28 sukrosa, dan fruktosa, berkisar antara 1-3 bobot biji. Berdasarkan hasil analisis
kadar pati jagung Tabel 8 berkisar antara 49,93-64,68. Kadar pati yang tinggi menggambarkan bahwa jagung cocok dimanfaatkan untuk produk pangan maupun
bahan baku industri pati. Kadar lemak yang tinggi dapat mengganggu gelatinisasi, sebab lemak
mampu membuat kompleks dengan amilosa sehingga amilosa tidak dapat keluar dari granula pati. Lemak juga dapat menghambat proses gelatinisasi pati dengan
cara sebagian besar lemak akan diserap oleh permukaan granula sehingga terbentuk lapisan lemak yang bersifat hidrofobik di sekeliling granula. Lapisan
lemak tersebut akan menghambat pengikatan air oleh granula pati. Hal ini menyebabkan kelekatan atau kekentalan pati berkurang akibat jumlah air
berkurang untuk terjadinya pengembangan granula pati Collinson, 1968. Oleh karena itu dengan mengetahui kadar lemak pada jagung maka memudahkan
penentuan tujuan dan pembuatan produk.
B. PRODUKSI PATI JAGUNG
Ekstraksi pati bertujuan untuk melepaskan granula pati dari matriks protein dan memisahkannya dari komponen lain sehingga diperoleh pati yang
murni. Menurut Singh et al. 1997, ekstraksi pati secara basah digunakan untuk memisahkan biji jagung secara kimia, biokimia, dan mekanis menjadi pati,
protein, lembaga, dan serat. Proses ini melibatkan pelunakan biji jagung dalam air perendaman dan diikuti dengan penggilingan.
Pada pembuatan pati secara basah, biji jagung direndam dalam air yang telah dicampur SO
2
dengan konsentrasi 0,2 selama 48 jam pada suhu 50 C.
Selama perendaman, air akan berdifusi ke dalam biji jagung dan menyebabkan ukuran biji membengkak, melunakkan biji dan memudahkan pemisahan pada
tahap selanjutnya. Menurut Wahl 1969 selama perendaman, SO
2
merusak matriks protein yang mengelilingi granula pati dengan memecahkan ikatan inter
dan intra molekul SO
2
, dan memudahkan pemisahan protein dan pati. Penggunaan SO
2
juga meningkatkan aktivitas protease pada endosperm, yang memudahkan pelarutan matriks protein.
29 Albumin dan globulin adalah protein yang paling mudah larut selama
proses perendaman. Perlakuan perendaman jagung dalam etanol untuk melarutkan zein ternyata tidak meningkatkan pati yang dihasilkan, tetapi perendaman dalam
larutan alkali dapat membebaskan pati. Hal ini mengindikasikan bahwa matriks protein yang mengelilingi granula pati adalah glutelin Radley, 1976.
Menurut Johnson dan May 2003 di dalam White dan Johnson 2003, penggunaan SO
2
sangat penting karena SO
2
sebagai agen pereduksi mampu memecah ikatan disulfida matriks protein yang membungkus granula pati,
sehingga dapat membebaskan granula pati.
-NH–CH–CO– NH–CH-CO- + HSO
3 -
-NH–CH–CO–NH–CH
2
-CO - + HS HS SO
3 -
-NH–CH–CO–NH–CH
2
–CO - SH O
2
-NH–CH–CO–NH–CH-CO- + H
2
O HS HS
Biji jagung hasil perendaman, digiling secara kasar kecepatan rendah selama 15 detik dengan menggunakan waring blender. Penggilingan ini
bertujuan untuk memperkecil ukuran butir-butir jagung, sehingga memudahkan dalam penghancuran atau pembuatan slurry bubur jagung. Setelah penggilingan
ini dilakukan pemisahan bagian lembaga dari endosperm dengan cara pencucian dengan pengapungan. Pengapungan ini hendaknya jangan dilakukan terlalu lama,
karena jika terlalu lama dapat menyebabkan larutnya pati dalam air perendaman. Penggilingan halus kecepatan tinggi selama 2 menit dilakukan dengan
menggunakan waring blender sehingga terbentuk bubur jagung. Penghancuran biji jagung dengan blender tersebut bertujuan untuk merusak jaringan dan sel-sel
biji agar pati dapat terekstraksi. Gambar 3. Reaksi ikatan disulfida pada matriks protein
30 Tahap pembuatan pati selanjutnya adalah pemerasan bubur jagung yang
dilakukan secara manual dengan menggunakan kain saring. Pemerasan dilakukan untuk memaksa granula-granula pati keluar dari sel-sel biji jagung, dan
memisahkan serat dari air perasan pati. Pengendapan air perasan dilakukan dengan dekantasi atau membiarkan larutan hasil perasan selama kurang lebih 24
jam. Pengendapan cara ini memanfaatkan gaya gravitasi untuk menurunkan granula-granula pati dan memisahkannya dari air perasan.
Endapan pati yang diperoleh direndam dalam larutan NaOH 0,1 N dan dikocok-kocok. Perendaman ini bertujuan untuk membuat endapan pati menjadi
basa, sehingga protein glutelin yang merupakan jenis protein utama pada jagung akan terlarutkan dalam larutan. Setelah terbentuk larutan pati dalam NaOH,
larutan tersebut dilakukan sentrifugasi serta pembilasan secara berulang selama tiga kali dengan akuades, sehingga diperoleh pati yang lebih murni. Pembilasan
dilakukan hingga pada lapisan atas pati yang berwarna putih tidak terdapat lagi lapisan yang berwarna kuning. Pati hasil perlakuan cuci-sentrifugasi terakhir
dilarutkan dalam metanol kemudian disaring dengan menggunakan filter glass. Penambahan NaOH bertujuan untuk menghilangkan protein pada pati.
Prinsip penghilangan protein adalah denaturasi. Denaturasi merupakan kerusakan pada struktur primer protein yang bersifat tidak dapat balik. Protein dapat
terdenaturasi pada kondisi ekstrim yaitu, suhu dan pH yang tinggi. Penghilangan protein kali ini dilakukan dengan penambahan larutan alkali kuat, yaitu NaOH 0,1
N. Protein yang terdenaturasi kemudian dipisahkan dari pati melalui pencucian dengan air.
Pati yang diperoleh dikeringkan dalam oven pada suhu 50 C selama 6-8
jam untuk mengurangi kandungan air dalam pati. Tahapan terakhir dalam pembuatan pati adalah penghalusan dengan menggunakan mortar. Penghalusan
ditujukan untuk mendapatkan ukuran pati yang dikehendaki. Diagram neraca massa kuantifikasi proses ekstraksi pati jagung varietas unggul nasional secara
rinci disajikan pada Lampiran 6, sedangkan rekapitulasinya disajikan pada Lampiran 7. Pada Tabel 9 dapat dilihat rekapitulasi nilai yield pati dan hasil
sampingnya pada proses ekstraksi pati jagung varietas unggul nasional.
31 Tabel 9. Yield Pati dan Hasil Sampingnya dalam Ekstraksi Pati Jagung Varietas
Unggul Nasional
Varietas Arjuna
Bisma Lamuru Srikandi
kuning Srikandi
putih Sukmaraga
Biji jagung basis 100
100 100
100 100
100 Corn steep liquor
, vb 136,9
141,6 137,9
145,6 136,3
146,7 Lembaga , bb
9,21 9,74
12,13 10,15
8,93 10,75
Serat , bb 29,97
41,75 40,12
41,80 45,85
48,27 Konsentrat protein jagung
, bb 4,37
5,95 4,43
4,90 5,42
5,58 Pati , bb
34,93 27,13
35,98 29,73
46,11 27,55
Perbedaan rendemen antar varietas kemungkinan disebabkan perbedaan kandungan pati dari masing-masing varietas serta perbedaan struktur biji
jagung. Pati berasal dari bagian soft starch pada biji jagung Gambar 4. Jagung yang digunakan pada penelitian ini, umumnya memiliki bentuk flint
dan semi flint Gambar 5. Jagung tipe flint memiliki ukuran biji yang relatif kecil dan bagian soft starch yang dimiliki juga relatif kecil. Sehingga hal ini
menyebabkan rendemen yang dihasilkan dari tiap-tiap varietas berbeda-beda dan relatif rendah.
Gambar 4. Berbagai Tipe Jagung
Keterangan : Dari kiri ke kanan Srikandi Putih, Sukmaraga, Bisma, Arjuna, Lamuru, dan Srikandi Kuning
Gambar 5. Bentuk Biji Jagung Varietas Unggul Nasional
32
C. KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN FUNGSIONAL PATI JAGUNG