Produk­produk Modifikasi Pati

B. Produk­produk Modifikasi Pati

Menurut Oates et, al (2002) produk­produk pati termodifikasi merupakan hasil dari modifikasi secara fisik, kimia dan turunan­turunan pati. Produk­produk pati yang dimodifikasi secara kimia yaitu ​thin boiling starch ​ , dekstrin, pati oksidasi, pati eter, pati ester, pati ​cross linked dan pati hasil ikatan silang. Pati termodifikasi secara fisik yaitu pati pregelatinisasi, pati dengan pemanasan dan sagu mutiara dan tapioka mutiara. Produk pati hidrolisis dan turunan pati yaitu maltodekstrin, ​sweeteners (glukosa dan fruktosa), ​polyols ​ (sorbitol dan mannitol), asam amino dan asam organik (misalnya Menurut Oates et, al (2002) produk­produk pati termodifikasi merupakan hasil dari modifikasi secara fisik, kimia dan turunan­turunan pati. Produk­produk pati yang dimodifikasi secara kimia yaitu ​thin boiling starch ​ , dekstrin, pati oksidasi, pati eter, pati ester, pati ​cross linked dan pati hasil ikatan silang. Pati termodifikasi secara fisik yaitu pati pregelatinisasi, pati dengan pemanasan dan sagu mutiara dan tapioka mutiara. Produk pati hidrolisis dan turunan pati yaitu maltodekstrin, ​sweeteners (glukosa dan fruktosa), ​polyols ​ (sorbitol dan mannitol), asam amino dan asam organik (misalnya

Pati ​ Cassava

● Pati pregelatinisasi ● Pati dengan pemanasan ● Sagu mutiara dan tapioka mutiara

Pati termodifikasi secara fisik Pati termodifikasi secara kimia Pati hidrolisis dan turunannya

● Thin boiling starch ● Dekstrin ● Pati eter ● Pati ester ● Cross linked starch ● Pati hasil ikatan silang ● Maltodekstrin ● Sweeteners ​(glukosa dan fruktosa) ● Polyol ​(Sorbitol dan Mannitol) ● Asam amino ● Asam organik

Gambar.14. Produk pati termodifikasi dan turunannya dari ​Cassava

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) produk­produk modifikasi pati yaitu ​thin boiling starch ​ , pati teroksidasi, ​pregelatinized starch , ​cross linked ​ atau ​cross bonding starch ​

dan turunan­turunan pati.

Thin ​ Boiling​ Starch

Pati ini biasanya dibuat dengan cara mengasamkan suspensi pati sampai pH tertentu, dan memanaskannya pada kondisi suhu tertentu sampai diperoleh derajat konversi atau modifikasi yang diinginkan. Sebagian dari pati ini terhidrolisis menjadi

dekstrin, maka viskositas larutan menjadi rendah. Setelah derajat konversi yang diinginkan tercapai, pati termodifikasi tersebut dikeringkan setelah terlebih dahulu dinetralkan. Kegunaan utama dari ​Thin boiling starch adalah dalam pembuatan

gypsum wallboard ​ serta ​sizing ​ tekstil.

Pati Teroksidasi

Pati teroksidasi dibuat dengan cara ​Thin boiling starch tetapi sebagai pengganti asam, sebagai bahan pengoksidasi diganti dengan natrium hipoklorit. Pengguna pati ini adalah industri kertas dengan kualitas tinggi.

Pregelatinized Starch

Pati ini dibuat dengan cara memasak pati, mengeringkannya dengan cara menggiling lewat rol­rol yang dipanaskan. Jika pati ini terkena air maka dengan mudah akan larut tanpa memasaknya kembali. Dalam industri kertas, pati ini digunakan

sebagai makanan instant, serta sebagai pengontrol terhadap viskositas lumpur pengeboran dalam pengeboran minyak bumi.

Cross Linked ​ ​atau ​ ​Cross Bonding Starch

Pada pati ini, pati mengalami perlakuan kimiawi dengan berbagai macam bahan kimia misalnya boraks, epikloridin, fosfor oksiklorida, sejumlah senyawa fosfor lain

aldehid dan dialdehida serta berbagai pereaksi lain yang kurang penting. Adanya perlakuan kimia ini dapat menambah kekuatan butir­butir pati sehingga tidak mudah aldehid dan dialdehida serta berbagai pereaksi lain yang kurang penting. Adanya perlakuan kimia ini dapat menambah kekuatan butir­butir pati sehingga tidak mudah

yang lain adalah untuk pembuatan makanan bayi dan ​salad dressing . Kegunaannya di ​ luar pangan sangat beraneka regam, termasuk di dalamnya memberi sifat kedap air pada kotak­kotak kardus, ​sizing tekstil dan kertas serta dalam pembuatan pasta tertentu untuk kepentingan percetakan, pembuatan plester dan lem, lumpur

pengeboran minyak bumi, cat dan lain­lain.

Turunan­​turunan ​ Pati

Turunan pati (​starch derivative ​ ) adalah semua pati yang termodifikasi secara kimiawi, yaitu yang rantai glukosanya telah rusak atau terputus. Salah satu tujuan

derivatisasi adalah untuk meningkatkan stabilitas dispersi koloid dari pati, menyesuaikan sifat­sifat koloid sesuai dengan aplikasi. Turunan pati dibuat untuk

kepentingan industri, yaitu bila produk­produk yang dihasilkannya memilki sifat­sifat fisik dan kimia yang memerlukan perlakuan khusus. Turunan­turunan pati yang banyak digunakan adalah pati hidroksialkil dan pengganti­penggantinya yaitu pati hidroksietil dan hidroksipropil. Pati ini memiliki suhu

gelatinisasi rendah, mudah lumer dan terdispersi, memberikan sifat kohesi dan kejernihan pasta yang dihasilkannya serta menekan kecenderungan retrogradasi. Pati hidroksialkil banyak digunakan sebagai ​surface sizing pada industri kertas, ​paper coating, wrapsizing, finishing dan ​printing serta untuk menganji benang. Dalam industri

pangan pati ini sebagai ​pie filling, salad dressing ​ dan pengental. Turunan turunan pati lain yang sudah dikenal yaitu dekstrin. Dekstrin adalah

produk hidrolisa zat pati, berbentuk zat amorf berwarna putih sampai kekuningan. Prinsip pembuatan dekstrin adalah memotong rantai panjang pati dengan katalis asam

atau enzim menjadi molekul­molekul yang berantai lebih pendek dengan jumlah unit glukosa dibawah sepuluh. Dalam industri pangan dekstrin digunakan untuk meningkatkan tekstur bahan pangan. Dekstrin memiliki kemampuan untuk membentuk

lapisan, contohnya pelapisan kacang dan coklat untuk mencegah migrasi minyak. Selain itu dekstrin juga digunakan untuk meningkatkan kerenyahan.

Dekstrin merupakan salah satu bentuk turunan pati hasil dari modifikasi pati. Rantai­rantai dekstrin sangat kecil karena telah dihidrolisis, baik secara asam maupun

enzimatis. Penggunaan dekstrin sangat luas dalam dunia perindustrian. Pada industri kertas, dekstrin berfungsi sebagai pelapis dan pembentuk permukaan kertas yang

halus, mempunyai daya rekat yang baik. Dalam industri tekstil, dekstrin digunakan sebagai pengganti pati. Dalam industri farmasi sebagai bahan pembawa (​carrier ) obat ​

dalam pembuatan tablet yang mudah larut dalam air (liur) bila tablet tersebut dimakan. High Fructose Syrup (HFS) yang merupakan salah satu produk turunan pati ​ adalah sirup dekstrosa yang dihasilkan melalui pengenceran, dekstrinasi dan sakarifikasi pati memakai katalisator sistem enzim. Kandungan dekstrosa di dalam

sirup yang akan diolah sebaiknya tidak kurang dari 93 % berat kering. HFS merupakan larutan pekat (sirup) dengan derajat kemurnian yang amat tinggi, bebas dari ion­ion logam maupun ion­ion beracun lainnya. Tabel 21 akan menampilkan sifat fisik dan

kimia dari HFS. HFS mempunyai kelebihan yaitu : (1) lebih menekankan rasa buah karena hadirnya fruktosa dalam komposisi HFS, terutama sangat terasa pada minuman­minuman rasa buah sitrun (2) Tidak terjadi perubahan­perubahan komposisi kandungan gula sehingga perubahan rasa akibat inversi yang terjadi pada minuman­minuman yang menggunakan sukrosa tidak terjadi (3) HFS dijual dalam

bentuk cairan sehingga pengolahan pendahuluan dan pelarutab tidak diperlukan lagi (4) Campuran HFS dan sakarin dapat menaikkan kadar kemanisan larutan karena efek sinergisme, disamping itu dapat menetralkan rasa pahit yang sering timbul pada

larutan 100% sakarin. Tabel 21. Sifat Fisik dan Kimia HFS

Sifat Fisik dan Kimia

Komposisi

Kandungan bahan kering

Warna Maks 35 RBU (maks 0,003 CIRF) Kandungan Karbohidrat

99,95 % bahan kering

Kadar abu

0,05 Kemanisan pada konsentrasi 15 % Sama dengan sukrosa

bahan kering

DE 96

Dekstrosa

Ion­ion logam

Standar bakteriologi sama dengan gula cair sesuai dengan American

Bottlers Association Bakteri Mesophilik

Maks 200/10 g

Ragi

Maks 20/10 g

Kapang

Maks 10/10 g

Sumber : Tjokroadikoesoemo, 1986

Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) kegunaan HFS yaitu sebagai pemanis dan karena sifat­sifat kimia, fisika, kadar kemanisan dan stabilitas rasanya, maka HFS makin banyak dimanfaatkan di dalam industri, terutama industri­industri minuman ringan berkarbon atau tidak berkarbon, sirup, es krim, ​soda fontain, toppings, pengalengan buah­buahan, ​jam, ​ selai, roti, kue­kue, permen dan sebagainya. Selain yang telah dijelaskan diatas, pati dapat diturunkan menjadi produk­produk lain misalnya sorbitol. Sorbitol menurut Bolen dan Mc Cracken, 1990 di dalam Purba dkk (1993) yaitu gula alkohol yang mempunyai potensial dan dapat diproduksi secara

enzimatik dengan mengkonversi glukosa atau fruktosa. Sorbitol pertama kali ditemukan pada buah tanaman hutan daerah subtropik yaitu ​Pyrus aucuparia ​ atau Sorbus aucaparia ​ (keluarga ​Roseceae ​ ). Sorbitol terdapat secara luas di alam, terutama dalam ganggang/rumput laut, di dalam buah jenis berry, buah­buahan jenis buni dan juga pada apel, pear serta plum (sudarmadji, 1982). Dalam buah apel sorbitol

terbukti mempunyai peranan besar sebagai pengganti karbohidrat dan selama penyimpanan pada temperatur rendah, dapat dibuktikan bahwa fruktosa diubah

menjadi sorbitol. Bahan pemanis sorbitol yang dikenal dengan nama resmi D­sorbitol, mempunyai nama­nama lain seperti D­glucitol, sorbit, sorbol, sorbicolon, sorbo,

sorbostyl, nivitin, cholaxine, karion, sionit, sionon, sorbilande, diakarmon dan nama­nama lain sebagai merek dagang (Sudarmadji, 1982). Struktur kimia sorbitol

ditampilkan pada Gambar 15.

CH​ 2​ OH

​CH​ 2​ OH Gambar 15. Struktur kimiawi Sorbitol

Sudarmadji (1982) menjelaskan bahwa kristal sorbitol mengandung 0,5 atau 1 molekul H​ 2​ O. Kemanisannya antara 0,5­0,6 kali tingkat rasa manis gula tebu. Kandungan kalori pangan sorbitol adalah 3,994 kkal setiap gram yang setara dengan

kalori gula tebu yaitu 3,940 kkal setiap gramnya. Sorbitol dapat larut dalam air (sampai

83 %), juga larut dalam alkohol panas dan sedikit larut dalam alkohol dingin. Sorbitol sangat stabil terhadap asam, enzim dan terhadap suhu sampai 140 ​ o​ C, diproduksi dalam bentuk yang berbeda­beda untuk penjualan ke setiap pabrik gula.

Sifat kristalin lainnya yaitu berwarna putih, tidak menguap, berbentuk bubuk dengan kecenderungan untuk menyerap air dari udara. Pada konsentrasi yang sama, sorbitol lebih kental daripada gliserol, tetapi kurang kental terhadap sirup glukosa.

Larutan­larutan sorbitol bersifat nertal. Sorbitol seperti dekstrosa, menghasilkan rasa dingin pada lidah, hasil­hasil yang bervariasi dapat diperoleh dengan mengubah

tingkat konsentrasinya (Purba, dkk.1993) Sorbitol disintesa dengan cara mereduksi D­fruktosa dan D­glukosa dengan bantuan enzim L­iditol (iditol) dehidrogenase yang mengkatalisis reaksi bolak balik dari sorbitol menjadi fruktosa. Enzim aldosa reduktase mengkatalisis reduksi glukosa menjadi sorbitol. Kedua enzim dihasilkan dari mikroba yang meliputi khamir dan bakteri. Khamir dan bakteri yang telah dikenal sebagai penghasil sorbitol adalah

Candida boidinii ​ dan ​Zymomonas mobilis ​ . Khamir yang menghasilkan sorbitol ini Candida boidinii ​ dan ​Zymomonas mobilis ​ . Khamir yang menghasilkan sorbitol ini

untuk menghasilkan NADH. NADH ini digunakan oleh khamir sebagai sumber energi untuk mereduksi glukosa menjadi sorbitol (Purba, dkk 1993). Reaksi biosintesa

sorbitol oleh khamir ditampilkan pada Gambar 16. Glukosa + NADH ​ +

aldosa reduktase​ Sorbitol + NAD​ Fruktosa + NADH ​ +

Sorbitol + NAD​

iditol dehidrogenase

Gambar 16. Biosintesa Sorbitol oleh khamir

Produk turunan pati lainnya yaitu manitol. Manitol merupakan polihidrat alkohol (gula alkohol) yang merupakan turunan karbohidrat dan hanya mengandung grup hidroksil sebagai grup fungsional. Menurut Fennema (1985) fungsi spesifik gula

alkohol yaitu untuk mengontrol viskositas dan kristalisasi. D­manitol adalah monosakarida yang mudah larut dalam air. Penambahan manitol pada medium dapat

mengubah osmolaritas medium sehingga terjadi pengaturan perpindahan zat­zat makanan. Lebih dari 60 % manitol yang terbentuk adalah berasal dari sintesa lansung dari glukosa dengan jalur :

Glikosa

Hexosa phosphate

Manitol

Harga manitol saat sekarang ini sangat mahal dikarenakan biaya produksi yang tinggi terutama pada proses skala besar. Hal ini dikarenakan manitol telah terbukti

lebih efisien dalam merangsang pertumbuhan jumlah tunas baru pada kultur jaringan.

CH​ 2​ OH

​CH​ 2​ OH Gambar 17. Struktur Kimia Manitol