1. karbohidrat

103
Komoditas sumber karbohidrat 1. KOMODITAS SUMBER KARBOHIDRAT Definisi Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang tersusun hanya dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Banyak karbohidrat yang merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta bercabang-cabang. Fungsi Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti selulosa, pektin, serta lignin. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, serta pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak. Sumber Karbohidrat a. Beras 1

Transcript of 1. karbohidrat

Page 1: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

1. KOMODITAS SUMBER KARBOHIDRAT

Definisi

Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang

tersusun hanya dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Bentuk molekul karbohidrat

paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Banyak karbohidrat yang

merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang

panjang serta bercabang-cabang.

Fungsi

Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang

terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi

komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti

selulosa, pektin, serta lignin.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Selain sebagai

sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di

dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, serta pembentuk

struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.

Sumber Karbohidrat

a. Beras

Kata "beras" mengacu pada bagian bulir padi (gabah) yang telah dipisah dari sekam.

Sekam secara anatomi disebut 'palea' (bagian yang ditutupi) dan 'lemma' (bagian yang

menutupi). Pada salah satu tahap pemrosesan hasil panen padi, gabah ditumbuk dengan

lesung atau digiling sehingga bagian luarnya (kulit gabah) terlepas dari isinya. Bagian isi

inilah, yang berwarna putih, kemerahan, ungu, atau bahkan hitam, yang disebut beras.

1

Page 2: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Gambar 1. Struktur beras

Beras sendiri secara biologi adalah bagian biji padi yang terdiri dari :

aleuron, lapis terluar yang sering kali ikut terbuang dalam proses pemisahan kulit,

endospermia, tempat sebagian besar pati dan protein beras berada, dan

embrio, yang merupakan calon tanaman baru (dalam beras tidak dapat tumbuh

lagi, kecuali dengan bantuan teknik kultur jaringan). Dalam bahasa sehari-hari,

embrio disebut sebagai mata beras.

Tanaman Padi

Perontokan

Gabah

J erami

Penggilingan

Brown Rice

Penyosohan

Beras Putih

Bekatul

Sekam

Tanaman Padi

Perontokan

Gabah

J erami

Penggilingan

Brown Rice

Penyosohan

Beras Putih

Bekatul

Sekam

Gambar 2. Skema beras

Gabah adalah bulir padi yang telah dipisahkan dari tangkainya (jerami). Hasil

penggilingan gabah berupa 70% beras kepala dan beras pecah, 20% sekam (hull), 8%

bekatul (bran), dan 2% hasil sosohan. Pada biji padi atau gabah terdiri dari dua bagian

yaitu bagian yang dapat dimakan yaitu kariopsis yang merupakan penyusun utama dan

bagian yang tidak dapat dimakan yaitu kulit gabah atau sekam. Penyusun dari bagian

kariopsis ini terdiri dari 1-2 persen perikap, aleuron dan testa 4-6 persen, lemma (sekam

kelopak 2-3 persen dan endosperm 89-94 persen). Komposisi dari kariopsis ini berbeda-

beda yang kemungkinan disebabkan oleh adanya perbedaan varietas beras dan

perbedaan pola budidayanya.

2

Page 3: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Komposisi sekam terdiri dari 25% selulosa, 30% lignin, 25% pentosa dan 21% abu

(95% silika). Sekam padi merupakan lapisan keras yang membungkus kariopsis butir

gabah, terdiri atas dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan.

Pada proses penggilingan gabah, sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan

sisa atau limbah penggilingan. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang dapat

digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak, dan

energi.

Ditinjau dari komposisi kimiawinya, sekam mengandung beberapa unsur penting

seperti terlihat pada Tabel 1. Dengan komposisi kandungan kimia tersebut, sekam antara

lain dapat dimanfaatkan untuk (1) bahan baku industri kimia, terutama kandungan zat

kimia furfural; (2) bahan baku industri bahan bangunan, terutama kandungan silika (SiO2)

yang dapat digunakan untuk campuran pada pembuatan semen portland, bahan isolasi,

husk-board dan campuran pada industri bata merah; (3) sumber energi panas karena

kadar selulosanya cukup tinggi sehingga dapat memberikan pembakaran yang merata dan

stabil. Sekam memiliki kerapatan jenis (bulk density) 125 kg/m3, dengan nilai kalori 3.300

kkal/kg sekam.

Tabel 1 Komposisi kimiawi sekam

Bekatul

Menurut definisinya, dedak (bran) adalah hasil samping proses penggilingan padi,

terdiri atas lapisan sebelah luar butiran padi dengan sejumlah lembaga biji. Sementara

bekatul (polish) adalah lapisan sebelah dalam dari butiran padi, termasuk sebagian kecil

endosperm berpati. Namun, karena alat penggilingan padi tidak memisahkan antara dedak

dan bekatul maka umumnya dedak dan bekatul bercampur menjadi satu dan disebut

dengan dedak atau bekatul saja.

3

Page 4: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Bekatul diketahui mengandung komponen bioaktif oryzanol, tokoferol, dan asam

felurat yang membuatnya berpotensi menjadi bahan makanan fungsional. Oryzanol

berfungsi menurunkan kolesterol yang merugikan didalam darah. Tokoferol adalah vitamin

E yang bersifat antioksidan, sedangkan asam felurat diketahui menurunkan kadar gula dan

tekanan darah.

Minyak dedak (rice bran oil) merupakan minyak hasil ekstraksi dedak padi. Minyak

dedak dapat dikonsumsi dan mengandung vitamin, antioksidan serta nutrisi yang

diperlukan tubuh manusia. Minyak dedak mengandung beberapa jenis lemak, yaitu 47%

lemak monounsaturated, 33% polyunsaturated, dan 20% saturated, serta asam lemak

yaitu asam oleat 38,4%, linoleat 34,4%, linolenat 2,2%, palmitat 21,5%, dan stearat 2,9%.

Minyak dedak juga mengandung antioksidan alami tokoferol, tokotrienol, dan oryzanol

(Tabel 2), yang bermanfaat melawan radikal bebas dalam tubuh terutama sel kanker, serta

membantu menurunkan kadar kolesterol dalam darah. Oleh karena itu, minyak dedak

dapat dimanfaatkan sebagai suplemen pangan untuk meningkatkan kualitas kesehatan

manusia.

Tabel 2 Perbandingan antioksidan alami pada beberapa jenis minyak makan

Minyak dedak umumnya dimanfaatkan sebagai minyak goreng untuk deep frying

maupun stir frying. Deep frying digunakan pada penggorengan keripik atau produk yang

harus terendam dalam minyak, sedangkan stir frying untuk jenis makanan seperti

makanan laut, daging, dan sayuran karena memiliki daya tahan alami terhadap timbulnya

asap walaupun pada suhu tinggi.

Minyak dedak juga dapat dimanfaatkan sebagai snack dan margarin karena secara

alami dapat membentuk β kristal yang stabil dikombinasikan dengan asam palmitat

sehingga bersifat plastis dan berbentuk krim. Fraksi yang tidak tersabunkan dari minyak

dedak mengandung 1,5-2,0% gama-oryzanol yang merupakan ester ferulat dari triterpen

alkohol dan fitosterol. Gama-oryzanol dan komponen minyak dedak padi lainnya dapat

menurunkan kolesterol dan mencegah arteriosklerosis. Oryzanol juga dapat menghambat

waktu menopause. Minyak dedak juga mengandung sekitar 350 ppm tokotrienol yang

4

Page 5: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

termasuk ke dalam golongan vitamin E yang berperan sebagai antioksidan alami yang

kuat. Tokotrienol dipercaya dapat mencegah penyakit kardiovaskuler dan kanker.

Gambar 3. Alur pengolahan dedak padi menjadi minyak dedak (Mulyana, 2007)

Varietas beras sangat beragam dan dapat dilihat dari masing-masing daerah, misalnya

beras varietas cianjur, beras solok, dan beras banyuwangi. Berdasarkan varietasnya

dikenal adanya beras Rojolele, beras bulu, beras IR, beras Cisadane dan lain-lain.

Beras dengan berbagai varietas tersebut memiliki komposisi penyusun yang berbeda-beda

pula, terutama kandungan amilosa-amilopektin. Perbedaan komposisi ini sangat

dipengaruhi oleh kondisi tanah pertanian, pemupukan, lingkungan tempat tumbuhnya dan

iklim.

Secara umum varietas beras dapat digolongkan ke dalam tiga golongan yang

berdasarkan pada kandungan amilosanya yaitu: golongan amilosa rendah, sedang dan

tinggi. Beras dengan golongan amilosa rendah mempunyai kandungan amilosa 10-20

persen, misalnya beras cisadane dengan kandungan amilosa 20 persen. Apabila

kandungan beras tersebut antara 20-25 persen maka dapat digolongkan ke dalam amilosa

sedang, contohnya adalah beras IR 64 dengan kandungan amilosa 24 persen, dan

golongan amilosa tinggi dengan kandungan amilosa 25-32 persen, contohnya adalah

beras IR 36 dengan kandungan amilosa 25 persen.

Sifat tekstur nasi dapat dilihat dari perbandingan antara kadar amilosa dan amilopektin

(Somantri, 1983; Allidawati dan Bambang, 1989; Damardjati, 1995). Kadar amilosa lebih

banyak menentukan sifat tekstur nasi daripada sifat-sifat fisik lainnya, seperti suhu

5

Page 6: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

gelatinisasi dan gel konsistensi (Soewarno et al, 1982; Damardjati, 1995). Kadar amilosa

dalam beras sekitar 1-37% (Somantri, 1983).

Beras yang berkadar amilosa rendah, bila dimasak menghasilkan nasi yang lengket,

mengkilap, tidak mengembang dan tetap menggumpal setelah dingin. Beras yang

berkadar amilosa tinggi, bila dimasak nasinya tidak lengket, dapat mengembang dan

menjadi keras, jika sudah dingin. Sedangkan beras beramilosa sedang umumnya

mempunyai tekstur nasi yang pulen (Suwarno, et al, 1982; Damardjati, 1995).

Kandungan beras

Sebagaimana bulir serealia lain, bagian terbesar beras didominasi oleh pati (sekitar

80-85%). Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron),

mineral, dan air. Pati beras dapat digolongkan menjadi dua kelompok :

amilosa, pati dengan struktur tidak bercabang

amilopektin, pati dengan struktur bercabang.

Komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna (transparan atau tidak) dan

tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera).

Beras terdiri dari beberapa komponen yang meliputi karbohidrat, protein, lemak,

vitamin, mineral dan komponen lainnya. Besar masing-masing komponen di pengaruhi

oleh varietas, lingkungan budidaya dan metoda analisa yang dilakukan. Kandungan

karbohidrat 74,9-77,8 persen, protein 7,1-83 persen, dan lemak 0,5-0,9persen.

Karbohidrat merupakan penyusun utama beras dan sebagian besar dari karbohidrat ini

adalah pati. Sedang karbohidat lain seperti pentosa dan selulosa, hemiselulosa dan gula

hanya terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit. Oleh karena itu pati merupakan fraksi

terbesar dalam beras, maka sifat fisikokimia pati mempunyai peranan penting dalam

penentuan sifat fisikokimia beras.

Komponen penyusun kedua setelah karbohidrat adalah protein. Walaupun jumlah

protein dalam beras tergolong kecil atau relatif rendah yaitu kurang lebih 8% pada beras

pecah kulit dan 7% pada beras giling, mutu dari protein ini tergolong tinggi, karena

kandungan lisin yang relatif tinggi yaitu kurang lebih 4% dan protein dapat menghasilkan

kalori sebesar 40-80 kalori. Nilai cerna protein beras sekitar 96,5% untuk biji gabah dan

98% untuk beras giling. Kandungan protein dalam beras terdiri atas 5% albumin (protein

yang larut dalam air), 10% globulin (protein yang larut dalam garam), dan lebih dari 10%

glutelin (protein larut dalam alkohol).

Kandungan lipid atau lemak merupakan penyusun ketiga setelah karbohidat dan

protein. Pada beras pecah kulit adalah 2,4-3,9% sedang pada beras giling adalah 0,3-

6

Page 7: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

0,6%. Lipida tersebut dalam bentuk trigliserida atau lipid netral dan dalam asam lemak

bebas atau lipid polar. Asam-asam lemak utama dalam lipida beras adalah asam palmitat,

oleat dan linoleat. Dalam endosperm terutama pati mengandung lipida fungsional. Fraksi

utama dari lipid beras adalah asam oleat dan palmitat.

Penyusun berikutnya adalah vitamin, pada beras adalah dalam bentuk tiamin,

riboflavin, niasin dan piridoksin, masing-masing berturut-turut 4ug/g, 0,6ug/g dan 50ug/g.

Kandungan vitamin ini biasanya lebih tinggi pada beras pecah kulit daripada beras sosoh,

kadar riboflavin dalam beras rendah dan vitamin C tidak ada.

Macam dan warna beras

Warna beras yang berbeda-beda diatur secara genetik, akibat perbedaan gen yang

mengatur warna aleuron, warna endospermia, dan komposisi pati pada endospermia.

Beras "biasa" yang berwarna putih agak transparan karena hanya memiliki sedikit

aleuron, dan kandungan amilosa umumnya sekitar 20%. Beras ini mendominasi

pasar beras.

Beras merah, akibat aleuronnya mengandung gen yang memproduksi antosianin

yang merupakan sumber warna merah atau ungu,

Beras hitam, sangat langka, disebabkan aleuron dan endospermia memproduksi

antosianin dengan intensitas tinggi sehingga berwarna ungu pekat mendekati

hitam,

Ketan (atau beras ketan), berwarna putih, tidak transparan, seluruh atau hampir

seluruh patinya merupakan amilopektin,

Ketan hitam, merupakan versi ketan dari beras hitam.

Beberapa jenis beras mengeluarkan aroma wangi bila ditanak (misalnya 'Cianjur

Pandanwangi' atau 'Rajalele'). Bau ini disebabkan beras melepaskan senyawa aromatik

yang memberikan efek wangi. Sifat ini diatur secara genetik dan menjadi objek rekayasa

genetika beras.

Diantara berbagai jenis beras yang ada di Indonesia, beras yang bewarna merah

atau beras merah diyakini memiliki khasiat sebagai obat. Meski dibandingkan dengan

beras putih, kandungan karbohidrat beras merah lebih rendah (78,9 gr : 75,7 gr), tetapi

hasil analisis Nio (1992) menunjukkan nilai energi yang dihasilkan beras merah justru

diatas beras putih (349 kal : 353 kal). Selain lebih kaya protein (6,8 gr : 8,2 gr), hal tersebut

disebabkan kandungan tiaminnya yang lebih tinggi (0,12 mg 0,31 mg).

Kegunaan beras

7

Page 8: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Beras dimanfaatkan terutama untuk diolah menjadi nasi dan snack breakfast

cereal. Dalam bidang industri pangan, beras diolah menjadi tepung beras. Sosohan beras

(lapisan aleuron), yang memiliki kandungan gizi tinggi, diolah menjadi tepung rice bran.

Bagian embrio juga diolah menjadi suplemen dengan sebutan tepung mata beras. Untuk

kepentingan diet, beras dijadikan sebagai salah satu sumber pangan bebas gluten dalam

bentuk berondong.

Pati beras dapat digunakan sebagai bahan pembuatan bedak/masker. Sebagai

bahan baku fermentasi, beras digunakan untuk substrat pembuatan minuman beralkohol

seperti sake, sonti, tape ketan, dan produk-produk lainnya. Beras juga dapat digunakan

sebagai bahan tambahan dalam proses fermentasi pembuatan tauco dan kecap.

Jerami dapat dimanfaatkan selain sebagai pakan ternak, juga dapat digunakan

sebagai substrat pada pembuatan jamur merang. Selain itu, jerami juga dapat digunakan

dalam pembuatan partikel board serta pulp & paper.

Dalam bidang pertanian, sekam dapat digunakan sebagai pakan ternak, bahan

bangunan, bahan bakar dan pupuk. Sedangkan dalam industri, dapat digunakan sebagai

adsorbent, pemanas tanur listrik, campuran semen serta sebagai bahan baku furfural.

b. Jagung

Jagung (Zea mays) merupakan salah satu serealia yang strategis dan bernilai

ekonomis serta mempunyai peluang untuk dikembangkan karena kedudukannya sebagai

sumber utama karbohidrat dan protein setelah beras. Selain sebagai sumber karbohidrat,

jagung juga merupakan sumber protein yang penting dalam menu masyarakat Indonesia.

Kandungan gizi utama jagung adalah pati (72-73%), dengan perbandingan amilosa dan

amilopektin 25-30% : 70-75%, namun pada jagung pulut (waxy maize) 0-7% : 93-100%.

Kadar gula sederhana jagung (glukosa, fruktosa, dan sukrosa) berkisar antara 1-3%.

Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat

dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin. Pada jagung

ketan, sebagian besar atau seluruh patinya merupakan amilopektin. Perbedaan ini tidak

banyak berpengaruh pada kandungan gizi, tetapi lebih berarti dalam pengolahan sebagai

bahan pangan. Jagung manis tidak mampu memproduksi pati sehingga bijinya terasa lebih

manis ketika masih muda.

Protein jagung dikelompokkan menjadi empat golongan, yaitu albumin, globulin,

glutelin, dan prolamin, yang masing-masing mengandung asam amino yang berlainan.

Prolamin merupakan kadar tertinggi pada protein jagung, mencapai 47%. Prolamin sedikit

larut dalam air dan sangat larut dalam 70% etanol. Dalam pemanfaatannya untuk pakan,

8

Page 9: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

prolamin jagung kurang mendorong pertumbuhan ternak karena sedikit mengandung lisin

dan triptopan, namun mengandung asam amino nonpolar yang tinggi. Dengan

berkembangnya ilmu genetika dan pemuliaan telah dihasilkan beberapa varietas jagung

yang mengandung triptofan cukup tinggi.

Gluten jagung dapat digunakan sebagai bahan pembuatan asam glutamat, meskipun

gluten terigu lebih disukai karena kandungan asam glutamatnya lebih tinggi. Kekurangan

gluten jagung biasa adalah protein yang tidak seimbang, karena kekurangan lisin dan

triptofan (Winarno 1986).

Secara struktural, biji jagung yang telah matang terdiri atas empat bagian utama, yaitu

perikarp, lembaga, endosperm, dan tip kap (Gambar 4). Perikarp merupakan lapisan

pembungkus biji yang berubah cepat selama proses pembentukan biji. Pada waktu

kariopsis masih muda, sel-selnya kecil dan tipis, tetapi sel-sel itu berkembang seiring

dengan bertambahnya umur biji. Pada taraf tertentu lapisan ini membentuk membran yang

dikenal sebagai kulit biji atau testa/aleuron yang secara morfologi adalah bagian

endosperm. Bobot lapisan aleuron sekitar 3% dari keseluruhan biji (Inglett 1987).

Lembaga merupakan bagian yang cukup besar. Pada biji jagung tipe gigi kuda,

lembaga meliputi 11,5% dari bobot keseluruhan biji. Lembaga ini sendiri sebenarnya

tersusun atas dua bagian yaitu skutelum dan poros embrio (embryonic axis). Endosperm

merupakan bagian terbesar dari biji jagung, yaitu sekitar 85%, hampir seluruhnya terdiri

atas karbohidrat dari bagian yang lunak (floury endosperm) dan bagian yang keras (horny

endosperm) (Wilson 1981). Lembaga terdiri atas plumula, radikel, dan skutelum, yaitu

sekitar 10% dan perikarp 5%. Perikarp merupakan lapisan luar biji yang dilapisi oleh testa

dan lapisan aleuron. Lapisan aleuron mengandung 10% protein (Mertz 1972).

Setiap tip cap adalah bagian yang menghubungkan biji dengan janggel. Lapisan

aleuron, perikarp, dan lembaga mengandung protein dengan kadar yang berbeda.

Lembaga juga mengandung lemak dan mineral (Inglett 1987).

Gambar 4. Struktur biji jagung (Damardjati 1988).

9

Page 10: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Tabel 3. Komposisi kimia jagung berdasarkan bobot kering.

Manfaat Jagung

Hampir seluruh bagian tanaman jagung dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam

keperluan. Batang dan daun tanaman yang masih muda dapat digunakan untuk pakan

ternak, yang tua (setelah dipanen) dapat digunakan untuk pupuk hijau atau kompos. Saat

ini cukup banyak yang memanfaatkan batang jagung untuk kertas. Harganya cukup

menarik seiring dengan kenaikan harga bahan baku kertas berupa pulp. Buah jagung yang

masih muda banyak digunakan sebagai sayuran, perkedel, bakwan, dan sebagainya.

Kegunaan lain dari jagung adalah sebagai pakan ternak, bahan baku farmasi, dextrin,

perekat, tekstil, minyak goreng, dan etanol.

Berdasarkan komposisi kimia dan kandungan nutrisi, jagung mempunyai prospek

sebagai pangan dan bahan baku industri. Pemanfaatan jagung sebagai bahan baku

industri akan memberi nilai tambah bagi usahatani komoditas tersebut (Suarni 2003,

Suarni dan Sarasutha 2002, Suarni et al. 2005).

Bagian jagung yang mengandung minyak adalah lembaga (germ). Minyak jagung

dapat diekstrak dari hasil proses penggilingan kering maupun basah, proses penggilingan

yang berbeda akan menghasilkan rendemen minyak yang berbeda pula. Pada

penggilingan kering (dry-milled), minyak jagung dapat diekstrak dengan pengepresan

maupun ekstraksi hexan. Kandungan minyak pada tepung jagung adalah 18%. Untuk

penggilingan basah (wet-milling), sebelumnya dapat dilakukan pemisahan lembaga,

kemudian baru dilakukan ekstraksi minyak. Pada lembaga, kandungan minyak yang bisa

diekstrak rata-rata 52%. Kandungan minyak hasil ekstraksi kurang dari 1,2%. Minyak kasar

masih mengandung bahan terlarut, yaitu fosfatida, asam lemak bebas, pigmen, waxes,

dan sejumlah kecil bahan flavor dan odor (Tabel 2.4).

Komponen utama jagung adalah pati, yaitu sekitar 70% dari bobot biji. Komponen

karbohidrat lain adalah gula sederhana, yaitu glukosa, sukrosa dan fruktosa, 1-3% dari

bobot biji. Pati terdiri atas dua jenis polimer glukosa, yaitu amilosa dan amilopektin.

Amilosa merupakan rantai unit-unit D-glukosa yang panjang dan tidak bercabang,

10

Page 11: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

digabungkan oleh ikatan a(1→4), sedangkan amilopektin strukturnya bercabang. Ikatan

glikosidik yang menggabungkan residu glukosa yang berdekatan dalam rantai amilopektin

adalah ikatan a(1→4), tetapi titik percabangan amilopektin merupakan ikatan a(1→6).

Bahan yang mengandung amilosa tinggi, jika direbus amilosanya terekstrak oleh air panas,

sehingga terlihat warna putih seperti susu (Lehninger 1982).

Tabel 4. Komposisi minyak jagung murni

Bobot

molekul

amilosa

dan

amilopektin bergantung pada sumber botaninya. Amilosa merupakan komponen dengan

rantai lurus, sedangkan amilopektin adalah komponen dengan rantai bercabang. Amilosa

merupakan polisakarida berantai lurus berbentuk heliks dengan ikatan glikosidik α-1,4.

Jumlah molekul glukosa pada rantai amilosa berkisar antara 250-350 unit.

Amilopektin merupakan polisakarida bercabang, dengan ikatan glikosidik α-1,4 pada

rantai lurusnya dan ikatan α-1,6 pada percabangannya. Titik percabangan amilopektin

lebih banyak dibandingkan dengan amilosa (Dziedzic dan Kearsley 1995). Komposisi

amilosa dan amilopektin di dalam biji jagung terkendali secara genetik. Secara umum, baik

jagung yang mempunyai tipe endosperma gigi kuda (dent) maupun mutiara (flint),

mengandung amilosa 25-30% dan amilopektin 70-75%. Namun jagung pulut (waxy maize)

dapat mengandung 100% amilopektin. Suatu mutan endosperma yang disebut amylose-

extender (ae) dapat menginduksi peningkatan nisbah amilosa sampai 50% atau lebih. Gen

lain, baik sendiri maupun kombinasi, juga dapat memodifikasi nisbah amilosa dan

amilopektin dalam pati jagung.

Sebagai bahan pangan, jagung dikonsumsi dalam bentuk segar, kering, dan dalam

bentuk tepung. Alternatif produk yang dapat dikembangkan dari jagung mencakup produk

olahan segar, produk primer, produk siap santap, dan produk instan. Jagung dapat

disiapkan menjadi bahan setengah jadi (primer) sebagai bahan baku industri. Bentuk

11

Page 12: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

produk ini umumnya bersifat kering, awet, dan tahan disimpan lama, antara lain adalah

beras jagung, tepung, dan pati.

Produk jagung yang paling banyak dikonsumsi rumah tangga di perkotaan adalah

dalam bentuk basah dengan kulit, sedang di pedesaan dalam bentuk pipilan. Jagung

pipilan kering dapat diolah menjadi bahan setengah jadi (jagung sosoh, beras jagung, dan

tepung). Pembuatan beras jagung dengan menggunakan alat proses disajikan pada

Gambar 2.5. Jagung sosoh dapat diolah menjadi bassang, yaitu makanan tradisional

Sulawesi Selatan, sedangkan beras jagung dapat ditanak seperti layaknya beras biasa.

Tepung jagung dapat diolah menjadi berbagai makanan atau mensubstitusi terigu pada

proporsi tertentu, sesuai dengan bentuk produk olahan yang diinginkan (Suarni dan

Firmansyah 2005).

Gambar 5. Proses pembuatan beras dan tepung jagung

Tepung jagung bersifat fleksibel karena dapat digunakan sebagai bahan baku

berbagai produk pangan dan relatif mudah diterima masyarakat, karena telah terbiasa

menggunakan bahan tepung, seperti halnya tepung beras dan terigu.

Kandungan nutrisi biji jagung mengalami penurunan setelah diolah menjadi bahan

setengah jadi (Tabel 5). Pemanfaatan tepung jagung komposit pada berbagai bahan dasar

pangan antara lain untuk kue basah, kue kering, mie kering, dan roti-rotian.

Tepung jagung komposit dapat mensubstitusi 30-40% terigu untuk kue basah, 60-70%

untuk kue kering, dan 10-15% untuk roti dan mie (Antarlina dan Utomo 1993, Munarso dan

Mudjisihono 1993, Azman 2000, Suarni 2005a). Pada proses pembuatan beras jagung

terdapat hasil sampingan berupa bekatul yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber serat

kasar yang sangat berguna bagi tubuh (dietary fiber). Bekatul dapat digunakan untuk

berbagai keperluan, antara lain dalam pembuatan kue kering berserat tinggi (Suarni

2005b).

Modifikasi tepung jagung secara enzimatik menunjukkan perubahan sifat fisikokimia

dan fungsional, kadar amilosa, dan derajat polimerisasi (DP) mengalami penurunan, gula

12

Page 13: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

reduksi dan dekstrosa eqivalent (DE) mengalami kenaikan. Tekstur tepung termodifikasi

lebih halus dibanding tepung aslinya (Suarni 2006).

Tabel 5. Kandungan nutrisi biji, beras dan tepung jagung

c. Gandum

Gandum (Triticum spp.) adalah sejenis tanaman yang kaya akan karbohidrat. Gandum

biasanya digunakan untuk memproduksi tepung terigu, pakan ternak, ataupun difermentasi

untuk menghasilkan alkohol. Biji gandum terdiri atas: 83% endosperma, 14.5% bran &

aleurone layer, 2.5% germ. Tepung terigu adalah tepung/bubuk halus yang berasal dari biji

gandum, dan digunakan sebagai bahan dasar pembuat kue, mi dan roti. Tepung terigu

mengandung banyak zat pati, yaitu karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air.

Tepung terigu juga mengandung protein dalam bentuk gluten, yang berperan dalam

menentukan kekenyalan makanan yang terbuat dari bahan terigu.

Tepung terigu mengandung banyak zat pati, yaitu karbohidrat kompleks yang tidak

larut dalam air. Tepung terigu juga mengandung protein dalam bentuk gluten, yang

berperan dalam menentukan kekenyalan makanan yang terbuat dari bahan terigu.

13

Page 14: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Gambar 7. Potongan melintang biji gandum

d. Singkong

Singkong, yang juga dikenal sebagai ketela pohon atau ubi kayu, dalam bahasa

Inggris bernama cassava, adalah pohon tahunan tropika dan subtropika dari keluarga

Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan

daunnya sebagai sayuran.

Merupakan umbi atau akar pohon yang panjang dengan fisik rata-rata bergaris tengah

2-3 cm dan panjang 50-80 cm, tergantung dari jenis singkong yang ditanam. Daging

umbinya berwarna putih atau kekuning-kuningan. Umbi singkong tidak tahan simpan

meskipun ditempatkan di lemari pendingin. Gejala kerusakan ditandai dengan keluarnya

warna biru gelap akibat terbentuknya asam sianida yang bersifat racun bagi manusia.

Umbi singkong merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat namun sangat miskin

protein. Sumber protein yang bagus justru terdapat pada daun singkong karena

mengandung asam amino metionin.

Umbi akar singkong banyak mengandung glukosa dan dapat dimakan mentah.

Rasanya sedikit manis, ada pula yang pahit tergantung pada kandungan racun glukosida

yang dapat membentuk asam sianida. Umbi yang rasanya manis menghasilkan paling

sedikit 20 mg HCN per kilogram umbi akar yang masih segar, dan 50 kali lebih banyak

pada umbi yang rasanya pahit. Pada jenis singkong yang manis, proses pemasakan

sangat diperlukan untuk menurunkan kadar racunnya. Dari umbi ini dapat pula dibuat

tepung tapioka.

e. Ubi Jalar

14

Page 15: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Ubi jalar atau ketela rambat atau “sweet potato” diduga berasal dari benua Amerika.

Para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal tanaman ubijalar adalah

Selandia Baru, Polinesia, dan Amerika bagian tengah. Ubi jalar menyebar ke seluruh dunia

terutama negara-negara beriklim tropika, diperkirakan pada abad ke-16. Orang-orang

Spanyol dianggap berjasa menyebarkan ubi jalar ke kawasan Asia terutama Filipina,

Jepang dan Indonesia (Direktorat Kacang-kacangan dan Umbi-umbian, 2002).

Ubi jalar adalah tanaman yang tumbuh baik di daerah beriklim panas dan lembab,

dengan suhu optimum 27°C dan lama penyinaran 11-12 jam per hari. Tanaman ini dapat

tumbuh sampai ketinggian 1.000 meter dari permukaan laut. Ubi jalar tidak membutuhkan

tanah subur untuk media tumbuhnya. Di Jepang, ubi jalar adalah salah satu sumber

karbohidrat yang cukup populer.

Beberapa varietas ubi Jepang cukup dikenal hingga ke Indonesia. Selanjutnya

beberapa varietas yang diusahakan tersebar secara luas di Indonesia, diantaranya

varietas ibaraki, beniazuma, dan naruto (Hartoyo, 2004).

Jenis-jenis Ubi Jalar

Ubi jalar sebagai bahan baku pada pembuatan tepung mempunyai keragaman jenis

yang cukup banyak, yang terdiri dari jenis-jenis lokal dan beberapa varietas unggul. Jenis-

jenis ubi jalar tersebut mempunyai perbedaan yaitu pada bentuk, ukuran, warna daging

umbi, warna kulit, daya simpan, komposisi kimia, sifat pengolahan dan umur panen

(Antarlina dan Utomo, 1999).

Bentuk ubi biasanya bulat sampai lonjong dengan permukaan rata sampai tidak rata.

Kulit ubi berwarna putih, kuning, ungu atau ungu kemerah-merahan, tergantung jenis

(varietas) nya. Daging ubi berwarna putih, kuning atau jingga sedikit ungu (Rukmana,

1997). Menurut Woolfe (1992), kulit ubi maupun dagingnya mengandung pigmen

karotenoid dan antosianin yang menentukan warnanya. Kombinasi dan intesitas yang

berbeda-beda dari keduanya menghasilkan warna putih, kuning, oranye, atau ungu pada

kulit dan daging ubi.

15

Page 16: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Gambar 2.8. Ubi jalar Oranye dan Ubi jalar Ungu (Anonymous, 2006a)

Suhartina (2005), melaporkan varietas-varietas ubi jalar yang pernah dilepas oleh

pemerintah Indonesia antara lain: Daya (1977), Borobudur (1982), Prambanan (1982),

Mendut (1989), Kalasan (1991), Muara Takus (1995), Cangkuang (1998), Sewu (1998).

Sedangkan varietas-varietas yang baru dilepas tahun 2001 antara lain: Cilembu yang

berasal dari Sumedang Jawa Barat dengan warna daging umbinya krem

kemerahan/kuning, Sari yang berasal dari Persilangan Genjah Rante dan Lapis dengan

warna daging umbi kuning, Boko yang merupakan hasil persilangan antara no.14 dan

Malang 1258 dengan warna daging umbinya krem, Sukuh yang berasal dari persilangan

klon induk betina AB 940 dengan warna daging umbi putih, Jago yang berasal dari famili

klon B 0059-3 dengan warna daging umbi kuning muda, Kidal yang berasal dari

persilangan bebas induk Inaswang dengan warna daging umbi kuning tua.

Komposisi kimia ubi jalar segar

Ubi jalar merupakan sumber karbohidrat dan sumber kalori yang cukup tinggi. Ubi jalar

juga merupakan sumber vitamin dan mineral. Vitamin yang terkandung dalam ubi jalar

antara lain vitamin A, vitamin C, thiamin (vitamin B1), dan riboflavin. Sedangkan mineral

dalam ubi jalar diantaranya adalah zat besi (Fe), fosfor (P), dan kalsium (Ca). Kandungan

lainnya adalah protein lemak, serat kasar dan abu (Kumalaningsih, 2006). Adapun

komposisi kimia beberapa jenis ubi jalar dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Komposisi kimia ubi jalar sedang

16

Page 17: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Tabel 7. Komponen Gizi Ubi Jalar

Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI, 1981, Suismono, 1995)

f. Aren

Enau atau aren (Arenga pinnata, suku Arecaceae) adalah palma yang terpenting

setelah kelapa (nyiur) karena merupakan tanaman serba guna. Tumbuhan ini dikenal

dengan pelbagai nama seperti nau, hanau, peluluk, biluluk, kabung, juk atau ijuk (aneka

nama lokal di Sumatra dan Semenanjung Malaya); kawung, taren (Sd.); akol, akel, akere,

inru, indu (bahasa-bahasa di Sulawesi); moka, moke, tuwa, tuwak (di Nusa Tenggara), dan

lain-lain.

Palma yang besar dan tinggi, dapat mencapai 25 m. Berdiameter hingga 65 cm,

batang pokoknya kukuh dan pada bagian atas diselimuti oleh serabut berwarna hitam yang

dikenal sebagai ijuk, injuk, juk atau duk. Ijuk sebenarnya adalah bagian dari pelepah daun

yang menyelubungi batang. Daunnya majemuk menyirip, seperti daun kelapa, panjang

hingga 5 m dengan tangkai daun hingga 1,5 m. Anak daun seperti pita bergelombang,

hingga 7 x 145 cm, berwarna hijau gelap di atas dan keputih-putihan oleh karena lapisan

lilin di sisi bawahnya. Berumah satu, bunga-bunga jantan terpisah dari bunga-bunga betina

dalam tongkol yang berbeda yang muncul di ketiak daun; panjang tongkol hingga 2,5 m.

Buah buni bentuk bulat peluru, dengan diameter sekitar 4 cm, beruang tiga dan berbiji tiga,

tersusun dalam untaian seperti rantai. Setiap tandan mempunyai 10 tangkai atau lebih,

dan setiap tangkai memiliki lebih kurang 50 butir buah berwarna hijau sampai coklat

kekuningan. Buah ini tidak dapat dimakan langsung karena getahnya sangat gatal.

Pohon enau menghasilkan banyak hal, yang menjadikannya populer sebagai tanaman

yang serbaguna, terutama sebagai penghasil gula. Gula aren diperoleh dengan menyadap

tandan bunga jantan yang mulai mekar dan menghamburkan serbuk sari yang berwarna

17

Page 18: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

kuning. Tandan ini mula-mula dimemarkan dengan memukul-mukulnya selama beberapa

hari, hingga keluar cairan dari dalamnya. Tandan kemudian dipotong dan diujungnya

digantungkan tahang bambu untuk menampung cairan yang menetes.

Cairan manis yang diperoleh dinamai nira (alias legen atau saguer), berwarna jernih

agak keruh. Nira ini tidak tahan lama, maka tahang yang telah berisi harus segera diambil

untuk diolah niranya; biasanya sehari dua kali pengambilan, yakni pagi dan sore. Setelah

dikumpulkan, nira segera dimasak hingga mengental dan menjadi gula cair. Selanjutnya,

ke dalam gula cair ini dapat dibubuhkan bahan pengeras (misalnya campuran getah

nangka dengan beberapa bahan lain) agar gula membeku dan dapat dicetak menjadi gula

aren bongkahan (gula gandu) atau ke dalam gula cair ditambahkan bahan pemisah seperti

minyak kelapa, agar terbentuk gula aren bubuk (kristal) yang disebut juga sebagai gula

semut.

Nira mentah (segar) bersifat pencahar (laksativa), sehingga kerap digunakan sebagai

obat urus-urus. Nira segar juga baik sebagai bahan campuran (pengembang) dalam

pembuatan roti. Buah aren (dinamai beluluk, caruluk dan lain-lain) memiliki 2 atau 3 butir

inti biji (endosperma) yang berwarna putih tersalut batok tipis yang keras. Buah yang muda

intinya masih lunak dan agak bening. Buah muda dibakar atau direbus untuk

mengeluarkan intinya, dan kemudian inti-inti biji itu direndam dalam air kapur beberapa

hari untuk menghilangkan getahnya yang gatal dan beracun. Cara lainnya, buah muda

dikukus selama tiga jam dan setelah dikupas, inti bijinya dipukul gepeng dan kemudian

direndam dalam air selama 10-20 hari. Inti biji yang telah diolah itu, diperdagangkan di

pasar sebagai buah atep (buah atap) atau kolang-kaling.

g. Sagu

Sagu merupakan jenis tanaman basah yang dapat tumbuh pad adaerah rawa. Sagu

dapat digolongkan menjadi beberapa genus, yaitu metroxylon, arenga, corypha,

euqeissona, dan caryota. Genus yang banyak dikenal adalah metroxylon dan arenga

karena kandungan acinya cukup tinggi. Sagu dari genus metroxylon, secara garis besar

digolongkan menjadi dua, yaitu yangberbunga/berbuah dua kali (pleonanthic) dan

berbunga/berbuah sekali (hapaxanthic) yang mempunyai nilai ekonomis penting karena

kandungan karbohidratnya lebih banyak. Golongan ini terdiri dari lima varietas penting,

yaitu :

a. Metroxylon sagus, Rottbol atau sagu Molat

b. Metroxylon rumphii, Martius atau sagu Tuni

c. Metroxylon rumphii, Martius varietas Sylvestre Martius atau sagu Ihur

d. Metroxylon rumphii, Martius varietas Longispinum Martius atau sagu Makanaru

18

Page 19: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

e. Metroxylon rumphii, Martius varietas Microcanthum Martius atau sagu Rotan

Dari kelima varietas tersebut, yang memiliki arti ekonomis penting adalah Ihur, Tuni, dan

Molat.

Sagu mampu menghasilkan pati kering hingga 25 ton per hectare (ha), hasil ini jauh

melebihi beras atau jagung. Kandungan pati beras hanya 6 ton per ha sedangkan pati

kering jagung hanya 5,5 ton per ha. Panen dapat dilakukan mulai umur 6-7 tahun, atau bila

ujung batang mulai membengkak disusul keluarnya selubung bunga dan pelepah daun

berwarna putih terutama pada bagian luarnya. Tinggi pohon 10-15 m, diameter 60-70 cm

tebal kulit luar 10 cm dan tebal batang yang mengandung sagu 50-60 cm.

Tepung sagu memiliki ciri khas yang mirip dengan tepung tapioka. Dalam resep

masakan, tepung sagu yang relatif sulit diperoleh sering diganti dengan tepung tapioka,

meskipun keduanya sebenarnya berbeda. Sagu merupakan makanan pokok bagi

masyarakat di Maluku dan Papua yang tinggal di pesisir. Tepung sagu kaya dengan

karbohidrat (pati) namun sangat miskin gizi lainnya. Ini terjadi akibat kandungan tinggi pati

di dalam teras batang maupun proses pemanenannya. Seratus gram sagu kering setara

dengan 355 kalori. Di dalamnya rata-rata terkandung 94 gram karbohidrat, 0,2 gram

protein, 0,5 gram serat, 10 mg kalsium, 1,2 mg besi, dan lemak, karoten, tiamin, dan asam

askorbat dalam jumlah sangat kecil. Selain itu, tanaman sagu mengandung pati tidak

tercerna yang penting bagi kesehatan pencernaan.

h. PATI

Pati (C6H10O5)n telah dikenal di Mesir sejak 4000 tahun sebelum masehi. Ekstraksi dan

penggunaan pati merupakan sumber karbohidrat utama yang disediakan alam, dimana

jumlahnya sama dengan selulosa. Pati disintesis pada kloroplas tumbuh-tumbuhan yang

berperan sebagai pusat fotosintesa, tempat karbohidrat dihasilkan yaitu reaksi dari CO2

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

yang selanjutnya dibawa dan disimpan sebagai cadangan energi pada bagian-bagian

tanaman seperti biji, akar, umbi dan batang.

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) pati adalah salah satu jenis polisakarida yang

amat luas tersebar di alam. Bahan ini tersimpan sebagai cadangan makanan bagi tumbuh-

tumbuhan di dalam biji-bijian/serealia (jagung, gandum, juwawut, sorghum dan lain-lain), di

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

sagu dan lain-lain).

Pati adalah karbohidrat yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan untuk persediaan

bahan makanan. Pati merupakan butiran atau granula yang berwarna putih mengkilat,

tidak berbau serta tidak mempunyai rasa. Pati pada dasarnya merupakan polimer glukosa

19

Page 20: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

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

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

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

merupakan hasil proses fotosintesa di dalam bagian tubuh tumbuh-tumbuhan yang

mengandung klorofil (Tjokroadikoesoemo, 1986).

Granula Pati

Dalam bentuk aslinya, pati merupakan butir-butir kecil yang disebut granula pati.

Granula pati mempunyai ukuran, bentuk, keseragaman dan bentuk hilum yang khas dan

berbeda-beda tergantung dari jenis patinya, sehingga dapat digunakan untuk identifikasi

jenis pati. Dalam granula, campuran dari molekul struktur linear dan bercabang, tersusun

secara radial dalam sel yang konsentrik dan membentuk cincin dan lamella. Terbentuknya

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

sedangkan hilum merupakan titik dari mulai berkembangnya granula. Sifat fisik dan

komposisi kimia berbagai jenis granula pati disajikan pada Tabel 8.

Pati Jagung Tepung Jagung Pati Beras

Tepung Beras Pati Kentang Tapioka

Pati Gandum Pati Sagu Pati Ganyong

Gambar 9. Bentuk granula dari beberapa jenis pati dan tepungSumber : Martin (1976) di dalam Winarno (1997)

20

Page 21: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Tabel 8. Sifat fisik dan komposisi kimia berbagai jenis granula pati

Sifat Granula Pati Jenis PatiJagung Kentang Gandum Ubi Kayu Sagu Ubi Jalar

Sifat Fisik :Tipe Serealia Umbi Serealia Akar Batang UmbiKisaran ukuran diameter(µm) 3-26 5-100 2-35 4-35 5-65 5-25Ukuran diameter rata2 (µm) 15 33 15 20 30 15Bentuk Bulat,

polygonaloval,

sphericalBulat,

lenticularOval,

truncatedOval,

truncatedPolygonal

Komposisi Kimia :Kadar air pada RHa 65 % dan 20 oC 13 19 14 13 14 13Lemak (% bkb) 0,6 0,05 0,8 0,1 0,1 -Protein Ncx6,25 (% bkb) 0,35 0,06 0,4 0,1 0,1 -Kadar Abu (% bkb) 0,1 0,4 0,15 0,2 0,2 0,1Phosphat (% bkb) 0,015 0,08 0,06 0,01 0,02 -RHa = Kelembaban relativebkb = Basis keringNc = Kandungan nitrogenSumber : Swinkels (1985)

Ekstraksi Pati

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

tanaman. Umbi merupakan bagian tanaman yang berupa akar atau batang sebagai

tempat untuk menyimpan cadangan makanan. Akar dan batang yang berfungsi

khusus untuk menyimpan cadangan makanan akan membengkak, memiliki sejumlah

besar parenkim yang sel-selnya penuh dengan cadangan makanan. Akibat hal

tersebut maka terjadi dominasi sel-sel parenkim pada xylem dan floem sekundernya.

Selama terjadi proses pembengkakan umbi, diikuti pula dengan peningkatan

konsentrasi pati dan terjadi penurunan kadar air dalam pati. Biji-bijian sumber pati

menyimpan cadangan makanan pada endosperm. Penggilingan biji-bijian secara

kering akan menghasilkan tepung, sedangkan pati merupakan produk biji-bijian yang

diekstrak dengan cara penggilingan basah.

Pati dan tepung secara visual terlihat sama yaitu berupa serbuk dan berwarna

putih akan tetapi sebenarnya berbeda, baik secara fisik, kimia dan proses

pembuatannya. Perbedaan proses pembuatannya terletak pada proses ekstraksi,

dimana untuk menghasilkan pati perlu proses ekstraksi.

Proses ekstraksi pati diawali dengan pengupasan bahan baku pati seperti ubi kayu

lalu dicuci sampai kotoran hilang. Pencucian harus diperhatikan dan harus dilakukan

dengan bersih karena pencucian yang tidak bersih akan mempengaruhi kandungan

pati. Semakin banyak zat pengotor yang terbawa pada proses pembuatan pati maka

kemurnian pati akan semakin rendah. Tahap setelah pencucian bahan baku pati yaitu

21

Page 22: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

pemarutan. Tahap pemarutan yaitu tahap dimana proses penghancuran bahan baku

pati dilakukan. Pentingnya tahap ini yaitu untuk mengecilkan ukuran dan memecah

ukuran granula pati sehingga memudahkan tahap selanjutnya yaitu ekstraksi. Tahap

ekstraksi dilakukan untuk memisahkan ampas yang berupa serat-serat dan kotoran.

Pada tahap ini menghasilkan bubur pati, yang selanjutnya dilakukan pengepresan.

Dengan adanya pengepresan maka akan terpisah antara ampas dan suspensi pati.

Suspensi pati diendapkan sehingga didapatkan endapan pati. Endapan pati kemudian

dikeringkan dan digiling. Hasil penggilingan tersebut dinamakan pati. Tahapan

ekstraksi pati disajikan pada Gambar 10. Tahapan di atas merupakan ekstraksi pati

dari sumber pati akar/umbi.

Gambar 10. Diagram Alir Proses Ekstraksi Pati (Contoh pada proses ekstraksi ubi kayu)

Tahapan ekstraksi pati dari sumber pati biji-bijian (sebagai contoh jagung) yaitu biji

jagung dibersihkan, setelah itu digiling untuk mengecilkan ukuran dan memecah

22

Pengupasan dan pencucian

Pemarutan

Pengepresan

Pengendapan

Suspensi pati

Ampas

Air

Air

Pengeringan

Penggilingan

Pati

Endapan

Bahan Baku

Air Air Cucian

Page 23: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

granula pati. Tahap selanjutnya yaitu perendaman dan penapisan kemudian

dilanjutkan dengan penyaringan setelah itu diekstraksi. Tahap ekstraksi untuk

memisahkan ampas dan suspensi pati. Suspensi pati diendapkan atau bisa juga

disentrifus sehingga terpisah supernatan dan endapan pati. Endapan pati dikeringkan

dan digiling untuk mendapatkan ukuran yang seragam. Hasil penggilingan dinamakan

pati. Diagram alir ekstraksi pati dengan sumber dari biji-bijian ditampilkan pada

Gambar 11.

Gambar 11. Ekstraksi Pati dari sumber biji-bijian

Tahapan ekstraksi pati dari sumber pati batang sebagai contoh pada batang sagu

yaitu batang tanaman penghasil pati dibersihkan. Hal ini untuk memudahkan

penebangan dan pemotongan. Tahap selanjutnya penebangan dengan menggunakan

23

Ampas

Bahan Baku

Pembersihan

Penggilingan

Penapisan

Penyaringan

Pengendapan

Penggilingan

Pengeringan

Suspensi Pati

Endapan Pati

Supernatan

Penggilingan

Pati

AirAir

Rendaman

Air

Perendaman

Page 24: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

kampak, setelah pohon tumbang, pelepahnya dibersihkan dan sebagian ujung batang

dibuang karena kandungan patinya rendah. Batang lalu dipotong-potong kemudian

dibelah dua untuk memudahkan ekstraksi. Empulur pada batang dihancurkan dengan

alat yang disebut nanni. Proses ini disebut penokokan atau pemarutan. Tahapan

dilanjutkan dengan pemerasan untuk memisahkan ampas dan kotoran-kotoran. Tahap

ini menghasilkan bubur pati, setelah itu dilakukan penyaringan dan dilanjutkan dengan

sehingga dihasilkan endapan pati. Endapan ini lalu dikeringkan menghasilkan pati

kering. Diagram alir ekstraksi pati dengan sumber dari batang ditampilkan pada

Gambar 12.

Sifat-Sifat Pati

Pati yang dihasilkan memiliki sifat yang berbeda-beda tergantung dari jenis

patinya. Sifat-sifat beberapa jenis pati ditampilkan pada Tabel 9.

Tabel 9. Sifat-sifat dari beberapa jenis pati

Sumber Pati (%) Ukuran granula (πm)

Amilosa (%)

Amilopektin (%)

Suhu Gelatinisasi (˚C)

JagungJagung WaxyJagung AmilosaGandumBerasSorgumSorgum WaxyTapiokaKentangUbi JalarGarut Sagu

64-7460-7058-6160-68

87.2-93.560-7757-7418-3510-2514-2822-2875.88

5-25--

2-353-8

5-256-305-35

15-10010-2515-7020-60

261

702518261

1724182026

749930758274998376828074

62-7062.5-7267-10058-64687868-75

67.5-7458.5-7059-68

--

72-74

Sumber : Sunaryo (2002)

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai pati dan pemanfaatannya dalam industri

maka harus diketahui terlebih dahulu tentang sifat-sifat dan karakterisasi pati dan

turunannya. Hal-hal yang harus diketahui meliputi bentuk dan struktur granula pati,

komponen penyusun pati yaitu komponen mayor (amilosa dan amilopektin),

komponen minor (karbohidrat non pati, lipid, protein, vitamin dan mineral), sifat fisiko

kimia pati (suhu gelatinisasi, viskositas) dan sifat fungsionalnya.

24

Page 25: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Gambar 12. Tahapan Ekstraksi Pati dari Sumber Batang

Komponen Penyusun Pati

Granula pati tidak terdapat dalam keadaan murni, tetapi bercampur dengan

bahan-bahan kimia lain seperti asam lemak dan senyawa fosfor. Greenwood (1975)

mengemukakan bahwa granula pati tersusun oleh tiga komponen utama yaitu amilosa,

amilopektin dan bahan antara yang merupakan komponen minor berupa lemak dan

25

Bahan Baku

Pemotongan

Pembelahan

Penokokan

Pembersihan

Pemerasan

Penyaringan

Pengendapan

Pengeringan

Empulur

Pati

Suspensi Pati

Endapan Pati

Air

Ampas dan Kotoran

Ampas dan Kotoran

Suspensi Pati

Page 26: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

protein. Secara umum granula pati biji-bijian mengandung bahan antara yang lebih

banyak bila dibandingkan dengan granula pati umbi-umbian dan umbi batang.

Pati terdiri dari komponen mayor dan komponen minor. Komponen mayor yaitu

komponen pati dengan jumlah yang besar yaitu kandungan amilosa dan amilopektin.

Komponen minor yaitu komponen yang terkandung pada pati dengan jumlah kecil.

Komponen minor akan mempengaruhi sifat-sifat pati walaupun jumlahnya sedikit.

Amilosa dan Amilopektin

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

air panas. Fraksi yang larut dalam air disebut amilosa sedangkan yang tidak larut

disebut amilopektin. Amilosa merupakan rantai lurus dari D-glukosa yang dihubungkan

dengan ikatan -(1,4) glikosidik dengan struktur cincin puranosa, oleh karena itu

heksosa yang mengalami pengulangan adalah unit glukosa. Menurut Hizukuri (1996)

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

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

bobot molekul antara 40.000-340.000.

Amilopektin mempunyai struktur dengan ikatan bercabang yang lebih banyak,

terdiri dari amilosa rantai pendek dengan derajat polimerisasi antara 10 sampai 60 unit

glukosa. Setiap unit dihubungkan dengan ikatan α-(1-6) glikosidik. Glukosa dengan

ikatan α-(1-6) merupakan titik percabangan molekul amilopektin dan jumlahnya sekitar

5% unit glukosa dalam amilopektin (Swinkels, 1985). Menurut Haryanto dan Pangloli

(1992) glukosa yang berada dalam amilopektin mencapai jumlah yang besar yaitu

5000-40.000 unit sebanding dengan berat molekulnya antara 800.000 sampai jutaan

Harsanto (1986) menjelaskan bahwa rasio amilosa dan amilopektin akan

mempengaruhi sifat-sifat pati itu sendiri. Apabila kadar amilosa lebih tinggi maka pati

akan bersifat kering, kurang lekat dan cenderung menyerap air banyak (higroskopik).

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) sifat amilopektin yang disukai oleh pengolahan

pangan yaitu (1) sangat jernih, sehingga dalam bentuk pasta, amilopektin

menunjukkan kenampakan yang sangat jernih sehingga sangat disukai karena dapat

mempertinggi mutu penampilan dari produk akhir. (2) mudah menggumpal. (3)

memiliki daya pemekat yang tinggi. (4) sifat pasta yang tidak mudah pecah atau rusak.

Pada suhu normal atau lebih rendah, pasta tidak mudah kental dan pecah (retak-

retak). Dibandingkan dengan pati biasa, stabilitas amilopektin pada suhu amat rendah

juga lebih tinggi. (5) suhu gelatinisasi lebih rendah.

26

Page 27: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Amilopektin juga memiliki sifat yang kurang disukai yaitu sifat yang sangat kohesif,

viskositas tinggi serta mudah rusak jika mendapat perlakuan panas dan asam. Untuk

menghilangkan sifat yang kurang menyenangkan maka pati diberi perlakuan kimia

tertentu sehingga mengalami modifikasi. Perbedaan struktur amilosa dan amilopektin

terdapat pada Gambar 13.

Amilosa

Amilopektin

Sumber: http://class.fst.ohio-state.edu/fst605/lectures/lect19.html

Gambar 13. Struktur amilosa dan amilopektin

Di bawah ini beberapa komponen minor dalam pati yaitu :

1. Lipid (Internal Lipid)

Komponen ini berikatan dengan molekul lain misalnya fosfolipid, sehingga

lipid dari pati sangat sulit diekstrak berbentuk polar lipid.

2. Protein

Klasifikasi protein yang terdapat pada pati berdasarkan kelarutannya yaitu

albumin yang larut dalam air, prolamin yang larut dalam alkohol 70 %, globulin

yang tidak larut dalam air dan larut dalam larutan garam, glutelin yang larut dalam

asam atau basa. Protein ini terdapat dalam pati walaupun dalam jumlah yang

sedikit. Di bawah ini ditampilkan Tabel 10. yang menyajikan kandungan protein

dalam serealia.

27

Page 28: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Tabel 10. Kandungan protein dalam serealia

Serealia Nama Protein Jumlah (%)GandumJagungSorgumUatBarleyBeras

Glitelin (gluten)Prolamin (zein)Prolamin (kafirin)Prolamin (avenin)Glutelin (Hordenin)Glutelin (oryzenin)

6-789-1010-15312

3. Polisakarida Non Pati

Polisakarida non pati yang terdapat pada pati yaitu selulosa, hemiselulosa,

pentosan, gula dan oligosakarida

4. Vitamin dan mineral

Pati yang berasal dari serealia kaya akan vitamin yaitu tiamin, niasin,

riboflavin, piridoksin, asam pantotenat dan tokofenol.

Gelatinisasi Pati

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

Naiknya suhu pemanasan akan meningkatkan pembengkakan granula pati.

Pembengkakan granula pati menyebabkan terjadinya penekanan antara granula satu

dengan yang lainnya. Pada awal pemanasan, pembengkakan granula bersifat

reversible yaitu sifat dari granula yang dapat kembali ke bentuk semula.

Pembengkakan granula akan bersifat irreversible (tidak dapat balik) ketika telah

melewati suhu tertentu. Gelatinisasi yaitu proses dimana pembengkakan granula pati

tidak dapat kembali ke bentuk semula, sedangkan suhu yang terlewati sehingga

granula pati tidak dapat kembali disebut suhu gelatinisasi.

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

proses gelatinisasi terjadi pengrusakan ikatan hidrogen yang berfungsi untuk

mempertahankan struktur dan integritas granula pati. Kerusakan integritas dan granula

pati menyebabkan granula menyerap air, sehingga sebagian fraksi terpisah dan

masuk ke dalam medium. Sesudah pengrusakan granula selesai maka viskositas pati

akan menurun.

Proses gelatinisasi juga akan berpengaruh terhadap struktur heliks dari polimer

glukosa, sehingga terjadi perubahan dimana air yang diserap akan berikatan. Akibat

dari hal tersebut maka granula pati akan kehilangan struktur heliksnya. Perubahan-

perubahan yang terjadi selama proses gelatinisasi, granula pati akan mengalami

hidrasi dan mengembang, molekul amilosa larut, kekuatan ikatan di dalam granula pati

28

Page 29: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

berkurang yang diikuti dengan semakin kuatnya antar granula, peningkatan viskositas,

kejernihan pasta semakin meningkat dan granula pati akan kehilangan sifat

birefringence yaitu sifat dimana pati akan menghantarkan cahaya terpolarisasi. Suhu

gelatiniasi dari beberapa jenis pati ditunjukkan pada Tabel 11.

Tabel 11. Suhu gelatinisasi dari berbagai pati

Sumber Pati Kisaran suhu gelatinisasi 0C

SaguJagungBerasGandumUbikayu

72-7475-7780-8380-8270-74

Sumber : Radley, 1976.

Sumber-sumber Pati Potensial di Indonesia

Kita dapat membudidayakan pati setelah diketahui secara jelas mengenai sifat

fisik dan kimia dari pati. Mengingat negara kita Indonesia kaya akan sumber daya

alam maka mempunyai potensi yang sangat besar dalam pengadaan pati yang

dihasilkan dari tumbuh-tumbuhan. Setiap daerah di negara kita mempunyai keadaan

tanah dan geografis yang berbeda sehingga memungkinkan memiliki jenis tanaman

penghasil pati yang berbeda. Berdasarkan data tersebut maka potensi sumber pati di

Indonesia sangat besar. Sumber-sumber pati terbagi menjadi tiga yaitu serealia,

akar/umbi dan batang. Berikut akan dijelaskan potensi dan karakterisasi sumber pati di

Indonesia.

Sumber Pati dari Serealia

Jagung

Jagung (Zea mays) adalah tanaman semusim yang mempunyai batang berbentuk

bulat, beruas-ruas dan tingginya antara 60 – 300 cm. Tanaman jagung dapat tumbuh

di dataran rendah sampai dataran tinggi (ketinggian 0 - 1.300 m dpl). Curah hujan

yang optimal adalah antara 85 – 100 mm/bulan merata sepanjang tahun. Jagung

dapat ditanam secara monokultur atau tumpangsari dengan tanaman lain, misalnya

ubi kayu. Jenis jagung yang ditanam oleh petani dapat berupa jagung komposit atau

jagung hibrida.

29

Page 30: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Jagung merupakan bahan makanan pokok utama di Indonesia, yang memiliki

kedudukan sangat penting setelah beras. Dalam perkembangan ekonomi dewasa ini,

disamping sebagai bahan makanan pokok, jagung telah menjadi lebih sangat penting

karena merupakan bahan pokok bagi industri pakan ternak. Saat sekarang ini impor

jagung sangat besar.

Pemanfaatan jagung yang banyak dilakukan di Indonesia mayoritas untuk industri

pakan ternak. Padahal selain untuk industri pakan ternak, jagung juga mengandung

pati yang didapatkan dengan cara diekstrak yang pemanfaatannya untuk industri pati.

Pati jagung dapat dimodifikasi guna menghasilkan produk-produk yang memiliki sifat-

sifat yang diinginkan.

Kendala pemuliaan jagung yaitu penerapan komponen teknologi produksi yang

belum dilakukan sesuai anjuran, sehingga produktivitasnya rendah padahal kebutuhan

akan jagung sangat besar melebihi batas kemampuan produksi jagung di Indonesia.

Para petani jagung sampai saat ini masih banyak yang belum menggunakan varietas

unggulan, sehingga hasil yang didapatkan belum optimal (Adisarwanto dan Widyastuti,

2002)

Sumber Pati dari Akar/Umbi

1. Ubi Kayu

Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan sumber karbohidrat yang

mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai bahan pangan pengganti beras

baik dalam industri pangan ataupun non pangan. Tanaman ubi kayu mudah dan

banyak ditanam petani, terutama di lahan kering yang memiliki kesuburan rendah.

Hal ini terbukti bahwa luas panen ubikayu tahun 1999 mencapai 1,34 juta hektar

dan produksi ubi kayu Indonesia sebesar 16,3 juta ton (BPS, 1999).

Pengolahan yang dilakukan sebagian masyarakat terhadap ubi kayu masih

terbatas dengan direbus/dikukus atau digoreng. Pengetahuan yang lebih lanjut

mengenai karakteristik bahan baku dan teknologi pasca panen diperlukan untuk

mengatasi pemanfaatan ubi kayu yang masih terbatas. Teknologi tersebut antara

lain untuk memperpanjang masa umur simpan umbi segar, pengolahan produk

setengah jadi misalnya gaplek chip, sawut kering, tepung dan pati. Richana dan

Damardjanti (1990) telah melakukan pengembangan produk ubi kayu atau disebut

tepung cassava untuk produk rerotian sebagai bahan substitusi terigu.

Ubi kayu sangat berpotensi, hal ini dikarenakan dari ubi kayu dapat

diturunkan menjadi produk-produk yang memiliki nilai jual yang tinggi, sehingga

30

Page 31: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

ubi kayu memiliki pohon industri yang besar. Pengolahan ubi kayu menjadi tepung

atau produk turunannya telah dilakukan di Amerika latin, Afrika, Asian Selatan-

Tenggara termasuk di Indonesia. Di Brazilia ubi kayu diolah menjadi farinha

grossa dan farinha de mandioca. Farinha grossa dibuat dengan cara ubi kayu

yang telah dikupas kulitnya dicacah menjadi chips kemudian dijemur untuk

dikeringkan. Chips yang telah kering lalu ditumbuk menjadi tepung farinha grossa.

Farinha de mandioca dibuat dengan cara yang hampir sama. Mula-mula ubi kayu

dikupas kulitnya lalu diparut. Parutan ubi kayu diperah agar airnya keluar. Sisa

parutan yang telah kehilangan bayak air digoreng tanpa minyak. Di Afrika tepung

ubi kayu dinamai gari, perbedaannya dengan di Brazilia, sebelum dikeringkan

parutan ubi kayu di fermentasi terlebih dahulu. Tepung ubi kayu di Colombia

dinamai almidon agrio. Di Indonesia daerah penghasil tepung ubi kayu terdapat di

Kediri, Madiun, Pati, Banyumas, Kuningan, Garut dan Ciamis.

Karakteristik umbi ubi kayu segar dipengaruhi oleh komponen kimia ubi kayu.

Komponen kimia yang terkandung yaitu sianida (HCN), kadar air dan kadar pati.

Adanya komponen kimia akan mempengaruhi produk yang dihasilkan, sehingga

harus dapat dipastikan produksi umbi yang dihasilkan mengandung bahan kimia

dengan nilai masih dalam batas kewajaran. Selain mengandung bahan kimia, ubi

kayu pun mudah terserang penyakit. Di Afrika dua penyakit virus menyebabkan

kerugian besar. Penyakit tersebut adalah mosaik dan garis coklat, yang keduanya

ditularkan oleh lalat putih. Penyakit yang diakibatkan oleh laba-laba hijau

merupakan hama yang sangat menyusahkan dan sampai sekarang meluas cepat.

Tanaman ubi kayu jangan ditanam di lahan hutan atau kebun karet tua yang baru

dibuka, agar terhindar dari penyakit akar yang mematikan seperti Rigidoporus

linosus dan Rosellinia necatrix (Peregrine, dkk 1993).

2. Ubi Jalar

Ubi Jalar (Ipomea batatas L) mempunyai prospek cerah untuk dikembangkan

sebagai sumber pati. Beragamnya lingkungan dan selera pengguna memerlukan

banyak varietas yang masing-masing bersifat spesifik. Varietas ubi jalar yang

telah dilepas oleh badan Litbang Pertanian adalah Daya, Borobudur, Mendut,

Prambanan dan Kalasan. Varietas tersebut produktivitasnya mencapai 30 ton/ha.

Umbi ubi jalar sangat beraneka ragam tergantung varietasnya, dengan warna kulit

berkisar dari ungu kemerahan sampai kuning dan putih, dan daging umbi dari

31

Page 32: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

putih keabuan sampai kuning tercampur jingga. Dagingnya sangat berpati atau

padat.

Menurut Richana dan Damardjanti (1990) kegiatan pemuliaan tanaman ubi

jalar sampai saat ini ditekankan pada perbaikan rasa ubi, hasil tinggi, kadar air

rendah hingga sedang dan tahan terhadap penyakit. Centre International Potatoes

(CIP) telah menyeleksi klon unggul produksi, keputihan daging dan kadar bahan

kering. Pemanfaatan ubi jalar untuk tepung, pasta, gula cair dan berbagai produk

lainnya, baru dikembangkan di negara-negara sentra produksi tertentu seperti

Jepang, Cina dan Filipina. Di Indonesia pemanfaatan ubi jalar masih sebatas

digoreng, direbus dan dikukus, sehingga sangat berpeluang untuk dibuat produk

turunan. Di Afrika Timur dan Barat, tanaman ini diusahakan untuk produksi

daunnya, yang merupakan salah satu sayuran daun yang paling banyak dimakan

dan merupakan sumber utama protein makanan.

Kendala dari ubi jalar yaitu pada saat penanaman harus diperhatikan

keadaan tanah. Apabila keadaan tanah banyak mengandung nitrogen maka

tanaman akan banyak menghasilkan daun tanaman, sedangkan produksi

umbinya rendah. Tanaman ubi jalar juga sangat mudah terserang penyakit yaitu

penyakit busuk yang serius. Penyakit ini menyerang ubi, pada saat setelah

pemanenan dan penyimpanan. Diperlukan kehati-hatian untuk menghindari

kerusakan umbi selama pemanenan dan hanya umbi-umbi yang sehat yang

disimpan (Pregrine, dkk, 1993). Tabel 12 dibawah ini menjelaskan hasil analisa

proksimat pati ubi jalar. Berdasarkan tabel dapat diketahui ubi jalar mengandung

kadar karbohidrat yang cukup besar, dan hampir setengahnya merupakan kadar

pati. Dari data tersebut dapat diartikan bahwa ubi jalar mempunyai potensi yang

cukup besar dalam pembuatan pati dan pembuatan pati termodifikasi untuk

industri.

Tabel 12. Hasil proksimat pati ubi jalar

Komponen Komposisi (%)Kadar AirKadar AbuKadar ProteinKadar LemakKadar SeratKadar KarbohidratKadar PatiKadar Amilosa

10,1 0,3 1,99 3,07 3,4 84,3435,8217,5

Sumber : Haryani, dkk

32

Page 33: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

3. Talas

Talas (Colocasia esculenta L. Schott) termasuk famili Araceae yang tumbuh

di daerah beriklim tropis, subtropis dan sedang bahkan beberapa kultivarnya

dapat beradaptasi pada tanah yang kering sampai basah. Suhu pertumbuhannya

berkisar antara 21-27 oC dengan curah hujan optimal adalah 250 mm per tahun. Di

Indonesia, talas terdapat hampir di seluruh kepulauan dan tersebar dari pantai

sampai ketinggian diatas 1000 m dpl, baik yang liar maupun yang dibudidayakan.

Bogor dan Malang terkenal sebagai penghasil beberapa kultivar yang enak rasa

umbinya. Berdasarkan data Dinas Pertanian (1999), jumlah total produksi talas di

Bogor per tahun mencapai 17.699 ton. Kultivar talas yang lazim dibudidayakan

antara lain talas paris, talas loma, talas bentul, talas lampung, talas sutra, talas

mentega, talas ketan dan talas beliutng. Di Bogor terdapat lima varietas talas yaitu

talas pandan, sutra, ketan, lampung dan bentul

Rukmana (1998) menyebutkan bahwa di Bogor dapat ditemukan beberapa

varietas talas, yaitu :

a. Talas pandan

Talas pandan memiliki ciri berupa pohon pendek, bertangkai, daun berwarna

keunguan, pangkal batang merah atau kemerahan, umbi berbentuk lonjong

dan berkulit coklat. Daging umbi berwarna keunguan dan setelah direbus

berbau pandan.

b. Talas ketan

Talas ketan memiliki ciri-ciri berupa batang di atas umbi yang mengecil,

dengan pelepah daun berwarna hijau, umbi pudar dan daging umbi berwarna

kuning.

c. Talas lampung

Talas lampung dapat dicirikan dari daun dan pelepahnya yang berwarna hijau

keunguan, dengan umbi besar berbentuk bulat. Daging umbi berwarna kuning

dan bisa dimakan mentah tanpa rasa gatal.

d. Talas bentul

Talas bentul memiliki batang yang mengecil di bagian atas umbi, pelepah

berwarna hijau dan memiliki garis hitam keunguan. Umbi berbentuk bundar

dengan daging umbi berwarna putih. Umbi dapat dipanen setelah tujuh bulan.

e. Talas mentega

33

Page 34: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Talas mentega memiliki batang yang berwarna hitam, umbinya berwarna

kuning seperti mentega. Umbi talas ini rasanya enak, cocok untuk direbus

ataupun digoreng. Umbi dipanen setelah delapan bulan.

f. Talas loma

Talas loma disebut pula sebagai talas indung, memiliki batang yang berwarna

hitam, dengan rasa umbi yang enak walaupun sedikit menyebabkan rasa

gatal. Tanaman ini dicirikan pula dengan anakannya yang banyak.

g. Talas belitung (Xanthosoma spp.)

Talas belitung memiliki satu umbi utama yang tidak terlalu besar. Dari umbi ini

kemudian keluarlah umbi-umbi cabang yang ukurannya cukup besar (lebih

besar dari pada umbi utama). Umbi–umbi dari cabang ini yang dimanfaatkan

sedangkan umbi utamanya tidak (Prana dan Tatang, 2002).

Kandungan karbohidrat talas sangat tinggi sehingga sangat berpeluang untuk

memanfaatkan produk turunannya, seperti pati. Kandungan pati pada bagian

ujung umbi talas lebih rendah dari bagian pangkalnya. Kelemahan umbi talas

yaitu mengandung senyawa yang menyebabkan gatal, yaitu kalsium oksalat,

sehingga untuk menghasilkan turunan produk umbi talas yang berkualitas harus

dihilangkan terlebih dahulu senyawa tersebut. Kandungan zat gizi pada umbi talas

dapat dilihat pada Tabel 13.

Tabel 13. Kandungan zat gizi pada umbi talas dalam 100 gram

Kandungan gizi JumlahKalori (kkal) 98Air (g) 73Karbohidrat (g) 23.7Protein (g) 1.9Abu (g) -Gula (g) -Serat Kasar (g) -Lemak (g) 0.2Fosfor (mg) 61Kalsium (mg) 28Besi (mg) 1Natrium (mg) -Vitamin A (mg) 20Vitamin B1 (mg) 0.13Vitamin C (mg) 4Niacin (mg) -Riboflavin (mg) -

34

Page 35: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

4. Garut

Potensi tanaman garut (Maranta arundinaceae L) famili Marantaceae berasal

dari Amerika tropis, mengandung pati yang halus dan mudah dicerna. Pati garut

dapat digunakan sebagai sumber bahan baku tepung komposit substitusi terigu

yang sangat baik untuk dikembangkan di Indonesia, banyak dihasilkan di pulau

Jawa. Menurut Richana dan Damardjanti (1990), rimpang dari umbi garut

mengandung pati 19,4-21,7 % dari bobot segar, dimana pemanfaatannya dipakai

untuk obat luka secara tradisional, makanan penderita diare, makanan tradisional

dan olahan bahan dasar bedak, lem dan sabun. Garut sangat potensial untuk

dikembangkan produk turunannya sebagai alternatif pengganti terigu yaitu bahan

baku olahan kue, mie, roti kering, bubur bayi, industri kosmetik, gula cair dan pati

termodifikasi. Untuk mengetahui potensi garut maka terlebih dahulu harus

diketahui komposisi zat gizi dalam umbi garut. Tabel 14 menyajikan komposisi zat

gizi dalam umbi garut.

Tabel 14. Komposisi zat gizi dalam umbi garut

Komponen Komposisi (%)Karbohidrat : Pati Serat Gula

ProteinLemakAbuAirMineral

22.71.3-2.20.1-66.11.6

Dari Tabel diatas dapat terlihat bahwa umbi garut mengandung pati yaitu

sebesar 22.7%. Berdasarkan data ini dapat diketahui bahwa potensi

pengaplikasian pati garut sangat besar. Kendala pada tanaman garut sampai saat

ini yaitu pemanfaatannya belum optimal. Tanaman garut sama dengan tanaman

lain mudah terserang penyakit yaitu penyakit hangus. Penyakit ini disebabkan

oleh suatu komplek jamur tanah yang berinteraksi dengan nematoda yang

menyebabkan busuknya akar-akar serabut. Penyakit ini masih dapat dikendalikan

yaitu dengan pergiliran dengan tanaman-tanaman yang tidak rentan terhadap

nematoda, selain itu pengendalian dapat juga dilakukan dengan penyiraman

35

Page 36: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

menggunakan nematisida yang dikombinasikan dengan fungisida spektrum lebar

(Pregrine, dkk (1993).

5. Ganyong

Tanaman ganyong (Canna edulis. Kerr) yang berasal dari Amerika tropis

termasuk famili Cannaceae dan genus Canna. Ganyong adalah tanaman semak

menahun, dengan tinggi tanaman 1-1,5 m dengan daun lebar, meruncing

berwarna perunggu. Bunganya merah jingga dan dihasilkan pada pucuk, tanaman

ini merupakan tanaman hias yang menarik. Di Indonesia terdapat dua jenis

ganyong yaitu ganyong merah dan ganyong putih. Ganyong dapat tumbuh pada

semua tipe tanah dan optimum pada tanah liat berpasir yang kaya humus. Umbi

ganyong memberikan hasil kurang lebih 30 ton/ha dengan umur panen 8-10

bulan. Pemanfatan ganyong dapat dijadikan tepung atau pati yang mudah dicerna

sehingga baik sekali untuk makanan bayi maupun orang sakit.

Umbi mudanya di Amerika Selatan, dimakan sebagai sayuran dan kadang-

kadang dijadikan sebagai pencuci mulut. Di Indonesia ganyong masih belum

secara intensif ditanam. Umumnya umbi ganyong hanya untuk konsumsi

makanan keluarga saja. Kendala tanaman ini sama dengan umbi garut. Tabel 15.

akan menampilkan komposisi kimia dari umbi ganyong. Berdasarkan Tabel 15

dapat dijelaskan bahwa umbi ganyong merupakan sumber energi yang cukup

tinggi yaitu sebesar 95 kalori dan kadar karbohidrat sebesar 22,6 gram, kadar

lemak yang relatif kecil yaitu 0,1 gram, mengandung senyawa phospor sebesar 70

mg serta mengandung 65 % bahan yang dapat dimakan. Berdasarkan data

tersebut umbi ganyong mempunyai potensi untuk dimanfaatkan pada industri

sebagai produk pati dan turunannya.

Tabel 15. Komposisi Kimia Umbi Ganyong

Komponen KomposisiKalori (kal)Kadar protein (g)Kadar lemak (g)Kadar Karbohidrat (g)Kalsium (mg)Phospor (mg)Besi (mg)Vitamin B1 (mg)Vitamin C1 (mg)Kadar air (g)Bahan yang dapat dimakan

9510,122,62170200,1107565

36

Page 37: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI, 1979)

6. Suweg

Suweg (Amorphophallus campanulatus BI) adalah satu jenis Araceae. Ciri-ciri

dari tanaman ini yaitu mempunyai batang yang semu, mempunyai satu daun

tunggal yang terpecah-pecah dengan tangkai daun yang tegak yang keluar dari

umbinya. Suweg adalah tanaman menahun yang tumbuh kuat yang dapat

mencapai tinggi 1,5 m dan cocok ditanam di dataran rendah tropika sampai

ketinggian 800 m. Tanaman suweg merupakan tanaman asli Asia Tropika. Suweg

dipelihara untuk dimakan umbinya. Parutan umbinya yang segar dapat pula

dipakai untuk obat luka. Umbi suweg sama seperti talas mengandung senyawa

yang membuat rasa gatal, walaupun senyawa ini dapat dihilangkan dengan

perebusan. Suweg selama ini belum optimal dimanfaatkan karena keterbatasan

pengetahuan akan suweg dan minimnya teknologi untuk menghasilkan produk

turunannya, padahal menurut Peregrine, dkk (1993) pada tanaman ini belum

dikenal hama dan tanaman yang berarti yang dapat menyerang, sehingga jika

pemeliharaan dilakukan dengan baik maka akan dihasilkan suweg dengan

produksi yang sangat tinggi. Kandungan zat gizi pada umbi suweg dapat dilihat

pada Tabel 16.

Tabel 16. Kandungan zat gizi pada umbi suweg (per 100 g)

Kandungan gizi JumlahKalori 69Air (g) 82Karbohidrat (g) 15.7Protein (g) 1Lemak (g) 0.1Fosfor (mg) 41Kalsium (mg) 62Besi (mg) 14.2Vitamin A (mg) -Vitamin B1 (mg) 00.07Vitamin C (mg) -

Sumber : Direktorat gizi Departemen Kesehatan RI (1979)

7. Dioscorea

Dioscorea berasal dari Asia. Diketahui ada tiga jenis spesies yaitu Dioscorea

alata atau ubi kelapa, Dioscorea esculenta atau gembili dan Dioscorea hispida

37

Page 38: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

atau gadung. Umbi dari ubi kelapa dan gembili rasanya enak dan manis

sedangkan gadung mempunyai suatu racun atau zat kimia berbahaya sehingga

memerlukan penanganan yang lebih lama dan sebelum dikonsumsi sebaiknya

dipastikan terlebih dahulu kandungan racunnya apakah masih ada atau tidak ada.

Secara tradisional, kandungan racun pada gadung dapat dihilangkan dengan cara

merendam gadung pada air yang mengalir selama beberapa hari. Apabila

kandungan zat kimia yang berbahaya pada gadung telah dihilangkan, maka

gdung dapat dikonsumsi dan rasa umbinya enak. Ekstraksi dari tanaman gadung

dapat digunakan sebagai penyedap, vitamin, sumber obat-obatan, insektisida dan

bahan minyak wangi. Kadar amilosa dari ubi kelapa sama seperti beras yakni

sekitar 22-28 %. Ubi-ubian dari Dioscorea dapat dijadikan sebagai makanan

pokok dan makanan sampingan yang dibuat dalam bentuk kripik, ubi rebus,

bahan industri pati dan turunan pati, juga alkohol dan obat-obatan.

Dioscorea, terutama di daerah Afrika Barat umumnya lebih penting sebagai

tanaman usaha tani subsistem daripada sebagai sayuran pasar. Penyebaran

Dioscorea terdapat di Asia Tropika, Afrika Barat dan Karibia, Cina, Asia Pasifik. Di

Indonesia umbi ini jarang digunakan karena masyarakat masih merasa asing dan

tidak mengetahui manfaat dan penggunaannya. Kendala yang akan dihadapi yaitu

tanaman ini mudah terserang penyakit seperti penyakit karat, terserang virus

mosaic dan kumbang penggerek.

8. Kimpul

Kimpul adalah sejenis umbi-umbian yang dikenal dengan nama Xanthosoma

sp. Pada umbi ini yang biasa dimakan adalah umbi anaknya. Umbi ini jarang

dikonsumsi karena umbinya berlendir dan rasanya tidak seenak talas. Jenis

belum terlalu dikenal dan budidaya jenis talas tersebut masih sedikit. Padahal

umbi dari talas belitung ini sangat cocok apabila digunakan sebagai bahan baku

pembuatan berbagai produk pangan seperti keripik talas. Kimpul (Xanthosoma

spp.) mempunyai potensi untuk dikembangkan secara komersial karena talas

jenis ini memiliki potensi hasil umbi yang tinggi, perawatannya mudah dan cocok

bila digoreng ataupun dibuat keripik.

Upaya pengembangan produk olahan dari umbi kimpul (Xanthosoma spp.)

selama ini belum dilakukan secara optimal. Hal ini dapat dilihat dari penjualan

talas pada umumnya yang hingga saat ini lebih cenderung dijual dalam keadaan

mentah (berupa umbi segar). Kelebihan umbi talas belitung ini dibandingkan

38

Page 39: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

dengan jenis umbi yang lain adalah jumlah dan berat umbi yang lebih banyak

dibandingkan dengan umbi talas varitas lain.

9. Kentang

Kentang (Solanum Tuberosum) merupakan umbi dari bagian batang

tanaman. Kentang merupakan tanaman berbentuk semak/herba. Batang tanaman

kentang berwarna hijau, kemerahan atau ungu tua. Menurut Setiawan (1994)

kentang terdiri dari tiga golongan yaitu : (1) kentang kuning, mempunyai ciri

daging dan kulitnya berwarna kuning, varietasnya yaitu yi thing 151 c, patrones,

rapan 106, eigenheimer dan granaloa. Granaloa mempunyai peluang pasar yang

baik karena banyak digunakan oleh industri-industri makanan, restauran atau

rumah tangga. Kentang jenis ini diolah menjadi French Fries maupun kripik

kentang. Kendala penggunaan kentang jenis ini yaitu bibitnya harus impor, karena

di Indonesia belum terdapat bibit kentang ini, yang mampu menghasilkan sifat dan

karakteristik yang sama. (2) kentang putih, yang mempunyai ciri daging dan

kulitnya berwarna putih. Varietas kentang ini yaitu radosa, sebago dan donate. (3)

kentang merah, dengan ciri-ciri kulit kentang berwarna merah dan daging umbinya

berwarna kuning. Varietas kentang jenis ini yaitu desire, arha dan red pontiac.

Menurut Irawati dan Syarief (1988) bagian-bagian umbi kentang terdiri dari

kulit luar (peridem), kortex, gelang umbi dan daging umbi. Secara kimia, umbi

kentang banyak mengandung air. Secara rinci kandungan bahan kimia umbi

kentang ditampilkan pada Tabel 17.

Tabel 17. Kandungan bahan kimia kentang

Komponen Komposisi Kadar air (%)Kalori (kal)Protein (g)Lemak (g)Karbohidrat (g)Ca (mg)P (mg)Fe (mg)Vitamin B1 (mg)Vitamin C

78982,00,119,111560,70,1117

Kentang dapat tumbuh pada ketinggian tertentu yaitu 500-3000 m dpl.

Ketinggiana yang terbaik yaitu 1300 m dpl dengan suhu relatif sekitar 20 oC.

39

Page 40: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Daerah yang baik untuk penanaman kentang yaitu daerah dengan curah hujan

200-300 mm setiap bulan atau 1000 mm selama masa pertumbuhan kentang.

Kendala pembudidayaan kentang selain bibit yang baik harus di impor,

seringkali pada saat pemeliharaan, tanaman kentang terserang hama. Hama yang

sering menyerang yaitu : aphids atau kutu daun, wereng kentang, thrips, kumbang

kentang, penggerak umbi kentang serta penyakit bercak kering dan busuk daun.

Apabila tanaman kentang terserang hama-hama yang telah disebutkan di atas

maka produksi kentang akan menurun. Hal ini selain akan menyulitkan petani

kentang, juga akan berdampak pada konsumen kentang.

Sumber Pati dari Batang

Sagu

Sagu sebagai bahan makanan telah lama dikenal di Indonesia. Menurut Harsanto

(1986) sagu merupakan salah satu komoditi tanaman pangan yang dapat

dipergunakan sebagai sumber karbohidrat yang cukup potensial di Indonesia.

Diperkirakan potensi sagu di Indonesia tidak kurang dari 5.180.000-8.510.000 ton

tepung sagu kering per tahun. Penduduk Maluku, terutama yang berada di desa-desa

telah lama mengkonsumsi sagu sebagai makanan pokok. Sagu merupakan palma

penting penghasil tepung dan pati.

Menurut Sunarti (1999) pati sagu memiliki sifat fisiko kimia yang unik yaitu antara

cassava, kentang dan jagung. Rantai amilopektin yang panjang dan viskositas

maksimum seperti cassava, tetapi ukuran granula, suhu gelatinisasi dan kelarutan

yang sama dengan kentang. Proses retrogradasi dan amilosa yang sama dengan pati

jagung.

Tanaman sagu pada umumnya tumbuh secara liar, tetapi terdapat pula petani

yang sengaja menanam pohon sagu. Sagu di Indonesia pada umumnya tumbuh dan

berkembang biak secara alamiah, belum di budidayakan secara intensif seperti

tanaman penghasil karbohidrat lainnya. Batang sagu merupakan bagian yang

terpenting, karena merupakan tempat penyimpanan pati atau karbohidrat. Kandungan

pati dalam batang sagu, tergantung dari faktor lingkungan, umur dan jenis sagu. Makin

tua umur tanaman sagu, kandungan pati dalam empulur makin besar dan pada umur

tertentu kandungan pati tersebut akan menurun (Haryanto dan Pangloli, 1992).

Sagu dapat dimanfaatkan dalam industri pangan maupun non pangan. Sagu pada

industri non pangan dapat dimanfaatkan sebagai bahan perekat, bahan energi,

makanan ternak, dan bahan industri lain. Sagu mempunyai keunggulan komprehensif

40

Page 41: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

terhadap bahan pangan lainnya, antara lain dapat disimpan dalam jangka waktu yang

lama, dapat dipanen dan diolah tanpa mengenal musim, serta memiliki resiko yang

kecil terkena hama penyakit tanaman (Bintoro, 1999).

Tanaman sagu tersebar luas di seluruh daerah di Indonesia terutama di daerah-

daerah yang menjadikan sagu sebagai makanan pokok yaitu Irian Jaya dan Maluku.

Areal dan produksi sagu di Indonesia disajikan pada Tabel 18.

Tabel 18. Areal dan Produksi Sagu di Indonesia

Propinsi Areal (ha) Produksi Sagu Basah (ton per tahun)

Irian JayaMalukuRiauSulawesi UtaraSulawesi TengahKalimantan Barat

270.000 50.000 31.605 19.890 7.500 2.420

8.550.000 460.548 141.600 29.835 41.250 2.640

Sumber: Harsanto (1986)

Tabel 19 di bawah ini akan menjelaskan penyebaran lokasi-lokasi penghasil sagu

di beberapa daerah di Indonesia. Lokasi terbesar penghasil sagu di Indonesia yaitu di

Irian Jaya (Papua). Hal ini dikarenakan di Irian Jaya sagu di jadikan bahan makanan

pokok.

Tabel 19. Penyebaran Lokasi Sagu di Beberapa Daerah di Indonesia

Propinsi Daerah PenghasilIrian Jaya Sorong, Paniai, Waropan, Membrano, MatuariMaluku P. Seram, Buru, Halmahera, Bacan, Ambon dan

SaparuaSulawesi Mamuju, Luwu, Sulawesi Tengah, Minahasa Timur,

Kolaka, Kendari dan ButonKalimantan Barat dan Lainnya

Sambas, Pontianak, Lembah mahakam, Barito dan Kapuas dan Kalimantan Tengah

Sumatera tanpa Riau Aceh, Sumareta Utara dan BengkuluRiau Indragiri Hilir, Bengkalis, Kampar dan Kepulauan

RiauJawa Barat dan Jawa Pandeglang, Lebak, Bogor, Sukabumi, Banten dan

Pantai Utara Jawa Tengah

Sagu memiliki beberapa varietas yaitu M. rumpii, M. sagus, M. sylvestris, M.

longispinum, dimana varietas atau jenis sagu tersebut memiliki kadar pati yang

berbeda-beda. Kadar pati terbesar terdapat pada jenis M. rumpii yaitu sebesar 20.65

%. Kandungan pati dan kadar gula jenis-jenis sagu dijelaskan pada Tabel 20.

41

Page 42: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Tabel 20. Kandungan pati, kadar gula dalam empulur serta tingkat rendemen beberapa jenis sagu.

Jenis Sagu Kadar Pati (% WB) Kadar Gula (% WB) Rendemen (%)M. rumpiiM. sagusM. sylvestrisM. longispinum

20.6518.9218.2014.86

1.093.071.083.07

16.1112.6115.261.34

Ket : WB = Wet Basis, yaitu kandungan menurut bahan dasar rendemen Pati , yaitu perbandingan antara berat pati yang dihasilkan dengan berat empulurnya.

PATI TERMODIFIKASI

Pati dapat dihasilkan dari semua jenis umbi-umbian, biji-bijian, empulur batang dan

sebagainya, akan tetapi pemanfaatannya belum optimal. Hal ini dikarenakan masih

terbatasnya pengetahuan akan umbi tersebut, apalagi umbi-umbi minor, dimana tidak

semua orang mengenalnya. Untuk menemukan sumber pati yang optimal perlu

pengetahuan yang lebih jauh mengenai karakteristik umbi-umbi, biji-bijian, empulur batang

penghasil pati. Dalam perdagangan dikenal dua macam pati yaitu pati yang belum

dimodifikasi (native starch) dan pati yang telah dimodifikasi (modified starch). Pati dapat

dimodifikasi untuk menghasilkan sifat-sifat pati yang diinginkan yang berkaitan dengan

produk yang akan dihasilkan. Pati yang telah mengalami modifikasi disebut pati

termodifikasi (modified starch).

Pati asli (native starch) atau pati yang tidak dimodifikasi (unmodified starch) pada

dasarnya memiliki sifat-sifat fisik yang membatasi penggunaannya dalam aplikasi komersil.

Berdasarkan aplikasinya, pati asli memiliki beberapa kelemahan antara lain : mudah

mengalami dekomposisi panas; tingkat retrogradasi yang tinggi; dapat mengalami

sineresis; stabilitas yang rendah pada suhu dan pH rendah, ketidaklarutan, kenaikan

viskositas dan ketidakmampuan untuk mengembang dalam air dingin; serta penampakan

sol pati yang kurang jernih.

Meningkatnya keperluan manusia akan produk yang berasal dari pati, meningkatkan

pendirian industri pati di dunia. Untuk memenuhi kebutuhan ini maka harus dilakukan

pembaharuan-pembaharuan dalam teknologi yang dapat memperkecil atau mengurangi

kelemahan-kelemahan dari pati. Salah satu cara yaitu melakukan modifikasi pati sehingga

terjadinya perubahan sifat fisik dan kimia yang dapat meningkatkan kualitas pati.

A. Pengertian

Menurut Fleche (1985) pati termodifikasi adalah pati yang gugus hidroksilnya telah

diubah melalui suatu reaksi (esterifikasi, eterifikasi atau oksidasi) atau dengan

42

Page 43: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

mengganggu struktur asalnya. Glicksman (1969) mengatakan bahwa pati termodifikasi

yaitu pati yang diberi perlakuan tertentu dengan tujuan untuk menghasilkan sifat yang

lebih baik untuk memperbaiki sifat sebelumnya atau untuk merubah beberapa sifat

lainnya. Perlakuan ini dapat mencakup panggunaan panas, asam, alkali, zat

pengoksidasi atau bahan kimia lainnya yang akan menghasilkan gugus kimia baru dan

atau perubahan bentuk, ukuran serta struktur molekul pati.

Proses modifikasi pati memiliki dua keuntungan yang dilihat dari manfaatnya

Keuntungan pertama yaitu menghasilkan sifat fisik dan kimia pati sesuai dengan

keinginan dan keuntungan yang kedua yaitu menghasilkan sifat fisik dan kimia pati

yang sama dengan pati asli tetapi pemakaiannya yang lebih sedikit sehingga dapat

menekan biaya.

B. Produk-produk Modifikasi Pati

Menurut Oates et, al (2002) produk-produk pati termodifikasi merupakan hasil dari

modifikasi secara fisik, kimia dan turunan-turunan pati. Produk-produk pati yang

dimodifikasi secara kimia yaitu thin boiling starch, dekstrin, pati oksidasi, pati eter, pati

ester, pati cross linked dan pati hasil ikatan silang. Pati termodifikasi secara fisik yaitu

pati pregelatinisasi, pati dengan pemanasan dan sagu mutiara dan tapioka mutiara.

Produk pati hidrolisis dan turunan pati yaitu maltodekstrin, sweeteners (glukosa dan

fruktosa), polyols (sorbitol dan mannitol), asam amino dan asam organik (misalnya

asam sitrit). Secara umum produk produk pati termodifikasi dan turunan pati misalnya

cassava dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.

43

Pati Cassava

Pati pregelatinisasiPati dengan pemanasanSagu mutiara dan tapioka

mutiara

Pati termodifikasi secara fisik

Pati termodifikasi secara kimia

Pati hidrolisis dan turunannya

Thin boiling starchDekstrinPati eterPati esterCross linked starchPati hasil ikatan silang

MaltodekstrinSweeteners (glukosa dan fruktosa)Polyol (Sorbitol dan Mannitol)Asam aminoAsam organik

Page 44: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Gambar.14. Produk pati termodifikasi dan turunannya dari Cassava

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) produk-produk modifikasi pati yaitu thin boiling

starch, pati teroksidasi, pregelatinized starch, cross linked atau cross bonding starch

dan turunan-turunan pati.

Thin Boiling Starch

Pati ini biasanya dibuat dengan cara mengasamkan suspensi pati sampai pH

tertentu, dan memanaskannya pada kondisi suhu tertentu sampai diperoleh derajat

konversi atau modifikasi yang diinginkan. Sebagian dari pati ini terhidrolisis menjadi

dekstrin, maka viskositas larutan menjadi rendah. Setelah derajat konversi yang

diinginkan tercapai, pati termodifikasi tersebut dikeringkan setelah terlebih dahulu

dinetralkan. Kegunaan utama dari Thin boiling starch adalah dalam pembuatan

gypsum wallboard serta sizing tekstil.

Pati Teroksidasi

Pati teroksidasi dibuat dengan cara Thin boiling starch tetapi sebagai pengganti

asam, sebagai bahan pengoksidasi diganti dengan natrium hipoklorit. Pengguna pati

ini adalah industri kertas dengan kualitas tinggi.

Pregelatinized Starch

Pati ini dibuat dengan cara memasak pati, mengeringkannya dengan cara

menggiling lewat rol-rol yang dipanaskan. Jika pati ini terkena air maka dengan mudah

akan larut tanpa memasaknya kembali. Dalam industri kertas, pati ini digunakan

sebagai makanan instant, serta sebagai pengontrol terhadap viskositas lumpur

pengeboran dalam pengeboran minyak bumi.

Cross Linked atau Cross Bonding Starch

Pada pati ini, pati mengalami perlakuan kimiawi dengan berbagai macam bahan

kimia misalnya boraks, epikloridin, fosfor oksiklorida, sejumlah senyawa fosfor lain

aldehid dan dialdehida serta berbagai pereaksi lain yang kurang penting. Adanya

perlakuan kimia ini dapat menambah kekuatan butir-butir pati sehingga tidak mudah

44

Page 45: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

lumer serta meningkatkan suhu gelatinisasi. Cross Linked banyak digunakan sebagai

pie filling, pengalengan sop, gravy dan saus. Kegunaannya dalam penyiapan pangan

yang lain adalah untuk pembuatan makanan bayi dan salad dressing. Kegunaannya di

luar pangan sangat beraneka regam, termasuk di dalamnya memberi sifat kedap air

pada kotak-kotak kardus, sizing tekstil dan kertas serta dalam pembuatan pasta

tertentu untuk kepentingan percetakan, pembuatan plester dan lem, lumpur

pengeboran minyak bumi, cat dan lain-lain.

Turunan-turunan Pati

Turunan pati (starch derivative) adalah semua pati yang termodifikasi secara

kimiawi, yaitu yang rantai glukosanya telah rusak atau terputus. Salah satu tujuan

derivatisasi adalah untuk meningkatkan stabilitas dispersi koloid dari pati,

menyesuaikan sifat-sifat koloid sesuai dengan aplikasi. Turunan pati dibuat untuk

kepentingan industri, yaitu bila produk-produk yang dihasilkannya memilki sifat-sifat

fisik dan kimia yang memerlukan perlakuan khusus.

Turunan-turunan pati yang banyak digunakan adalah pati hidroksialkil dan

pengganti-penggantinya yaitu pati hidroksietil dan hidroksipropil. Pati ini memiliki suhu

gelatinisasi rendah, mudah lumer dan terdispersi, memberikan sifat kohesi dan

kejernihan pasta yang dihasilkannya serta menekan kecenderungan retrogradasi. Pati

hidroksialkil banyak digunakan sebagai surface sizing pada industri kertas, paper

coating, wrapsizing, finishing dan printing serta untuk menganji benang. Dalam industri

pangan pati ini sebagai pie filling, salad dressing dan pengental.

Turunan turunan pati lain yang sudah dikenal yaitu dekstrin. Dekstrin adalah

produk hidrolisa zat pati, berbentuk zat amorf berwarna putih sampai kekuningan.

Prinsip pembuatan dekstrin adalah memotong rantai panjang pati dengan katalis asam

atau enzim menjadi molekul-molekul yang berantai lebih pendek dengan jumlah unit

glukosa dibawah sepuluh. Dalam industri pangan dekstrin digunakan untuk

meningkatkan tekstur bahan pangan. Dekstrin memiliki kemampuan untuk membentuk

lapisan, contohnya pelapisan kacang dan coklat untuk mencegah migrasi minyak.

Selain itu dekstrin juga digunakan untuk meningkatkan kerenyahan.

Dekstrin merupakan salah satu bentuk turunan pati hasil dari modifikasi pati.

Rantai-rantai dekstrin sangat kecil karena telah dihidrolisis, baik secara asam maupun

enzimatis. Penggunaan dekstrin sangat luas dalam dunia perindustrian. Pada industri

kertas, dekstrin berfungsi sebagai pelapis dan pembentuk permukaan kertas yang

halus, mempunyai daya rekat yang baik. Dalam industri tekstil, dekstrin digunakan

45

Page 46: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

sebagai pengganti pati. Dalam industri farmasi sebagai bahan pembawa (carrier) obat

dalam pembuatan tablet yang mudah larut dalam air (liur) bila tablet tersebut dimakan.

High Fructose Syrup (HFS) yang merupakan salah satu produk turunan pati

adalah sirup dekstrosa yang dihasilkan melalui pengenceran, dekstrinasi dan

sakarifikasi pati memakai katalisator sistem enzim. Kandungan dekstrosa di dalam

sirup yang akan diolah sebaiknya tidak kurang dari 93 % berat kering. HFS merupakan

larutan pekat (sirup) dengan derajat kemurnian yang amat tinggi, bebas dari ion-ion

logam maupun ion-ion beracun lainnya. Tabel 21 akan menampilkan sifat fisik dan

kimia dari HFS.

HFS mempunyai kelebihan yaitu : (1) lebih menekankan rasa buah karena

hadirnya fruktosa dalam komposisi HFS, terutama sangat terasa pada minuman-

minuman rasa buah sitrun (2) Tidak terjadi perubahan-perubahan komposisi

kandungan gula sehingga perubahan rasa akibat inversi yang terjadi pada minuman-

minuman yang menggunakan sukrosa tidak terjadi (3) HFS dijual dalam bentuk cairan

sehingga pengolahan pendahuluan dan pelarutab tidak diperlukan lagi (4) Campuran

HFS dan sakarin dapat menaikkan kadar kemanisan larutan karena efek sinergisme,

disamping itu dapat menetralkan rasa pahit yang sering timbul pada larutan 100%

sakarin.

Tabel 21. Sifat Fisik dan Kimia HFS

Sifat Fisik dan Kimia KomposisiKandungan bahan kering 71%pH 4,5Warna Maks 35 RBU (maks 0,003 CIRF)Kandungan Karbohidrat 99,95 % bahan keringKadar abu 0,05Kemanisan pada konsentrasi 15 % bahan kering

Sama dengan sukrosa

DE 96Dekstrosa 17-53 %Fruktosa 80-42 %Oligosakarida 3-5 %Ion-ion logam 0Standar bakteriologi sama dengan gula cair sesuai dengan American Bottlers AssociationBakteri Mesophilik Maks 200/10 gRagi Maks 20/10 gKapang Maks 10/10 g Sumber : Tjokroadikoesoemo, 1986

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) kegunaan HFS yaitu sebagai pemanis dan

karena sifat-sifat kimia, fisika, kadar kemanisan dan stabilitas rasanya, maka HFS

46

Page 47: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

makin banyak dimanfaatkan di dalam industri, terutama industri-industri minuman

ringan berkarbon atau tidak berkarbon, sirup, es krim, soda fontain, toppings,

pengalengan buah-buahan, jam, selai, roti, kue-kue, permen dan sebagainya.

Selain yang telah dijelaskan diatas, pati dapat diturunkan menjadi produk-produk

lain misalnya sorbitol. Sorbitol menurut Bolen dan Mc Cracken, 1990 di dalam Purba

dkk (1993) yaitu gula alkohol yang mempunyai potensial dan dapat diproduksi secara

enzimatik dengan mengkonversi glukosa atau fruktosa. Sorbitol pertama kali

ditemukan pada buah tanaman hutan daerah subtropik yaitu Pyrus aucuparia atau

Sorbus aucaparia (keluarga Roseceae). Sorbitol terdapat secara luas di alam,

terutama dalam ganggang/rumput laut, di dalam buah jenis berry, buah-buahan jenis

buni dan juga pada apel, pear serta plum (sudarmadji, 1982). Dalam buah apel sorbitol

terbukti mempunyai peranan besar sebagai pengganti karbohidrat dan selama

penyimpanan pada temperatur rendah, dapat dibuktikan bahwa fruktosa diubah

menjadi sorbitol. Bahan pemanis sorbitol yang dikenal dengan nama resmi D-sorbitol,

mempunyai nama-nama lain seperti D-glucitol, sorbit, sorbol, sorbicolon, sorbo,

sorbostyl, nivitin, cholaxine, karion, sionit, sionon, sorbilande, diakarmon dan nama-

nama lain sebagai merek dagang (Sudarmadji, 1982). Struktur kimia sorbitol

ditampilkan pada Gambar 15.

CH2OH

H C OH

OH C H

H C OH

H C OH

CH2OH

Gambar 15. Struktur kimiawi Sorbitol

Sudarmadji (1982) menjelaskan bahwa kristal sorbitol mengandung 0,5 atau 1

molekul H2O. Kemanisannya antara 0,5-0,6 kali tingkat rasa manis gula tebu.

Kandungan kalori pangan sorbitol adalah 3,994 kkal setiap gram yang setara dengan

47

Page 48: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

kalori gula tebu yaitu 3,940 kkal setiap gramnya. Sorbitol dapat larut dalam air (sampai

83 %), juga larut dalam alkohol panas dan sedikit larut dalam alkohol dingin.

Sorbitol sangat stabil terhadap asam, enzim dan terhadap suhu sampai 140 oC,

diproduksi dalam bentuk yang berbeda-beda untuk penjualan ke setiap pabrik gula.

Sifat kristalin lainnya yaitu berwarna putih, tidak menguap, berbentuk bubuk dengan

kecenderungan untuk menyerap air dari udara. Pada konsentrasi yang sama, sorbitol

lebih kental daripada gliserol, tetapi kurang kental terhadap sirup glukosa. Larutan-

larutan sorbitol bersifat nertal. Sorbitol seperti dekstrosa, menghasilkan rasa dingin

pada lidah, hasil-hasil yang bervariasi dapat diperoleh dengan mengubah tingkat

konsentrasinya (Purba, dkk.1993)

Sorbitol disintesa dengan cara mereduksi D-fruktosa dan D-glukosa dengan

bantuan enzim L-iditol (iditol) dehidrogenase yang mengkatalisis reaksi bolak balik dari

sorbitol menjadi fruktosa. Enzim aldosa reduktase mengkatalisis reduksi glukosa

menjadi sorbitol. Kedua enzim dihasilkan dari mikroba yang meliputi khamir dan

bakteri. Khamir dan bakteri yang telah dikenal sebagai penghasil sorbitol adalah

Candida boidinii dan Zymomonas mobilis. Khamir yang menghasilkan sorbitol ini

dikenal dengan nama khamir methanol. Penggunaan methanol oleh khamir ini adalah

sebagai induser untuk sintesa enzim-enzim methanol oksidatif yang mereduksi NAD +

untuk menghasilkan NADH. NADH ini digunakan oleh khamir sebagai sumber energi

untuk mereduksi glukosa menjadi sorbitol (Purba, dkk 1993). Reaksi biosintesa

sorbitol oleh khamir ditampilkan pada Gambar 16.

Glukosa + NADH aldosa reduktase Sorbitol + NAD+

Fruktosa + NADH iditol dehidrogenase Sorbitol + NAD+

Gambar 16. Biosintesa Sorbitol oleh khamir

Produk turunan pati lainnya yaitu manitol. Manitol merupakan polihidrat alkohol

(gula alkohol) yang merupakan turunan karbohidrat dan hanya mengandung grup

hidroksil sebagai grup fungsional. Menurut Fennema (1985) fungsi spesifik gula

alkohol yaitu untuk mengontrol viskositas dan kristalisasi. D-manitol adalah

monosakarida yang mudah larut dalam air. Penambahan manitol pada medium dapat

mengubah osmolaritas medium sehingga terjadi pengaturan perpindahan zat-zat

makanan. Lebih dari 60 % manitol yang terbentuk adalah berasal dari sintesa lansung

dari glukosa dengan jalur :

48

Page 49: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Glikosa Hexosa phosphate Manitol

Harga manitol saat sekarang ini sangat mahal dikarenakan biaya produksi yang

tinggi terutama pada proses skala besar. Hal ini dikarenakan manitol telah terbukti

lebih efisien dalam merangsang pertumbuhan jumlah tunas baru pada kultur jaringan.

CH2OH

OH C H

OH C H

H C OH

H C OH

CH2OH

Gambar 17. Struktur Kimia Manitol

C. Metoda Modifikasi Pati

Modifikasi pati dapat dilakukan dengan beberapa metode. Hal ini dilakukan

berdasarkan produk yang diinginkan. Setiap metode menghasilkan produk tersendiri

yang memiliki sifat-sifat dan fungsi yang berbeda. Beberapa metoda yang dapat

memodifikasi pati antara lain modifikasi dengan pemuliaan tanaman, konversi dengan

hidrolisis, cross linking, derivatisasi secara kimia, merubah menjadi sirup dan gula dan

perubahan sifat-sifat fisik. Modifikasi yang biasa dilakukan adalah hidrolisa asam,

oksidasi, substitusi dan ikatan silang.

Hidrolisa asam

Hidrolisa asam merupakan metode modifikasi yang pertama dilakukan. Pada

metode ini, suspensi pati dalam air dipanaskan dibawah suhu gelatinisasi. Sewaktu

49

Page 50: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

suhu dinaikkan, suspensi pati dihidrolisa dengan penambahan asam mineral encer.

Hidrolisa dihentikan setelah dicapai kekentalan yang diinginkan.

Pati termodifikasi asam memiliki viskositas pasta panas yang lebih rendah,

kecenderungan retrogradasi lebih besar, rasio viskositas pasta pati dingin dari pasta

pati panas lebih rendah, granula yang mengembang selama gelatinisasi dalam air

panas lebih rendah, peningkatan stabilitas dalam air hangat dibawah suhu gelatinisasi

dan bilangan alkali lebih tinggi. Pada proses hidrolisa asam juga terjadi pelemahan

struktur granula pati, sehingga dapat merubah kekentalannya. Pati yang dihasilkan

dari metode ini banyak digunakan dalam industri kertas, tekstil dan perekat, pada

industri makanan digunakan untuk pembuatan “gum candy” (Smith, 1992).

Berdasarkan surat kabar harian Pikiran Rakyat hari Kamis 15 Juli 2004,

diberitakan bahwa pati termodifikasi dengan hidrolisa asam klorida menghasilkan pati

yang strukturnya lebih renggang, sehingga air lebih mudah menguap pada waktu

pengeringan. Struktur pati yang agak rapat akan lebih tinggi daya ikat airnya, selain itu

terjadi pemutusan ikatan hidrogen pada rantai linear dan berkurangnya daerah amorf

yang mudah dimasuki air. Berdasarkan penelitian pada beras yang dimodifikasi

dengan asam klorida menunjukkan bahwa kadar air lebih rendah dibandingkan pati

yang belum mengalami modifikasi. Kadar abunya cenderung meningkat. Kandungan

protein dan lemaknya cenderung menurun dan kadar pati yang dihasilkan dari

modifikasi hidrolisis dengan asam klorida memberikan hasil yang meningkat dari pati

asli yang belum dimodifikasi.

Kelemahan dari metode hidolisa asam ini yaitu apabila dilakukan terhadap pati

dengan kandungan air terbatas, maka akan diperoleh fraksi yang lebih kecil yang

disebut dekstrin. Hal yang harus diperhatikan dalam melakukan modifikasi dengan

cara hidrolisa asam yaitu pengaruh suhu. Berdasarkan hasil penelitian bahwa reaksi

dengan asam dapat dipercepat dengan meningkatkan suhu. Pengaruh peningkatan

suhu ini menyebabkan penggunaan asam dengan konsentrasi yang lebih rendah dan

waktu yang lebih singkat (Radley, 1985).

Hidrolisa Enzim

Metode hidrolisa enzimatik hampir sama dengan hidrolisa asam. Perbedaannya,

pada metode ini asam diganti dengan enzim. Menurut Tjokroadikoesoemo (1986)

terdapat tiga jenis enzim yang umum dipakai untuk hidrolisa pati.

Pembagian enzim ini ditinjau dari segi kepentingan industri pengolahan pati.

Ketiga enzim tersebut yaitu :

50

Page 51: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

a. Alfa-amilase adalah endo-enzim yang bekerja memutuskan ikatan -1,4 secara

acak di bagian dalam molekul baik pada amilosa maupun amilopektin.

b. Beta-amilase adalah suatu ekso enzim yang memotong pati menjadi gugus-gugus

maltosa melalui ujung yang tidak mereduksi. Winarno (1989) menjelaskan ada

tidaknya sifat preduksi dari suatu molekul gula ditentukan oleh ada tidaknya gugus

hidroksil (OH) bebas yang reaktif. Gugus hidroksil reaktif pada glukosa terletak

pada karbon nomor satu. Berbeda dengan -amilase, -amilase tidak dapat

memotong rantai di luar percabangan -1,6. Amilosa akan dipotong-potong

secara sempurna menjadi maltosa, sedangkan amilopektin tetap dalam keadaan

semula.

c. Amiloglukosidase terutama memutuskan rantai molekul maltosa menjadi molekul-

molekul glukosa bebas. Enzim ini dapat memutuskan ikatan -1,4 dan -1,6

dalam rantai yang lebih panjang sehingga dihasilkan molekul-molekul glukosa

bebas.

Oksidasi

Pati dapat dioksidasi dengan aktivitas dari beberapa zat pengoksidasi seperti

larutan asam, larutan netral atau larutan alkali. Jenis oksidan yang sering digunakan

yaitu natrium hipoklorit. Pati teroksidasi dipergunakan dalam industri makanan. Pada

proses oksidasi ini terjadi pemecahan rantai molekul pati secara acak. Salah satu

bentuk oksidasi pati adalah pemucatan dengan menggunakan natrium hipoklorit.

Proses oksidasi adalah memasukkan gugus karboksil dan atau gugus karbonil ke

dalam rantai lurus maupun rantai cabang dari molekul pati, sehingga membuka

struktur cincin glukosa dan menekuknya melalui pengguntingan rantai molekul.

Metode ini menyebabkan pati berubah, antara lain kekentalannya menurun, hilangnya

sebagian sifat gel, rendahnya retrogradasi dan tingginya daya dispersi. Pada metode

oksidasi, reaksi dipengaruhi oleh beberapa parameter yaitu konsentrasi oksidan, pH

dan suhu. Radley (1976) melaporkan bahwa modifikasi oksidan dapat dilakukan pada

suhu berkisar 30-35 oC dan pada pH 10-13 dengan hipoklorit dan antara 2-12 dengan

menggunakan hipoklorit atau asam hipoklorit

Substitusi

Metode subsitusi dilakukan pada pati yang mengandung kadar amilosa tinggi,

karena pencapaian suhu gelatinisasi sangat lama, sehingga pemakaian dalam

pembuatan produk makanan terbatas. Untuk mengatasi hal ini maka dilakukan

51

Page 52: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

substitusi anion ke seluruh granula. Modifikasi metode ini menyebabkan sifat

kepolarannya berubah dan kejernihan pastanya meningkat. Kelebihan dari pati ini

yaitu terjadinya peningkatan kestabilan terhadap pembekuan.

Ikatan Silang

Modifikasi dengan ikatan silang dilakukan, mengingat amilopektin mempunyai

rantai bercabang, dan gugus hidroksilnya lebih sulit untuk berikatan. Dikarenakan hal

tersebut maka amilopektin mudah mengalami gelatinisasi, tetapi kekentalannya tidak

stabil. Granula yang membengkak mudah pecah akibat pemanasan yang lama.

Pereaksi yang digunakan dalam modifikasi ini yaitu polifungsional. Pereaksi yang

sering digunakan yaitu fosfor oksiklorida dan natrium trimeta fosfat. Pati yang

termodifikasi dengan cara ini granulanya menjadi lebih kuat, yang menyebabkan sifat

pengerasannya meningkat.

D. Aplikasi Pati Termodifikasi pada Dunia Perindustrian (Industri Kertas, Industri Tekstil, Industri Farmasi, Industri Makanan dan lainnya)

Pati termodifikasi sangat luas pemakaiannya dalam dunia perindustrian, yang

dapat meningkatkan nilai tambah dari produk yang dihasilkan. Secara umum jenis-

jenis pati termodifikasi dan aplikasinya pada industri terlihat pada Table 22.

Tabel 22. aplikasi pati termodifikasi

Jenis pati modifikasi AplikasiThin Boilling Starch(dekstrin putih dan dekstrin kuning)

Industri Tekstil

Oxidised starch and cationic starch Industri kertasStarch ester (Substitusi starch) Industri makanan seperti bahan

pengisi, stabilizer, pengental.

Dari tabel diatas dapat dijelaskan bahwa aplikasi pati modifikasi sangat besar

dalam perindustrian baik industri tekstil, kertas maupun makanan.

a. Industri tekstil

Tekstil merupakan kebutuhan sandang bagi kehidupan manusia. Untuk

memenuhi keinginan manusia akan kebutuhan tekstil maka industri tekstil

melakukan strategi. Strategi tersebut diantaranya menghasilkan produk yang

diinginkan konsumen, tetapi berusaha bekerja secara efisien dan efektif. Produk

yang dihasilkan dari modifikasi pati, saat sekarang ini telah digunakan pada

industri tekstil guna mendapatkan hasil yang diinginkan. Tabel dibawah ini akan

52

Page 53: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

dijelaskan aplikasi modifikasi pati pada industri tekstil dengan nama dagang

tertentu.

Tabel 23. Aplikasi pati termodifikasi pada industri tekstil

Nama Dagang AplikasiTexanil 40 Pati ketidakstabilan tinggi untuk pembuatan katun terakhir

dan tenunan yang bagusTexanil 90 Pati dengan ketidakstabilan tinggi untuk penyelesaian akhir

tenunan dan penanganan kain licinAniloasize Pati esterifikasi, yang dugunakan untuk sizing tekstil yang

khusus seperti Terry-TowelsEthanil 10/20/90 Pati Hidroksietil untuk sizing tekstilSizaning -Ultra untuk pemintalan benangSize Master untuk sizing kain katun dengan tingkat harga yang rendah

Pati yang dimodifikasi secara asam menghasilkan thin boiling starch, dimana

penggunaannya pada industri tekstil yaitu untuk melenturkan serat-serat pada

kain, menambah kekuatan kain sehingga tidak menimbulkan kerusakan akibat

goresan pada saat penenunan. Hasil modifikasi pati yang menghasilkan

perbedaan kestabilan pasta dapat digunakan untuk benang dengan tipe yang

spesifik. Pati dengan kestabilan tinggi digunakan untuk benang yang berat

sedangkan pati dengan kestabilan tinggi digunakan untuk menghasilkan benang

yang rendah. Berat ringannya benang yang dihasilkan tergantung dari jenis kain

yang akan dibuat. Benang yang berat biasanya dipakai untuk membuat kain

dengan kekuatannya tinggi sedangkan benang yang ringan untuk menghasilkan

kain yang kekuatan dan daya tariknya rendah.

Pati oksidasi pada industri tekstil digunakan sebagai penambah daya gosok

pada benang. Saat sekarang ini dikarenakan jarangnya penghasil pati oksidasi

untuk mengantisipasi kekurangan pati oksidasi maka umumnya industri tekstil

menggunakan polimer sintetik untuk meningkatkan daya gosok pada benang. Pati

kationik, pada industri tekstil digunakan sabagai pelentur serat-serat kain dan

menghasilkan daya serap minyak yang baik. Pada industri tekstil, pati ester dapat

meningkatkan kebersihan dan kemurnian benang katun.

b. Industri Kertas

Kertas sangat berguna dalam hal pemenuhan kebutuhan manusia. Fungsi

kertas sangat beraneka ragam tergantung dari jenis kertasnya. Untuk

53

Page 54: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

menghasilkan jenis kertas yang beraneka ragam maka diperlukan juga bahan

baku dan bahan pembantu khusus yang memiliki spesifikasi tertentu. Sifat pati asli

dapat dimodifikasi untuk menghasilkan spesifikasi yang diinginkan. Aplikasi pati

termodifikasi pada industri kertas disertai dengan nama dagang dari pati

modifikasi yang digunakan akan ditampilkan pada Tabel 24.

Tabel 24. Aplikasi pati termodifikasi pada industri kertas dan nama dagangnya

Nama Dagang AplikasiAnilox-40 Dihasilkan dari pati aksidasi untuk coating dan sizing

permukaan kertasCatonil-B/200/300/400 Pati kationik sebagai zat pengering dan zat aditifPaprilose pati dengan viskositas rendah untuk coating dan

sizing permukaan kertasAnilocol 375 pati yang dimodifikasi dengan air dingin untuk

laminasi karungAniloteric-210 sebagai zat aditifAniloze-90 pati esterifikasi untuk coating dan sizing kertas

khususUltranil Pati yang mengalami pembengkakan digunakan

untuk pengeringSpraynil untuk meningkatkan dan mempertahankan sifai fisik

kertas

Pada industri kertas, thin boiling starch berfungsi sebagai penambah kekuatan

dari kraft linerboard, sebagai pemucat pada papan dan dapat mempermudah

proses pelekukan papan sehingga rata-rata produksi dapat ditingkatkan. Pati

oksidasi bertindak sebagai pelapis bahan pengikat untuk mengikat pigmen warna,

menambah kekuatan permukaan kertas dan dapat meningkatkan daya serap tinta

sehingga dihasilkan kertas dengan penahan tinta yang baik, pati oksidasi juga

digunakan pada pembuatan willboard dan ubin untuk langit-langit rumah. Pati

kationik digunakan sebagai sizing kertas. Pati ester, khususnya pati posphat

digunakan sebagai penambah penetrasi tinta pada kertas seperti kain katun juga

sebagai zat pengental pada printing tekstil.

c. Industri farmasi

Obat-obatan merupakan kebutuhan yang penting bagi kelangsungan hidup

manusia. Di Indonesia ketergantungan bahan baku obat dan bahan bantu obat

terhadap produk impor masih sangat tinggi, yaitu mencapai 90%. Hal ini

mengakibatkan harga produk industri farmasi berupa obat-obatan menjadi sangat

54

Page 55: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

mahal. Padahal pemerintah telah meluncurkan program "Indonesia Sehat 2010",

sementara obat merupakan faktor dominan untuk kesuksesan program tersebut

dan negara Indonesia dikenal sebagai negara kaya dengan sumber bahan baku

hayati dan mineral. Bahan-bahan itu potensial untuk dijadikan sebagai bahan aktif

dan bahan bantu di industri obat/farmasi.

Salah satu sumber hayati yang mempunyai prospek untuk dikembangkan

adalah pati-patian. Indonesia sangat kaya akan jenis tanaman penghasil pati-

patian, seperti singkong, sagu, garut, iles-iles, sukun, ganyol, jagung dan lain-lain.

Dikenal dua jenis pati yang sering digunakan di industri farmasi yaitu pati alami

dan pati termodifikasi. Pati dalam bentuk alami (native starch) adalah pati yang

dihasilkan dari sumber umbi-umbian dan belum mengalami perubahan sifat fisik

dan kimia atau diolah secara kimia-fisik. Pati ini banyak digunakan di industri

farmasi sebagai bahan pengisi (filler) dan pengikat (binder) dalam pembuatan

tablet, pil dan kapsul. Penggunaan pati ini mempunyai dua keterbatasan besar

dalam membentuk tablet yang baik, yaitu tidak memunyai sifat fluiditas (daya alir)

dan kompresibilitas. Oleh karena itu pati jenis ini belum banyak dipakai dalam

formula tablet cetak langsung. Untuk memperbaiki atau meningkatkan kedua sifat

tersebut di atas telah banyak dilakukan penelitian metode modifikasi pati.

Pati yang dihasilkan dari modifikasi pati untuk farmasi yaitu pati

terpragelatinasi dapat dibuat melalui dua cara yaitu metode pragelatinasi utuh

(Fully Pregelatized) dan metode pragelatinasi parsial/sebagian (Partially

Pregelatinized). Banyak keuntungan penggunaan pati pragelatinasi pada industri

farmasi yaitu sebagai bahan bantu pembuatan tablet cetak langsung antara lain

mempunyai aliran fluida yang baik, mempunyai kapasitas dilusi tinggi, bersifat

swalubrikasi, memiliki kemampuan sebagai penghancur tablet, dan dapat

mempercepat kecepatan pelepasan zat aktif yang sukar larut dalam air.

d. Industri Makanan dan lainnya

Selain industri tekstil dan industri kertas, masih banyak industri-industri lain

yang membutuhkan pati modifikasi seperti industri makanan. Penggunaan pati

modifikasi dalam rangka menghasilkan produk makanan yang memiliki sifat-sifat

tertentu sesuai dengan kebutuhan. Tabel dibawah ini menyajikan nama dagang

pati termodifikasi dan aplikasinya pada industri makanan dan lainnya.

55

Page 56: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Tabel 25. Nama dagang dan aplikasi pati modifikasi pada industri makanan dan

lainnya.

Nama Dagang AplikasiAnilogel Pati modifikasi yang digunakan untuk pembawa elektrolit

dalam sel keringAnilogel C Pati yang dikonversi secara fisik untuk betere mobilCandynil Pati modifikasi untuk gum jellyPregenil-XT pati yang dimodifikasi untuk industri makanan

Thin boiling starch dapat meningkatkan citarasa makanan dimana pati

yang dimodifikasi secara asam dilarutkan dengan gula, sirup jagung dan air

sehingga dapat meningkatkan konsentrasi pasta, selain itu memberikan sifat

adhesi yang baik pada makanan. Kegunaan dari pati ester yaitu bertindak sebagai

emulsifier dan stabilizer yang baik.

i. Gula

Gula adalah bentuk dari karbohidrat. Jenis gula yang paling sering digunakan adalah

kristal sukrosa padat. Gula digunakan untuk merubah rasa dan keadaan makanan atau

minuman. Gula sederhana seperti glukosa (yang diproduksi dari sukrosa dengan enzim

atau hidrolisis asam) menyimpan energi yang akan digunakan oleh sel.

Gula Tebu

Pertama tama bahan mentah dihancurkan dan diperas, sarinya dikumpulkan dan

disaring, cairan yang terbentuk kemudian ditambahkan bahan tambahan (biasanya

digunakan kalsium oksida) untuk menghilangkan ketidakmurnian, campuran tersebut

kemudian dimurnikan dengan belerang dioksida. Campuran yang terbentuk kemudian

dididihkan, endapan dan sampah yang mengambang kemudian dapat dipisahkan. Setelah

cukup murni, cairan didinginkan dan dikristalkan (biasanya sambil diaduk) untuk

memproduksi gula yang dapat dituang ke cetakan. Sebuah mesin sentrifugal juga dapat

digunakan pada proses kristalisasi.

Gula Bit

Setelah dicuci, bit kemudian di potong potong dan gulanya kemudian diekstraksi

dengan air panas pada sebuah diffuse. Pemurnian kemudian ditangani dengan

menambahkan larutan kalsium oksida dan karbon dioksida. Setelah penyaringan

campuran yang terbentuk lalu dididihkan hingga kandungan air yang tersisa hanya tinggal

30% saja. Gula kemudian diekstraksi dengan kristalisasi terkontrol. Kristal gula pertama

56

Page 57: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

tama dipisahkan dengan mesin sentrifugal dan cairan yang tersisa digunakan untuk

tambahan pada proses kristalisasi selanjutnya. Ampas yang tersisa (dimana sudah tidak

bisa lagi diambil gula darinya) digunakan untuk makanan ternak dan dengan itu

terbentuklah gula putih yang kemudian disaring ke dalam tingkat kualitas tertentu untuk

kemudian dijual.

Gula Merah (Gula jawa)

Istilah gula merah biasanya diasosiasikan dengan segala jenis gula yang dibuat dari

nira, yaitu cairan yang dikeluarkan dari bunga pohon dari keluarga palma, seperti kelapa,

aren, dan siwalan. Secara umum cara pengambilan cairan ini sebagai berikut.

Bunga (mayang) yang belum mekar diikat kuat (kadang-kadang dipres dengan

dua batang kayu) pada bagian pangkalnya sehingga proses pemekaran bunga

menjadi terhambat. Sari makanan yang seharusnya dipakai untuk pemekaran

bunga menumpuk menjadi cairan gula. Mayang membengkak.

Setelah proses pembengkakan berhenti, batang mayang diiris-iris untuk

mengeluarkan cairan gula secara bertahap. Cairan biasanya ditampung dengan

timba yang terbuat dari daun pohon palma tersebut.

Cairan yang ditampung diambil secara bertahap, biasanya 2-3 kali. Cairan ini

kemudian dipanaskan dengan api sampai kental. Setelah benar-benar kental,

cairan dituangkan ke mangkok-mangkok yang terbuat dari daun palma dan siap

dipasarkan. Gula merah sebagian besar dipakai sebagai bahan baku kecap

manis.

Gula aren berasal dari nira (cairan manis) yang berasal dari tandan bunga jantan

pohon enau dikumpulkan terlebih dahulu dalam sebuah bumbung bambu. Untuk

mencegah nira mengalami peragian dan nira yang telah mengalami fermentasi tidak bisa

dibuat gula, maka kedalam bumbung bambu tersebut ditambahkan laru atau kawao yang

berfungsi sebagai pengawet alami.

Setelah jumlahnya cukup, nira digodok diatas tungku dalam sebuah wajan besar. Kayu

terbaik untuk memasak gula aren berasal dari kayu aren yang sudah tua. Karena kalori ini

lebih tinggi dari kayu bakar biasa maka proses memasaknya juga lebih cepat. Sekalipun

demikian, api tidak boleh terlalu besar sampai masuk ke dalam wajan dan menjilat serta

membakar gula yang sedang dimasak. Kalau ini terjadi gula akan hangus, rasanya akan

pahit dan warnanya pun menjadi hitam.

57

Page 58: 1. karbohidrat

Komoditas sumber karbohidrat

Gula aren sudah terbentuk bila nira menjadi pekat, berat ketika diaduk dan kalau

diciduk dari wajan dan dituangkan kembali adukan akan putus-putus. Kalau dituangkan

kedalam air dingin, cairan pekat ini akan membentuk benang yang tidak putus-putus.

Kalau sudah begitu, adonan diangkat dari tungku dan dicetak.

58