Microwave-Assisted Synthesis Of Phosphorylated Corn Starch

SINTESIS PATI JAGUNG TERFOSFORILASI
MELALUI TEKNIK GELOMBANG MIKRO

ATEP DI AN S UPA RDA N

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Sintesis Pati Jagung Terfosforilasi
Melalui Teknik Gelombang Mikro adalah karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Dengan ini saya
melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Mei 2013

Atep Dian Supardan
G451100031

ABSTRACT
ATEP DIAN SUPARDAN. Microwave-Assisted Synthesis Of Phosphorylated
Corn Starch. Supervised by SUMINAR SETIATI ACHMADI and TUN TEDJA
IRAWADI.
Phosphorylated starch is one of modified starches which is commonly imported.
In general, starch resource to be modified must have more than 25% amylose.
This study aimed to synthese phosphorylated starch and evaluate its potency as
adosrbent. Corn starch was subjected to phosphorylation through microwaveassisted reaction of starch with a mixture of sodium dihydrogen orthophosphate
and disodium hydrogen phosphate. The experiment was designed
tooptimizeparameter of pH, microwave power irradiation, and microwave
irradiation time. The results showed that the maximumphosphate substitution
degree was obtained at a pH of 6, microwave irradiation of 500 W, and a reaction
time of 10 minutes. The degree of subtitution ranged from 0.567 to 0.787. The
physicochemical properties of the product as swelling capacity, solubility, water
binding capacity, and paste clarity were significantly different than that of the
unmodified corn starch. The infrared spectrum showed a high peak absorption in

the wavenumber of 1651 cm-1, indicating hydrogen bonding formation phosphoric
group-water- phosphoric group. In the fingerprint area, there were two new
absorption peaks at 1200 and 990 cm-1, which were assigned for the P=O and CO-P vibrations, respectively. The phosphorylated corn starch adsorbed methylene
blue up to 73.3% and mercury up to 73.6%, indicating the prospect of the
microwave-assisted synthetic phosphorylated corn starch as an effective adsorbent
for heavy metals.
Key words: corn starch phosphorylation, heavy metal adsorption, microwaveassisted reaction, physicochemical properties

RINGKASAN
ATEP DIAN SUPARDAN. Sintesis Pati Jagung Terfosforilasi Melalui Teknik
Gelombang Mikro. Dibimbing oleh SUMINAR SETIATI ACHMADI dan TUN
TEDJA IRAWADI.
Pati merupakan salah satu polimer alami yang melimpah. Sifat mekanik pati
yang rapuh dan keberadaan gugus hidrofilik menjadi masalah tersendiri dalam
penggunaan pati. Sifat fisik dan kimia pati dapat diperbaiki dengan memodifikasi
pati secara fisik, kimia, dan enzimatis. Pati yang telah dimodifikasi dapat
digunakan dalam industri pangan maupun non-pangan. Salah satu modifikasi pati
secara kimia yang mudah dilakukan adalah reaksi esterifikasi pati menggunakan
reagen fosforilasi.Pati terfosforilasi didapat dengan membentuk ikatan ester antara
fosfat dan gugus hidroksil pati menghasilkan pati fosfat monoester dan pati fosfat

diester.Seiring berkembangnya keperluan industri akan pati terfosforilasi, maka
derajat subtitusi fosfat (DSP) pati terfosforilasi yang diperlukan harus tinggi, yaitu
lebih besar dari 0.12. Salah satu reagen yang banyak dikembangkan untuk sintesis
pati terfosforilasi adalah campuran NaH2PO4−Na2HPO4.
Pati yang digunakan sebagai pati terfosforilasi adalah pati dengan kadar
amilosa lebih dari 25%, misalnya jagung. Teknik gelombang mikro merupakan
salah satu teknik yang dapat digunakan untuk memodifikasi pati karena dapat
dilakukan dengan cepat, tidak memerlukan pelarut, meningkatkan rendemen, dan
membutuhkan energi yang relatif kecil. Hingga saat ini, belum ada kajian
mengenai sintesis dan pencirian pati jagung terfosforilasi (PJT) dengan teknik
gelombang mikro serta evaluasinya terhadap penyerapan logam berat. Pati jagung
(PJ) difosforilasi dengan mengoptimasi kondisi reaksi meliputi pH, daya, dan
waktu reaksi menggunakan teknik gelombang mikro. Pati jagung
terfosforilasiyang memiliki DSP optimum dicirikan dari perubahan fisikokimianya meliputi kadar air, pH, daya mengembang, kelarutan, kapasitas absorpsi
air, kepadatan total, kejernihan, spektrum inframerah, dan evaluasi PJT sebagai
adsorben logam merkuri dan biru metilena.
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa morfologi PJTcenderung kasar
membentuk granul kecil yang lebih kering dibandingkan PJ yang berwujud serbuk
putih halus. Nilai DSP maksimum didapatkan sebesar 0.787, yaitu pada kondisi
pH campuran 6, daya gelombang mikro 500 W selama 10 menit. Hasil spektrum

inframerah PJTmenunjukkan penaikan puncak serapan dibandingkan spektrum PJ,
yaitu pada 3410 cm-1 (regangan O−H), 2933 cm-1 (regangan C−H), 1158 cm-1
(regangan C−O), 1651 cm-1(regangan air yang berikatan dengan fosfat yang
terikat pada dua ulir molekul pati), serta bilangan gelombang 1200 dan 990cm-1
yang mencirikan adanya ikatan P=O dan regangan C−O−P yang merujuk pada
ikatan fosfat pada pati monoester fosfat.

Pati jagung terfosforilasi memiliki kandungan air yang lebih besar (12.7%)
dibandingkan PJ (7.7%). Hal ini disebabkan oleh penambahan HCl pada PJT,
mengakibatkan pH campuran 6.33. Nilai ini lebih rendah dibandingkan pH PJ,
yaitu 6.67. Sifat daya mengembang dan kapasitas absorpsi air menurun,
sedangkan kelarutan dan kepadatan total mengalami kenaikan secara nyata. Hal
ini disebabkan campuran air, asam, pati, dan fosfat menyerap gelombang mikro
yang menyebabkan gesekan antarmolekul, menimbulkan panas, dan merusak
ikatan hidrogen yang lemah. Akibatnya ikatan hidrogen yang terdapat di kulit luar
granula pati menjadi rusak sehingga granula pati menjadi hancur dan
beraglomerasi menjadi satu. Rusaknya ikatan hidrogen di kulit luar granula PJ dan
teragregasinya granula pati jagung menyebabkan proses penyerapan air menjadi
lebih sulit sehingga daya mengembang dan kapasistas absorpsi air PJT berkurang
dibandingkan PJ. Akan tetapi, rusaknya granula dan lamela amilopektin

menjadikan kelarutan PJT meningkat seiring dengan naiknya nilai kepadatan total.
Pati jagung terfosforilasi memiliki kejernihan lebih tinggi dibandingkan
kejernihan PJ. Penurunan nilai turbiditas PJT diduga adanya gugus fosfat yang
terikat pada molekul pati. Terjadinya penurunan kejernihan pati diduga
disebabkan oleh gaya tolak-menolak dari gugus fosfat antarmolekul PJT di dalam
suspensi. PJT dapat menyerap biru metilena sampai 73.3% lebih tinggi 47.3%
dibandingkan PJ. PJT memiliki gugus fosfat yang dapat digunakan sebagai
adsorben logam berat ataupun zat warna. Hal ini dibuktikan dengan kemampuan
PJT dalam menyerap logam [Hg2+] sebesar 73.6% dan nilai ini lebih tinggi 35.3%
dibandingkan PJ.
Kata kunci: pati jagung terfosforilasi, pencirian fisiko-kimia, teknik gelombang
mikro

© Hak Cipta milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan
pustaka suatu masalah; pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang
wajar IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

SINTESIS PATI JAGUNG TERFOSFORILASI
MELALUI TEKNIK GELOMBANG MIKRO

ATEP DI AN S UPA RDA N

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Kimia

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Penguji Luar Komisi pada ujian Tesis: Dr Ir Feri Kusnandar, MSc

Judul Penelitian

: Sintesis Pati Jagung Terfosforilasi Melalui Teknik Gelombang
Mikro

Nama

: Atep Dian Supardan

NIM

: G451100031

Disetujui oleh,

Komisi Pembimbing

Prof Ir Suminar S Achmadi, PhD

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS

Ketua

Anggota

Diketahui oleh,

Ketua Program Studi S2 Kimia

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Purwantiningsih Sugita, MS

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian : ..............................

Tanggal Lulus : ..............................

PRAKATA
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah
SWT karena atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil
diselesaikan.

Tema yang dipilih adalah Sintesis Pati Jagung Terfosforilasi

Melalui Teknik Gelombang Mikro.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tesis ini telah banyak
mendapatkan bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada Prof Ir Suminar S Achmadi, PhDdan Prof Dr Ir Tun Tedja
Irawadi, MS Selaku komisi pembimbing yang telah memberikan arahan, saran,
dan bantuan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Feri
Kusnandar, MSc sebagai penguji luar komisi pada ujian sidang tesis dan Prof Dr
Ir Zairin Junior MSc sebagai Direktur Program Diploma Institut Pertanian Bogor
yang telah memberikan beasiswa pendidikan selama kuliah. Ucapan terimaksih
penulis sampaikan pulakepada Budi Riza Putra, Jaya Hardi Zain, Awan
Purnawan, Nurlaila, dan Maiyani Hartono yang telah memberikan dukungan
selama pelaksanaan penelitian. Penghargaan khusus penulis sampaikan kepada
ayahanda H Atjeng Rochiman (Alm), Ibunda Aas Aisyah, istri tercinta Jihan

Farikha, ananda Mohammed Farrih Abdurrahman,dan keluarga besar Program
Keahlian Analisis Kimia Program Diploma Institut Pertanian Bogor atas segala
doa dan kasih sayang. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Mei2013

Atep Dian Supardan

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... (vi)
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... (vi)

PENDAHULUAN
Latar Belakang .......................................................................................
Tujuan Penelitian ...................................................................................

1
2

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan .......................................................................................
Prosedur Penelitian .................................................................................

2
2

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kenampakan dan Tekstur PJT ................................................................
DSP PJT ..................................................................................................
Reagen Na2HPO4-NaH2PO4 ...................................................................
Pengaruh Daya Gelombang Mikro Pada Reaksi Fosforilasi .................
Pengaruh pH Pada Reaksi Fosforilasi ....................................................
Pengaruh Waktu Pada Reaksi Fosforilasi ..............................................
Analisis DSP dengan Metode Permukaan Respons ..............................
Spektrum FTIR PJT ................................................................................
Pencirian Fisiko-Kimia PJT....................................................................

5
5
5
6
6
7
7
9
10

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ................................................................................................
Saran ......................................................................................................

12
13

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

13

LAMPIRAN ....................................................................................................

18

DAFTAR GAMBAR
1.Pati jagung (kiri) dan PJT (kanan) ...............................................................

5

2. Kontur dan grafik (A) interaksi pH-daya terhadap nilai DSP,
(B) Kontur dan grafik interaksi pH-waktu terhadap nilai DSP
dan (C) Kontur dan grafik interaksi daya-waktu terhadap nilai DSP .........

8

3. Spektrum FT IR PJT (A) dan PJ (B) ...........................................................

9

4. Hubungan persen transmitans dan waktu pada kejernihan PJT ...................

12

DAFTAR LAMPIRAN
1. Formulasi dan nilai DSP pati jagung terfosforilasi ......................................

18

2. Hasil perhitungan DSP menggunakan metode permukaan respons.............

19

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pati merupakan polimer alam yang melimpah, dapat mengembang,dan stabil
pada berbagai suhu dan pH. Banyak material baru yang dapat dihasilkan dengan
membuat turunan pati. Namun, sifat mekanik pati yang rapuh dan gugus
hidrofiliknya menjadi masalah tersendiri dalam penggunaan pati. Sifat fisik dan
kimia pati dapat diperbaiki dengan memodifikasi pati secara fisik (Landerito &
Wang 2005), kimia (Neelam et al. 2012), dan enzimatis (Ribotta et al. 2012).
Modifikasi pati secara kimia dapat dilakukan dengan mengubah gugus hidroksil
pati secara intra- dan inter-molekul,melalui reaksitaut silang (Xiao & Yang 2006),
eterifikasi (Huijbrechts et al. 2008), esterifikasi (Biswas et al. 2008), aldehidisasi
(Fiedorowicz & Para 2006), pencangkokan (Rui-He et al. 2006), kationisasi
(Wang et al. 2009), dan oksidasi (Adebowale et al.2006). Salah satu modifikasi
pati yang paling mudah dilakukan adalah esterifikasi pati menggunakan reagen
fosforilasi(Aziz et al. 2004).Pati terfosforilasi mempunyai sifat fisikokimia yang
lebih baik daripada pati alami.Pati terfosforilasi dapat digunakan sebagai
pengental (Steeneken et al. 2011), penstabil (Abbas et al. 2010), dan pengemulsi
(Timgren et al. 2011) dalam berbagai produk makanan dan minuman. Sifat anion
fosfat pada pati terfosforilasi dapat digunakan sebagai flokulan, penukar ion
(Hebeish et al. 2010), koagulan (Linggawati et al. 2002), adsorben (Zhang et
al.2006).
Pati yang digunakan sebagai pati terfosforilasi adalah pati dengan kadar
amilosa tinggi, misalnya pati gandum (Sang et al. 2010), pati jagung (MurúaPagola et al. 2009), pati kentang (Alvaniet al. 2011), dan pati sagu (Nor-Nadiha et
al. 2010).Jagung merupakan serealia yang memiliki kandungan amilosa tinggi,
yaitu 27% (O’Brien & Wang 2009).Funami et al. (2008) telah meneliti
kemampuan pati jagung dalam menjerap ion logam.Pati jagung (PJ) yang telah
difosforilasi oleh POCl 3 dapat digunakan untuk menjerap logam berat (Kim &
Lim 1999).Selanjutnya, Guo et al. (2006) telah menyintesis pati jagung
terfosforilasi-karbamat yang dapat digunakan untuk menjerap logam tembaga.
Reaksi fosforilasi pati biasanya dilakukan pada suhu 140−160°C dengan
waktu yang lama (Passauer et al. 2010) sehingga dapat menyebabkan reaksi
samping. Oleh karena itu metode seperti ekstrusi panas(Manoi & Rizvi 2010),
pemanasan vakum (Sang & Seib 2006),danteknik gelombang mikro(Shogren &
Biswas
2006)dapat
dijadikan
alternatif
dalam
menyintesis
pati
terfosforilasi.Teknik gelombang mikro dapat digunakan dalam sintesis pati
terfosforilasi pada kondisi reaksi kering menggantikan metode konvensional yang
memerlukan pelarut, suhu tinggi, dan waktu reaksi yang lama (Jyothiet al. 2008).
Gelombang mikro dapat digunakan untuk menyintesis pati terfosforilasi dengan
cepat (Biswas et al. 2008), tidak memerlukan pelarut, meningkatkan rendemen,
produk yang lebih bersih, membutuhkan energi yang relatif kecil, dan tidak
mengubah struktur pati yang dimodifikasi (Lewandowicz 2000). Gelombang
mikro telah digunakan untuk membuat pati asetat dengan waktu pemanasan hanya
4−7 menit (Shogren & Biswas 2006).Rivero et al. (2009) telah memodifikasi pati
singkong dengan oktenil suksinat anhidrida dalam gelombang mikro selama 7
1

menit menghasilkan DS sebesar 0.045.Maneesriraj et al. (1998) telah melakukan
sintesis pati terfosforilasi dengan mencampurkan pati singkong dengan natirum
heksametafosfat lalu dipanaskan dalam gelombang mikro, namun DSP yang
dihasilkan masih rendah berkisar 0.0037−0.0068.Teknik gelombang mikro dapat
meningkatkan nilai DS sampai 2.93 pada pembuatan pati asetat (Diop et al.
2011).Hingga saat ini, belum ada kajian mengenai sintesis dan pencirian pati
jagung terfosforilasi (PJT) dengan teknik gelombang mikro dan potensinya
sebagai adsorben logam berat dan zat warna.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menyintesis PJT dengan teknik gelombang mikro
untuk mendapatkan nilai DSP > 0.12 dan mengevaluasi perubahan ciri fisikokimianya.

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alatyang digunakan ialah Sharp Microwave MW71C, spektrofotometer
sinar tampak Hitachi model U-2810, spektrofotometer inframerah Tensor 37
Bruker, pH meter Eutech Instruments pH 510, sentrifus Digisystem Laboratory
Instruments DSC 300SD, danprogram Minitab 14. Bahan yang digunakan ialah
pati jagung non-transgenik Maizenaku MD 828009001443(PJ), natrium
dihidrogen fosfat p.a Merck No 106346.1000, NaCl p.a Merck No 104936.0500,
kalium bromidep.a. Merck No 104907.0100, etanol p.a. Merck No 100983.2500,
larutan iodin, dan dinatrium hidrogen fosfat p.a. Merck No 106586.0500.
Prosedur Penelitian
Fosforilasi Pati Jagung (Jyothi et al. 2008 dengan Modifikasi)
Sebanyak 10 g pati jagung dimasukkan ke dalam gelas kaca, ditambahkan 5
mL larutan HCl (pH 4.0, 5.0, dan 6.0) dan Na 2 HPO 4 -NaH 2 PO 4 kemudian diaduk
sampai homogen. Campuran kemudian dimasukkan ke dalam oven gelombang
mikro (daya 500 dan 800 W) selama 3, 5, 7, dan 10 menit, setelah itu didinginkan
dan disimpan dalam plastik kedap udara.Sintesis PJT dilakukan sebanyak 2
ulangan.
Penentuan DSP (Igura & Okazaki 2010 dengan Modifikasi)
Sebanyak 2 mg PJT dicampurkan dengan 160 mg KBr, kemudian dibuat
pelet tipis. Spektrum inframerah PJT direkam pada rentang bilangan gelombang
4000−400 cm-1. Nilai DSP dihitung berdasarkan nisbah serapan relatif regangan
C-O-P menggunakan persamaan
2

Kadar Air (AOAC2006)
Sebanyak 2 g PJT ditimbang dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C
selama 24 jam. Setelah dingin, sampel ditimbang hingga massanya konstan.
Persentase kadar air dihitung dengan persamaan:

Derajat Keasaman (AOAC2006)
Sebanyak 2 g PJT disuspensikan dan dihomogenkan dalam 100 mL
akuades. Elektrode pH meter dicelupkan ke dalam suspensi kemudian pH dan
suhu pengukuran dicatat.
Daya Mengembang (Wanrosliet al. 2011 dengan Modifikasi).
Sebanyak 1 g PJTdimasukkan ke dalam tabung sentrifus dan ditimbang,
kemudian ditambahkan air sebanyak 5 mL, dibiarkan selama 30 menit lalu
disentrifus pada kecepatan 4000 rpm selama 15 menit.Supernatan yang diperoleh
dipindahkan, residu beserta tabung sentrifusnya ditimbang kembali. Daya
mengembang dihitung dengan persamaan:

Kelarutan (Stahl et al. 2007)
Sebanyak 0.2 g PJT dilarutkan ke dalam larutan NaCl 0.1 M. Selanjutnya,
kelarutan diukur dengan mengeringkan supernatan yang terbentuk pada suhu
110°C selama 24 jam. Kelarutan dihitung dengan persamaan:

Kapasitas Absorpsi Air (Stahl et al. 2007)
Sebanyak 5 g PJT ditambah 30 mL akuades lalu disentrifus pada kecepatan
4000 rpm selama 15 menit. Supernatan yang terbentuk didekantasi dan residunya
kemudian ditimbang. Massa air yang diserap oleh sampel adalah
Massa air (g) = massa endapan (g) – massa sampel kering (g)

3

Kepadatan Total (Houssou & Ayernor 2002)
Sebanyak 15 g PJT dimasukkan ke dalam cawan lalu dipanaskan dalam
oven pada suhu 130 °C selama 1 hari, kemudian dipindahkan ke desikator dan
ditimbang setelah mencapai suhu kamar. Selanjutya, sampel dimasukkan ke dalam
piknometer 10 mL, diukur massanya, dan dibandingkan dengan rapat massa
akuades.
Kejernihan (Stahl et al. 2007)
Kejernihan dilakukan dengan mengukur transmitans larutan PJT 1 g/100
mL.Larutan kemudian dipanaskan selama 30 menit pada suhu 95 °C.Pengukuran
dilakukan secara spektrofotometri pada 650 nm dengan penambahan larutan I 2
2% setelah didinginkan selama 27 hari pada penyimpanan suhu 5°C.
Evaluasi PJT sebagai Adsorben Biru Metilena (Ozmen et al. 2008 dengan
Modifikasi)
Sebanyak 25 mL larutan biru metilena konsentrasi 25 ppm dimasukkan ke
dalam erlenmeyer kemudian ditambahkan 0.2 g PJT, lalu diaduk dengan
kecepatan 150 rpm selama 10 menit. Selanjutnya supernatan dan residu
dipisahkan dan konsentrasi biru metilena ditentukan secara spektrofotometri pada
panjang gelombang 664 nm. Jumlah biru metilena yang teradsorpsi oleh PJT
dihitung berdasarkan persamaan:

Evaluasi PJT sebagai Adsorben Hg(II) (Amitava 2010)
Sebanyak 25 mL larutan Hg(II) 100 ppm dimasukkan dalam erlenmeyer dan
pH diatur menjadi 5.00, kemudian ditambah 0.1 gram PJT lalu campuran diaduk
dengan kecepatan 150 rpm selama 15 menit. Selanjutnya campuran disaring dan
ditambahkan larutan I 2 2%. Konsentrasi Hg(II) ditentukan secara spektrofotometri
pada panjang gelombang 575 nm. Jumlah Hg(II) yang teradsorpsi oleh pati jagung
fosfat dihitung berdasarkan persamaan:

Analisis statistik
Data penentuan nilai DSP optimum diolah dengan metode respons
permukaan pada taraf nyata 5.0% menggunakan bantuan program Minitab 14.0.

4

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kenampakan dan Tekstur PJT
Pati jagung yang digunakan berupa serbuk putih halus, yang sesudah
dicampur dengan HCl dan NaH 2 PO 4 −Na 2 HPO 4 membentuk pasta, tetapi setelah
dikenai gelombang mikro berubah menjadi kering.Hal ini mengindikasikan telah
terjadi reaksi taut silang fosfat pada kondisi basah (Fang et al. 2008) dan reaksi
fosforilasi pada kondisi kering (Deetae et al. 2008).Panas yang timbul akibat
gelombang mikro membuat air yang terdapat dalam campuran, baik yang
ditambahkan maupun hasil reaksi esterifikasi menguap sehingga PJT membentuk
granul kecil yang kasar (Gambar 1).Apabila digerus PJT menghasilkan serbuk
yang lebih padat dibandingkan PJ. Gelombang mikro meningkatkan getaran air
yang dapat menghancurkan susunan kristal lamelar amilopektin dan memecahkan
granul PJ menjadi lebih rapat sebagaimana dilaporkan oleh Palav &Seetharaman
(2007).

Gambar 1 Pati jagung (kiri) dan pati jagung terfosforilasi (kanan)

DSP PJT
Berdasarkan hasil perhitungan serapan relatif C−O−P spektrum inframerah
diperoleh kisaran DSP 0.573−0.787. Nilai DSP maksimum sebesar 0.787 didapat
pada kondisi pH 6, daya gelombang mikro 500 W selama 10 menit (Lampiran 1).
Hal ini menunjukkan bahwa DSP yang dihasilkan tinggi karena menurut Stahl et
al. (2007) DSP tinggi melebihi nilai 0.12. Nilai ini lebih tinggi daripada yang
telah dilakukan Jyothi et al. (2008)yang telah menyintesis pati singkong
terfosforilasi dengan mencampurkan pati singkong dengan larutan
Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 menghasilkan DSP 0.017−0.084, sehingga fosfat yang
tersedia lebih sedikit dibandingkan dengan penelitian ini yang
menggunakanpadatan Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 .
Reagen Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4
Campuran Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 dipilih sebagai reagen fosforilasi karena
tidak beracun, dapat menghasilkan DSP tinggi pada suasana asam dan basa (Stahl
et al. 2007), dapat menyebarkan gelombang mikro dalam proses fosforilasi PJ

5

sehingga tumbukan lebih kuat (Ryyniinen 1995), dan memiliki nilai pH reaksi
mendekati pH suspensi pati yang berkisar pada pH netral. Campuran
Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 memiliki efisiensi reaksi yang lebih baik (Luo et al.
2009;Passauer et al.2010) apabila dibandingkan dengan natrium heksametafosfat
(Maneesriraj et al. 1998), POCl 3 (Yoneya et al. 2003), epiklorohidrin (Ackar et
al. 2010), trinatrium tripolifosfat (TNTPP) (Błaszczak et al. 2010), dan trinatrium
trimetafosfat (TNTMP) (Sang et al. 2010). POCl 3 sangat efisien jika digunakan
pada suspensi pati dengan keberadaan garam netral pada pH > 11.Epiklorohidrin
sukar larut dalam air dan memiliki ukuran yang tidak seragam.Selain itu POCl 3
dan epiklorohidrin beracun, mudah terbakar,dan dapat mencemari lingkungan
(Nor-Nadiha et al. 2010).Natrium heksametafosfat, TNTPP, dan
TNTMPmerupakan agen penaut silang yang efisien untuk patitetapi masih
menghasilkan derajat substitusi yang rendah (Sang et al. 2010).
Pengaruh Daya Gelombang Mikro pada Reaksi Fosforilasi
Pati jagung terfosforilasi disintesis dengan mengatur daya gelombang
mikro, waktu, dan pH reaksi fosforilasi untuk mendapatkan kondisi reaksi
fosforilasi yang menghasilkan DSP maksimum. Pati jagung, HCl, dan campuran
Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 apabila diberi gelombang mikro akan memposisikan diri
terhadap gelombang mikrodalam hitungan detik sehingga bertumbukan dan
bereaksi membentuk ikatan ester fosfat. Gelombang mikro menjadikan
gugusfosfatmenjadi lebih reaktif terhadap pati dibandingkan pemanasan
konvensional (Yu et al. 1996).Semakin tinggi daya, semakin tinggisuhu yang
ditimbulkan.Oleh karena itu daya yang digunakan dalam sintesis PJT tidak boleh
terlalu tinggi karena dapat menghanguskan campuran. Pada penelitian ini
digunakan daya 500 dan 800 W. Pada daya 500 W dihasilkan DSP
maksimumsebesar 0.787 karena gelombang mikro yang diberikan dapat
mereaksikan fosfat dengan gugus hidroksil pati dan menguapkan air tanpa
merusak ikatan ester fosfat yang terbentuk (Luo et al. 2009). Hal berbeda
ditunjukkan ketika daya gelombang mikro 800 W menyebabkan penurunan DSP
PJTdibandingkan daya 500 W. Pemberian daya gelombang mikro lebih dari 800
W dapatmenghanguskan PJT dan memutuskan ikatan ester fosfat yang
terbentuk.Teknik gelombang mikro digunakan untuk memberikan energi
maksimum melalui tumbukan (Deetae et al. 2008), menguapkan air yang
dihasilkan,dan menghindari kemungkinan hidrolisis ikatan ester yang terbentuk.
Pengaruh pHPada Reaksi Fosforilasi
Reaksi fosforilasi PJ memerlukan kondisi pH tertentu supaya reaksinya
optimum.Nilai DSP maksimum dicapai pada saat pH campuran 6.Pemberian
gelombang mikro dapat meningkatkan gerakan HCl untuk bertumbukan,
memotong ikatan hidrogen dan memudahkan ion fosfat bereaksi dengan –OH pati
bebas (Shogren 2003).Pada pH campuran 6, protonasi fosfat untuk reaksi
fosforilasi akan lebih mudah terjadi dibandingkan reaksi hidrolisis ikatan
glikosida. Hal ini senada seperti yang dilakukan oleh Błaszczak et al. (2010), yang
menyatakan bahwa reaksi fosforilasi dapat menghasilkan DSP maksimum pada
kisaran pH 6.0−6.5. Pada saat pH campuran 4 dan 5, ikatan glikosida dalam pati

6

jagung dapat terhidrolisis sehingga protonasi fosfat berkurang. Akibatnya reaksi
esterifikasi fosfat dengan gugus hidroksil pati jagung menjadi kurang
optimum.Hal ini dibuktikan dengan menurunnya nilai DSP pada saat pH
campuran 4 dan 5.Reaksi fosforilasi pati secara umum terjadi pada pH basa, yaitu
8-11, apabila menggunakan pereaksi TNTMP dan TNTPP.Kondisi basa tersebut
dibutuhkan untuk memutuskan fosfat dari senyawa TNTMP dan TNTPP yang
dapat terjadi pada kondisi basa, selanjutnya bereaksi dengan gugus hidroksil pati.
Gelombang mikro memungkinkan reaksi fosforilasi pati jagung terjadi pada pH
netral, karena perekasi Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 dapat bereaksi dengan bantuan
gelombang mikro pada kondisi netral. Pati fosfat dapat diklasifikasikan menjadi
pati fosfat monoester dan pati fosfat diester. Pati fosfat monoester dapat dibuat
dengan cara mereaksikan serbuk pati dengan TNTPPpada pH 7 dengan suhu
150−160 ºC. Reaksi taut silang dapat dipercepat pada pH 8−10 menghasilkan pati
fosfat diester.Pada pH di bawah 9 gugus fosfat TNTPPmengalami protonasi
membentuk pati monofosfat. Pada pH diatas 10, gugus –OH pati dapat terionisasi
menyerang pusat fosfat pada TNTPPmembentuk pati pirofosfat dan bereaksi lebih
lanjut dengan menyerang gugus –OH pati yang lain membentuk pati difosfat (Lim
& Seib 1993).

Pengaruh Waktupada Reaksi Fosforilasi
Fosforilasi PJ dengan bantuan gelombang mikro memerlukan waktu 10
menit. Hal ini lebih cepat daripada yang dilakukan oleh Błaszczak et al. (2011)
yang memerlukan waktu 2 jam untuk fosforilasi pati pada kondisi basa dan 45
menit jika dilakukan pada kondisi asam. Bahkan Sang et al. (2007) memerlukan
waktu 3 jam untuk fosforilasi pati pada pH 11.5 dan suhu 45ºC.Waktu reaksi lebih
dari 10 menit menunjukkan penurunan nilai DSP.Hal ini disebabkan setelah 10
menit campuran mendapatkan energi gelombang mikro yang berlebihan (Banik et
al. 2003) yang dapat memutuskan ikatan ester fosfat yang terbentuk dan
menghanguskan campuran (Luo et al.2009).
Analisis DSP dengan Metode Permukaan Respons
Berdasarkan hasil metode permukaan respons,faktor pH, daya gelombang
mikro, dan waktu mempengaruhi keragaman nilai DSP fosforilasi PJ sebesar
72.6%. Ketiga faktor tersebut mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap DSP
PJT, semakin kecil nilai P, semakin kuat pengaruhnya. Daya gelombang mikro (P
= 0.004) memiliki pengaruh yang lebih kuat terhadap DSP PJT dibandingkan pH
(P = 0.014) dan waktu reaksi (P = 0.038) (Lampiran 2). Hal ini membuktikan
bahwa teknik gelombang mikro sangat membantu proses fosforilasi PJ
dibandingkan pH dan waktu reaksi.Ketiga faktor tersebutdapat berinteraksi secara
sinergis maupun antagonis dalam mempengaruhi nilai DSP PJT.Derajat subtitusi
fosfat sangat dipengaruhi oleh interaksi daya gelombang mikro–waktu (P = 0.005)
dibandingkan interaksi pH–daya (P = 0.006) dan pH–waktu (P = 0.358) (Gambar
2).Hal ini sejalan dengan nilai DSP maksimum yang dihasilkan oleh pengaruh
interaksi daya–waktu, yaitu ±0.725, sedangkan interaksi pH–daya memiliki nilai

7

DSP PJT yang lebih kecil ±0.030 dibandingkan DSP PJT akibat pengaruh
interaksi sinergis pH–waktu, yaitu sebesar 0.720.
A

B

C

Gambar 2 Kontur dan grafik (A) interaksi pH–daya terhadap nilai DSP, (B) kontur dan
grafik interaksi pH–waktu terhadap nilai DSP dan (C) kontur dan grafik
interaksi daya–waktu terhadap nilai DSP

Model permukaan responssintesis PJT dengan bantuan gelombang mikro
dapat dituliskan sebagai berikut: DSP= [(0.152432) + (0.069564 pH) + (0.000585
daya) + (0.027477 waktu) – (0.000103 pH × daya) + (0.001926 pH× waktu) –
(0.000033 daya × waktu)]. Apabila model ini diuji pada kondisi maksimum
sintesis PJT, yaitu pH 6, daya 500W dan waktu 10 menit menghasilkanDSP
sebesar 0.778. Nilai tersebutsedikit lebih rendah dibandingkan DSP optimum

8

penelitian PJT, yaitu 0.787.Terdapat pengaruh faktor lain sebesar 27.4% yang
mempengaruhi nilai DSP PJT yang tidak dapat dijelaskan oleh daya gelombang
mikro, pH dan waktu reaksi. Faktor lain ini dapat berupa ukuran partikel PJ, luas
wadah reaksi, konsentrasi Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 , dan komposisi amilosaamilopektin dalam PJ. Hal ini menunjukkan bahwa untuk mendapatkan nilai DSP
maksimum diperlukan desain reaksi yang lebih detil untuk memperjelas pengaruh
tiap-tiap faktor dalam mempengaruhi nilai DSP.
Fosforilasi PJ lebih mudah terjadi pada amilosa dibandingkan amilopektin
(Blennow et al. 2002).Teknik gelombang mikro menjadikan fosforilasi dapat
terjadi pada keduanya karena selain membantu mereaksikan ion fosfat dengan
gugus hidroksil pati melalui tumbukan, gelombang mikro juga dapat memotong
struktur amilopektin dan menjadikannya lebih mudah bereaksi dengan ion fosfat
(Palav & Seetharaman 2007).Dengan demikian, fosforilasi pati dapat diperkirakan
melalui panjangnya rantai amilopektin (Blennow et al. 2000).Pati memiliki gugus
–OH bebas dengan posisi ekuatorial pada C2, C3, dan C6 (Leszczyñski 2004).
Posisi –OH pada C3 dan C6 memungkinkan serangan ion fosfat lebih tinggi
karena kedudukannya yang terbuka, namun apabila mempertimbangkan struktur
3–dimensi amilosa maka serangan ion fosfat akan lebih mudah mengenai –OH
pada C3 yang mengarah keluar ulir dibandingkan –OH pada C6 yang berada
dalam ulir amilosa (Ritteet al. 2006).
Spektrum Inframerah PJT
Ikatan ester fosfat yang terbentuk akibat reaksi antara gugus fosfat dengan
gugus hidroksil pati terlihat pada serapan spectrum inframerah PJT pada daerah
990 cm-1yang menunjukkan regangan ikatan C−O−P.Spektrum inframerah
PJTmenunjukkan kenaikan puncak serapan dibandingkan spektrum
inframerahPJ(Gambar 3), yaitu pada bilangan gelombang 3409 cm-1 (regangan OH), 2933 cm-1 (regangan C–H), dan 1158 cm-1 (regangan C–O). Gambar 3 tidak
memperlihatkankenaikan serapan yang signifikan pada 2360 cm-1 yang
menunjukkan taut silang fosfat pada pati (Wanrosli et al. 2011).

Gambar 3 Spektrum inframerah PJT (A) dan PJ (B)

9

Serapan pada 1651cm-1 menunjukkan pembentukan ikatan hidrogen secara
intramolekuler antara air dan gugus fosfatpada PJT (Liu et al. 2012).Pada daerah
lain spektrum inframerah PJT, terdapat serapan pada 1325 (regangan C-H), 1200
(P=O), dan 990 cm-1 (C−O−P) yang merujuk pada ikatan fosfat pada pati
monoester fosfat (Zhang & Wang 2009). Hal ini diperkuat oleh penelitian
Passauer et al. (2010) pada pati terfosforilasi TNTPP–TNTMP yang memiliki
puncak serapan yang sama.

Pencirian Fisiko-Kimia PJT
Pencirian fisiko-kimia PJTdilakukan untuk melihat pengaruh reaksi
fosforilasi terhadap perubahan struktur PJ menjadi PJT.Granula pati dapat
mengalami perubahan morfologi akibatreaksi esterifikasi fosfat dengan gugus
hidroksil PJ. Hasil pencirian fisiko-kimia PJT ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil pencirian fisiko-kimia PJT
Sifat Fisiko-Kimia
Kadar air
Nilai pH
Daya mengembang
Kapasitas absorpsi air
Kepadatan total
Kelarutan
Adsorben [Hg]2+
Adsorben biru metilena

Satuan
(%)
(%)
(mg/g)
(g/mL)
(%)
(%)
(%)

PJT
12.5
6.33
35.4
430.00
0.747
1.32
73.3
73.6

PJ
5.0
6.67
67.3
673.33
0.506
0.07
47.3
35.3

Kadar Air
Keberadaan air sebagai hasil reaksi esterifikasi dapat memicu hidrolisis
ikatan ester yang telah terbentuk.Oleh karena itu keberadaan air dalam reaksi
fosforilasi PJ harus dikontrol.PJT memiliki kandungan air 12.7%lebih besar
dibandingkan PJ, yaitu 5.0%. Peningkatan air pada PJT disebabkan oleh
penambahan
larutan
HCl.
Campuran
PJ,
larutan
HCl,
dan
Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 akan matang bahkan hangus apabila memiliki kandungan air
yang banyak sehingga reaksi esterifikasi fosfat akan terganggu. Begitupun jika air
yang ditambahkan sedikit akan berpengaruh pada proses homogenisasi campuran
PJ, larutan HCl, dan Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 sehingga tumbukan yang diakibatkan
oleh pemberian gelombang mikro tidak menghasilkan reaksi yang maksimum.
Apabila PJ ditambahkan HCl tanpa diberikan gelombang mikro maka kandungan
airnya mencapai 33.5%.Reaksi esterifikasi tidak memerlukan air sebagai media
reaksi karena gelombang mikro akan menggerakkan fosfat, larutan HCl, dan PJ
kemudian bertumbukan yang menghasilkan ikatan ester fosfat. Air yang
dihasilkan selama proses esterfikasi fosfat tidak akan menghidrolisis ikatan ester
yang terbentuk karena tumbukan yang diakibatkan oleh pemberian gelombang
mikro menguapkan air tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa gelombang mikro
dapat menguapkan air (Palav & Seetharaman 2006) dan ikut mengendalikan air
selama reaksi fosforilasi (Staroszczyk 2009), sehingga fosforilasi PJ dalam
suasana asam dapat terjadi dalam waktu lebih singkat (Deetae et al. 2008).
10

Nilai pH
Pati jagung terfosforilasi mempunyai pH 6.33, lebih rendah dibandingkan
pH PJ, yaitu 6.67.penurunan nilai pH PJT dikarenakan penambahan larutan HCl.
Pati jagung terfosforilasi diharapkan mempunyai pH netral sehingga aman apabila
diaplikasikan dalam produk pangan. Berdasarkan hasil tersebut, untuk
mendapatkan DSP tinggi maka fosforilasi PJ dapat dilakukan pada kondisi pH
netral.Hal ini berbeda sekali dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan pada
kondisi basa (Stahl et al. 2007). Fosforilasi pati dalam kondisi basa dapat
menyebabkan warna pati menjadi kekuning-kuningan (Manoi & Rizvi 2010) dan
muatan negatif pada ion fosfat akan bertolakan dengan gugus –OH pada pati,
sehingga dapat menurunkan DSP (Lim & Seib 1993).Perubahan nilai pH pada PJ
dan PJT akan mempengaruhi morfologi granula pati (Nor-Nadiha et al.2010).
Daya Mengembang dan Kapasitas Absorpsi Air
Daya mengembang PJT sebesar 35.4% lebih kecil dibandingkan PJT, yaitu
67.3%. Campuran air, asam, PJ, dan Na 2 HPO 4 −NaH 2 PO 4 akan menyerap
gelombang mikro dan memposisikan diri. Perubahan orientasi ini menyebabkan
tumbukan, menimbulkan panas, dan merusak ikatan hidrogen (Palav &
Seetharaman 2006). Granula PJT hancur dan menjadi lebih rapat sehingga proses
penyerapan air menjadi lebih sulit (Palav & Seetharaman 2007). Hal inilah yang
mengakibatkan kapasitas absorpsi PJT sebesar 430.00 mg/g lebih kecil
dibandingkan PJ, yaitu 673.33 mg/g. Hal ini sangat berbeda apabila sintesis
dilakukan pada kondisi basah dan pH basa. NaOH dapat merusak dan
menghidrolisis bagian amorf pada granula pati sehingga granula pati menjadi
terstabilkan oleh ikatan hidrogen yang terbentuk, kondisi ini akan menyebabkan
pertambahan daya mengembang granul pati (Karim et al. 2008).
Kepadatan Total dan Kelarutan
Kepadatan total PJT lebih tinggi (0.747 g/mL) dibandingkan PJ (0.506
g/mL).Gelombang mikro dapat masuk sampai tingkat molekuler PJ (Banik et al.
2003) sehingga tumbukan air, ion fosfat, dan PJ dapat menyebabkan hancurnya
sisi amorf granul pati. Gugus fosfat dalam PJT mengakibatkan tertariknya struktur
3−dimensi pati sehingga granula PJ menjadi lebih padat (Palav &Seetharaman
2007). Hal ini menjadikan PJT lebih mudah larut dalam air dibandingkan
PJ.Kelarutan PJT lebih besar (1.32%) dibandingkan kelarutan PJ (0.07%).
Peningkatan nilai kelarutan PJT disebabkan oleh gugus fosfat mampu berikatan
hidrogen secara intramolekuler dengan molekul air, sehingga kelarutan PJT
meningkat sejalan dengan pendapat Sang et al. (2010).
Kejernihan
PJT memiliki kejernihan yang lebih tinggi dibandingkan PJ (Gambar
4).Kejernihan PJT naik tajam pada hari pertama, yaitu dari 5.9% menjadi 70.8%
sedangkan kenaikan hari berikutnya tidak terlalu signifikan akibat telah terjadi
kesetimbangan gaya tolak-menolak antarmolekul PJT. Hal tersebut sangat berbeda
dengan kejernihan PJ yang hanya mencapai 17.9%.Kenaikan kejernihan PJT
disebabkan oleh gugus fosfat pada PJT yang memposisikan diri dalam struktur
3−dimensi PJT sehingga antarrantai amilosa maupun amilopektin menjadi lebih

11

teratur (Stahl et al. 2007). Gugus fosfat yang terikat antarrantai pati akan
mereduksi interaksi kelarutan amilosa di dalam air (Lim & Seib 1993) sehingga
fosfat yang terikat menstabilkan struktur 3−dimensi PJT (Anwar et al. 2006) dan
menaikkan kejernihan (Landerito & Wang 2005). Oleh sebab itu, PJT sampai jam
ke-27 masih mengalami kenaikan turbiditas sampai tercapai kesetimbangan
(Singh et al. 2004).

Gambar 4 Hubungan persen transmitans dan waktu pada kejernihan PJT

Evaluasi PJT sebagai Adsorben Biru Metilena dan [Hg2+]
PJT dapat menyerap biru metilena sampai 73.3% lebih tinggi 47.3%
dibandingkan PJ.Hal ini lebih baik jika dibandingkan dengan penelitian yang
dilakukan oleh Fang et al.(2008), pati terfosforilasinyahanya mampu menyerap
biru metilena sebesar 70.3%.PJT memiliki gugus fosfat yang dapat digunakan
sebagai adsorben logam berat ataupun zat warna (Delval et al. 2005).Hal ini
dibuktikan dengan kemampuan PJT dalam menyerap logam [Hg2+] sebesar 73.6%
dan nilai ini lebih tinggi 35.3% dibandingkan PJ. Pada penelitian ini PJT diradiasi
dengan gelombang mikro selama 10 menit, hal ini menunjukkan bahwa
gelombang mikro efektif dalam pembuatan adsorben logam [Hg2+] (Foo &
Hameed 2012).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
PJT menghasilkan DSP 0.787 dengan kondisi pH 6.00, gelombang mikro
500 W selama 10 menit. Hasil pencirian fisiko-kimia daya mengembang,
kelarutan, kapasitas absorpsi air, dan kejernihan menunjukkan perbedaan yang
nyata antara PJT dan PJ. Kapasitas penyerapan biru metilena sebesar 73% dan
merkuri sebesar 74% menunjukkan bahwa teknik gelombang mikro sangat efektif
digunakan untuk menyintesis PJT sebagai adsorben logam berat dan zat warna.
Saran

12

Model permukaan respons dapat dimanfaatkan untuk memodifikasi PJT
dengan berbagai nilai DSP untuk penggunaan yang diinginkan misalnya sebagai
adsorben logam berat.

DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] Association of Analytical Chemist. 2006. Official Methods of Analysis of
the Association of official Analytical Chemists. AOAC Int., Washington DC.
Abbas KA, Khalil SK, Hussin ASM. 2010. Modified starches and their usages in
selected food products: a review study. J Agric Sci. 2:90-100.
Ackar D, Babic´ J, Šubaric´ D, Kopjar M, Milicˇevic B. 2010. Isolation of starch
from
two
wheat
varieties
and
their
modification
with
epichlorohydrin.Carbohyd
Polym.
81:7682.doi:10.1016/j.carbpol.2010.01.058.
Adebowale KO, Afolabi TA, Olu-Owolabi BI. 2006. Functional, physicochemical
and retrogradation properties of sword bean (Canavalia gladiata) acetylated
and oxidized starches. Carbohyd Polym.65: 93-101.
Alvani K, Qi X, Tester RF, Snape CE. 2011. Physico-chemical properties of
potato starches.Food Chem. 125: 958–965.
Amitava S. 2010. Exploitation of avtivated carbon material for the sorption of
mercury.[Dissertation].Chennai.Departement of chemistry.Indian Institute
of Tecnology Madras.
Anwar E, Yusmarlina D, Rahmat H, Kosasih. 2006. Phosphorylation of
pregelatinized maranta starch (Maranta arundinaceae L.) as theophyllin
tablet matrix controlled release. Majalah Farmasi Indonesia. 17(1):37-44.
Aziz A, Daik R, Ghani MA, Daud NIN, Yamin BM. 2004. Hydroxypropylation
and acetylation of sago starch. Malays J Chem. 6(1):48-54.
Banik S, Bandyopadhyay S, Ganguly S. 2003. Bioeffects of microwave-a brief
review.Bioresource Technol. 87:155-159.doi:10.1016/S0960-8524(02)
00169-4.
Biswas A, Shogren RL, Selling G, Salch J, Willett JL, Buchanan CM.2008. Rapid
and environmentally friendly preparation of starch esters. Carbohyd
Polym.74:137-141.doi:10.1016/j.carbpol.2008.01.013.
Błaszczak W, Bidzin´ka E, Dyrek K, Fornal J, Michale M, Wenda E. 2011. Effect
of phosphorylation and pretreatment with high hydrostatic pressure on
radical processes in maize starches with different amylose
contents.Carbohyd Polym.85:86-96.doi:10.1016/j.carbpol.2011.01.055.
Błaszczak W, Bidzin´ska E, Dyrek K, Fornal J, Wenda E. 2010. EPR study of the
influence of high hydrostatic pressure on the formation of radicals in
phosphorylated potato starch. Carbohyd Polym.82:1256-1263.doi:10.1016/
j.carbpol.2010.07.006.
Blennow A, Engelsen SB, Munck L, Moller BL. 2000. Starch molecular structure
and phosphorylation investigated by a combined chromatographic and
chemometric approach. Carbohyd Polym.41:163-174.doi:10.1016/S01448617(99)00082-X.

13

Blennow A, Engelsen SB, Nielsen TH, Baunsgaard L, Mikkelsen R. 2002. Starch
phosporylation: a new front line in starch research. Trends Plants Sci.
7:445-446.doi:10.1016/S1360-1385(02)02332-4.
Deetae P, Shobsngob S, Varanyanond W, Chinachoti P, Naivikul O, Varavinit S.
2008. Preparation, pasting properties and freeze-thaw stability of dual
modified crosslink-phosphorylated rice starch. Carbohyd Polym.73:351358.doi:10.1016/j.carbpol.2007.12.004.
Delval F, Crini G, Bertini S, Filiatre C, Torri G. 2005. Preparation,
characterization and sorption properties of crosslinked starch-based
exchangers.Carbohyd Polym.60:67-75.doi:10.1016/j.carbpol.2004.11.025.
Diop CIK, Li HL, Xie B, Shi J. 2011. Effects of acetic acid/acetic anhydride ratios
on the properties of corn starch acetates. Food Chem. 126:1662-1669.doi:
10.1016/j.foodchem.2010.12.050.
Fang Y, Wang LJ, Li D, Li BZ, Bhandari B, Chen XD, Mao ZH. 2008.
Preparation of crosslinked starch microspheres and their drug loading and
releasing properties.Carbohyd Polym.74:379-384.doi:10.1016/j.carbpol.
2008.03.005.
Fiedorowicz M & Para A. 2006. Structural and molecular properties of dialdehyde
starch. Carbohyd Polym.63: 360-366.
Foo KY, Hameed BH. 2012. Microwave-assisted regeneration of activated
carbon. Bioresource Technol. 119:234–240.doi:10.1016/j.biortech.2012.05.
061.
Funami T, Noda S, Hiroe M, Asai I, Ikeda S, Nishinari K. 2008. Functions of iotacarrageenan on the gelatinization and retrogradation behaviors of corn
starch in the presence or absence of various salts. Food Hydrocolloids.
22:1273-1282.doi:10.1016/j.foodhyd.2007.09.008.
Guo L, Zhang SF, Ju BZ, Yang JZ. 2006. Study on adsorption of Cu(II) by waterinsoluble starch phosphate carbamate. Carbohyd Polym.63:487-492.doi:10.
1016/j.carbpol.2005.10.006.
Hebeish A, Higazy A, El-Shafei A, Sharaf S. 2010.Synthesis of carboxymethyl
cellulose (CMC) and starch-based hybrids and their applications in
flocculation and sizing.Carbohyd Polym.79:60-69.doi:10.1016/j.carbpol.
2009.07.022.
Houssou P, Ayernor GS. 2002. Appropriate processing and food functional
properties of maize fluor. Afr J Sci Tec. 3(1):126-131.
Huijbrechts AML, Desse M, Budtova T, Franssen MCR, Visser GM, Boeriu CG,
Sudholter EJR. 2008. Physicochemical properties of etherified maize
starches. Carbohyd Polym.74: 170-184.
Igura M, Okazaki M. 2010.Cadmium sorption characteristics of phosphorylated
sago starch-extraction residue.J HazardMater. 178:686-692.doi:10.1016/
j.jhazmat.2010.01.142.
Jyothi AN, Sajeev MS, Moorthy SN, Sreekumar J, Rajasekharan KN.
2008.Microwave-assisted synthesis of cassava starch phosphates and their
characterization.J Root Crops. 34(1):34-42.
Karim AA, Nor-Nadiha MZ, Chen FK, Phuah YP, Chui YM, Fazilah A. 2008.
Pasting and retrogradation properties of alkali-treated sago (Metroxylon
sagu) starch.Food Hydrocolloids. 22:1048-1053.doi:10.1016/j.foodhyd.
2007.05.011.

14

Kim BS, Lim ST. 1999. Removal of heavy metal ions from water by cross-linked
carboxymethyl corn starch.Carbohyd Polym.39:217-223.doi:10.1016/
S0144-8617(99)00011-9.
Landerito NA, Wang YJ. 2005. Preparation and properties of starch phosphates
using waxy, common, and high-amylose corn starches. Cereal Chem.
82(3):271-276.
Leszczyñski W. 2004.Resistant starch-classification, structure, production.PolJ
Food Nutr Sci. 13(54):37-50.
Lewandowicz G, Fornal J, Walkowski A, Maczynski M, Urbaniak G, Szyman´ska
G. 2000. Starch esters obtained by microwave radiation-structure and
functionality. Ind Crop Prod. 11:249-257.doi:10.1016/S0926-6690(99)
00065-5.
Lim S, Seib PA. 1993. Preparation and pasting properties of wheat and corn starch
phosphates. Cereal Chem. 70:137-144.
Liu J, Chen J, Dong N, Ming J, Zhao G. 2012. Determination of degree of
substitution of carboxymethyl starch by Fourier transform mid-infrared
spectroscopy coupled with partial least squares. Food Chem. 132:22242230.doi: 10.1016/j.foodchem.2011.12.072.
Luo FL, Q Huang, X Fu, L Zhang, S Yu. 2009. Preparation and characterisation
of crosslinked waxy potato starch. Food Chem. 115:563-568.doi:10.1016/
j.foodchem.2008.12.052.
Maneesriraj M, Phetkoa S, Narkrugsa W. 1998. Starch phosphate production by
microwave technique.Kasetsart J Nat Sci. 32:234-241.
Manoi K & Rizvi SSH. 2010. Physico-chemical characteristics of phosphorylated
cross-linked starch produced by reactive supercritical fluid extrusion.
Carbohyd Polym. 81: 687–694.
Manoi K, Rizvi SSH. 2010. Physico-chemical characteristics of phosphorylated
cross-linked starch produced by reactive supercritical fluid extrusion.
Carbohyd Polym.81:687-694.doi:10.1016/j.carbpol.2010.03.042.
Murúa-Pagola B, CI Beristain-Guevara & F Martínez-Bustos. 2009. Preparation
of starch derivatives using reactive extrusion and evaluation of modified
starches as shell materials for encapsulation of flavoring agents by spray
drying. Food Eng. 91: 380-386.
Neelam K, Vijay S, Lalit S. 2012. Various techniques for the modification of
starch and the applications of its derivatives.Int Research J Pharm. 3(5):2531.
Nor-Nadiha MZ, Fazilah A, Bhat R, Karim AA. 2010. Comparative susceptibility
of sago, potato and corn starches to alkali tretment. Food Chem. 121: 10531059.
O’Brien S, YJ Wang. 2009. Effects of shear and pH on starch phosphates
prepared by reactive extrusion as a sustained release agent. Carbohyd
Polym. 77:464-471.doi:10.1016/j.carbpol.2009.01.014.
Ozmen EY, Sezgin M, Yilmaz A, Yilmaz M. 2008. Synthesis of β-cyclodextrin
and starch based polymers for sorption of azo dyes from aqueous solutions.
Bioresource Technol. 99:526-531.doi:10.1016/j.biortech.2007.01.023.
Palav T, Seetharaman K. 2006. Mechanism of starch gelatinization and polymer
leaching during microwave heating.Carbohyd Polym.65:364-370.doi:10.
1016/j.carbpol.2006.01.024.

15

Palav T, Seetharaman K. 2007. Impact of microwave heating on the physicochemical properties of a starch-water model system.Carbohyd
Polym.67:596-604.doi:10.1016/j.carbpol.2006.07.006.
Passauer L, Bender H, Fischer S. 2010.Synthesis and characterisation of starch
phosphate.Carbohyd Polym. 82:809-814.doi:10.1016/j.carbpol.2010.05.
050.
Ribotta PD, Colombo A, Rosell CM. 2012. Enzymatic modifications of pea
protein and its application in protein cassava and corn starch gels. Food
Hydrocolloids. 27: 185-190.
Ritte G, Heydenreich M, Mahlow S, Haebel S, Kotting O, Steup M. 2006.
Phosphorylation of C6- and C3-positions of glucosyl residues in starch is
catalysed by distinct dikinases. FEBS Letters. 580:4872-4876.doi:10.1016/
j.febslet.2006.07.085.
Rivero IE, Balsamo V, Müller AJ. 2009. Microwave-assisted modification of
starch for compatibilizing LLDPE/starch blends. Carbohyd Polym.75:3439350.doi:10.1016/j.carbpol.2008.08.012.
Rui-He, Wang XL, Wang YZ, Yang KK, Zeng JB, Ding SD. 2006. A study on
grafting poly(1,4-dioxan-2-one) onto starch via 2,4-tolylene diisocyanate.
Carbohyd Polym.65: 28-34.
Ryyniinen S. 1995. The Electromagnetic Properties of Food Materials: A review
of the basic principles. Food Eng. 26:409-429.
Sang Y, Prakash O, Seib PA. 2007. Characterization of phosphorylated crosslinked resistant starch by 31P nuclear magnetic resonance (31P NMR)
spectroscopy. Carbohyd Polym.67:201-212.doi:10.1016/j.carbpol.2006.
05.009.
Sang Y, Seib PA, Herrera AI, Prakash O, Shi YC. 2010. Effects of alkaline
treatment on the structure of phosphorylated wheat starch and its
digestibility. Food Chem. 118:323-327.doi:10.1016/j.foodchem.2009.04.
121.
Sang Y, Seib PA. 2006. Resistant starches from amylose mutants of corn by
simultaneousheat-moisture treatment and phosphorylation. Carbohyd
Polym. 63: 167–175. doi:10.1016/j.carbpol.2005.07.022.
Shogren RL, Biswas A. 2006.Preparation of water-soluble and water-swellable
starch acetates using microwave heating.Carbohyd Polym.64:16-21.doi:
10.1016/j.carbpol.2005.10.018.
Shogren RL. 2003. Rapid preparation of starch esters by high temperature/
pressure reaction. Carbohyd Polym.52:319-326.doi:10.1016/S0144-8617
(02)00305-3.
Singh N, Sandhu KS, Kaur M. 2004. Characterization of starches sep