TUGAS TERSTRUKTUR

PENGETAHUAN BAHAN PANGAN

GRANULA PATI

DISUSUN OLEH:

NAMA : YULI ASTUTI

NIM : A1M012019

PRODI : ILMU & TEKNOLOGI PANGAN

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

PURWOKERTO

2013

GRANULA PATI

1. JAGUNG (Zea mays)

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%.

Granula pati jagung menunjukkan sifat birefringence, yaitu sifat granula pati

yang dapat mereflesikan cahaya terpolarisasi, sehingga dibawah mikroskop polarisasi

membentuk bidang warna hitam-putih. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, terlihat

bentuk dan sifat birefringence tepung jagung nikstamal antar perlakuan menunjukkanm

penampakan yang hampir sama.

Sifat birefringence adalah sifat granula pati yang dapat merefleksi cahaya

terpolarisasi sehingga di bawah mikroskop polarisasi membentuk bidang berwarna

biru dan kuning. Warna biru dan kuning pada permukaan granula pati disebabkan

oleh adanya perbedaan indeks refraktif yang dipengaruhi oleh struktur molekuler

amilosa dalam pati. Bentuk heliks dari amilosa dapat menyerap sebagian cahaya yang

melewati granula pati. Bentuk granula merupakan ciri khas dari masing-masing pati.

mengemukakan bahwa tidak ada hubungan yang nyata antara gelatinisasi dengan

ukuran granula pati, tetapi suhu gelatinisasi mempunyai hubungan dengan

kekompakan granula, kadar amilosa, dan amilopektin.

Granula pati jagung mempunyai ukuran berkisar antara 20 120 m. dan

berbentuk oval polyhedral dengan diameter 6 - 30 m. Granula pati jagung memiliki

ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan ukuran granula padi dan gandum yang

berkisar 3-8 m dan Sifat mikroskopis dari granula pati dapat digunakan untuk

mengidentifikasi sumber patinya sebab pati yang terdapat dalam jaringan tumbuhan

mempunyai bentuk dan ukuran yang khas dan beraneka ragam. Granula pati yang

lebih kecil akan memperlihatkan ketahanan yang lebih kecil terhadap perlakuan panas

dan air dibanding granula yang besar. Pengamatan dengan DSC pada berbagai ukuran

granula memperlihatkan nilai entalpi dan kisaran suhu gelatinisasi yang lebih rendah

dari ukuran granula yang lebih besar

Dibanding sumber pati lain, jagung mempunyai beragam jenis pati, mulai dari

amilopektin rendah sampai tinggi. Jagung dapat digolongkan menjadi empat jenis

berdasarkan sifat patinya, yaitu jenis normal mengandung 74- 76% amilopektin dan

24-26% amilosa, jenis waxy mengandung 99% amilopektin, jenis amilomaize

mengandung 20% amilopektin atau 40-70% amilosa, dan jagung manis mengandung

sejumlah sukrosa di samping pati. Jagung normal mengandung 15,3-25,1% amilosa,

jagung jenis waxy hampir tidak beramilosa, jagung amilomize mengandung 42,6-

67,8% amilosa, jagung manis mengandung 22,8% amilosa.

Bahan yang mengandung amilosa tinggi jika direbus amilosanya terekstrak

oleh air panas sehingga terlihat warna putih seperti susu. Amilopektin berpengaruh

terhadap sifat sensoris jagung terutama tekstur. Pada prinsipnya, semakin tinggi

kandungan amilopektin maka tekstur jagung semakin lunak, pulen dan enak.

Perbedaan antara mi jagung dengan mi terigu adalah komponen pembentuk tekstur

mi. Pembentuk tekstur yang elastis dan kompak pada mi terigu adalah gluten.

Adanya gluten pada tepung terigu menyebabkan terbentuknya tekstur yang

elastis dan kompak setelah tepung terigu ditambahkan air, sehingga adonan tersebut

dapat dibentuk menjadi lembaran. Hal tersebut tidak dapat terjadi ketika tepung

jagung ditambahkan air, sehingga dibutuhkan bahan atau proses tertentu agar

terbentuk adonan yang memiliki tekstur elastis dan kompak.

2. KENTANG (Solanum tuberosum L.)

Kentang (Solanum Tuberosum) merupakan umbi dari bagian batang tanaman.

Kentang merupakan tanaman berbentuk semak/herba. Secara kimia, umbi kentang

banyak mengandung air. Pati yang dihasilkan memiliki sifat yang berbeda-beda

tergantung dari jenis patinya. Granula pati kentang adalah yang terbesar ukurannya

di antara pati pati komersial, yaitu antara 5 100 m. Bentuknya kentang adalah

bulat telur, granulanya mempunyai hilum terletak di dekat ujung, dan suhu

gelatinisasinya 58-66oC. Pati yang telah dimasak memiliki ciri khas rasa netral,

kejernihan yang tinggi, kekuatan mengikat yang tinggi, tekstur baik dan

kecenderungan minim terjadinya busa atau perubahan warna menjadi kuning pada

larutan tersebut.

Dalam hal gizi, kentang terkenal karena kandungan karbohidrat nya (sekitar

26 gram dalam kentang medium). Bentuk dominan dari karbohidrat ini adalah pati.

Sebagian kecil tapi signifikan pati ini adalah tahan terhadap pencernaan oleh enzim

dalam lambung dan usus kecil, sehingga mencapai usus besar dasarnya utuh.

Dibandingkan dengan bahan baku lain seperti jagung, gandum, ubi dan lainnya,

tepung kentang ini memiliki kandungan protein dan lemak yang rendah, suhu

gelatisasi yang rendah serta dapat disimpan dengan kandungan air yang tinggi tanpa

menimbulkan bau apek. Selain itu, dibandingkan dengan tepung dengan bahan baku

lainnya, tepung kentang memiliki butiran tepung yang lebih besar karena Distribusi

ukuran granula pati berpengaruh terhadap kekuatan pembengkakan pati.

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

Apabila granula pati dipanaskan di dalam air, maka energi panas akan menyebabkan

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

selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan amilosa dan amilopektin.

Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya pembengkakan granula

pati. Ukuran granula akan meningkat sampai batas tertentu sebelum akhirnya granula

pati tersebut pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin

berdifusi keluar. Proses masuknya air ke dalam pati yang menyebabkan granula

mengembang dan akhirnya pecah disebut dengan gelatinisasi, sedangkan suhu dimana

terjadinya gelatinisasi disebut dengan suhu gelatinisasi. Proses gelatinisasi pati

menyebabkan perubahan viskositas larutan pati. Dengan menggunakan Brabender

Viscoamylograph, terukur bahwa larutan pati sebelum dipanaskan memiliki viskositas

0 unit. Dengan adanya pemanasan, granula pati sedikit demi sedikit mengalami

pembengkakan sampai titik tertentu. Pembengkakan pati diikuti dengan peningkatan

viskositas. Semakin besar pembengkakan granula, viskositas semakin besar. Setelah

pembengkakan maksimum, dan granula pati pecah, dan pemanasan tetap dilanjutkan

dengan suhu konstan, maka akan terjadi penurunan viskositas akibat proses degradasi.

Dalam produk makanan amilopektin bersifat merangsang terjadinya proses

mekar (puffing) dimana produk makan yang berasal dari pati yang kandungan

amilopektinnya tinggi akan bersifat ringan, porus, garing dan renyah. Kebalikannya

pati dengan kandungan amilosa tinggi, cenderung menghasilkan produk yang keras,

pejal, karena proses mekarnya terjadi secara terbatas.

3. BERAS ( Oriza sativa)

Bagian terbesar beras didominasi oleh pati (sekitar 80-85%). Beras juga

mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral, danair. Pati

beras dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu amilosa pati dengan struktur

tidak bercabang dan amilopektin dengan struktur bercabang. Perbandingan komposisi

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

nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Ketan hampir sepenuhnya didominasi oleh

amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras pera memiliki kandungan amilosa

melebihi 20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak berlekatan) dan

keras.

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. Berdasarkan

kandungan amilosanya, beras dibagi menjadi empat golongan, yaitu ketan (2-9

persen), beras beramilosa rendah (9-20 persen), beras beramilosa sedang (20-25

persen) dan beras beramilosa tinggi (25-33 persen). Secara umum, beras memiliki

bentuk polygonal bulat dengan ukuran bulat 3-8 mikron, dan suhu gelatinisasi 68-

78oC.

Beras ketan dan beras biasa (non ketan) berbeda kandungan amylosa dan

amylopektinnya. Amylosa berantai lurus dengan ikatan 1-4 alfa-glikosidik, sedangkan

amylopektin berantai cabang dengan ikatan 1-4 alfa dan 1-6 beta glikosidik pada

percabangannya dengan panjang rantai 20 26 satuan glukosa. Ketan (atau beras

ketan), berwarna putih, tidak transparan, seluruh atau hampir seluruh patinya

merupakan amilopektin.

Perbandingan antara amilosa dan amilopektin ini dijadikan dasar atau

merupakan factor tunggal dalam menentukan mutu rasa dan tekstur nasi. Kandungan

amilosa tersebut berkorelasi positif dengan tingkat kelemahan, kelengketan, warna

dan kilap. Semakin tinggi kadar amilosa volume nasi yang diperoleh makin besar

tanpa kecenderungan mengempes, hal ini dikarenakan amilosa mempunyai

kemampuan retrogadasi yang lebih besar. Beras dengan kandungan amilosa tinggi

menghasilkan nasi pera dan kering, sebaliknya beras dengan kandungan amilosa

rendah menghasilkan nasi yang lengket dan lunak. Semakin tinggi kandungan atau

kadar amylose yang terkandung, maka akan semakin berkurang keenakan rasanya

karena semakin tinggi kadar amylose yang terkandung, maka struktur nasi yang

diperoleh akan semakin keras dan mempunyai struktur pisah-pisah.

Perbandingan antara amilosa dan amilopektin akan memberikan efek pati

secara fungsional dalam penggunaannya pada makanan. Contohnya dalam pemasakan

dan kualitas makan dari tepung beras. Tepung beras yang terdiri dari 99% amilopektin

sangat cocok untuk membuat biscuit dengan tekstur yang ringan dan lembut.

Sedangkan tepung beras dengan rasio amilosa yang lebih tinggi, akan menghasilkan

produk biscuit dengan tekstur yang lebih kokoh dan lebih renyah, serta cocok

digunakan dalam pembuatan mie . Sifat reologi mie mentah sangat dipengaruhi oleh

ukuran granula pati dimana granula pati yang kecil, seperti pati beras, membutuhkan

air dalam jumlah yang banyak dalam proses pembuatan adonan. Karakteristik

pemasakan dari mie tersebut dipengaruhi oleh kandungan amilosa dan straktur halus

amilopektin, yang menyebabkan perbedaan di dalam penyerapan air dan waktu

optimum pemasakan.

Granula pati kaya amilosa mampu mengkristal yang lebih besar, disebabkan

oleh lebih intensifnya ikatan hidrogen, akibatnya tidak dapat mengembang atau

mengalami gelatinisasi sempurna pada waktu pemasakan sehingga tercerna lebih

lambat. Selain itu, pati serealia dan biji-bijian mengalami retrogradasi (kristalisasi)

lebih cepat daripada pati dari umbi-umbian. Pati serealia dan biji-bijian mempunyai

sifat pengembangan granula dan pelarutan pati yang terbatas disebabkan hubungan

antar molekul yang kuat. Pada umumnya pati dari akar atau batang mempunyai suhu

gelatinisasi lebih rendah daripada pati serealia dan biji-bijian, selain itu granula

patinya mengalami pengembangan serta tingkat pelarutan pati yang lebih besar. Hal

ini menunjukkan pati dari akar atau batang mempunyai derajat ikatan antar molekul

pati yang lebih rendah daripada pati serealia, sedangkan pati dari umbi umbian

mempunyai tingkat pengembangan granula dan pelarutan yang tinggi

4. SAGU (Metroxylon sagu)

Pati sagu basah merupakan hasil ekstraksi dari empulur sagu yang dapat

diolah menjadi pati kering melalui proses pengeringan. Granula pati sagu memiliki

bentuk yang bervariasi dari bulat, lonjong (oval) hingga berbentuk oval terpotong

seperti yang disajikan pada Gambar 3 dari mikroskop polarisasi dengan perbesaran

400 kali. Dari ketiga gambar tersebut dapat dibedakan ukuran granula pati basah, pati

kering dengan alat pengering CFFB, dan pati kering dengan pengeringan secara

konvensional. Khusus bentuk oval terpotong, diduga bukan merupakan bentuk alami,

tetapi lebih disebabkan karena rusaknya granula akibat proses pengecilan ukuran

empulur sagu dalam proses ekstraksi pati. Hal ini ditunjukkan pada pengamatan

mikroskopis, dimana ketika dilakukan pemanasan granula dengan bentuk oval

terpotong langsung mengalami amylose leaching.

Ukuran granula pati sagu berkisar antara 5-62,5 m, dengan kisaran ukuran

lebih besar terdapat pada granula pati sagu yang dikeringkan menggunakan alat

pengering CFFB bertenaga surya dan biomassa yaitu 7,5-62,5 m. Hal ini terjadi

karena adanya pengembangan granula pati akibat pengeringan pada suhu yang lebih

tinggi, jika dibandingkan dengan pengeringan secara konvensional. Berdasarkan

ukurannya, granula pati sagu lebih didominasi dan tergolong berukuran besar.

5. TAPIOKA (Manihot esculenta)

Bagian dari ubi singkong yang dapat dimakan mencapai 80-90%. Bentuknya

dapat berupa silinder, kerucut, atau. Panjang ubi berkisar 15 hingga 100 cm dan

diameternya 3 hingga 15 cm. Bobot ubi kayu berkisar beberapa ratus gram hingga 15

kg. Tanaman singkong umumnya menghasilkan sekitar 5-10 ubi. Ubi singkong yang

matang terdiri atas tiga lapisan yang jelas yaitu; peridermis luar, cortex, dan daging

bagian tengah.

Granula pati tapioka berbentuk bulat dan bulat seperti terpotong pada salah

satu sisi membentuk seperti drum ketel. Ukuran granula pati tapioka sekitar 4 5 m,

banyak granula granula menunjukkan keberadaan hilum di bagian tengahnya. Pati

singkong atau tapioka memiliki suhu gelatinisasi yang sangat rendah, lebih rendah

dari pati umbi-umbian yang lain maupun pati sereal.

Kadar abunya yaitu sekitar 0.02-0.04%. Salah satu proses pengolahan tepung

tapioka yang dapat menyebabkan perbedaan nilai kadar abu adalah pada tahap

ekstraksi pati. Pada industri besar, ekstraksi pati dilakukan dengan menggunakan alat

canggih seperti ekstraktor, sedangkan pada industri rumah tangga ekstraksi dilakukan

secara manual dengan menggunakan saringan bertingkat yang terbuat dari bak kayu.

Mineral yang terkandung dalam umbi singkong dapat ikut terbuang bersama ampas

hasil proses ekstraksi, sehingga kadar abu yang terukur menjadi lebih rendah.

Berdasarkan hasil pengukuran, nilai pH tapioka berada pada kisaran 4.0-7.0.

Granula tepung tapioka menunjukan variasi yang besar yaitu sekitar 5-40 m dengan

bentuk bulat dan oval. Granula pati dari beberapa varietas tepung singkong berada

pada kisaran 3-25 m. Rata-rata ukuran granula tepung tapioka dalam penelititan ini

menunjukan nilai yang tidak berbeda dengan studi terdahulu, yaitu sekitar 3-40 m.

Ukuran granula pati dari singkong yaitu sekitar 8-22 m, dengan rata-rata ukuran

granula yaitu 15 m (14 bulan masa panen) dan 12 m (16 bulan masa panen).

Perbedaan ukuran granula dapat dipengaruhi oleh kondisi dan waktu panen singkong.

Derajat putih sangat dipengaruhi oleh proses ekstraksi pati. Semakin murni

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

ekstraksi pati dilakukan dengan baik maka semakin banyak komponen pengotor yang

hilang bersama air pada saat pencucian pati. Secara umum partikel-partikel tapioka

mempunyai tingkat keputihan sebesar 94.5%. Proporsi yang tinggi pada rantai cabang

amilopektin berkontribusi dalam peningkatan nilai swelling.

Pati tapioka memiliki kandungan amilosa dan amilopektin yang berbeda. Pati

yang memiliki kandungan amilosa yang berbeda akan memiliki sifat fungsional yang

berbeda, antara lain suhu gelatinisasi, dan viskositas. Pati singkong mengandung 83%

amilopektin yang mengakibatkan pasta yang terbentuk menjadi bening dan kecil

kemungkinan untuk terjadi retrogradasi.

Ukuran granula pati singkong 4-35 m, berbentuk oval, kerucut dengan bagian

atas terpotong, dan seperti kettle drum. Suhu gelatinisasi pada 62-73C, sedangkan

suhu pembentukan pasta pada 63C. Menurut Santoso, Saputra, dan Pambayun

(2004), pati singkong relatif mudah didapat dan harganya yang murah.

6. GANDUNG (Triticum aestivum)

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

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

difermentasi untuk menghasilkan alkohol. Biji gandum terdiri atas: 83%endosperma,

14.5% bran dan 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. Pati gandum berbentuk datar, bulat, dan elips. Ukuran granula patinya berkisar

2-35 mikron dan suhu gelatinisasinya 58-64oC.

Pati gandum adalah zat tepung yang diperoleh dari biji gandum, yang digelatin

pada suhu pemanasan yang rendah ketika memberntuk pasta masak yang lembut dan

bertekstur halus. akhirnya akan menghasilkan gel yang lunak, lembut dan berwarna

putih susu. Tepung terigu merupakan tepung/bubuk halus yang berasal dari biji

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

dalam Bahasa Indonesia diserap dari bahasa Portugis trigo yang berarti

gandum.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 memiliki kandungan pati sebesar 65-70%, protein 8-13%,

lemak 0,8-1,5% serta abu dan air masing-masing 0,3-0,6% dan 13-15,5%. Di antara

komponen tersebut yang erat kaitannya dengan sifat khas mie adalah proteinnya yaitu

prolamin (gliadin) dan glutelin (glutenin) yang digolongkan sebagai protein

pembentuk gluten (Kent Jones dan Amas, 1967). Tepung terigu kaya akan kandungan

protein. Protein tepung terigu memiliki struktur yang unik. Seperti yang disebutkan

dalam Desrosier (1988), bila tepung terigu dicampur dengan air dalam perbandingan

tertentu, maka protein akan membentuk suatu massa atau adonan koloidal yang plastis

yang dapat menahan gas dan akan membentuk suatu struktur spons bila

dipanggang.Karakteristik tepung terigu ini, yang memungkinkan pembuatan roti

tawar yang lunak tidak dijumpai dalam butir serealia lain.

Granula pati gandum cenderung berkelompok dengan

berbagai ukuran.Ukuran normalnya adalah18 m, granula yang lebih besar berukuran

rata-rata 24 m dan granula yang lebih kecil berukuran 7-8 m, secara umum berkisar

2-35 m. Bentuk granula pati gandum adalah bulat (lonjong) cenderung berbentuk

ellips. Rasio kadar amilosa dan amilopektinnyaadalah 1:3. Dengan kadar amilosa

sebesar 25% dan kadar amilopektin sebesar 75%. Suhu gelatinisasi nya pada suhu 52-

640C.

Keistimewaan gluten terigu adalah memiliki kandungan protein penyusun

yang seimbang, yaitu glutenin dan gliadin. Bila ditambah air, gluten akan membentuk

sifat elastisitas yang tinggi. Sifat ini sangat dibutuhkan dalam pembuatan mi dan roti.