laporan 2

LAPORAN PRAKTIKUMTEKNOLOGI PATI, GULA DAN SUKROKIMIASIFAT - SIFAT PATI

Oleh :ILHAM ANANTOE1F111007

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATBANJARBARU2014

PENDAHULUAN

Landasan TeoriPati merupakan cadangan makanan yang terdapat di dalam biji-bijian atau umbi-umbian. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan -glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya, serta apakah lurus atau bercabang rantai molekulnya. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas, yaitu:A. Amilosa, merupakan fraksi yang terlarut dalam air panas yang mempunyai struktur lurus dengan ikatan -1,4-D-glukosa.B. Amilopektin, merupakan fraksi yang tidak larut dalam air panas dan mempunyai struktur bercabang dengan ikatan -1,6-D-glukosa. (Winarno, 2002)Peranan perbandingan amilosa dan amilopektin terlihat dalam serealia, contohnya beras. Semakin kecil kandungan amilosanya atau semakin tinggi amilopektinnya maka semakin lekat nasi tersebut (Winarno, 2002).Granula pati tidak larut dalam air dingin, tetapi akan mengembang dalam air panas. Apabila suspensi pati dipanaskan sampai suhu 60-700C, granula pati yang berukuran relatif besar akan membengkak sangat cepat. Jika suhu pemanasan terus meningkat, granula yang lebih kecil ikut membengkak hingga seluruh granula pati membengkak secara maksimal. Bentuk mikroskopis granula menandakan sumber patinya. Konstituen utama pati adalah amilosa (1520%) yang mempunyai struktur heliks tak bercabang dan memberikan warna biru dengan iodin serta dengan jelas cenderung mengadakan retrodegradasi dan amilopektin (8085%) yang tersusun dari rantai bercabang dan hanya memberikan warna merah dengan iodin karena tidak terbentuk helix serta sedikit cenderung mengadakan retrodegradasi (Muljohardjo, 1987).Pati akan mengalami denaturasi jika diberi perlakuan panas, granula pati tidak larut dalam air dingin tetapi akan mengembang dalam air hangat. Pengembangan granula pati bersifat dapat balik jika pemanasan yang diberikan pada pati belum melewati suhu gelatinisasi. Pengembangan granula pati disebabkan oleh penetrasi molekul pati terperangkap dalam molekulmolekul amilosa atau amilopektin (Basuki, 1988).Kemampuan menyerap air yang besar pada pati diakibatkan karena molekul pati mempunyai jumlah gugus hidroksil yang sangat besar (Winarno, 2002).Penambahan air pada pati akan membentuk suatu sistem dispersi pati dengan air, karena pati mengandug amilosa dan amilopektin yang mengandung gugus hidroksil yang reduktif. Gugus hidroksil akan bereaksi dengan hidrogen dari air. Dalam keadaan dingin viskositas sistem dispersi pati air hanya berbeda sedikit dengan viskositas air, karena ikatan patinya masih cukup kuat sehingga air belum mampu masuk ke dalam granula pati. Setelah dipanaskan ikatan hidrogen antara amilosa dan amilopektin mulai lemah sehingga air semakin mudah terpenetrasi ke dalam susunan amilosa dan amilopektin (Meyer, 1973).Bila suspensi pati dalam air dipanaskan, beberapa perubahan selama terjadinya gelatinisasi dapat diamati. Mula-mula suspensi pati yang keruh seperti susu tiba-tiba mulai menjadi jernih pada suhu tertentu, tergantung jenis pati yang digunakan. Terjadinya translusi larutan pati tersebut diikuti pembengkakkan granula. Bila energi kinetik molekul-molekul air menjadi lebih kuat daripada daya tarik-menarik antara molekul pati di dalam granula, air dapat masuk ke dalam butir-butir pati. Hal inilah yang menyebabkan bengkaknya granula. Jumlah gugus hidroksil dalam molekul pati yang besar menyebabkan kemampuan pati menyerap air pun besar (Winarno, 2002).

TujuanTujuan dari pelaksanaan praktikum kali ini ialah untuk mengetahui berbagai bentuk granula pati dari berbagai jenis pati dan berbagai tingkat gelatinisasi, mengetahui suhu gelatinisasi dan tingkat visokositas dari berbagai jenis pati dan konsentrasi pati, mengetahui tingkat kekerasan pati setelah terjadi retrogradasi pada berbagai jenis pati dan konsentrasi pati, dan mengetahui pembentukan jarring-jaring double helix setelah terjadi retrogradasi pada berbagai jenis pati dan konsentrasi pati.

METODOLOGI

Waktu dan TempatPraktikum kali ini dilaksanakan pada hari Rabu dan Kamis, 26 27 Februari 2014 pukul 13.30 16.00 bertempat di Laboratorium Kimia dan Lingkungan Industri Program Studi Teknologi Industri Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat.

Alat dan BahanAlat-alat yang digunakan dalam kegiatan praktikum kali ini ialah gelas beaker, gelas ukur, pengaduk, stirrer, neraca analitik, mikroskop cahaya, kaca preparat, kaca penutup, kamera dan termometer.Bahan-bahan yang digunakan dalam kegiatan praktikum kali ini ialah pati tapioca, maizena dan pati sagu.

Cara KerjaPercobaan 1. Granula Pati

Dimasukkan berbagai jenis pati ke dalam tabung reaksi

Dilarutkan dengan aquades

Diambil 1 ose larutan pati dan disebarkan di atas kaca objek

Diamati bentuk granula pati yang didapatkan

Dilarutkan berbagai jenis pati dengan konsentrasi 2 %

Dipanaskan dan diamati bentuk granula pada mulai tergelatinisasi, setengah tergelatinisasi dan tergelatinisasi sempurna

Hasil

Percobaan 2. Suhu Gelatinisasi dan Viskositas

Ditentukan viskositas secara visualDiamati pada suhu dan waktu berapa tergelatinisasiDilakukan pemanasan sampai terjadi gelatinisasiDibuat pati dengan konsentrasi 5, 10, dan 15% dddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd

Hasil

Percobaan 3. Retrogradasi

Diamati patah dan jarring-jaring double helixnyaDikeringkan dengan refrigerator selama 12 jamDikeringkan pati tergelatinisasi 5, 10, dan 15% dengan oven dengdddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd

Hasil

HASIL DAN PEMBAHASAN

HasilHasil dari kegiatan praktikum kali ini dapat dilihat dalam bentuk tabel dibawah ini :Tabel 1. Bentuk Granula Pati 1.1 Pati SaguBAA

DCC

Keterangan : A : Sebelum PemanasanC : Tengah Gelatinisasi B : Awal GelatinisasiD : Tergelatinisasi Sempurna 1.2 Pati TapiokaABA

DCC

Keterangan : A : Sebelum PemanasanC : Tengah Gelatinisasi B : Awal GelatinisasiD : Tergelatinisasi Sempurna 1.3 Pati MaizenaBAA

DCC

Keterangan : A : Sebelum PemanasanC : Tengah Gelatinisasi B : Awal GelatinisasiD : Tergelatinisasi SempurnaTabel 2. Suhu Gelatinisasi dan ViskositasJenis PatiSuhu Gelatinisasi (oC)Lama GelatinisasiViskositas

Tapioka 5%6631 MenitCukup Kental

Tapioka 10%6411 MenitKental

Tapioka 15%6413 MenitKental

Maizena 5%7414 MenitKental



Sagu 5%8221 Menit 09 DetikKental



Tabel 3. RetrogradasiSampelKonsentrasiDikeringkan dalam ovenDidinginkan dalam refrigerator

Maizena5%Terjadi patahanAdanya jaringan double helix

10%Terjadi patahanAdanya jaringan double helix


Sagu 5%Tidak terjadi patahanTidak ada jaringan double helix



Tapioka 5%Tidak terjadi patahanTidak ada jaringan double helix



PembahasanPati merupakan senyawa polisakarida yang terdiri dari monosakarida yang berikatan melalui ikatan oksigen. Monomer dari pati adalah glukosa yang berikatan dengan ikatan (1,4)-glikosidik, yaitu ikatan kimia yang menggabungkan 2 molekul monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Pati merupakan zat tepung dari karbohidrat dengan suatu polimer senyawa glukosa yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Polimer linier dari D-glukosa membentuk amilosa dengan ikatan ()-1,4-glukosa. Sedangkan polimer amilopektin adalah terbentuk dari ikatan ()-1,4-glukosida dan membentuk cabang pada ikatan ()-1,6-glukosida. Pati dihasilkan dari proses fotosintesis tanaman yang dibentuk (disintesa) di dalam daun (plastid) dan amiloplas seperti umbi, akar atau biji dan merupakan komponen terbesar pada singkong, beras, sagu, jagung, kentang, talas, dan ubi jalar.Amilosa memiliki struktur lurus dengan ikatan (1,4)-D-glikosidik, lebih mudah larut dalam air karena banyak mengandung gugus hidroksil. Kumpulan amilosa dalam air sulit membentuk gel sehingga kurang kental dibandingkan amilopektin serta lebih mudah membentuk senyawa komplek dengan asam lemak dan molekul organik. Derajat Polimerisasi dari amilosa berkisar antara 500-6000 unit glukosa.Amilopektin memiliki ikatan (1,4) dan (1,6) dengan struktur yang bercabang, memiliki sifat mudah mengembang dan membentuk koloid dalam air. DP amilopektin berkisar antara 105 sampai 3106 unit glukosa. DP amilosa dan amilopektin ini dipengaruhi oleh jenis-jenis pati. Selain amilosa dan amilopektin, di dalam pati juga ditemukan komponen lain dalam jumlah yang sedikit, yaitu lipid (sekitar 1%), protein, fosfor dan mineral-mineral. Bagian lipid ada yang berikatan dengan amilosa dan ada yang bebas.Pati terdapat berlimpah di alam, terlebih lagi selulosa sebagai komponen organik alami. . Pati tersimpan dalam sel penyimpanan dengan dikelilingi oleh protein dan komponen lainnya. Pati tersedia dalam bentuk yang berlainan, semikristalin yang disebut dengan granula pati. Ukuran, bentuk dan struktur granula pati sangat bervariasi pada komoditi pertanian. Diameter granula pati berkisar antara 1m hingga 200m. Bentuk granulanya bervariasi dari ellips/lonjong hingga kotak. Pati merupakan bahan perekat yang menjaga kesatuan makanan yang tidak mengandung gluten. Prosedur mengekstrak dan dalam menghasilkan pati dari tanaman hasil panen berbeda tergantung dari jenis pati yang ada di dalamnya.Berbagai jenis pati yang ditemukan secara alami mempunyai sifat-sifat yang khas dan berbagai macam. Sifat sifat pati native dapat ditentukan berdasarkan bentuk dan ukuran granula pati, suhu gelatinisasi, viskositas, retrogradasi, sineresis dan lain sebagainya. Sifat sifat pati mempengaruhi karakterisitik pati native.Pengamatan yang pertama dilakukan ialah bentuk granula pati, berbagai macam jenis pati dimasukkan ke dalam tabuung reaksi dan dilarutkan dengan aquades. Setelah itu, diambil 1 tetes larutan pati dan ditempatkan pada kaca preparat, lalu ditutup dengan kaca penutup dan ditempatkan pada mikroskop cahaya. Dilakukan pengamatan terhadap bentuk granula pati pada mikroskop dan diambil gambarnya.Dalam pengamatan granula pati, juga dilakukan pada larutan pati dengan konsentrasi 2%. Larutan pati ini dilakukan pemanasan terlebih dahulu sebelum dilakukan pengamatan pada mikroskop. Pengamatan pada larutan pati ini dilakukan pada awal terjadi gelatinisasi, pertengahan gelatinisasi dan gelatinisasi sempurna.Pada struktur granula pati, amilosa dan amilopektin tersusun dalam suatu cincin-cincin. Jumlah cincin dalam suatu granula kurang lebih berjumlah 16, dimana sebagian berbentuk lapisan amorf dan sebagian berbentuk lapisan semikristal.Granula pati adalah komponen utama yang tidak dapat pecah dalam air dingin, dan ketika ditambahkan ke air pada suhu ruang, hanya sedikit terjadi pemecahan sampai dilakukan pemanasan. Struktur granula pati yang terdiri dari kristal (kristalit, micelles, area yang terorganisir) dan bukan kristal (tidak berbentuk, bukan kristal, fase gel). Area yang tidak terbentuk dari granula pati adalah akibat adanya air yang masuk dan enzim serta aktivitas asam. Kristal merupakan perubahan sejumlah besar rantai glukosa yang mengalami pengikatan hidrogen untuk membentuk area yang sulit bagi air dan enzim untuk menembus. Granula pati asli tidak dapat larut dalam air dingin, tetapi mengembang secara reversible ketika diletakkan dalam air dingin. Granula pati singkong berukuran lebih besar (sekitar 20 m),berbentuk agak polygonal bulat dan pada salah satu bagian ujunnya berbentuk kerucut. Pati kentang akan tergelatinisasi pada suhu 52-640C (Winarno, 2002). Rasio kadar amilosa dan amilopektin pada pati ini adalah 17% : 83%.Pati sagu memiliki karakteristik seperti yang dijelaskan Ahmad and Williams (1998) yaitu berbentuk elips memiliki ukuran granula rata-rata 30 m (20-60 m) , kadar amilosa 27% 3 dan kadar amilopektin 73%, suhu gelatinisasi pati rata-rata 700C (60-720C), entalpy gelatinisasi 15-17 J/g, dan termasuk tipe C pada pola X-ray difraction.Bentuk dan ukuran granula pati jagung dipengaruhi oleh sifat biokimia dari khloroplas atau amyloplasnya. Sifat birefringence adalah sifat granula pati yang dapat merefleksi cahaya terpolarisasi sehingga di bawah mikroskop polarisasi membentuk bidang berwarna biru dan kuning. Granula pati jagung agak lebih besar (sekitar 15m), berbentuk bulat ke arah poligonal.Selanjutnya, ialah percobaan suhu gelatinisasi dan viskositas. Sampel pati, yakni pati tapioka, maizena dan sagu dibuat menjadi larutan dengan konsentrasi pati sebesar 5%, 10% dan 15%. Larutan ini selanjutnya dilakukan pemanasan sampai terjadi gelatinisasi.Pada sampel maizena 5%, tergelatinisasi pada suhu 80oC selama 20 menit, pada sampel maizena 10% pada suhu 70oC selama 15 menit dan pada sampel maizena 15% pada suhu 74oC selama 14 menit. Larutan dari sampel maizena memiliki tingkat viskositas kental.Tapioka 5% mengalami gelatinisasi pada suhu 66oC selama 31 menit dengan viskositas agak kental, sedangkan tapioka 10% tergelatinisasi pada suhu 64oC selama 11 menit dan tapioka 15% tergelatinisasi pada suhu 64oC selama 13 menit denagn viskositas yang kental keduanya.Pada sampel sagu 5%, tergelatinisasi pada suhu 82oC selama 21 menit 09 detik dan pada sagu 10% tergelatinisasi pada suhu 81oC selama 19 menit 09 detik dan pada sagu 15% tergelatinisasi pada suhu 79oC selama 18 menit 27 detik dengan viskositas yang kental pada ketiga larutan tersebut.Hasil diatas tidak jauh dengan hasil yang didapat pada literatur. Tiap jenis pati memiliki suhu gelatinisasi yang berbeda-beda antara lain: jagung 620-700C, beras 680-780C, sagu 54,50-640C dan tapioka 520-640C.Menurut Winarno (2002), Gelatinisasi adalah perubahan yang terjadi pada granula pada waktu mengalami pembengkakan yang luar biasa dan tidak dapat kembali ke bentuk semula. Sedangkan Meyer (1973) menyebutkan bahwa Gelatinisasi juga disebut sebagai peristiwa koagulasi koloid dengan ikatan rantai polimer atau penyerapan zat terlarut yang membentuk jaringan tiga dimensi yang tidak terputus sehingga dapat mengakibatkan terperangkapnya air dan terhentinya aliran zat cair yang ada di sekelilingnya kemudian mengalami proses pengorientasian partikel.Suhu gelatinisasi adalah suhu pada saat granula pati pecah. Suhu gelatinisasi berbedabeda bagi tiap jenis pati dan merupakan suatu kisaran. Dengan adanya gelatinisasi, terjadi juga perubahan viskositas pati. Viskositas adalah resistansi suatu cairan terhadap alirannya. Suhu gelatinisasi dipengaruhi oleh konsentrasi pati dan pH larutan. Konsentrasi pati 20 % dan pH larutan 4-7 akan membentuk gel dengan viskositas yang baik. Pemanasan yang semakin lama akan mengakibatkan viskositasnya semakin tinggi. Pada saat larutan pati mencapai suhu gelatinisasi maka granula-granula pati akan pecah dan molekul-molekul pati keluar dan terlepas dari granula serta masuk dalam sistem larutan.Percobaan selanjutnya ialah retrogradasi, disiapkan berbagai jenis larutan pati dengan konsentrasi 5. 10 dan 15% yang telah tergelatinisasi diatas dan dibagi menjadi 2 bagian, yakni bagian pertama yang dikeringkan dalam oven suhu 60oC dan bagian kedua yang dimasukkan ke dalam refrigerator selama 12 jam. Pengamatan dilakukan dengan pematahan pada sampel yang dimasukkan oven, dan dilihat ada atau tidaknya jaring jaring double helix pada sampel yang dimasukkan refrigerator.Pati juga mampu mengalami retrogradasi dimana rantai pati mulai berasosiasi kembali dalam struktur yang teratur hingga terbentuk struktur kristalin. Proses ini terjadi biasanya akibat proses pendinginan. Akibat terjadinya retrogradasi, pati akan membentuk kristal sehingga menjadi keras. Contoh spesifiknya ialah pada produk roti yang mengalami stalingRetrogradasi merupakan proses kristalisasi kembali molekul pati yang telah tergelatinisasi. Molekul amilopektin dalam larutan tidak mudah teretrogradasi karena percabangannya dapat mencegah pengelompokan kembali molekul-molekul pati yang telah tergelatinisasi.Retrogradasi merupakan kebalikan dari proses gelatinisasi, dimana kristal pati berkumpul membentuk formasi tertentu yang dapat berpengaruh pada tekstur. Selama proses retrogradasi, pasta pati berubah menjadi bentuk gel, dimana gel ini memiliki kecenderungan untuk melepaskan air. Pati yang telah mengalami gelatinisasi dapat dikeringkan, tetapi molekul-molekul tersebut tidak dapat kembali lagi ke sifat-sifatnya sebelum gelatinisasi. Bahan yang telah kering tersebut masih mampu menyerap air kembali dalam jumlah besar. Sifat inilah yang digunakan agar instant rice dan instant pudding dapat menyerap air dengan mudah, yaitu dengan menggunakan pati yang telah mengalami gelatinisasi.SIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari kegiatan praktikum kali ini ialah :1. Sifat sifat pati native dapat ditentukan berdasarkan bentuk dan ukuran granula pati, suhu gelatinisasi, viskositas, retrogradasi, sineresis dan lain sebagainya.2. Pada struktur granula pati, amilosa dan amilopektin tersusun dalam suatu cincin-cincin.3. Granula pati singkong berukuran lebih besar (sekitar 20 m),berbentuk agak polygonal bulat dan pada salah satu bagian ujunnya berbentuk kerucut.4. Bentuk dan ukuran granula pati jagung dipengaruhi oleh sifat biokimia dari khloroplas atau amyloplasnya.5. Suhu gelatinisasi adalah suhu pada saat granula pati pecah.6. Retrogradasi merupakan proses kristalisasi kembali molekul pati yang telah tergelatinisasi.

DAFTAR PUSTAKA

Basuki, 1988. Dilema Alang-Alang dan Penutup Tanah Kacang Diproyek. PIRBUN Karet Menjelang Tanaman Dikonveksi. HIGI IV, Bogor.

Meyer, L.H. 1973. Food Chemistry, Reinhold. Publishing Corporation. New York.

Muljohardjo, M. 1987. Teknologi Pengolahan Pati, PAU Pangan dan Gizi UGM : Yogyakarta.

Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

laporan 2

Documents