fosfat pH 7 untuk blanko sampel. Inkubasi

dilanjutkan selama 30 menit. Sebanyak 1 ml campuran hasil inkubasi dipindahkan

ke dalam tabung reaksi bertutup berisi 2 ml larutan DNS (asam dinitrosalisilat).

Larutan dipanaskan dalam air mendidih selama 12 menit, lalu segera didinginkan

dengan air mengalir. Ke dalam larutan ditambahkan 10 ml air destilata dan dibuat

homogen dengan vortex, lalu diukur absorbansinya pada panjang gelombang 520

nm. Kurva standar diperoleh dari perlakuan DNS terhadap 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8,

dan 1.0 ml larutan maltosa murni 0.5 mg/ml yang ditepatkan menjadi 1 ml dengan

air destilata.

Dimana: A = kadar maltosa sampel

a = kadar maltosa blanko sampel

B = kadar maltosa pati murni

b = kadar maltosa blanko pati murni

HASIL DAN PEMBAHASAN

Ekstraksi Pati ganyong

Tanaman ganyong secara internasional disebut edible canna atau

Queensland arrowroot, yaitu tumbuhan canna yang dapat dimakan atau tumbuhan

yang mempunyai akar rimpang (umbi) berbentuk seperti busur panah dari

Quennsland (Rukmana 2000). Umbi ganyong yang didapatkan dari daerah

semplak, Bogor berumur 5 – 10 bulan. Sementara itu umur pembentukan pati

optimum pada umbi ganyong adalah 7 – 10 bulan. Umur umbi tersebut akan

mempengaruhi nilai rendemen yang dihasilkan. Varietas ganyong yang digunakan

dalam penelitian ini adalah ganyong merah dan putih. Ciri-ciri ganyong merah

9

adalah batang lebih besar, agak tahan terhadap sinar dan tahan kekeringan, sulit

menghasilkan biji, hasil umbi basah lebih besar tetapi kadar patinya rendah, umbi

lazim dimakan segar (direbus). Sementara ganyong putih, memiliki ciri-ciri

batang lebih kecil dan pendek, kurang tahan terhadap sinar tetapi tahan

kekeringan, selalu menghasilkan biji dan bisa diperbanyak menjadi anakan

tanaman (Direktorat Budidaya Kacang-kacangan dan Umbi-umbian 2002).

(a) (b)

Pati ganyong dapat diolah menjadi berbagai produk berbasis pati sebagai

pengganti pati jagung, tapioka dan sagu. Manfaat lain dari pati ganyong adalah

untuk campuran nasi jagung dan untuk bahan campuran pembuatan bihun yang

bahan utamanya biasanya dari tepung beras (Koswara 2006). Piyachomkwan et al.

(2002) membandingkan sifat-sifat pati ganyong dengan pati singkong. Rendemen

pati ganyong sebesar 4.1-4.9 ton/hektar ternyata lebih rendah daripada rendemen

pati singkong yang mencapai 6.5 ton/hektar. Pati ganyong mempunyai ukuran

granula yang lebih besar (10–8 μ , v s s s c pada pati ganyong lebih

tinggi (930–1060 BU (Brabender Unit)) dan 815 BU pada pati singkong, namun

pasta pati ganyong lebih stabil dan bila didinginkan mengalami peningkatan

viskositas sampai 1800 BU. Gelatinisasi pati ganyong juga cepat membentuk gel

yang lebih baik bila didinginkan. Tanaman ganyong tumbuh baik di dataran

rendah maupun tinggi. Tumbuhan ini tahan beragam penyakit dan bisa ditanam di

daerah perkebunan atau kehutanan. Oleh sebab itu, tanaman ini mudah

dibudidayakan di Indonesia (Drajat 2008). Pati ganyong dibuat melalui tahapan

pengupasan, pencucian, perendaman, ekstraksi, pengendapan, pengeringan,

penggilingan, dan penyaringan. Pada saat pencucian juga dilakukan pengupasan

kulit ari yang menyelubungi bagian ujung umbi, selanjutnya umbi baru dikupas

secara keseluruhan. Pencucian dan pengupasan bertujuan untuk membersihkan

akar, kotoran, dan memudahkan proses ekstraksi. Selanjutnya umbi direndam

selama satu jam untuk melunakkan jaringan dan lebih mudah diparut karena umbi

ganyong memiliki serat tinggi yang menyulitkan proses pemarutan. Pemarutan

bertujuan untuk merusak jaringan dan sel-sel umbi sehingga pati dapat keluar.

Pada saat pemarutan air juga ditambahkan untuk melancarkan proses pemarutan,

keluarnya pati dan menyempurnakan kerusakan pada jaringan.

Proses ekstraksi dilakukan dengan memisahkan air dan pati dari ampas,

pada proses ini ditambahkan air dengan rasio bahan banding air sebesar 1:3.5.

Gambar 1 Jenis bahan baku (a) Umbi ganyong merah (b) Umbi ganyong putih

10

Ampas yang diperoleh selanjutnya diekstrak lagi sebanyak dua kali dengan rasio

penambahan air yang sama. Hasil ekstraksi ini membentuk suspensi yang

selanjutnya diendapkan selama 12 jam. Setelah 12 jam akan terbentuk endapan

pati dan air pada bagian atas yang selanjutnya dialirkan keluar bak hingga tersisa

endapan pati basah. Pengeringan dilakukan dengan oven suhu 50 °C selama enam

jam. Bongkahan pati yang terbentuk digiling dengan blender dan disaring dengan

saringan 60 mesh sehingga siap untuk digunakan dalam proses modifikasi.

Rendemen pati dihitung dari perbandingan berat kering pati dan berat

umbi yang telah dikupas. Rendemen yang didapatkan dalam penelitian ini lebih

kecil dari optimasi pati ganyong yang dapat diekstrak yaitu sekitar 17-18%

(Damayanti 2002). Hal ini disebabkan karena umur dari umbi ganyong yang

digunakan tidak seluruhnya termasuk ke dalam rentang umur yang menghasilkan

pati maksimum. Berikutnya apabila dibandingkan antara dua kultivar, rendemen

ganyong putih lebih tinggi dari pada ganyong merah. Hal tersebut sesuai dengan

pernyataan yang dikeluarkan Departemen Pertanian (2010) bahwa pada ganyong

putih lebih umum diekstrak patinya karena memiliki kandungan pati yang lebih

tinggi, sedangkan ganyong merah lebih umum diolah langsung. Akan tetapi petani

di Bogor lebih suka menanam jenis merah. Rendemen yang diperoleh dari hasil

ekstraksi pati ganyong merah dan putih dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Rendemen dan kadar air pati ganyong

Kultivar Berat pati (kg) Rendemen (%) Kadar air (%)

Ganyong Merah 1.245 9.76 8.81

Ganyong Putih 1.247 10.39 6.49

Semakin besar rendemen yang dihasilkan akan semakin baik karena hal itu

akan mempengaruhi jumlah bahan baku yang dibutuhkan yang juga berdampak

pada biaya produksinya. Setelah pati ganyong dihasilkan, selanjutnya dilakukan

pengukuran kadar air. Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui kandungan air

yang terdapat dalam pati karena kadar air yang rendah menyebabkan mikroba

perusak sulit untuk hidup, sehingga berpengaruh terhadap masa penyimpanan. Hal

tersebut sesuai dengan pernyataan Winarno (2004) bahwa kandungan air dalam

bahan makanan ikut menentukan acceptability, kesegaran, dan daya tahan bahan

tersebut. Berdasarkan hasil pengukuran kadar air dapat dilihat bahwa kadar air

berkisar antara 5.94 – 9.05%. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa kadar air ini

lebih rendah dari pada kadar air tepung terigu yaitu 13 – 15% dan masa simpan

tepung terigu dengan kadar air di bawah 14% adalah satu tahun (Rahayu 2003).

Dengan kadar air yang lebih rendah ini diharapkan pati ganyong dapat disimpan

lebih lama pada suhu ruang dari pada tepung terigu.

Pati Modifikasi Resisten Tipe IV

Pati adalah polisakarida yang dibentuk dari sejumlah molekul glukosa

de g α-glikosida. Oleh karena itu, pati dapat disebut sebagai karbohidrat

kompleks (British Nutrition Foundation 2005). Aplikasi pati dalam proses

pengolahan pangan sangat luas, namun sifat alami dari pati baik dari segi sifat

fisik ataupun kimia menjadi hambatan bagi pengolahan produk pangan tertentu.

Oleh karena itu, menurut Elliason (2004) untuk mendapatkan pati sesuai dengan

11

karakteristik produk pangan dan meningkatkan sifat fungsionalnya maka pati

tersebut perlu dimodifikasi. Pati modifikasi adalah pati yang diberi perlakuan

tertentu agar dihasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat sebelumnya,

terutama sifat fisikokimia dan fungsionalnya atau untuk mengubah beberapa sifat

lainnya (Saguilan et al. 2005). Pemodifikasian pati dapat dilakukan dengan

beberapa cara, diantaranya yaitu modifikasi secara fisik, kimia dan enzimatis.

Menurut Sangseethong et al. (2009) modifikasi pati dapat dibuat sesuai dengan

sifat-sifat yang dikehendaki. Aplikasi dari pati modifikasi ini biasanya banyak

digunakan dalam pembuatan salad cream, mayonnaise, saus kental, jeli marmable,

produk-produk konfeksioneri (permen, cokelat, dan lain-lain), breaded food,

lemon curd, pengganti gum arab, dan lain-lain.

Perkembangan dari pati modifikasi kimia telah diperkenalkan kepada

industri makanan, farmasi dan tekstil (Abbas et al. 2010). Perlakuan modifikasi

ini menghasilkan pati resisten yang memiliki efek fisologis yang bermanfaat bagi

kesehatan seperti pencegahan kanker kolon, memiliki efek hipoglikemik

(menurunkan kadar gula darah setelah makan), berperan sebagai prebiotik,

mengurangi resiko pembentukan batu empedu, memiliki efek hipokolesterolemik,

menghambat akumulasi lemak dan meningkatkan absorbsi mineral (Sajilata et al.

2006). Efek fisologis tersebut bekerja seperti fungsi serat pangan dalam tubuh,

sesuai dengan yang dikatakan Nugent (2005) bahwa pati resisten memiliki

karakteristik yang hampir sama dengan serat pangan, yaitu sifatnya yang tahan

terhadap hidrolisis enzim pencernaan dan tidak dapat tercerna dalam usus halus

tapi terfermentasi dalam kolon. Oleh karena itu, pati resisten diklasifikasikan ke

dalam serat pangan. Berikut adalah proses reaksi saat modifikasi, dimana reaksi

dimulai dengan substitusi gugus asetil, selanjutnya dapat terjadi reaksi sampingan

berupa pembentukan natrium asetat.

Gambar 2 Reaksi yang terjadi saat modifikasi asetilasi pati dengan katalis basa

Reaksi substitusi gugus asetil:

Reaksi pembentukan natrium asetat:

Reaksi deasetilasi:

12

Pati resisten tipe IV dari umbi ganyong dibuat dengan mereaksikan pati dengan

asetat anhidrida. Metode asetilasi biasa dilakukan secara komersial untuk

memproduksi pati terasetilasi dengan derajat substitusi rendah dengan

menggunakan asetat anhidrida pada pH basa (Xie et al. 2005). Reaksi antara pati

dan asetat anhidrida akan memutus ikatan hidrogen dan digantikan oleh gugus

asetil. Reagen ini dapat digunakan sendiri atau ditambah dengan katalis, selain itu

dapat juga digunakan bersama dengan asam asetat, piridin, dan dimetil sulfoksida

dalam larutan alkali (Rutenberg dan Solarek 1984).

Asetat anhidrat paling banyak digunakan dalam industri selulosa asetat

untuk menghasilkan serat asetat, plastik serat kain dan lapisan film (Celanese

2010). Pada penelitian ini konsentrasi reagen yang diberikan dibedakan menjadi

tiga, 3, 4 dan 5% dari berat kering pati. Penampakan pati resisten tipe IV tidak

berbeda jauh dengan pati asal. Pemilihan asetat anhidrida sebagai reagen karena

bersifat lebih reaktif. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Hart et al. (2003)

bahwa anhidrida jauh lebih nukleofili dibandingkan ester, tetapi kurang reaktif

dibandingkan asil halida. Proses modifikasi menggunakan NaOH sebagai katalis.

NaOH biasa digunakan sebagai katalis dalam proses asetilasi karena dapat

menaikkan kecepatan reaksi awal (Villalobos dan Feria 2011).

Analisis Proksimat Pati Ganyong dan Pati Ganyong Terasetilasi

Analisis proksimat adalah suatu cara yang dilakukan untuk mengetahui

kadar suatu komponen tertentu dalam sampel secara estimasi. Komposisi kimia

pada pati mempengaruhi kadar pati resisten yang akan dihasilkan, selain itu juga

mempengaruhi suhu gelatinisasi. Menurut Bastian (2006) terjadi peningkatan

kadar pati resisten secara signifikan setelah dilakukan hidrolisis protein dan lemak

pada pati beras, yang semula 0.02 g/100 g berat menjadi 0.14 g/100 g berat.

Berikut tabel hasil pengujian proksimat pati ganyong dan pati ganyong modifikasi.

Tabel 2 Komposisi Kimia Pati Ganyong dan Pati Ganyong Modifikasi

Komposisi

Kimia (%)

Sampel

Merah Putih

Pati

Ganyong

Merah

PM

3%

AA

PM

4%

AA

PM

5%

AA

Pati

Ganyong

Putih

PM

3%

AA

PM

4%

AA

PM

5%

AA

Kadar Air

(%bb)

8.81 16.83 16.81 16.95 6.49 16.51 17.07 14.69

Kadar Abu

(%bk)

0.41 0.30 0.23 0.27 0.37 0.36 0.36 0.31

Kadar Protein

(%bk)

0.89 0.86 0.98 1.16 0.45 0.50 0.69 0.58

Kadar Lemak

(%bk)

0.79 0.74 0.62 0.75 0.67 0.63 0.71 0.86

Kadar

Karbohidrat

(%bk)

97.88 98.10 98.17 97.82 98.53 98.51 98.25 98.25

Keterangan: PM adalah pati modifikasi, AA adalah asetat anhidrida

13

Kadar Air

Air dalam bahan pangan berdasarkan derajat keterikatannya dibagi

menjadi empat tipe yaitu tipe I, II, III dan IV. Ketika sebagian air tipe II

dihilangkan maka pertumbuhan mikroba dan reaksi kimia yang bersifat merusak

bahan makanan seperti browning, hidrolisis, atau oksidasi lemak akan dikurangi

(Winarno 2004), sehingga kestabilan optimal bahan makanan dapat diperoleh.

Kandungan air dalam bahan pangan yang berpengaruh terhadap daya tahan bahan

makanan akan serangan mikroba dinyatakan dengan aw (water activity), yaitu

jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk

pertumbuhannya. Semakin besar kadar air maka semakin besar pula nilai aw. Hal

tersebut berarti semakin lemah daya tahan bahan makanan tersebut terhadap

serangan mikroorganisme sehingga daya simpannya pun semakin singkat.

Lemahnya daya simpan akibat kadar air yang tinggi tersebut berkaitan

dengan laju reaksi relatif kapang, khamir, dan bakteri yang makin meningkat

seiring dengan kenaikan aktivitas air. Oleh karena itu kadar air yang rendah lebih

diharapkan. Pada tabel 2 dapat dilihat bahwa kadar air pati ganyong merah dan

putih cukup rendah dibawah kadar air 14%, untuk masa penyimpanan satu tahun.

Sementara itu untuk kadar air pati hasil modifikasi jauh lebih tinggi dari pada

kadar air sebelumnya, yaitu sebesar 14 – 17% yang berarti hanya dapat disimpan

dibawah satu tahun. Nilai kadar air yang meningkat setelah modifikasi dapat

disebabkan oleh pengeringan pati modifikasi dilakukan dengan pengeringan udara

sehingga sulit untuk mencapai kadar air yang rendah dibawah 14%.

Kadar Abu

Abu merupakan komponen anorganik yang tertinggal setelah semua

karbon organik dibakar habis. Kadar abu menunjukkan besarnya kandungan

mineral dalam bahan. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya pengurangan nilai

kadar abu setelah modifikasi. Nilai ini memenuhi SNI 01-6057-1999 yaitu

maksimal 0.5%. Namun kadar abu ini masih lebih tinggi dibandingkan dengan

penelitian lain yang menunjukkan kadar abu pati ganyong berkisar antara 0.19-

0.23 % (Damayanti 2002), dan sebesar 0.2% (Richana dan Sunarti 2004). Adapun

perbedaan kandungan dapat disebabkan oleh perbedaan varietas ganyong,

pemberian pupuk dan tanah tempat tumbuh. Selain itu juga dapat dipengaruhi oleh

proses pengolahan menjadi pati. Pati ganyong didapat dengan cara ekstraksi dan

pencucian berulang dengan air. Pencucian tersebut dapat menyebabkan terlarutnya

mineral dan hilang terbawa ampas sehingga kandungan mineralnya berkurang. Adapun sedikit perbedaan antara pati ganyong dengan pati yang telah dimodifikasi

juga disebabkan oleh pencucian dan penyaringan kembali saat proses modifikasi.

Kadar Protein dan Lemak

Kadar protein dan lemak merupakan komponen minor dalam pati. Syarat

kadar protein dan lemak dalam pati tidak ditetapkan dalam SNI, namun

kandungan protein ini menentukan sifat karakteristik pati tersebut. Dalam

penelitian ini kadar protein dalam pati berkisar antara 0.45 – 1.16% (% bk).

Rentang ini cukup besar bila dibandingkan dengan Damayanti (2002), kandungan

protein pati ganyong berkisar antara 0.44 – 0.54% (% bk), dan cukup tinggi jika

dibandingkan dengan hasil penelitian Chansri et al. (2005) yaitu 0.21 – 0.33% (%

bk). Sementara itu kandungan lemak berkisar antara 0.6 – 0.8% (% bk). Kadar

lemak pati ganyong yang dihasilkan cukup tinggi dibandingkan penelitian yang

14

telah dilakukan sebelumnya. Hasil penelitian Richana dan Sunarti (2004)

menghasilkan pati dengan kadar lemak 0.75% (% bk), sedangkan Damayanti

(2002) sebesar 0.37 – 0.72% (% bk). Akan tetapi bila dibandingkan antara kedua

jenis kultivar, ganyong merah mengandung protein dan lemak yang lebih tinggi.

Walaupun kadar lemak dan protein yang tinggi dapat melengkapi kandungan gizi

dalam pati tetapi keberadaannya tidak diharapkan karena dapat menurunkan kadar

pati resisten. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Sajilata et al. (2006) bahwa

terdapat beberapa komponen pada pangan yang berinteraksi dengan pati dan pada

akhirnya mempengaruhi pembentukan pati resisten antara lain: protein, serat

pangan, enzim inhibitor, ion, dan lipid. Namun tidak terlihat perbedaan

kandungan kimia antara pati ganyong dan pati ganyong yang telah dimodifikasi.

Hal tersebut berbeda dengan modifikasi tipe III yang menunjukan perbedaan

komposisi kimia. Dalam Pratiwi (2008) dijelaskan bahwa pati garut yang telah

dimodifikasi menunjukan perbedaan komposisi kimia dengan pati garut tanpa

perlakuan. Hal ini berarti perlakuan modifikasi tipe III dengan autoclaving-

cooling secara berulang mengakibatkan perubahan komposisi kimia.

Kadar Karbohidrat

Penentuan kadar karbohidrat secara by difference menghasilkan perkiraan

jumlah karbohidrat secara keseluruhan, baik karbohidrat sederhana maupun yang

kompleks. Pada tabel 2 dapat dilihat bahwa kandungan karbohidrat ganyong putih

lebih tinggi. Oleh karena itu ganyong putih lebih cocok sebagai bahan baku pati

resisten karena memiliki kadar rendemen yang lebih tinggi, kadar protein dan

lemak yang lebih rendah, serta kadar karbohidrat yang lebih tinggi. Hal ini juga

telah disebutkan sebelumnya bahwa ganyong putih memang lebih umum diambil

patinya dari pada dimakan langsung (Departemen Pertanian 2010). Akan tetapi

perbedaan kandungan karbohidrat tidak dilihat antara pati ganyong dan pati hasil

modifikasi. Hal tersebut karena seluruh karbohidrat dihitung, baik kompleks

maupun sederhana. Perbedaan akan terlihat pada kadar serat pangan.

Analisis Derajat Substitusi (DS)

Uji kadar gugus asetil yang tersubstitusi dilakukan untuk mengevaluasi

pati ganyong hasil modifikasi dengan asetilasi. Pada penelitian ini digunakan

variasi penambahan asetat anhidrida sebanyak 3, 4 dan 5%. Hasil pengujian

derajat substitusi pada pati hasil modifikasi dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3 Hasil pengujian derajat substitusi

Kultivar Perlakuan %Asetil DS

Ganyong Merah 3% Asetat Anhidrida 2.144 0.082

4% Asetat Anhidrida 4.284 0.168

5% Asetat Anhidrida 6.397 0.257

Ganyong Putih 3% Asetat Anhidrida 2.140 0.082

4% Asetat Anhidrida 4.282 0.168

5% Asetat Anhidrida 6.398 0.257

Keterangan: DS adalah derajat substitusi

15

Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi asetat

y g s y g g s OHˉ y g s s s

oleh gugus asetil. Hal tersebut berarti semakin tinggi perbandingan asetat anhidrid

dengan berat pati memberikan kesempatan lebih besar terhadap gugus asetil untuk

tersubstitusi pada gugus hidroksil. Derajat substitusi meningkat karena

konsentrasi asetat anhidrida yang lebih tinggi tidak hanya menimbulkan suatu

tingkat benturan molekul yang tinggi tetapi juga ketersediaan molekul-molekul

asetat anhidrida yang besar disekitar pati (Xu et al. 2012). Derajat susbstitusi

terendah yaitu sebesar 0.082 pada perlakuan 3% asetat anhidrida dan terbesar

yaitu 2.57 pada perlakuan 5% asetat anhidrida untuk kedua pati ganyong baik

varietas merah atau pun putih. Sementara itu perlakuan 4% asetat anhidria

menunjukkan derajat substitusi sebesar 0.168.

Berdasarkan US Food Drug Administration (FDA) nilai derajat substitusi

dari pati asetat yang diizinkan dalam penggunaan makanan untuk meningkatkan

binding, thickening, stability, dan texturizing sebesar 0.01 – 0.2. Asetilasi pada

derajat rendah dapat meningkatkan kekuatan pati seperti kekentalan, stabilitas,

dan tekstur pati (Saputro et al. 2012). Pada penelitian ini derajat substitusi yang

masuk dalam nilai yang diizinkan adalah yang didapat pada perlakuan 3 dan 4%

asetat anhidrida. Sementara itu perlakuan 5% asetat anhidrida tidak diperkenankan

diaplikasikan sebagai material bahan pangan karena nilai derajat substitusi yang

melebihi ambang batas yang diizinkan FDA.

Berdasarkan atas nilai derajat substitusi yang diperoleh, dipilih sejumlah

sampel yang selanjutnya akan diuji kadar pati resisten, kadar serat pangan dan

daya cerna. Sampel yang terpilih adalah sampel dengan perlakuan 4% asetat

anhidrida, karena nilai derajat substitusi dari sampel ini masuk dalam rentang

yang diizinkan FDA dan nilainya lebih tinggi dari pada sampel dengan perlakuan

3% asetat anhidrida. Nilai derajat substitusi berbanding lurus dengan peningkatan

kadar pati resisten dan kadar serat pangan yang akan menurunkan daya cerna pati

tersebut. Hal tersebut didukung oleh pernyataan Zieba et al. (2011) bahwa sifat

resisten tersebut bergantung pada nilai total derajat substitusi dan derajat atom

karbon substitusi dalam molekul anhydroglucose yang berdekatan dengan ikatan

α-1,4-glikosida yang terhidrolisis.

Kadar Amilosa dan Amilopektin

Pati merupakan sumber utama karbohidrat dalam pangan. Pati adalah

bentuk penting polisakarida yang tersimpan dalam jaringan tanaman, berupa

granula dalam kloroplas daun dan dalam amiloplas pada biji dan umbi (Sajilata et

al. 2006). Pati tersusun atas dua makromolekul, yaitu amilosa dan amilopektin.

Amilosa dan amilopektin memiliki perbedaan sruktur yang menyebabkan

perbedaan ketahanan terhadap enzim pencernaan. Rantai bercabang dari

amilopektin mempunyai sifat yang mudah sekali didegradasi oleh enzim-enzim

pencernaan, sedangkan amilosa tidak mudah didegradasi oleh enzim (Ananta

2006). Dalam menentukan kandungan amilosa dan amilopektin, terlebih dahulu

ditentukan kadar pati total. Kadar pati total merupakan jumlah amilosa dan

amilopektin. Namun komposisi perbandingan keduanya berbeda pada tiap jenis

pati. Hal tersebut yang membuat setiap pati memiliki karakteristik yang berbeda.

Kandungan pati total keempat jenis sampel tidak berbeda jauh, tetapi dapat dilihat

16

terjadi sedikit penurunan kadar pati total pada PM. Hal ini mungkin disebabkan

karena ada pencucian dan penyaringan kembali saat proses modifikasi. Kadar pati

total yang tinggi disebabkan proses ekstraksi yang dilakukan dua kali. Berbeda

dengan penelitian Anggraini (2007) yang melakukan ekstraksi sekali saja

sehingga mendapatkan rendemen yang lebih rendah. Selain itu juga ditentukan

oleh jenis umbi dan umur tanamnya.

Tabel 4 Komposisi Amilosa dan Amilopektin

Sampel Kadar Pati Total

(%bk)

Amilosa (%bk) Amilopektin

(%bk)

Pati Ganyong Merah 87.33 24.06 63.27

Pati Ganyong Putih 86.59 25.54 61.05

PM Ganyong Merah 86.60 24.76 61.84

PM Ganyong Putih 86.07 26.24 59.83

Keterangan: PM adalah pati modifikasi

Menurut Aliawati (2003) kandungan amilosa dalam bahan pangan berpati

digolongkan menjadi empat kelompok yaitu kadar amilosa sangat rendah dengan

kadar < 10 %, kadar amilosa rendah 10 - 20 %, dan kadar amilosa sedang 20 –

24 %, dan kadar amilosa tinggi > 25 %. Berdasarkan hasil analisis diketahui

bahwa kandungan amilosa pati ganyong merah tergolong sedang dan pati ganyong

putih tergolong tinggi. Begitu juga dengan kandungan amilosa pada PM putih

memiliki nilai yang lebih tinggi dari pada PM merah. Pada penelitian ini, terjadi

kenaikan kandungan amilosa pada pati setelah proses modifikasi tetapi hanya

sedikit sekali. Amilosa memiliki rantai lurus yang panjang sehingga lebih sulit

didegradasi oleh enzim dibandingkan amilopektin yang memiliki lebih banyak

cabang. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Parker (2003) bahwa amilosa yang

memiliki ikatan α-1,4 glikosida yang tidak bercabang menyebabkan ikatan

amilosa lebih kuat sehingga sulit tergelatinisasi dan sulit dicerna. Oleh karena itu

kandungan amilosa yang tinggi lebih berpotensi untuk dijadikan bahan baku pati

resisten. Hal ini didukung juga oleh pernyataan Shu et al. (2007) bahwa

kandungan pati resisten yang tinggi berkolerasi dengan tingginya kandungan

amilosa.

Gambar 3 Perbandingan amilosa pati ganyong dan pati ganyong modifikasi

Amilopektin adalah polimer berantai cabang g α-1.4-glikosida

α-1,6-glikosida di tempat percabangannya. Selain perbedaan struktur,

24.06

25.54

24.76

26.24

22.5023.0023.5024.0024.5025.0025.5026.0026.50

Pati GanyongMerah

Pati GanyongPutih

PM GanyongMerah

PM GanyongPutih

Sampel

Am

ilo

sa (

%b

k)

17

panjang rantai polimer, dan jenis ikatannya, amilosa dan amilopektin mempunyai

perbedaan dalam hal penerimaan terhadap iod. Amilosa akan membentuk

kompleks berwarna biru sedangkan amilopektin membentuk kompleks berwarna

ungu-coklat bila ditambah dengan iod (An 2005).

Pada umumnya kandungan amilopektin lebih tinggi dari amilosa. Nilai

amilopektin didapat dari pengurangan kadar pati total dengan amilosa. Dalam

Tabel 4 dapat dilihat bahwa pati ganyong merah mengandung amilopektin lebih

banyak. Hal ini berarti pati ganyong merah lebih cocok diaplikasikan ke dalam

makanan yang mensyaratkan sifat porus dan renyah yang tinggi. Sesuai dengan

pernyataan An (2005) bahwa dalam produk makanan, amilopektin bersifat

merangsang terjadinya proses mekar (puffing) dimana produk makan yang berasal

dari pati yang kandungan amilopektinnya tinggi akan bersifat ringan, porus, garing

dan renyah. Kebalikannya pati dengan kandungan amilosa tinggi, cenderung

menghasilkan produk yang keras, pejal, karena proses mekarnya terjadi secara

terbatas.

Gambar 4 Perbandingan kadar amilopektin pati ganyong dan pati ganyong

modifikasi

Dalam penelitian ini terlihat adanya peningkatan kadar amilosa dan

penurunan kadar amilopektin setelah modifikasi. Akan tetapi proses modifikasi

tidak mengubah kadar pati total, hanya mengubah strukturnya saja. Hal tersebut

karena proses modifikasi mengubah struktur amilosa menjadi lebih resisten

dengan mengganti gugus hidroksil dengan gugus asetil. Oleh karenanya substitusi

tersebut tidak menaikkan kadar total amilosa dan amilopektin. Penelitian

Anggraini (2007) juga menyebutkan bahwa proses pembuatan RS tipe III dan tipe

IV hanya mengubah struktur amilosa dan bukan kadar amilosanya.

Kadar Pati Resisten

Pati resisten memiliki ukuran lebih kecil dibandingkan ukuran partikel

serat pangan konvensional. Sementara itu, kapasitas pengikatan air (water holding

capacity) dari pati resisten lebih rendah sehingga dapat memperbaiki tekstur,

penampakan dan mouth feel produk pangan yang dihasilkan (Sajilata et al. 2006).

Oleh karenanya pati resisten memiliki keunggulan lebih, yaitu memberikan efek

63.27

61.05

61.84

59.83

58.00

59.00

60.00

61.00

62.00

63.00

64.00

Pati GanyongMerah

Pati Ganyong Putih PM GanyongMerah

PM Ganyong Putih

Sampel

Am

ilop

ekti

n (

%b

k)

18

fungsional seperti serat pangan dengan tetap mempertahankan sifat keterimaan

dengan baik.

Tabel 5 Pati resisten pada pati dan pati modifikasi

Sampel Pati Resisten (%bk)

Pati Ganyong Merah 1.76

PM Ganyong Merah 5.30

Pati Ganyong Putih 3.50

PM Ganyong Putih 6.37

Keterangan: PM adalah pati modifikasi

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kadar pati resisten meningkat dengan

adanya proses modifikasi dan pati ganyong putih memiliki kadar pati resisten

lebih tinggi. Pembentukan pati resisten tipe IV dipengaruhi oleh kadar asetat

anhidrida yang ditambahkan. Semakin tinggi asetat anhidrida yang ditambahkan

maka semakin besar gugus asetil yang dapat tersubstitusi. Hal tersebut dapat

dilihat dari nilai derajat substitusinya. Dalam penelitian ini derajat substitusi

tertinggi adalah pati modifikasi dengan penambahan asetat anhidrida 5% dari

berat kering pati

Pernyataan tersebut juga didukung oleh Sajilata et al. (2006) bahwa salah

satu faktor yang mempengaruhi kadar pati resisten yang dihasilkan adalah rasio

amilosa dan amilopektin pada pati. Bahan pangan yang memiliki kadar amilosa

yang lebih tinggi akan meningkatkan kadar pati resisten yang dihasilkan. Oleh

karena pati ganyong putih memiliki kandungan amilosa yang lebih tinggi, maka

memiliki kadar pati resisten yang lebih tinggi juga. Setiap jenis pati berbeda rasio

kandungan amilosa dan amilopektin tergantung pada sumber botaninya.

Sementara itu karakteristik setiap jenis pati dipengaruhi oleh sumber botani,

bentuk dan ukuran granula pati, rasio amilosa dan amilopektin, kandungan dari

komponen non pati, struktur kristalin dan amorf (Mali et al. 2005). Menurut Hung

dan Morita (2005) jumlah kadar pati resisten yang tinggi pada pati ganyong

diperkirakan berhubungan dengan struktur kristalin tipe B yang dari awal ada

pada pati tersebut seperti pada kentang mentah, pisang dan pati jangung tinggi

amilosa. Daerah kristalin dibentuk oleh molekul-molekul amilosa, sedangkan

daerah amorf dibentuk oleh amilopektin. Menurut Shelton dan Lee (2000) dalam

Zondag (2003) sifat kristalin pati dibagi menjadi empat jenis, diantaranya kristalin

tipe B yang ditemukan pada umbi, akar, dan pati dengan amilosa tinggi, serta pati

yang telah mengalami regelatinasi setelah pemrosesan dan mengandung daerah

kristalin struktur helix amilopektin yang paralel. Oleh karena ganyong memiliki

kandungan amilosa yang tinggi maka daerah kristalinnya pun semakin banyak

sehingga lebih banyak juga kandungan pati resisten dalam pati tersebut.

Kadar Serat Pangan

Secara fisiologis serat pangan didefinisikan sebagai komponen tanaman

yang tidak terdegradasi secara enzimatis menjadi sub unit yang dapat diserap

lambung dan usus halus (Winarno 2004). Perlakuan modifikasi ini menghasilkan

pati resisten yang memiliki efek fisologis yang bermanfaat bagi kesehatan seperti

pencegahan kanker kolon, memiliki efek hipoglikemik (menurunkan kadar gula

19

darah setelah makan), berperan sebagai prebiotik, mengurangi resiko

pembentukan batu empedu, memiliki efek hipokolesterolemik, menghambat

akumulasi lemak dan meningkatkan absorbsi mineral (Sajilata et al. 2006). Efek

fisologis tersebut bekerja seperti fungsi serat pangan dalam tubuh, sesuai dengan

yang dikatakan Nugent (2005) bahwa pati resisten memiliki karakteristik yang

hampir sama dengan serat pangan, yaitu sifatnya yang tahan terhadap hidrolisis

enzim pencernaan dan tidak dapat tercerna dalam usus halus tapi terfermentasi

dalam kolon membuatnya diklasifikasikan ke dalam serat pangan.

Tabel 6 Kandungan Serat Pangan dalam Pati Ganyong (g/100g)

Sampel Pati Total Serat Pangan IDF SDF

Pati Ganyong Merah 8.19 3.21 4.98

PM Ganyong Merah 10.64 3.82 6.82

Pati Ganyong Putih 8.59 3.60 4.98

PM Ganyong Putih 10.54 4.54 5.99

Keterangan: PM adalah pati modifikasi, IDF adalah serat tidak larut, SDF adalah serat larut

Total serat pangan merupakan penjumlahan serat makanan larut/soluble

dietary fiber (SDF) dan serat makan tidak larut/insoluble dietary fiber (IDF). Serat

makan larut adalah serat yang larut dalam air, dan yang termasuk dalam golongan

ini adalah pektin dan gom. Sementara itu serat yang bersifat tidak larut terdiri dari

selulosa, lignin dan hemiselulosa (Andarwulan et al. 2011). Oleh karena itu SDF

dan IDF memberikan efek yang berbeda pada tubuh manusia.

Gambar 5 Korelasi antara kadar pati resisten dengan kadar serat pangan

Kandungan serat pangan dalam tiap makanan berbeda. Departement of

Nutrition, Ministry of Health and Institute of Health (1999) dalam Anggraini (2007)

menyatakan bahwa makanan dapat diklaim sebagai sumber serat pangan apabila

mengandung serat pangan sebesar 3-6 g/100 g. Oleh karena itu, pati ganyong dan

pati modifikasi dapat dikatakan sebagai bahan pangan sumber serat karena

memiliki kandungan serat pangan yang tinggi. Total serat pangan pati modifikasi

y = 0.594x + 6.9753 R² = 0.8861

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

Kadar Pati Resisten (g/100g)

Kad

ar T

ota

l S

erat

Pan

gan

(g/1

00g)

20

lebih tinggi dari pada pati ganyong. Hal tersebut karena proses modifikasi

meningkatkan kadar pati resisten yang termasuk dalam serat pangan. SDF dan

IDF mengalami peningkatan setelah proses modifikasi yang berkontribusi

terhadap kenaikan total serat pangan. Kontribusi pati resisten terhadap kenaikan

total serat pangan dapat dilihat dari Gambar 5 yang menunjukkan korelasi positif

dengan nilai R2 sebesar 0.8861. Haralampu (2000) di dalam Sajilata et al. (2006)

mengatakan bahwa pati resisten teruji sebagai serat tidak larut tetapi memiliki

fungsi fisiologis seperti serat larut. Sifat utama yang membedakan SDF dan IDF

adalah kemampuannya menyerap air. Oleh karena itu cara kerja dalam tubuh pun

berbeda. SDF dapat menyerap air dan membentuk gel yang akan menghambat

pengosongan perut. Sementara IDF bersifat tidak larut dalam air dan tidak

membentuk gel sehingga serat ini melewati saluran pencernaan relatif utuh.

Daya Cerna Pati

Daya cerna pati merupakan ukuran kemudahan pati terhidrolisis oleh

enzim pemecah pati menjadi molekul yang lebih kecil sehingga dapat diserap oleh

tubuh. S s s z α-amilase menjadi unit-unit sederhana

seperti maltosa. Jumlah maltosa hasil hidrolisis enzim diukur secara

spektrofotometri. Kandungan maltosa sampel ditentukan berdasarkan kurva

standar maltosa (Lampiran 7). Sebagai koreksi ditentukan juga kandungan

maltosa sampel yang tidak diberi perlakuan hidrolisis enzim untuk menentukan

kandungan maltosa awal yang mungkin terdapat dalam sampel. Berdasarkan hasil

penelitian dapat dilihat bahwa daya cerna terendah yaitu PM ganyong putih,

kemudian pati ganyong putih, PM ganyong merah dan pati ganyong merah.

Peningkatan resistensi terhadap hidrolisis pati berhubungan dengan peningkatan

kadar pati resisten dalam pati. Tujuan utama proses modifikasi dalam penelitian

ini adalah untuk meningkatkan kadar pati resisten yaitu dengan mengganti gugus

hidroksil pada pati dengan gugus asetil. Oleh karena kerja enzim yang spesifik

maka pati yang tersubstitusi tersebut tidak mudah terhidrolisis karena tidak

dikenali oleh enzim α-amilase.

Gambar 6 Perbandingan daya cerna setiap jenis sampel pati

62.90 60.92

72.03 70.45

54.0056.0058.0060.0062.0064.0066.0068.0070.0072.0074.00

Pati GanyongPutih

PM GanyongPutih

Pati GanyongMerah

PM GanyongMerah

Sampel

Da

ya

Cer

na

Pa

ti (

%)

21

Selain itu menurut Mahadevamma et al. (2003), proses pencernaan pati

dipengaruhi oleh dua faktor yaitu faktor intrinsik dan faktor ekstrinsik. Faktor

intrinsik yang menyebabkan pati lambat dicerna dalam usus halus yaitu jika

bentuk fisik makanan mengganggu pengeluaran amilase pankreatik, khususnya

jika granula pati terhalang oleh material lain. Faktor ekstrinsik yang

mempengaruhi daya cerna pati adalah transit time, bentuk makanan, konsentrasi

amilase pada usus, kadar tanin, jumlah pati dan keberadaan komponen pangan

lainnya.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Modifikasi asetilasi dengan perlakuan 4% asetat anhidrida pada pati

ganyong merah dan pada pati ganyong putih dapat meningkatkan kadar pati

resisten sebesar 3.54% pada pati ganyong merah dan 3.8% pada pati ganyong

putih. Hal ini berpengaruh terhadap kenaikan total serat pangan sebesar 2.45%

untuk pati ganyong merah dan 1.95% untuk pati ganyong putih. Peningkatan serat

pangan berakibat pada menurunnya daya cerna pati sebesar 1.58% pada pati

ganyong merah dan 1.98% pada pati ganyong putih. Ganyong putih lebih

berpotensi dijadikan sebagai bahan baku pati resisten karena memiliki rendemen,

kadar karbohidrat, dan kadar amilosa yang lebih tinggi yaitu sebesar 10.39%,

98.51%, dan 25.54%. Sementara itu, ganyong merah menunjukkan hasil

rendemen, kadar karbohidrat dan kadar amilosa dengan nilai 9.76%, 97.88%, dan

24.06%. Analisis proksimat memperlihatkan peningkatan kadar air, sementara

kadar abu, protein, lemak dan karbohidrat relatif tidak berubah pada pati ganyong

merah dan putih termodifikasi.

Saran

Perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui karakteristik fisikokimia dari

pati modifikasi yang berpengaruh terhadap proses pengolahan lebih lanjut. Selain

itu, perlu dilakukan pengujian daya cerna secara in vivo untuk mendukung

pengujian in vitro yang telah dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Abbas KA, Sahar KK, Anis SMH. 2010. Modified starches and their usages in

selected food products: A review study. Journal of Agricultural Science.

2(2):90-100.

Aliawati G. 2003. Teknik analisis kadar amilosa dalam beras. Buletin Teknik

Pertanian. 8(2):82-84.

An HJ. 2005. Effects of ozonation and addition of amino acids on properties of

rice starches [Dissertation]. Louisiana (US): Louisiana state University.

22

Ananta E. 2006. Resistant starch: serat tersembunyi untuk kesehatan. Majalah

Food Review Indonesia. 1(5):36-37.

Andarwulan N, Kusnandar F, Herawati, D. 2011. Analisis Pangan. Jakarta (ID):

Dian Rakyat.

Anggraini RW. 2007. Resistant starch tipe III dan tipe IV pati ganyong (Canna

edulis), kentang (Solanum tuberosum), dan kimpul (Xanthosoma violaceum

Schott) sebagai prebiotik [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Apriyantono A, Fardiaz D, Puspitasari NL, Sedarnawati, Budiyanto S. 1989.

Analisis Pangan. Bogor (ID) : IPB Press.

Bastian F. 2011. Teknologi Pati dan Gula. Makasar (ID): Universitas Hasanuddin.

British Nutrition Foundation. 2005. Resistant Starch-Question and Answer.

www.british-foundation.or.uk/health/starch.[1 April 2014]

Celanese. 2010. Product Description and Handling Guide Acetic Anhydride.

Texas (US): Celanese.

Chansri RC, Puttanlek VR, Uttapap D. 2005. Characteristics of clear noodles

prepared from Edible Canna starches. Journal of Food Science. 70:337-342.

Chen ZSHA, Voregen AGJ. 2004. Differently sized granules from acetylated

potato and sweet potato starches differ in the acetyl substitution pattern of

their amylase populations. Carbohydrate Polymers. 56:219-226.

Damayanti N. 2002. Karakterisasi sifat fisiko kimia tepung dan pati Ganyong

(Canna edulis Kerr) varietas lokal [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian

Bogor.

Departemen Pertanian. 2010. Ganyong.

www.deptan.go.id/dithentan/admin/rb/ganyong.pdf [17 Maret 2010]

Ditjen Bina Produksi Tanaman Pangan. 2002. Pengenalan dan Budidaya Talas,

Garut, Gembili, Ubi Kelapa, Gadung, Iles-iles, Suweg/Acung. Jakarta (ID):

Direktorat Jenderal Bina Pangan Produksi Tanaman Pangan Direktorat

Kacang-kacangan dan Umbi-umbian.

Drajat S. 2008. Saatnya melirik tepung lokal.

www.sinarharapan.co.id/berita/0802/ 12/opi01.html [17 Maret 2014]

Elliason AC. 2004. Starch in Food: Structure, Function, and Applications.

Cambridge (UK): Woodhead Publishing CRC Press.

Hart H, Craine LE, Hart DJ. 2003. Kimia Organik. Suatu Kuliah Singkat.

Achmadi SS, penerjemah; Safitri A, editor. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga.

Terjemahan dari: Organic Chemistry. A Short Course. Ed ke-11.

Hung PV, Morita N. 2005. Physicochemical properties and enzymatic digestibility

of starch from edible canna (Canna edulis) grown in Vietnam.

Carbohydrate Polymers. 61:314–321.

Koswara S. 2006. Teknologi Pengolahan Umbi-umbian. Bagian 4: Pengolahan

Umbi Ganyong. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Lingga PB. Sarwono F. Rahardi PC. Rahardja JJ. Anfiastini RW, Apriadji WH.

1986. Bertanam Umbi-Umbian. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.

Mahadevamma S, Harish KV, Tarathanan RN. 2003. Resistant starch derived

from processed legumes-purification and structural characterization. Journal

of Carbohydrate Polymers. 54:215-219.

23

Mali S, Grossmann MVE, Garcia MA, Martino MN, Zaritzky NE. 2005. Mechanical

and thermal properties of yam starch films. Journal of Food Hydrocolloids.

19:157-164.

Nugent AP. 2005. Health properties of resistant starch. British Nutrition

Foundation Nutrition Bulletin. 30: 27–54.

Parker R. 2003. Introduction to Food Science. New York (US): Delmar Thomson

Learning.

Pratiwi R. 2008. Modifikasi pati Garut (Marantha arundinacea) dengan perlakuan

siklus pemanasan suhu tinggi-pendinginan (Autoclaving-Cooling Cycling)

untuk menghasilkan pati reisten tipe IV [Skripsi]. Bogor (ID): Institut

Pertanian Bogor.

Piyachomkwan K, Chotineeranat S, Kijkhunasatian C, Tonwitowat R, Prammanee

S, Christopher G, Sriroth O and G. 2002. Edible canna (Canna edulis) as a

complementary starch source to cassava for the starch industry. Industrial

Crops Production. 16(1): 11-21.

Rahayu WP, Nurwitri CC, Nuraida L, Hariyadi RT. 2003. Mikrobiologi Pangan.

Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Richana N, Sunarti TC. 2004. Karakterisasi sifat fisiko-kimia tepung umbi dan

tepung pati umbi Ganyong, Suweg, Ubi Kelapa dan Gembili. Jurnal

Pascapanen. 1: 29-37.

Rukmana R. 2000. Ganyong Budidaya dan Pascapanen. Yogyakarta (ID):

Kanisius.

Rutenberg MW, Solarek D. 1984. Starch derivatives: Production and uses. Pages

311-388 in: Starch Chemistry and Technology, 2nd Ed. RL Whistler, JN

BeMiller, and EF Paschall eds. New York (US): Academic Press.

Saguilan et al. 2005 . Resistant starch-rich powders prepared by autoclaving of

native and lintnerized banana starch: partial characterization. Journal

Starch. 57:405- 412.

Sajilata MG, Rekha SS, Puspha RK. 2006. Resistant starch, a review. Journal

Comprehensive Reviews in Food Science Food Safety. 5:1-17.

Saputro MA, Kurniawan A, Retnowati DS. 2012. Modifikasi pati talas dengan

asetilasi menggunakan asam asetat. Teknologia Kimia dan Industri. 1(1):258-263.

Sangseethong K, Lertphanich S, Sriroth K. 2009. Physicochemical properties of

oxidized cassava starch prepared under various alkalinity levels.

Starch/Stärke. 61(2):92-100.

Shu X, Jia L, Gao J, Song Y, Zhao H, Nakamura Y, Wu D. 2007. The influence

of chain length of amylopectin on resistant starch in rice (Oryza sativa).

Journal Starch. 59:504-509.

Vatanasuchart N, Boonma N, Karuna W. 2012. Resistant starch content, in vitro

starch digestibility and physico-chemical properties of flour and starch

from Thai Bananas. Maejo International Journal Science Technology.

6(02):259-271.

Villalobos JRR, Feria JS. 2008. Preparation and properties of starch acetate with

different degrees of substitution. Morelos (MX): Centro de Desarrollo de

Productos Bióticos del IPN.

Winarno FG. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka

Utama.

24

Xie SX, Qiang Liu. 2005. Food Carbohydrates : Chemistry, Physical Properties,

and Applications. Cui SW, editor. Florida (US): CRC Press Taylor &

Francis Group.

Xu SS, Zhang JX, Bin L, Jing L, Bin Z, Jiao YJ. 2012. Preparation and physical

characteristics of resistant starch (type 4) in acetylated indica rice. Food

Chemistry. 134: 149-154.

Zieba T, Juszczak L, Gryszkin A. 2011. Properties of retrogradeted and acetylaced

starch preparation. Part2. Dynamic of saccharification with

amyloglucosidase and rheological properties of resulting pastes and gels.

LWT–Food Science and Technology. 44:1321-1327.

Zondag MD. 2003. Effect of Microwave Heat-Moisture and Annealing Treatments

on Buckwheat Starch Characteristics. Wisconsin (US): University of

Wisconsin.

25

Lampiran 1 Rendemen pati ganyong merah dan putih

Sampel Berat umbi tanpa

kulit (kg)

Berat pati (kg) Rendemen (%)

Merah 5.4 0.5 9.26

14.5 1.4 9.66

17 1.76 10.35

14.5 1.32 9.10

Rata-rata 9.76

Putih 5.4 0.78 14.44

15 1.16 7.73

20 1.8 9.00

Rata-rata 10.39

Lampiran 2 Hasil analisis proksimat pati ganyong merah, putih dan modifikasi

Sampel Komposisi Kimia

Kadar Air

(%bb)

Kadar

Abu

(%bk)

Kadar

Lemak

(%bk)

Kadar

Protein

(%bk)

Kadar

Karbohidrat

(%bk)

Pati Ganyong

Merah

8.485 0.465 0.826 1.020 97.689

8.910 0.412 0.745 0.767 98.076

Rata-rata 8.697 0.439 0.786 0.893 97.882

PM Ganyong

Merah 3% AA

16.239 0.330 0.718 0.719 98.233

16.308 0.352 0.643 0.890 98.116

17.323 0.282 0.610 0.998 98.110

17.441 0.241 0.977 0.839 97.943

Rata-rata 16.828 0.301 0.737 0.862 98.100

PM Ganyong

Merah 4% AA

16.196 0.331 0.530 1.156 97.983

16.150 0.301 0.730 0.772 98.197

17.467 0.125 0.542 1.014 98.171

17.426 0.151 0.616 0.959 98.348

Rata-rata 16.810 0.227 0.604 0.975 98.175

PM Ganyong

Merah 5% AA

17.252 0.330 0.982 1.125 97.563

16.952 0.303 0.629 1.234 97.834

16.798 0.124 0.768 1.234 97.875

16.810 0.319 0.617 1.063 98.001

Rata-rata 16.953 0.269 0.749 1.164 97.818

Pati Ganyong

Putih

6.891 0.376 0.699 0.399 98.526

26

Sampel Komposisi Kimia

Kadar Air

(%bb)

Kadar

Abu

(%bk)

Kadar

Lemak

(%bk)

Kadar

Protein

(%bk)

Kadar

Karbohidrat

(%bk)

6.639 0.332 0.644 0.498 98.525

Rata-rata 6.765 0.354 0.672 0.449 98.526

PM Ganyong

Putih 3% AA

16.809 0.453 0.494 0.384 98.669

16.102 0.325 0.653 0.441 98.581

17.688 0.308 0.804 0.623 98.265

15.456 0.341 0.581 0.549 98.529

Rata-rata 16.514 0.357 0.633 0.499 98.511

PM Ganyong

Putih 4% AA

17.849 0.337 0.656 0.624 98.384

16.252 0.459 0.875 0.667 97.999

16.467 0.356 0.620 0.777 98.247

17.695 0.271 0.690 0.677 98.362

Rata-rata 17.066 0.356 0.710 0.686 98.248

PM Ganyong

Putih 5% AA

13.109 0.373 0.867 0.477 98.282

13.662 0.294 0.889 0.692 98.126

16.223 0.213 0.823 0.556 98.408

15.784 0.344 0.846 0.606 98.204

Rata-rata 14.694 0.306 0.857 0.583 98.255

Lampiran 3 Hasil analisis kadar pati total

Konsentrasi Absorbansi

0 0.164

0.02326 0.336

0.04652 0.492

0.06978 0.617

0.09304 0.771

0.1163 0.902

27

Sampel Massa

Sample

Absorbansi Konsentrasi Kadar Pati

(%bb )

Kadar Pati

(%bk)

Pati Ganyong

Merah

503.3 0.438 0.041 73.075 87.498

503.3 0.437 0.041 72.790 87.158

Rata-rata 72.933 87.328

Pati Ganyong

Putih

517.2 0.435 0.040 70.281 86.421

517.2 0.436 0.041 70.557 86.761

Rata-rata 70.419 86.591

PM Ganyong

Merah

505.1 0.428 0.039 69.981 86.951

505.1 0.426 0.039 69.414 86.247

Rata-rata 69.698 86.599

PM Ganyong

Putih

517.2 0.428 0.039 68.344 86.422

517.2 0.426 0.039 67.790 85.723

Rata-rata 68.067 86.072

Lampiran 4 Hasil analisis kadar amilosa

Konsentrasi Absorbansi

0.4 0.146

0.8 0.275

1.2 0.412

1.6 0.478

2 0.614

y = 6.2892x + 0.1813 R² = 0.9977

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14

Kurva Standar Glukosa

Konsentrasi (mg/ml)

Ab

sorb

ansi

28

Sampel Massa

Sampel

Absorbansi Konsentrasi Amilosa

(%bb)

Amilosa

(%bk)

Amilopektin

(%bb)

Amilopektin

(%bk)

Pati

Ganyong

Merah

209.6 0.64 2.102 20.058 24.017 53.016 63.481

209.6 0.642 2.109 20.126 24.098 52.665 63.060

Rata-rata 20.092 24.058 52.841 63.270

Pati

Ganyong

Putih

203.8 0.645 2.120 20.802 25.579 49.479 60.842

203.8 0.643 2.113 20.733 25.494 49.825 61.267

Rata-rata 20.767 25.537 49.652 61.054

PM

Ganyong

Merah

206.2 0.625 2.049 19.877 24.697 50.104 62.254

206.2 0.628 2.060 19.979 24.824 49.435 61.423

Rata-rata 19.928 24.760 49.770 61.838

PM

Ganyong

Putih

211.6 0.665 2.190 20.701 26.177 47.643 60.246

211.6 0.668 2.201 20.801 26.303 46.990 59.420

Rata-rata 20.751 26.240 47.316 59.833

y = 0.2848x + 0.0433 R² = 0.99

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Kurva Standar Amilosa A

bso

rban

si

Konsentrasi (mg/ml)

29

Lampiran 5 Hasil analisis kadar pati resisten

Sampel Massa

Sampel (g)

Kertas

Saring (g)

Berat

Akhir (g)

Pati Resisten

(%bb )

Pati Resisten

(%bk)

PM Ganyong

Putih

0.2012 0.6284 0.6412 6.362 7.670

0.2181 0.6251 0.639 6.373 7.683

Rata-rata 6.368 7.676

PM Ganyong

Merah

0.2038 0.6225 0.6331 5.201 6.205

0.2053 0.6308 0.6419 5.407 6.450

Rata-rata 5.304 6.327

Pati Ganyong

Putih

0.2017 0.6358 0.643 3.570 3.817

0.2072 0.6499 0.657 3.427 3.665

Rata-rata 3.498 3.741

Pati Ganyong

Merah

0.2195 0.6365 0.6404 1.777 1.948

0.2121 0.6425 0.6462 1.744 1.913

Rata-rata 1.761 1.931

Lampiran 6 Hasil analisis kadar serat pangan

Sampel IDF (%bk) SDF (%bk) TDF (%bk)

Pati Ganyong Merah 3.213 4.979 8.192

PM Ganyong Merah 3.817 6.824 10.641

Pati Ganyong Putih 3.604 4.984 8.587

PM Ganyong Putih 4.545 5.992 10.537

Lampiran 7 Hasil analisis daya cerna pati

Konsentrasi (mg/ml) Absorbansi

0 0.015

0.1 0.017

0.4 0.158

0.6 0.258

0.8 0.366

1 0.508

30

Sampel absorbansi intercept Slope konsentrasi standar Daya

cerna pati

(%)

Pati Ganyong Putih 0.298 -0.019 0.496 0.639 1.016 62.90

Pati Ganyong

Merah

0.344 -0.019 0.496 0.732 1.016 72.03

PM Ganyong Putih 0.288 -0.019 0.496 0.619 1.016 60.92

PM Ganyong Merah 0.336 -0.019 0.496 0.716 1.016 70.45

Pati murni 0.480 -0.019 0.496 1.006 1.016 99.02

y = 0.4966x - 0.0197 R² = 0.9828

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

abso

rban

si

Konsentrasi (mg/ml)

Kurva Maltosa

31

RIWAYAT HIDUP

Faiza Nur Ilmi dilahirkan di Jakarta pada tanggal 6 November 1992

sebagai anak kedua dari tiga bersaudara. Penulis memulai pendidikan formal pada

tahun 1998 di SDN 15 Kebun Jeruk, Jakarta dan lulus pada tahun 2004. Tahun

2000 penulis melanjutkan ke SMP Al-Falah Jakarta dan lulus pada tahun 2007,

setelah itu melanjutkan ke SMA Al-Falah Jakarta pada tahun 2007 dan lulus pada

tahun 2010. Penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor pada

tahun 2010 melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) pada program mayor

Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan. Selama menjadi mahasiswa,

penulis aktif sebagai anggota dan pengurus FORCES periode 2010-2011 dan

dalam kepanitiaan Himasiltan Care (2013). Penulis pernah melaksanakan praktek

dan kegiatan lapangan antara lain, Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH)

di Pangandaran dan Gunung Sawal (2012), Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di

Hutan Pendidikan Gunung Walat (2013), serta Praktek Kerja Lapang (PKL) di

PGT Sindangwangi (2012). Dalam usaha memenuhi syarat untuk memperoleh

gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Kehutanan IPB, penulis menyusun skripsi

berjudul ”Produksi Pati Ganyong (Canna edulis Kerr) Tipe IV melalui Modifikasi

As s ” y g g A C , S.S , M.S .