PATI TERMODIFIKASI DAN APLIKASINYA DALAM

KIMIA PANGAN

Oleh :

Tiva Umaroh 103234025

Muhammad Bayhaki 103234027

Puji Asri Lestari 103234032

Dian Ayu Wulandari 103234041

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Pati merupakan zat gizi penting dalam diet sehari-hari. Pati merupakan

Polisakarida karbohidrat yang terdiri dari banyak molekul gula atau terdiri dari banyak

unit monosakarida. Menurut greenwold dan munro (1979) sekitar 80% kebutuhan energy

manusia didunia bersumber dari karbohidrat. Karbohidrat ini dapat dipenuhi dari sumber

seperti biji-bijian (jagung,padi,gandum ), umbi-umbian (ubi kayu , ubi jalar , kentang )

dan batang (sagu) sebagai tempat penyimpanan pati yang merupakan cadangan makanan

bagi tanaman.

Maka dengan kata lainn pati adalah polisakarida simpanan dalam tumbuhan yang

monomer-monomer penyusunnya adalah  glukosa  yang dihubungkan dengan ikatan 

glikosidik alfa 1-4.  Bentuk pati yang paling sederhana adalah amilosa, yang hanya

memiliki rantai lurus. Sedangkan bentuk pati yang lebih kompleks

adalah amilopektin yang merupakan polimer bercabang dengan ikatan glikosidik alfa 1-

6 pada titik percabangan.

Pati memiliki peranan penting dan memberikan banyak kontribusi dalam kimia

pangan. Maka dari itu banyak industry makanan yang menggunakan pati sebagai salah

satu bahan dalam produksinya. Akan tetapi pati ini memiliki beberapa kekurangan seperti

tidak tahan terhadap panas dan daya simpannya singkat, padahal industri pengguna pati

menginginkan pati yang mempunyai kekentalan yang stabil baik pada suhu tinggi

maupun rendah, mempunyai ketahanan yang baik terhadap perlakuan mekanis dan daya

pengentalannya tahan pada kondisi asam dan suhu tinggi. Maka dari itu perlu diadakkan

modifikasi terhadap sifat fisik maupun sifat kimia terhadap pati tersebut guna menambah

efisiensi pati dalam industry. Sifat-sifat penting yang diinginkan dari pati termodifikasi

(yang tidak di miliki oleh pati alam) diantaranya adalah: kecerahannya lebih tinggi (pati

lebih putih), retrogradasi yang rendah, kekentalannya lebih rendah, gel yang terbentuk

lebih jernih, tekstur gel yang di bentuk lebih lembek, kekuatan regang yang rendah,

granula pati lebih mudah pecah, waktu dan suhu gelatinisasi yang lebih tinggi, serta

waktu dan suhu granula pati untuk pecah lebih rendah.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan pati termodifikasi?

2. Bagaimana cara memodifikasi pati sehingga dapat diaplikasikan dalam kimia

pangan?

3. Apa saja aplikasi pati termodifikasi dalam kimia pangan?

C. Tujuan

1. Mengetahui pengertian dari pati termodifikasi

2. Mengeahui cara memodifikasi pati sehingga dapat diaplikasikan dalam kimia pangan

3. Mengetahui aplikasi pati termodifikasi dalam kimia pangan

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pati Termodifikasi

Pati termodifikasi merupakan pati yang sifatnya dirubah dengan perlakuan kimia

sehingga menghasilkan produk yang cocok untuk tujuan khusus dalam industry makanan.

Pati yang merupakan polimer karbohidrat yang berisi glukosa yang terdiri dari amilosa

dan amilopektin dimana besarnya perbandingan amilosa dan amiloektin ini berbeda-beda

tergantung jenis patinya. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari

panjang rantai karbonnya, serta lurus atau bercabang. Dalam bentuk aslinya secara alami

pati merupakana butiran-butiran kecil yang disebut granula. Bentuk dan ukuran granula

merupkan karakteristik setiap jenis pati, karena itu digunakan untuk identifikasi (Hill dan

Kelly, 1942).

Bentuk dan ukuran ganula pati berbeda-beda tergantung dari sumber tanamannya.

Granula pati beras memiliki ukuran yang kecil (3-8 µm), berbentuk poligonal dan

cenderung terjadi agregasi atau bergumpal-gumpal. Granula pati jagung agak lebih besar

(sekitar 15 µm), berbentuk bulat ke arah poligonal. Granula tapioka berukuran lebih besar

(sekitar 20 µm), berbentuk agak bulat dan pada salah satu bagian ujunnya berbentuk

kerucut. Granula pati gandum cenderung berkelompok dengan berbagai ukuran. Ukuran

normalnya adalah 18 µm, granula yang lebih besar berukuran rata-rata 24 µm dan granula

yang lebih kecil berukuran 7-8 µm. Bentuk granula pati gandum adalah bulat sampai

lonjong. Pati kentang berbentuk oval dan sangat besar, berukuran rata-rata 30-50 µm.

Pati merupakan polimer karbohidrat yang tersusun dari amilosa dan amilopektin.

Sehingga jika digambarkan penyusun dari pati sebagai berikut :

Gambar 1. Struktur kimia amilosa

Pati ini memegang peranan penting dalam industry pengolahan pangan secara

luas. Dalam perdagangan dikenal dua macam pati, yaitu pati yang belum dimodifikasi

dan pati yang telah dimodifikasi. Pati yang belum dimodifikasi atau pati biasa adalah

semua  jenis  pati yang dihasilkan dari pabrik pengolahan dasar misalnya tepung tapioka.

Pati alami seperti  tapioka, pati jagung, sagu dan pati-patian lain mempunyai  beberapa

kendala jika dipakai sebagai bahan baku dalam industry pangan maupun non pangan. Jika

dimasak pati membutuhkan waktu yang lama (hingga butuh energy tinggi ), juga pasta

yang terbentuk keras dan tidak bening. Disamping itu sifatnya terlalu lengket dan tidak

tahan perlakuan dengan asam . kendala-kendala tersebut menyebabkan pati alami terbatas

penggunaannya dalam industri. Padahal sumber dan produksi pati-patian di Negara kita

sangat berlimpah, yang terdiri dari tapioca (pati singkong), pati sagu, pati umbi-umbian

selain singkong, pati buah-buahan (misalnya pati pisang) dan banyak lagi sumber pati

yang belum diproduksi secara komersial. Maka dari itu banyak industry – industry

pangan yang membuat modifikasi pada pati.

Pati alami dapat dibuat menjadi pati termodifikasi atau modified starch, dengan

sifat-sifat yang dikehendaki atau sesuai dengan kebutuhan. Di bidang pangan pati

termodifikasi banyak digunakan dalam pembuatan salad cream, mayonnaise, saus kental,

jeli mermable, produk-produk konfeksioneri (permen, coklat dan lain-lain), breaded food,

lemon curd.

Saat ini metode yang banyak digunakan untuk memodifikasi pati adalah

modifikasi dengan asam, modifikasi dengan enzim, modifikasi dengan oksidasi dan

modifikasi ikatan silang. Setiap metode modifikasi tersebut menghasilkan pati

termodifikasi dengan sifat berbeda-beda

Gambar 2. Struktur kimia amilopektin

B. Cara Memodifikasi Pati

1. Hidrolisis asam

Salah satu cara sederhana memodifikasi pati adalah dengan perlakuan asam, yang

menghasilkan pati didih – encer. Bentuk butiran tidak begitu dipengaruhi, tetapi asam

dapat menembus ke daerah antar sel dan struktunya diperlemah karena hidrolisis

sejumlah kecil. Jika pati dengan jenis ini menggelatin, butirannya akan hancur dan

menghasilkan larutan atau pasta yang kekentalannya rendah. Hasil yang serupa dapat

diperoleh dengan perlakuan enzim. Pati didih – encer menghasilkan pasta yang

kekentalannya rendah, tetapi masih mampu berubah bentuk menjadi gel ketika

mengalami pendinginan.

2. Proses oksidasi

Pati Oksidasi dibuat dengan mereaksikan suspense pati dalam air dengan agen

pengoksidasi seperti natrium hiploklorit. Perlakuan ini dapat mengurangi kekentalan

dan meningkatkan kejernihan pasta. Senyawa jenis ini cocok digunkana untuk

pemantab dan pengental emulsi.

3. Pati ikatan silang

Pati ikatan silang dibuat dengan mereaksikan suspense pati dengan epiklorohidrin,

fosfor, oksiklorida, atau natrium trimetafosfat dengan katalis basa. Ikatan silang dapat

menghambat hancurnya butiran menggembung yang dimasak dan menjamin

kekentalan tetap tinggi jika ada asam yang mengalami pergeseran.

4. Proses substitusi

Pada proses substitusi, pati termodifikasi ini dibuat dengan mereaksikan pati

dengan pereaksi monofungsional untuk memasukkan gugus-gugus pengganti pada

gugus hidroksil. Kegunaan proses ini adalah utnuk menstabilkan amilosa dan

amilopektin, untuk memperoleh sifat-sifat fungsional yang spesifik. Dengan

memasukkan gugus (asetat, hidroksipropil, dan sebagainya) ke dalam molekul, maka

sifat-sifat pati akan berubah. Jenis – jenis substitusi pati termodifikasi

1. Pati Asetat

Pati asetat adalah pati yang di dapatkan dari hasil modifikasi dengan cara

mensubstitusi beberapa gugus -OH pada molekul amilosa atau amilopektin

dengan senyawa pensubstitusi sehingga dihasilkan ester pati. Di antara senyawa

yang dapat digunakan adalah  senyawa asetat, suksinat, fosfat, hidroksipropil, and

oktenil suksinat. Tujuan utama dari modifikasi dengan substitusi adalah untuk

menghambat laju retrogradasi pati yang disebabkan oleh terhambatnya

pembentukan ikatan hidrogen dari molekul amilosa dan amilopektin oleh gugus

ester yang terbentuk.

Pati yang dimodifikasi dengan substitusi juga mengalami penurunan suhu

gelatinisasi, peningkatan viskositas, memiliki kemampuan mengikat air lebih

tinggi dan menghasilkan pasta yang lebih jernih. Dibandingkan dengan pati ikatan

silang, pati substitusi masih mengalami penurunan viskositas selama proses

pemanasan (tidak stabil oleh pemanasan) dan kurang tahan oleh kondisi asam.

Pati ini dapat digunakan untuk produk-produk pangan yang dibekukan yang

menggunakan bahan pembentuk gel atau pengisi.

2. Pati Fosfat

Gambar 3. Pati Fosfat

3. Pati Suksinat

Pati suksinat ini merupakan pati yang tersubsitusi gugus ester, dimana dapat

berfungsi sebagai penghambat retrogradasi dan meningkatkan hidrofobisitas serta

membantu dalam emulsifikasi. Pati Hidroksil Propil

4. Pre-Gelatinisasi

Pregelatinized Starch, pati ini diperoleh dengan cara memasak pati pada suhu

pemasakan, kemudian mengeringkannya dengan menggunakan rol-rol (drum drying)

yang dipanaskan dengan cara melewatkannya. Pregelatinisasi pati mempunyai sifat

umum yaitu terdispersi dalam air dingin. Parameter pengeringan seperti rol dan gap

antar rol dapat mempengaruhi sifat dan karakteristik dari pati yang diperoleh seperti,

produk yang halus dan lembut memberikan viskositas yang tinggi dari dispersi tetapi

cenderung menyerap air terlalu cepat menyebabkan produk menjadi lembek, hal ini

dapat dicegah dengan pemberian hidrofobik agent pada partikel. Bentuk dan

karakteristik densitas mempengaruhi karena terbentuknya lapisan yang tebal dan

padat serta mempunyai tingkat absorbsi air yang rendah, viskositas pasta panas yang

tinggi dan viskositas pasta dingin yang rendah.

C. Aplikasi Pati Termodifikasi dalam Kimia Pangan

berdasarkan sifat – sifat dan beberapa cara memodifikasi pati, maka dapat dibuat

sebuah tabel yang berisi aplikasi modifikasi pati dalam kimia pangan

Gambar 4. Struktur pati suksinat

BAB III

PENUTUP

A. KesimpulanBerdasarkan pembahasan makalah diatas dapat disimpulkan bahwa :

1. Pati termodifikasi merupakan pati yang sifatnya dirubah dengan perlakuan kimia sehingga menghasilkan produk yang cocok untuk tujuan khusus dalam industry makanan

2. Untuk meningkatkan efisiensi pati dalam industry pangan maka pati dapat dimodifikasi dengan cara hidrolisis asam, substitusi, oksidasi, dan pengikatan silang

3. Aplikasi pati termodifikasi dalam kimia pangan adalah dalam pembuatan sup instan, pudding instan, gum, permen, dan lain sebagainya.

Daftar Pustaka

Anonim. 2012. Pustaka Pangan .http://pustakapanganku.blogspot.com/2012/ 10/teknologi-modifikasi-pati-dan.html. ( diakses tanggal 2 Maret 2013)

Susanto, Heru. 2012. Teknologi Pengolahan Pati. http://herusantoso17.blogspot.com /2012/06/teknologi-modifikasi-pati.html ( diakses tanggal 2 Maret 2013)

Massicotte, L.P , Wilms E.B dan Mircea A. M. 2008 .Carboxylated high amylosa starch as pharmaceutical excipients: Stuctural insights and formulation of pancreatic enzymes. Journal online http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517308000318 (diakses tanggal 3 Maret 2013)

Herawati, Henni. 2010. Standarisai Pati termodifikasi Untuk Kimia Pangan. Jurnal online http://www.bsn.go.id/files/348256349/Litbang%202010/prosiding%202010%20JAKARTA/standardisasi%20pati%20termodifikasi.pdf (diakses tanggal 3 Maret 2013)