7
D. MAIZENA
Pati jagung merupakan ingredien penting yang digunakan secara luas pada industri pangan sebagai pengental, penstabil koloid, gelling agent, bulking agent, dan water retention
agent Singh et al. 2003. Dilihat dari perbandingan amilosa dan amilopektin. pati jagung dapat digolongkan menjadi pati jagung biasa, pati jagung berlilin waxy glutinous corn, dan pati
jagung tinggi amilosa high-amylose corn. Tabel 5 berikut memperlihatkan komposisi kimia dari
berbagai tipe pati jagung. Pati jagung diperoleh dari ekstraksi biji jagung dengan metode penggilingan basah. Contoh diagram alir yang memperlihatkan proses penggelingan basah pati
jagung dapat dilihat pada Lampiran 1. Tabel 5
. Komposisi kimia pati jagung
Pati Amilosa
Amilopektin Lipid
Protein Fosfat
Normal maizena 25
75 0.80
0.35 0.090
Waxy maizena 100
0.20 0.25
0.024 Amilomaize - V
53 47
0.70 0.30
0.090 Sumber: Robyt 2008
E. PATI
1. Morfologi Granula
Pati merupakan cadangan makanan tanaman berupa polisakarida yang tersimpan pada akar dan biji-bijian serta dalam endosperma kernel biji-bijian. Pati disintesis dalam bentuk
granula yang tersimpan dalam organel selular amiloplas Jacobs dan Delcour 1998. Menurut Tester et al. 2004. granula pati yang disintesis dengan susunan yang bervariasi
pada setiap jaringan dan jenis tanaman. Variasi granula diantaranya adalah diameter ukuran, bentuk, distribusi ukuran, model asosiasi, dan komposisi dipengaruhi asal tanaman Tester et al.
2004. Variasi granula yang dimiliki pada setiap sumber pati mempunyai pengaruh terhadap
gelatinisasi. Misalnya pada pati dengan ukuran granula yang lebih besar memiliki ikatan hidrogen intermolekuler yang lebih mudah putus bila dibandingkan dengan pati yang memiliki granula
yang lebih kecil Wattanachant et al. 2002. Tabel 6 menunjukkan keanekaragaman granula pati
dari beberapa jenis tanaman.
8
Tabel 6 . Karakteristik granula pati dari sumber tanaman berbeda
Pati Tipe
Bentuk Distribusi
Ukuran µm
Maizena waxy dan normal
Serealia Spherical
polihedral Unimodal
2-30 Amylomaize
Serealia Tidak beraturan
Unimodal 2-30
Kentang Umbi
Lentikular Unimodal
5-100 Beras
Serealia Polihedral
Unimodal 3-8 tunggal
150 kumpulan Tapioka
Akar Spherical lentikular
Unimodal 5-45
Sagu Palem
Oval Unimodal
20-40 Gandum
Serealia Lentikular tipe A
Spherical tipe B Bimodal
15-35 2-10
Sumber: Tester dan Karkalas 2002
2. Struktur Granula
Pati disintesis dalam bentuk granula yang tersusun atas lapisan konsentris yang menunjukkan perbedaan kecenderungan indeks refraksi, densitas, kristalinisasi, ketahanan
terhadap hidrolisis asam maupun enzim, serta pertumbuhan lapisan cincin granula French 1984. Pertumbuhan lapisan cincin tersebut muncul pada periode biosintesis dan dipengaruhi fluktuasi
dari rata-rata dan atau mode penyimpanan pada periode tersebut. Model struktur granula
ditunjukkan pada Gambar 3.
Rantai polimer glukosa pada granula pati bergabung satu sama lain melalui ikatan hidrogen yang kuat membentuk kristal atau misela Swinkels 1985. Misela merupakan bagian
molekul linier yang berikatan dengan rantai terluar molekul cabang Pomeranz 1991. Ikatan ini terjadi apabila bagian-bagian linier molekul pati berada pararel satu sama lain. sehingga gaya
ikatan hidrogen akan menarik rantai ini bersatu Swinkels 1985. Di antara misela terdapat daerah yang renggang atau amorphous Pomeranz 1985. Menurut Kaletunç dan Breslauer 2003. zona
amorphous lebih mudah dimasuki oleh air karena strukturnya tidak beraturan. Amilosa sebagian besar berada pada bagian amorphous dari granula pati dan sebagian
kecil menyusun bagian kristalin. Lamella kristalin disusun atas rantai ganda amilopektin yang membentuk jaringan pararel sedangkan titik percabangan amilopektin berada pada zona
amorphous. Zona kristalin lebih resisten terhadap reaksi enzimatis. reaksi kimia dan penetrasi oleh air daripada daerah amorphous pada granula pati. Menurut Hoseney 1998 granula pati
terdiri dari ± 30 daerah kristalin. Senada dengan yang disampaikan Swinkels 1985 bahwa daerah kristalin berbagai varietas pati ± 25-50 dari total granula pati.
Menurut Taggart 2004 di bawah mikroskop granula pati akan merefleksikan cahaya terpolarisasi dan memperlihatkan pola „maltose cross’ pola silang yang dikenal dengan nama
sifat birefringence. Intensitas birefringence pati sangat tergantung dari derajat dan orientasi kristal. Pati yang mempunyai kadar amilosa tinggi intensitas birefringence-nya lemah jika
dibandingkan dengan pati dengan kadar amilopektin tinggi Hoseney 1998. Kehilangan sifat birefringence disebabkan pecahnya molekul pati yang dipengaruhi oleh panas. Penetrasi panas
menyebabkan peningkatan derajat ketidakteraturan meningkatnya molekul pati yang terpisah serta penurunan sifat kristal Hoseney 1998.
9
Gambar 3 . Struktur granula pati Tester et al. 2004
A Penyusunan mikrokristalin granula yang terpisah oleh pertumbuhan cincin amorphous
B Perbesaran tampilan daerah amorphous dan kristalin C Struktur heliks ganda yang dibentuk dari cabang amilopektin yang meningkatkan lamella kristalin di mana titik percabangan berada
pada daerah amorphous. Difraksi sinar X telah digunakan untuk mengungkap karakteristik dari struktur kristalin
granula pati Hoover 2001. Tiga pola sinar X yang berbeda yaitu tipe A, B, dan C. Tipe A- merupakan karakteristik utama dari granula pati serealia. tipe B- terdapat pada umbi-umbian dan
pati dengan kadar amilosa tnggi. dan tipe C ditemukan pada umbi polong-polongan.umbi-umbian. dan beberapa pati yang berasal dari buah maupun batang. Tipe C merupakan intermedit antara
pola A dan B Tester et al. 2004. Tipe kristal pada kristalin umumnya dipengaruhi oleh panjang rantai CL [tipe A CL 19.7;
tipe B CL ≥ 21.6; dan beberapa pati dengan panjang rantai CL antara 20.3 hingga 21.3 menunjukkan tipe A, B, atau C] Hoover 2001. Faktor yang
mempengaruhi pertumbuhan kristalin adalah suhu pertumbuhan. alkohol dan asam lemak
Hoover 2001. Struktur kristal tipe A- dan tipe B- ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4 . Struktur kristal tipe A dan tipe B Tester et al. 2004
Hoover 2001 mengungkapkan bahwa heliks ganda pada tipe A dan tipe B memiliki kesamaan ditinjau dari struktur heliksnya. tapi keduanya memiliki perbedaan jika dilihat dari
model pengepakan heliks dan air pada kristal. Pengepakan heliks ganda pada kristal tipe A cenderung lebih kompak dengan kandungan air yang lebih sedikit. sementara tipe B memiliki
struktur yang lebih terbuka dengan memiliki inti heliks terhidrasi sebagaimana yang ditunjukkan
pada Gambar 4. Penyusunan granula pati dapat bervariasi yang dikarenakan oleh letak hilum
Tester et al. 2004. Tipe kristal pada granula pati dapat berubah yang sebagaimana pada pati
10
maizena yang berubah dari tipe A ke tipe B. Perubahan ini disebabkan adanya penurunan pada kristalinitas yang diikuti dengan kenaikan kandungan amilosa Cheetam dan Tao 1998.
3. Amilosa dan Amilopektin
Kategori