38
Tabel 10. Evaluasi pengaruh faktor proses untuk menentukan kondisi HMT terpilih
Parameter evaluasi yang ingin dicapai
Kadar air 17 Suhu 100°C
Suhu 110°C 6 jam 8 jam 10 jam 6 jam 8 jam 10 jam
Penurunan VP √
√ √
√ √
√ Penurunan VBD
√ √
√ √
√ √
Penurunan VB √
√ √
√ Penurunan VBD-R
√ √
√ √
√ √
Penurunan VB-R √
√ √
√ √
Keterangan: viskositas puncak PV, viskositas breakdown VBD, dan viskositas balik VB, viskositas breakdown relatif VBD-R, viskositas balik relatif VB-R,
√ : parameter yang tercapai.
Berdasarkan evaluasi pengaruh faktor proses untuk menentukan kondisi HMT terpilih terlihat bahwa perlakuan dengan kadar air 17 hampir semua menunjukkan penurunan pada
parameter VP, VBD, VB, VBD-R, dan VB-R. Pengaruh utama yang ingin dilihat dari proses HMT adalah ketahanan pati terhadap panas. Oleh karena itu, karakteristik utama pati termodifikasi HMT
yang diberikan perhatian khusus adalah penurunan R-VBD. Pada tabel 6. dapat dilihat bahwa pati walur HMT pada suhu 110
o
C selama 6jam memberikan penurunan R-VBD yang paling signifikan. Oleh karena itu, pati HMT dengan suhu 110
o
C selama 6 jam kemudian dipilih untuk dianalisis kembali untuk mengetahui karakteristik fungsional pati yang dihasilkan.
1. Karakteristik Termal Pelelehan Granula Pati
HMT mempengaruhi suhu awal pelelehan T
o
, suhu puncak pelelehan T
p
, dan suhu akhir pelelehan T
c
, serta entalpi pelelehan ΔH granula pati. Pengaruh yang diberikan tergantung pada kadar air perlakuan, sumber pati, dan kadar amilosa awal pati. dari data yang
tersaji lewat Tabel 8. dapat dilihat bahwa nilai T
o
, T
p
, dan T
c
dari pati walur meningkat setelah mendapatkan perlakuan HMT. Hasil yang serupa juga diamati pada pati singkong, kentang, ubi
jalar Gunaratne dan Hoover, 2002 dan pati jagung Chung et al., 2009. Kenaikan nilai T
o
, T
p
, dan T
c
disebabkan karena perubahan struktur di dalam granula pati yang melibatkan interaksi antara amilosa-amilosa dan interaksi amilo-lipid Hoover dan Vasanthan, 1994.
Setelah proses HMT, interaksi amilosa-amilosa dan amilosa-lipid membuat daerah amorphous pati menjadi lebih mirip dengan struktur daerah kristalin. Sebagai hasilnya, pati modifikasi
HMT butuh panas yang lebih untuk membuat pati meleleh. Oleh karena itu nilai T
o
, T
p
, dan T
c
yang terukur pada pati termodifikasi HMT lebih tinggi daripada pati alaminya Zavarese dan Dias, 2010.
Sementara itu, ΔH pati walur yang dimodifikasi HMT tercatat mengalami penurunan jika dibandingkan dengan ΔH pati walur alami. Gunaratne dan Hoover juga melaporkan hal
yang sama terjadi pada pati kentang dan singkong, demikian juga Chung et al. 2009 pada pati jagung. Penurunan ΔH pada pati walur hasil HMT terjadi karena gangguan pada ikatan heliks
ganda yang berada di daerah kristalin dan non-kristalin di dalam granula pati Gunaratne dan
Hoover, 2002.
39
Gambar 17. Grafik pengaruh HMT terhadap karakteristik termal pelelehan granula pati walur kontrol dan modifikasi pada kadar air 17.
Tabel 11. Profil pelelehan granula pati walur kontrol dan HMT kadar air 17.
2. Morfologi Granula
Struktur morfologi permukaan pati diamati dengan alat Scanning Electron Microscopy SEM. Struktur morfologi pati walur native dan HMT disajikan pada Gambar 19.
Dari gambar yang diperoleh dapat dilihat bahwa struktur permukaan pati cenderung bulat poligonal. Hasil pengamatan dengan Scanning Electron Microscope SEM juga menunjukkan
bahwa tidak terdapat perubahan yang berarti antara kontrol dengan pati yang telah di HMT. Struktur luar pati cenderung sama pada semua perlakuan. Secara umum, tidak dilaporkan
adanya perubahan pada bentuk dan ukuran granula pati pada pati jagung Hoover dan Manuel, 1996, pati kentang, ubi jalar, singkong Gunaratne dan Hoover, 2002, dan pati beras Khunae
et al., 2007. Namun demikian, Kawabata et al. 1994 melihat adanya keretakan pada permukaan pati jagung dan beras yang diberi perlakuan HMT bersama dengan munculnya
lubang di dalam granula. Perbedaan hasil ini terjadi karena perbedaan kandungan amilosa pada masing-masing sumber pati. Zavarese et al. 2010 juga menemukan pada perlakuan HMT
dengan kadar amilosa yang berbeda pada pati beras memberikan hasil yang berbeda. Perlakuan HMT pada pati beras dengan kadar amilosa tinggi dan sedang sedikit mempengaruhi bentuk
dan derajat aglomerasi, mengakibatkan granula pati lebih teragregasi dan permukaan granula pati lebih tidak beraturan jika dibandingkan dengan granula pati alaminya.
Perlakuan Perubahan suhu °C
To Tp
Tc Tc-To
ΔH Jg
Walur kontrol 37.45
78.47 123.04
85.59 125.80
Suhu110
o
C 6 jam
45.62 ± 6.55 86.16 ± 8.44 131.63 ± 6.17 86.02 ± 0.39 86.02 ± 13.28
40
Gambar 18. Granula walur alami dan termodifikasi dengan kadar air 17 pada beberapa perbesaran dilihat menggunakan Scanning Electron Microscope pada perbesaran
2000x, 3500x, dan 7500x. Pati walur alami A dan B; HMT pada suhu 110
o
C selama 6 jam C dan D.
A
2000x B
3500x C
2000x D
7500x
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari hasil penelitian diketahui bahwa proses ekstraksi pati walur memberikan rendemen sebesar 5.76-9.83 bb. Reduksi oksalat yang dilakukan pada pati walur membuat rendemen
eksrtaksi pati berkurang menjadi 2.94-5.29 bb. Penentuan waktu HMT dilakukan untuk mengetahui waktu minimum yang harus digunakan untuk melakukan proses HMT. Dari penentuan
penetrasi panas dalam wadah dan profil amilograf didapat waktu minimum untuk memulai proses HMT yaitu 6 jam. Adapun profil amilograf yang diinginkan adalah suhu pasting yang tinggi dan
viskositas pasta pati yang stabil selama pemanasan dicirikan dengan penurunan viskositas breakdown relatif terhadap gel pati kontrol.
Modifikasi HMT dengan menggunakan oven udara kering mampu merubah profil pasting, kapasitas pembengkakan, karakteristik tekstur gel, kestabilan terhadap sineresis, dan
karakteristik termal pelelehan granula pati walur. Modifikasi HMT mampu meningkatkan suhu pasting dan menurunkan viskositas puncak VP, viskositas breakdown VBD, dan viskositas
balik VB pada pati walur. Pati walur hasil modifikasi HMT juga menunjukkan penurunan kapasitas pembengkakan jika dibandingkan dengan pati kontrol. Selain itu, pati walur HMT juga
menunjukkan kenaikan nilai kekerasan gel, dan penurunan nilai elastisitas, nilai kohesifitas, dan nilai kelengketan pada gel pati walur. Pada akhirnya, HMT pada pati walur cenderung
menurunkan kestabilan terhadap sineresis. Profil utama yang perlu diperhatikan dalam perlakuan HMT adalah ketahanan pati
terhadap panas. Hal ini terlihat dari penurunan viskositas breakdown dan diperjelas dengan penurunan viskositas breakdown relatif. Berdasarkan penurunan viskositas breakdown relatif, pati
walur HMT pada suhu 110
o
C selama 6 jam menunjukkan penurunan yang paling signifikan jika dibandingkan dengan kontrol. Oleh karena itu, pati walur HMT pada suhu 110
o
C selama 6 jam dipilih untuk analisis lanjut pengaruh HMT dengan oven udara kering terhadap karakteristik
fungsional pati termodifikasi. Pemanasan dengan menggunakan oven udara kering untuk proses HMT terlihat mampu
meningkatkan suhu awal pelelehan To, suhu puncak pelelehan Tp, dan suhu akhir pelelehan Tc pada granula pati walur. Proses HMT juga sedikit meningkatkan kisaran suhu pelelehan
granula dan menurunkan ΔH pelelehan granula pati walur. Tidak ada perbedaan yang berarti pada
morfologi granula pati walur setelah melalui proses HMT.
B. Saran
Beberapa saran yang dapat diberikan untuk tindak lanjut dari hasil penelitian ini antara lain:
1. Penelitian lebih lanjut tentang pengaruh kadar air dalam HMT pati walur.
2. Penelitian lebih lanjut tentang sifat kristalinitas granula pati akibat perlakuan HMT.
