9
C. MODIFIKASI PATI
Pati termodifikasi adalah pati yang diperlakukan secara fisik atau kimia untuk mengubah salah satu atau lebih sifat fisik atau kimianya yang
penting. Definisi pati termodifikasi lainnya adalah pati yang diberi perlakuan tertentu yang bertujuan untuk menghasilkan sifat yang lebih baik
untuk memperbaiki sifat sebelumnya atau untuk mengubah beberapa sifat lainnya menjadi sifat yang diinginkan.
Beberapa keunggulan pati modifikasi dibandingkan dengan pati alami, antara lain: 1 pati modifikasi dapat memiliki sifat fungsional yang
tidak terdapat pada pati alami, 2 pati modifikasi dapat lebih luas penggunaannya dalam skala industri besar dan lebih baik daripada pati
alami. Pati alami memiliki viskositas yang tidak stabil, penampakan yang kurang baik serta memiliki stabilitas gel yang rendah. Pati modifikasi juga
memiliki sifat yang lebih konsisten dibandingkan pati alami sehingga memudahkan pengontrolan dan pembuatan produk dengan kualitas yang
dapat dipercaya.
1. Modifikasi Kimia
Menurut Langan 1989, modifikasi kimia yang biasa digunakan dalam industri pangan adalah ikatan silang, stabilisasi, pemutihan,
hidrolisis, oksidasi, substitusi lipofilik, dan teknik hidrofobik. Pati ikatan silang dapat tahan terhadap suhu yang tinggi, pH yang rendah,
dan gesekan yang keras serta dapat meningkatkan viskositas Nabeshima dan Grossmann, 2001. Modifikasi dengan stabilisasi
terdiri atas reaksi esterifikasi dan eterifikasi. Modifikasi ini menghasilkan pati dengan tingkat retrogradasi yang lebih rendah dan
stabilitas yang meningkat serta dapat mengurangi pembentukan gel. Modifikasi pemutihan berguna untuk menghilangkan noda-noda yang
secara alami terdapat pada pigmen sehingga dapat meningkatkan derajat keputihan. Selain itu, modifikasi pemutihan dapat menurunkan
populasi mikroba pada pati Langan, 1989. Hidrolisis asam merupakan modifikasi yang dapat menurunkan viskositas, tetapi pati
10 menjadi mudah membentuk gel. Modifikasi oksidasi juga dapat
menurunkan viskositas serta dapat menghasilkan gel yang lembut. Substitusi lipofilik digunakan untuk modifikasi yang berkaitan dengan
emulsi minyak dalam air dan pati, sedangkan modifikasi hidrofobik digunakan untuk membuat produk pati yang tahan terhadap air
Langan, 1989. Berdasarkan kegunaan masing-masing modifikasi yang telah
dijelaskan sebelumnya, maka untuk membentuk bubur gel pati yang memiliki tingkat gel dan stabilitas yang baik, pada penelitian ini
dilakukan dual modifikasi, yaitu modifikasi kimia metode hidrolisis asam yang dilanjutkan metode ikatan silang dan modifikasi fisik
dengan pre-gelatinisasi.
a Hidrolisis Asam
Hidrolisis asam adalah salah satu bentuk modifikasi asam yang dapat merubah sifat fisik dan kimia pati tanpa merubah
struktur granulanya Shi dan Seib, 1992. Jika hidrolisis asam dilakukan dengan menggunakan asam kuat, maka berat molekul dari
komponen pati akan semakin rendah karena asam akan menghidrolisis ikatan glikosida sehingga memperpendek rantai
ikatan kimia pada pati Wurzburg, 1989. Menurut French 1984 yang diacu dalam Whistler et al. 1984, potongan yang memiliki
berat molekul rendah akan memudahkan penggabungan dari rantai molekul linier. Penggabungan tersebut akan menghasilkan
pembentukan gel pati melalui pembentukan jaringan tiga dimensi dari molekul pati, terutama tarik-menarik antara rantai lurus dari
amilosa dan antara molekul dengan ikatan hidrogen pada molekul air Meyer, 1973.
Kerr 1950 diacu dalam Wurzburg 1989 menyatakan bahwa daerah amorf yang mengandung cabang pada ikatan glikosida
β-D- 1,6 lebih mudah mengalami hidrolisis oleh asam dibandingkan
daerah amorf pada ikatan α-D-1,4 sehingga cabang tersebut dapat
11 mudah menjadi fraksi linier. Oleh karena itu, pada tahap awal
modifikasi ini, jumlah amilosa atau fraksi linier dari pati tersebut lebih tinggi dibandingkan pati tanpa modifikasi. Hal ini
mengindikasikan bahwa amilopektin lebih mudah terhidrolisis daripada amilosa.
b Ikatan Silang
Menurut Wurzburg 1989, senyawa kimia yang biasa digunakan untuk membuat pati terikat silang ini adalah asam adipat,
fosfor oksiklorit, sodium trimetafosfat STMP, epiklorohidrin, dan sodium tripolifosfat STPP. Pereaksi asam adipat merupakan asam
dikarboksilat C
6
H
11
O
4
, hasil oksidasi dari berbagai jenis lemak, digunakan bersama-sama dengan senyawa anhidrid sehingga
menghasilkan pati adipat. Fosfor oksiklorit, STMP, dan STPP akan menghasilkan pati fosfat, sedangkan epiklorohidrin akan
menghasilkan pati gliserol. Akan tetapi, dalam membuat pati modifikasi untuk bidang pangan hanya dapat menggunakan pati
adipat dan pati fosfat Wurzburg, 1989. Reaksi yang terjadi dengan menggunakan fosfor oksiklorit
atau asam adipat yang dicampur dengan anhidrid akan berlangsung sangat cepat. Bagian yang tidak bereaksi dengan pati akan dapat
dengan cepat terhidrolisis. Kecepatan reaksi dengan menggunakan STMP dan STPP berjalan lebih lambat dibandingkan dengan reaksi
menggunakan pereaksi fosfor oksiklorit dan asam adipat. Wurzburg, 1989.
Pada pati adipat, ikat silang dikombinasikan dengan hidroksil pada pati melalui ikatan organik ester. Pati tersebut tahan terhadap
kondisi asam. Pati fosfat terjadi melalui ikatan antara pati dengan ikatan ester anorganik. Pati tersebut tahan terhadap kondisi asam.
Wurzburg, 1989.
12 Metode ikatan silang dapat menghasilkan ikatan sintetik yang
dapat menggantikan ikatan hidrogen yang secara alami terdapat dalam pati dan berperan dalam menjaga bentuk pati Langan, 1989.
Dengan adanya pemanasan, maka granula pati akan mengembang seiring melemahnya ikatan hidrogennya yang kemudian terjadi
perpecahan ikatan hidrogen tersebut. Akan tetapi, bentuk granula tetap dapat dipertahankan karena adanya ikatan kimia akibat reaksi
ikatan silang yang membentuk jembatan antar molekul di dalam pati sehingga menghasilkan keutuhan yang cukup untuk menjaga bentuk
granula yang sedang mengalami pembengkakan. Dengan demikian, reaksi ikatan silang ini dapat meminimalkan atau mencegah
kehilangan viskositas Wurzburg, 1989. Jika dibandingkan dengan pati yang tidak dimodifikasi, viskositas pati akan meningkat sampai
mencapai puncak tertentu karena masih adanya ikatan hidrogen, meskipun dalam kondisi melemah akibat pemanasan. Akan tetapi,
ketika pemanasan terjadi secara kontinyu, maka ikatan hidrogen yang menjaga bentuk granula akan bersama-sama pecah dan hancur
dengan bentuk granula tersebut sehingga viskositas menjadi menurun Wurzburg, 1989.
Penambahan sodium sulfat atau sodium klorida sebelum pengkondisian pH basa pada modifikasi ikatan silang berfungsi
menghambat pati tergelatinisasi secara awal. Mudahnya pati menjadi tergelatinisasi tersebut akibat kondisi pH yang terlalu basa
sehingga mempercepat amilosa dan amilopektin keluar dari granula. Selain itu, bahan kimia tersebut berfungsi mempercepat reaksi
fosforilasi Woo dan Seib, 2002.
2. Modifikasi Fisik
Kategori