45
Tabel 14 . Profil gelatinisasi pati native dan termodifikasi
Perlakuan kadar air
-waktu jam Perubahan suhu
o
C ∆H Jg
T
o
T
p
T
c
T
c
- T
o
Tapioka native 64,40
69,33 74,27
9,87 3,15
HMT 20-2 64,23
69,14 79,07
14,84 8,82
HMT 20-4 64,46
69,38 79,29
14,83 8,70
HMT 25-2 66,52
72,45 77,41
10,89 1,65
HMT 25-4 66,92
71,84 84,19
17,27 3,58
HMT 25-7 66,45
72,34 82,25
15,80 2,69
Maizena native 64,56
69,18 74,45
9,89 3,05
HMT 20-2 64,25
69,17 74,12
9,87 8,38
HMT 20-4 64,46
69,39 74,35
9,89 6,19
HMT 25-2 64,32
69,24 74,19
9,88 7,75
HMT 25-4 64,65
69,60 74,56
9,91 5,38
Keterangan: suhu awal T
o
; puncak T
p
; akhir T
c
gelatinisasi , dan entalpi gelatinisasi ∆H
a. Suhu transisi gelatinisasi T
o
, T
p
, dan T
c
Pengaruh kadar air
Kedua pati termodifikasi HMT menunjukkan peningkatan suhu puncak gelatinisasi T
p
seiring dengan meningkatnya kadar air perlakuan Tabel 14. Peningkatan suhu transisi
gelatinisasi T
o
, T
p
, dan T
c
akibat modifikasi HMT juga dilaporkan Hoover dan Vasanthan 1994, Hoover dan Manuel 1996, Gunaratne dan Hoover 2002, serta Vermeylen et al. 2006.
Peningkatan kadar air turut meningkatkan pergerakan heliks ganda yang dapat menghancurkan dan atau mengubah orientasi kristalit Gunaratne dan Hoover 2002. Tapioka menunjukkan
kenaikan suhu gelatinisasi yang lebih besar pada kadar air 25 Tabel 14 padahal studi difraksi sinar X pada Tabel 16 menunjukkan HMT menyebabkan kerusakan kristalit pati. HMT tidak saja
mempengaruhi perubahan daerah kristalin tetapi juga pada daerah amorphous granula Hoover dan Vasanthan 1994; Hoover dan Manuel 1996; Lim et al. 2001.
Suhu pelelehan kristalit T
o
, T
p
, dan T
c
dikendalikan secara tidak langsung oleh daerah amorphous. Peningkatan suhu gelatinisasi T
p
pada pati termodifikasi menunjukkan meningkatnya interaksi molekul-molekul pada daerah amorphous Hoover dan Vasanthan 1994.
Peningkatan interaksi amilosa-amilosa daerah amorphous dan atau amilosa-amilopektin daerah interkristalin menyebabkan penurunan pengembangan granula sehingga memungkinkan
menurunnya pengaruh destabilisasi daerah amorphous saat pelelehan kristalit. Hal ini mengakibatkan peningkatan stabilitas termal granula sehingga dibutuhkan suhu yang lebih tinggi
untuk pelelehan kristalit pada pati termodifikasi Gunaratne dan Hoover 2002. Komplek amilosa-lipid juga dilaporkan terbentuk pada pati serealia akibat pengaruh HMT Hoover dan
Manuel 1996. Adanya komplek tersebut juga dapat meningkatkan stabilitas termal pati. Peningkatan suhu puncak gelatinisasi T
p
akibat peningkatan kadar air perlakuan terlihat
lebih besar pada tapioka dibandingkan maizena Tabel 14. Tingginya suhu gelatinisasi T
p
menunjukkan kesempurnaan penyusunan molekul pada kristalin yang ditentukan dari panjangnya
46
rantai heliks ganda yang menyusunnya, sehingga membutuhkan energi yang lebih tinggi untuk mendisosiasinya Singh et al. 2003. Akan tetapi jika melihat data yang diperoleh difraktogram,
tapioka mengalami penurunan kristalinitas relatif yang cukup besar akibat perlakuan HMT Tabel 16
. Namun suhu gelatinisasi sebagaimana yang dikemukakan Gunaratne dan Hoover 2002 tidak hanya bergantung pada struktur molekuler amilopektin panjang rantai dan percabangan
tetapi juga struktur granula rasio daerah kristalin-amorphous dan komposisi pati rasio amilosa- amilopektin, jumlah komplek lemak, dan rantai amilosa. Suhu puncak gelatinisasi Tp tapioka
HMT yang lebih tinggi disebabkan oleh perbedaan panjang rantai amilosa. Tester et al. 2004 melaporkan bahwa derajat polimerisasi DP amilosa tapioka lebih tinggi dari maizena.
Pengaruh waktu pemanasan
Semakin lama waktu pemanasan yang dilakukan pada modifikasi HMT menyebabkan suhu transisi gelatinisasi T
o
, T
p
, dan T
c
mengalami peningkatan. Peningkatan suhu puncak gelatinisasi tertinggi Tp juga dilaporkan pada pati ubi jalar 15.2 dan 28.5 amilosa pada
perlakuan HMT selama 8 jam Collado dan Corke 1999. Peningkatan suhu gelatinisasi dipengaruhi interaksi amilosa daerah amorphous dengan segmen cabang rantai amilopektin
daerah kristalin. Perubahan yang terjadi dapat dipengaruhi oleh penyusunan kembali rantai pendek amilopektin yang difasilitasi energi panas dan air pada perlakuan modifikasi Pukkahuta
et al. 2008. Semakin lama waktu pemanasan pemanasan yang diberikan akan mempengaruhi pergerakan dan reorientasi helik ganda pada kristalin sehingga meningkatkan stabilitas termal pati
Hoover dan Vasanthan 1994. Modifikasi HMT juga memperbesar selang suhu gelatinisasi Tc-To pada kedua pati
termodifikasi Tabel 14. Pelebaran rentang suhu gelatinisasi T
c
-T
o
yang disebabkan modifikasi HMT juga dilaporkan oleh Collado dan Corke 1999, Hoover dan Manuel 1996, Vermeylen et
al. 2006, dan Pukkkahuta et al. 2008. Lim et al. 2001 menyatakan bahwa pelebaran rentang suhu gelatinisasi disebabkan adanya peningkatan suhu termal endoterm yang dipicu oleh
perubahan daerah kristalin.Pelebaran rentang suhu gelatinisasi akibat HMT lebih terlihat pada
tapioka dibandingkan maizena Tabel 14. Pelebaran rentang suhu gelatinisasi T
c
-T
o
menunjukkan variasi yang lebih besar pada stabilisasi struktur kristalin Chung et al. 2009. Perbedaan variasi pada penyusunan kristalin terlihat dengan terbacanya intensitas difraksi pada
puncak kristal baru maupun penguatan intensitas pada kristal yang sudah ada Lampiran 12.
Perubahan yang terjadi pada susunan kristalin tersebut mendorong perubahan variasi stabilitas struktur kristalin terhadap panas.
b. Entalpi gelatinisasi
