1. karbohidrat
-
Upload
rosidmadura3517 -
Category
Documents
-
view
49 -
download
0
Transcript of 1. karbohidrat
Komoditas sumber karbohidrat
1. KOMODITAS SUMBER KARBOHIDRAT Definisi
Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang
tersusun hanya dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Bentuk molekul karbohidrat
paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Banyak karbohidrat yang
merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang
panjang serta bercabang-cabang.
Fungsi
Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang
terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi
komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti
selulosa, pektin, serta lignin.
Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Selain
sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam
basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, serta
pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.
Sumber Karbohidrat
a. Beras
Kata "beras" mengacu pada bagian bulir padi (gabah) yang telah dipisah dari sekam.
Sekam secara anatomi disebut 'palea' (bagian yang ditutupi) dan 'lemma' (bagian yang
menutupi). Pada salah satu tahap pemrosesan hasil panen padi, gabah ditumbuk dengan
lesung atau digiling sehingga bagian luarnya (kulit gabah) terlepas dari isinya. Bagian isi
inilah, yang berwarna putih, kemerahan, ungu, atau bahkan hitam, yang disebut beras.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Gambar 1. Struktur beras
Beras sendiri secara biologi adalah bagian biji padi yang terdiri dari :
● aleuron, lapis terluar yang sering kali ikut terbuang dalam proses pemisahan
kulit,
● endospermia, tempat sebagian besar pati dan protein beras berada, dan
● embrio, yang merupakan calon tanaman baru (dalam beras tidak dapat tumbuh
lagi, kecuali dengan bantuan teknik kultur jaringan). Dalam bahasa sehari-hari,
embrio disebut sebagai mata beras.
Gambar 2. Skema beras
Gabah adalah bulir padi yang telah dipisahkan dari tangkainya (jerami). Hasil
penggilingan gabah berupa 70% beras kepala dan beras pecah, 20% sekam (hull), 8%
bekatul (bran), dan 2% hasil sosohan. Pada biji padi atau gabah terdiri dari dua bagian
yaitu bagian yang dapat dimakan yaitu kariopsis yang merupakan penyusun utama dan
bagian yang tidak dapat dimakan yaitu kulit gabah atau sekam. Penyusun dari bagian
kariopsis ini terdiri dari 1-2 persen perikap, aleuron dan testa 4-6 persen, lemma (sekam
kelopak 2-3 persen dan endosperm 89-94 persen). Komposisi dari kariopsis ini
1
Komoditas sumber karbohidrat
berbeda-beda yang kemungkinan disebabkan oleh adanya perbedaan varietas beras
dan perbedaan pola budidayanya.
Komposisi sekam terdiri dari 25% selulosa, 30% lignin, 25% pentosa dan 21% abu
(95% silika). Sekam padi merupakan lapisan keras yang membungkus kariopsis butir
gabah, terdiri atas dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan.
Pada proses penggilingan gabah, sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi
bahan sisa atau limbah penggilingan. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang
dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak,
dan energi.
Ditinjau dari komposisi kimiawinya, sekam mengandung beberapa unsur penting
seperti terlihat pada Tabel 1. Dengan komposisi kandungan kimia tersebut, sekam antara
lain dapat dimanfaatkan untuk (1) bahan baku industri kimia, terutama kandungan zat kimia
furfural; (2) bahan baku industri bahan bangunan, terutama kandungan silika (SiO2) yang
dapat digunakan untuk campuran pada pembuatan semen portland, bahan isolasi,
husk-board dan campuran pada industri bata merah; (3) sumber energi panas karena
kadar selulosanya cukup tinggi sehingga dapat memberikan pembakaran yang merata
dan stabil. Sekam memiliki kerapatan jenis (bulk density) 125 kg/m3, dengan nilai kalori
3.300 kkal/kg sekam.
Tabel 1 Komposisi kimiawi sekam
1
Komoditas sumber karbohidrat
● Bekatul
Menurut definisinya, dedak (bran) adalah hasil samping proses penggilingan padi,
terdiri atas lapisan sebelah luar butiran padi dengan sejumlah lembaga biji. Sementara
bekatul (polish) adalah lapisan sebelah dalam dari butiran padi, termasuk sebagian kecil
endosperm berpati. Namun, karena alat penggilingan padi tidak memisahkan antara
dedak dan bekatul maka umumnya dedak dan bekatul bercampur menjadi satu dan
disebut dengan dedak atau bekatul saja.
Bekatul diketahui mengandung komponen bioaktif oryzanol, tokoferol, dan asam
felurat yang membuatnya berpotensi menjadi bahan makanan fungsional. Oryzanol
berfungsi menurunkan kolesterol yang merugikan didalam darah. Tokoferol adalah
vitamin E yang bersifat antioksidan, sedangkan asam felurat diketahui menurunkan kadar
gula dan tekanan darah.
Minyak dedak (rice bran oil) merupakan minyak hasil ekstraksi dedak padi. Minyak
dedak dapat dikonsumsi dan mengandung vitamin, antioksidan serta nutrisi yang
diperlukan tubuh manusia. Minyak dedak mengandung beberapa jenis lemak, yaitu 47%
lemak monounsaturated, 33% polyunsaturated, dan 20% saturated, serta asam lemak
yaitu asam oleat 38,4%, linoleat 34,4%, linolenat 2,2%, palmitat 21,5%, dan stearat 2,9%.
Minyak dedak juga mengandung antioksidan alami tokoferol, tokotrienol, dan oryzanol
(Tabel 2), yang bermanfaat melawan radikal bebas dalam tubuh terutama sel kanker,
serta membantu menurunkan kadar kolesterol dalam darah. Oleh karena itu, minyak
dedak dapat dimanfaatkan sebagai suplemen pangan untuk meningkatkan kualitas
kesehatan manusia.
Tabel 2 Perbandingan antioksidan alami pada beberapa jenis minyak makan
1
Komoditas sumber karbohidrat
Minyak dedak umumnya dimanfaatkan sebagai minyak goreng untuk deep frying
maupun stir frying. Deep frying digunakan pada penggorengan keripik atau produk yang
harus terendam dalam minyak, sedangkan stir frying untuk jenis makanan seperti
makanan laut, daging, dan sayuran karena memiliki daya tahan alami terhadap timbulnya
asap walaupun pada suhu tinggi.
Minyak dedak juga dapat dimanfaatkan sebagai snack dan margarin karena secara
alami dapat membentuk β kristal yang stabil dikombinasikan dengan asam palmitat
sehingga bersifat plastis dan berbentuk krim. Fraksi yang tidak tersabunkan dari minyak
dedak mengandung 1,5-2,0% gama-oryzanol yang merupakan ester ferulat dari triterpen
alkohol dan fitosterol. Gama-oryzanol dan komponen minyak dedak padi lainnya dapat
menurunkan kolesterol dan mencegah arteriosklerosis. Oryzanol juga dapat
menghambat waktu menopause. Minyak dedak juga mengandung sekitar 350 ppm
tokotrienol yang termasuk ke dalam golongan vitamin E yang berperan sebagai
antioksidan alami yang kuat. Tokotrienol dipercaya dapat mencegah penyakit
kardiovaskuler dan kanker.
Gambar 3. Alur pengolahan dedak padi menjadi minyak dedak (Mulyana, 2007)
Varietas beras sangat beragam dan dapat dilihat dari masing-masing daerah,
misalnya beras varietas cianjur, beras solok, dan beras banyuwangi. Berdasarkan
varietasnya dikenal adanya beras Rojolele, beras bulu, beras IR, beras Cisadane dan
1
Komoditas sumber karbohidrat
lain-lain.
Beras dengan berbagai varietas tersebut memiliki komposisi penyusun yang
berbeda-beda pula, terutama kandungan amilosa-amilopektin. Perbedaan komposisi ini
sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah pertanian, pemupukan, lingkungan tempat
tumbuhnya dan iklim.
Secara umum varietas beras dapat digolongkan ke dalam tiga golongan yang
berdasarkan pada kandungan amilosanya yaitu: golongan amilosa rendah, sedang dan
tinggi. Beras dengan golongan amilosa rendah mempunyai kandungan amilosa 10-20
persen, misalnya beras cisadane dengan kandungan amilosa 20 persen. Apabila
kandungan beras tersebut antara 20-25 persen maka dapat digolongkan ke dalam
amilosa sedang, contohnya adalah beras IR 64 dengan kandungan amilosa 24 persen,
dan golongan amilosa tinggi dengan kandungan amilosa 25-32 persen, contohnya adalah
beras IR 36 dengan kandungan amilosa 25 persen.
Sifat tekstur nasi dapat dilihat dari perbandingan antara kadar amilosa dan
amilopektin (Somantri, 1983; Allidawati dan Bambang, 1989; Damardjati, 1995). Kadar
amilosa lebih banyak menentukan sifat tekstur nasi daripada sifat-sifat fisik lainnya,
seperti suhu gelatinisasi dan gel konsistensi (Soewarno et al, 1982; Damardjati, 1995).
Kadar amilosa dalam beras sekitar 1-37% (Somantri, 1983).
Beras yang berkadar amilosa rendah, bila dimasak menghasilkan nasi yang lengket,
mengkilap, tidak mengembang dan tetap menggumpal setelah dingin. Beras yang
berkadar amilosa tinggi, bila dimasak nasinya tidak lengket, dapat mengembang dan
menjadi keras, jika sudah dingin. Sedangkan beras beramilosa sedang umumnya
mempunyai tekstur nasi yang pulen (Suwarno, et al, 1982; Damardjati, 1995).
● Kandungan beras
Sebagaimana bulir serealia lain, bagian terbesar beras didominasi oleh pati (sekitar
80-85%). Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron),
mineral, dan air. Pati beras dapat digolongkan menjadi dua kelompok :
● amilosa, pati dengan struktur tidak bercabang
● amilopektin, pati dengan struktur bercabang.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna (transparan atau tidak) dan
tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera).
Beras terdiri dari beberapa komponen yang meliputi karbohidrat, protein, lemak,
vitamin, mineral dan komponen lainnya. Besar masing-masing komponen di pengaruhi
oleh varietas, lingkungan budidaya dan metoda analisa yang dilakukan. Kandungan
karbohidrat 74,9-77,8 persen, protein 7,1-83 persen, dan lemak 0,5-0,9persen.
Karbohidrat merupakan penyusun utama beras dan sebagian besar dari karbohidrat
ini adalah pati. Sedang karbohidat lain seperti pentosa dan selulosa, hemiselulosa dan
gula hanya terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit. Oleh karena itu pati merupakan
fraksi terbesar dalam beras, maka sifat fisikokimia pati mempunyai peranan penting
dalam penentuan sifat fisikokimia beras.
Komponen penyusun kedua setelah karbohidrat adalah protein. Walaupun jumlah
protein dalam beras tergolong kecil atau relatif rendah yaitu kurang lebih 8% pada beras
pecah kulit dan 7% pada beras giling, mutu dari protein ini tergolong tinggi, karena
kandungan lisin yang relatif tinggi yaitu kurang lebih 4% dan protein dapat menghasilkan
kalori sebesar 40-80 kalori. Nilai cerna protein beras sekitar 96,5% untuk biji gabah dan
98% untuk beras giling. Kandungan protein dalam beras terdiri atas 5% albumin (protein
yang larut dalam air), 10% globulin (protein yang larut dalam garam), dan lebih dari 10%
glutelin (protein larut dalam alkohol).
Kandungan lipid atau lemak merupakan penyusun ketiga setelah karbohidat dan
protein. Pada beras pecah kulit adalah 2,4-3,9% sedang pada beras giling adalah
0,3-0,6%. Lipida tersebut dalam bentuk trigliserida atau lipid netral dan dalam asam
lemak bebas atau lipid polar. Asam-asam lemak utama dalam lipida beras adalah asam
palmitat, oleat dan linoleat. Dalam endosperm terutama pati mengandung lipida
fungsional. Fraksi utama dari lipid beras adalah asam oleat dan palmitat.
Penyusun berikutnya adalah vitamin, pada beras adalah dalam bentuk tiamin,
riboflavin, niasin dan piridoksin, masing-masing berturut-turut 4ug/g, 0,6ug/g dan 50ug/g.
Kandungan vitamin ini biasanya lebih tinggi pada beras pecah kulit daripada beras
sosoh, kadar riboflavin dalam beras rendah dan vitamin C tidak ada.
1
Komoditas sumber karbohidrat
● Macam dan warna beras
Warna beras yang berbeda-beda diatur secara genetik, akibat perbedaan gen yang
mengatur warna aleuron, warna endospermia, dan komposisi pati pada endospermia.
● Beras "biasa" yang berwarna putih agak transparan karena hanya memiliki sedikit
aleuron, dan kandungan amilosa umumnya sekitar 20%. Beras ini mendominasi
pasar beras.
● Beras merah, akibat aleuronnya mengandung gen yang memproduksi antosianin
yang merupakan sumber warna merah atau ungu,
● Beras hitam, sangat langka, disebabkan aleuron dan endospermia memproduksi
antosianin dengan intensitas tinggi sehingga berwarna ungu pekat mendekati
hitam,
● Ketan (atau beras ketan), berwarna putih, tidak transparan, seluruh atau hampir
seluruh patinya merupakan amilopektin,
● Ketan hitam, merupakan versi ketan dari beras hitam.
Beberapa jenis beras mengeluarkan aroma wangi bila ditanak (misalnya 'Cianjur
Pandanwangi' atau 'Rajalele'). Bau ini disebabkan beras melepaskan senyawa aromatik
yang memberikan efek wangi. Sifat ini diatur secara genetik dan menjadi objek rekayasa
genetika beras.
Diantara berbagai jenis beras yang ada di Indonesia, beras yang bewarna merah
atau beras merah diyakini memiliki khasiat sebagai obat. Meski dibandingkan dengan
beras putih, kandungan karbohidrat beras merah lebih rendah (78,9 gr : 75,7 gr), tetapi
hasil analisis Nio (1992) menunjukkan nilai energi yang dihasilkan beras merah justru
diatas beras putih (349 kal : 353 kal). Selain lebih kaya protein (6,8 gr : 8,2 gr), hal
tersebut disebabkan kandungan tiaminnya yang lebih tinggi (0,12 mg 0,31 mg).
● Kegunaan beras
Beras dimanfaatkan terutama untuk diolah menjadi nasi dan snack breakfast
cereal. Dalam bidang industri pangan, beras diolah menjadi tepung beras. Sosohan
beras (lapisan aleuron), yang memiliki kandungan gizi tinggi, diolah menjadi tepung rice
bran. Bagian embrio juga diolah menjadi suplemen dengan sebutan tepung mata beras.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Untuk kepentingan diet, beras dijadikan sebagai salah satu sumber pangan bebas gluten
dalam bentuk berondong.
Pati beras dapat digunakan sebagai bahan pembuatan bedak/masker. Sebagai
bahan baku fermentasi, beras digunakan untuk substrat pembuatan minuman beralkohol
seperti sake, sonti, tape ketan, dan produk-produk lainnya. Beras juga dapat digunakan
sebagai bahan tambahan dalam proses fermentasi pembuatan tauco dan kecap.
Jerami dapat dimanfaatkan selain sebagai pakan ternak, juga dapat digunakan
sebagai substrat pada pembuatan jamur merang. Selain itu, jerami juga dapat digunakan
dalam pembuatan partikel board serta pulp & paper.
Dalam bidang pertanian, sekam dapat digunakan sebagai pakan ternak, bahan
bangunan, bahan bakar dan pupuk. Sedangkan dalam industri, dapat digunakan sebagai
adsorbent, pemanas tanur listrik, campuran semen serta sebagai bahan baku furfural.
b. Jagung
Jagung (Zea mays) merupakan salah satu serealia yang strategis dan bernilai
ekonomis serta mempunyai peluang untuk dikembangkan karena kedudukannya
sebagai sumber utama karbohidrat dan protein setelah beras. Selain sebagai sumber
karbohidrat, jagung juga merupakan sumber protein yang penting dalam menu
masyarakat Indonesia. Kandungan gizi utama jagung adalah pati (72-73%), dengan
perbandingan amilosa dan amilopektin 25-30% : 70-75%, namun pada jagung pulut (waxy
maize) 0-7% : 93-100%.
Kadar gula sederhana jagung (glukosa, fruktosa, dan sukrosa) berkisar antara 1-3%.
Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat
dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin. Pada jagung
ketan, sebagian besar atau seluruh patinya merupakan amilopektin. Perbedaan ini tidak
banyak berpengaruh pada kandungan gizi, tetapi lebih berarti dalam pengolahan
sebagai bahan pangan. Jagung manis tidak mampu memproduksi pati sehingga bijinya
terasa lebih manis ketika masih muda.
Protein jagung dikelompokkan menjadi empat golongan, yaitu albumin, globulin,
glutelin, dan prolamin, yang masing-masing mengandung asam amino yang berlainan.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Prolamin merupakan kadar tertinggi pada protein jagung, mencapai 47%. Prolamin
sedikit larut dalam air dan sangat larut dalam 70% etanol. Dalam pemanfaatannya untuk
pakan, prolamin jagung kurang mendorong pertumbuhan ternak karena sedikit
mengandung lisin dan triptopan, namun mengandung asam amino nonpolar yang tinggi.
Dengan berkembangnya ilmu genetika dan pemuliaan telah dihasilkan beberapa varietas
jagung yang mengandung triptofan cukup tinggi.
Gluten jagung dapat digunakan sebagai bahan pembuatan asam glutamat, meskipun
gluten terigu lebih disukai karena kandungan asam glutamatnya lebih tinggi. Kekurangan
gluten jagung biasa adalah protein yang tidak seimbang, karena kekurangan lisin dan
triptofan (Winarno 1986).
Secara struktural, biji jagung yang telah matang terdiri atas empat bagian utama, yaitu
perikarp, lembaga, endosperm, dan tip kap (Gambar 4). Perikarp merupakan lapisan
pembungkus biji yang berubah cepat selama proses pembentukan biji. Pada waktu
kariopsis masih muda, sel-selnya kecil dan tipis, tetapi sel-sel itu berkembang seiring
dengan bertambahnya umur biji. Pada taraf tertentu lapisan ini membentuk membran
yang dikenal sebagai kulit biji atau testa/aleuron yang secara morfologi adalah bagian
endosperm. Bobot lapisan aleuron sekitar 3% dari keseluruhan biji (Inglett 1987).
Lembaga merupakan bagian yang cukup besar. Pada biji jagung tipe gigi kuda,
lembaga meliputi 11,5% dari bobot keseluruhan biji. Lembaga ini sendiri sebenarnya
tersusun atas dua bagian yaitu skutelum dan poros embrio (embryonic axis). Endosperm
merupakan bagian terbesar dari biji jagung, yaitu sekitar 85%, hampir seluruhnya terdiri
atas karbohidrat dari bagian yang lunak (floury endosperm) dan bagian yang keras (horny
endosperm) (Wilson 1981). Lembaga terdiri atas plumula, radikel, dan skutelum, yaitu
sekitar 10% dan perikarp 5%. Perikarp merupakan lapisan luar biji yang dilapisi oleh
testa dan lapisan aleuron. Lapisan aleuron mengandung 10% protein (Mertz 1972).
Setiap tip cap adalah bagian yang menghubungkan biji dengan janggel. Lapisan
aleuron, perikarp, dan lembaga mengandung protein dengan kadar yang berbeda.
Lembaga juga mengandung lemak dan mineral (Inglett 1987).
1
Komoditas sumber karbohidrat
Gambar 4. Struktur biji jagung (Damardjati 1988).
Tabel 3. Komposisi kimia jagung berdasarkan bobot kering.
● Manfaat Jagung
Hampir seluruh bagian tanaman jagung dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam
keperluan. Batang dan daun tanaman yang masih muda dapat digunakan untuk pakan
ternak, yang tua (setelah dipanen) dapat digunakan untuk pupuk hijau atau kompos. Saat
ini cukup banyak yang memanfaatkan batang jagung untuk kertas. Harganya cukup
menarik seiring dengan kenaikan harga bahan baku kertas berupa pulp. Buah jagung
yang masih muda banyak digunakan sebagai sayuran, perkedel, bakwan, dan
sebagainya. Kegunaan lain dari jagung adalah sebagai pakan ternak, bahan baku
farmasi, dextrin, perekat, tekstil, minyak goreng, dan etanol.
Berdasarkan komposisi kimia dan kandungan nutrisi, jagung mempunyai prospek
sebagai pangan dan bahan baku industri. Pemanfaatan jagung sebagai bahan baku
industri akan memberi nilai tambah bagi usahatani komoditas tersebut (Suarni 2003,
Suarni dan Sarasutha 2002, Suarni et al. 2005).
Bagian jagung yang mengandung minyak adalah lembaga (germ). Minyak jagung
1
Komoditas sumber karbohidrat
dapat diekstrak dari hasil proses penggilingan kering maupun basah, proses
penggilingan yang berbeda akan menghasilkan rendemen minyak yang berbeda pula.
Pada penggilingan kering (dry-milled), minyak jagung dapat diekstrak dengan
pengepresan maupun ekstraksi hexan. Kandungan minyak pada tepung jagung adalah
18%. Untuk penggilingan basah (wet-milling), sebelumnya dapat dilakukan pemisahan
lembaga, kemudian baru dilakukan ekstraksi minyak. Pada lembaga, kandungan minyak
yang bisa diekstrak rata-rata 52%. Kandungan minyak hasil ekstraksi kurang dari 1,2%.
Minyak kasar masih mengandung bahan terlarut, yaitu fosfatida, asam lemak bebas,
pigmen, waxes, dan sejumlah kecil bahan flavor dan odor (Tabel 2.4).
Komponen utama jagung adalah pati, yaitu sekitar 70% dari bobot biji. Komponen
karbohidrat lain adalah gula sederhana, yaitu glukosa, sukrosa dan fruktosa, 1-3% dari
bobot biji. Pati terdiri atas dua jenis polimer glukosa, yaitu amilosa dan amilopektin.
Amilosa merupakan rantai unit-unit D-glukosa yang panjang dan tidak bercabang,
digabungkan oleh ikatan a(1→4), sedangkan amilopektin strukturnya bercabang. Ikatan
glikosidik yang menggabungkan residu glukosa yang berdekatan dalam rantai
amilopektin adalah ikatan a(1→4), tetapi titik percabangan amilopektin merupakan ikatan
a(1→6). Bahan yang mengandung amilosa tinggi, jika direbus amilosanya terekstrak
oleh air panas, sehingga terlihat warna putih seperti susu (Lehninger 1982).
Tabel 4. Komposisi minyak jagung murni
Bobot
molekul amilosa
dan
amilopektin bergantung pada sumber botaninya. Amilosa merupakan komponen dengan
rantai lurus, sedangkan amilopektin adalah komponen dengan rantai bercabang. Amilosa
1
Komoditas sumber karbohidrat
merupakan polisakarida berantai lurus berbentuk heliks dengan ikatan glikosidik α-1,4.
Jumlah molekul glukosa pada rantai amilosa berkisar antara 250-350 unit.
Amilopektin merupakan polisakarida bercabang, dengan ikatan glikosidik α-1,4 pada
rantai lurusnya dan ikatan α-1,6 pada percabangannya. Titik percabangan amilopektin
lebih banyak dibandingkan dengan amilosa (Dziedzic dan Kearsley 1995). Komposisi
amilosa dan amilopektin di dalam biji jagung terkendali secara genetik. Secara umum,
baik jagung yang mempunyai tipe endosperma gigi kuda (dent) maupun mutiara (flint),
mengandung amilosa 25-30% dan amilopektin 70-75%. Namun jagung pulut (waxy maize)
dapat mengandung 100% amilopektin. Suatu mutan endosperma yang disebut
amylose-extender (ae) dapat menginduksi peningkatan nisbah amilosa sampai 50% atau
lebih. Gen lain, baik sendiri maupun kombinasi, juga dapat memodifikasi nisbah amilosa
dan amilopektin dalam pati jagung.
Sebagai bahan pangan, jagung dikonsumsi dalam bentuk segar, kering, dan dalam
bentuk tepung. Alternatif produk yang dapat dikembangkan dari jagung mencakup
produk olahan segar, produk primer, produk siap santap, dan produk instan. Jagung
dapat disiapkan menjadi bahan setengah jadi (primer) sebagai bahan baku industri.
Bentuk produk ini umumnya bersifat kering, awet, dan tahan disimpan lama, antara lain
adalah beras jagung, tepung, dan pati.
Produk jagung yang paling banyak dikonsumsi rumah tangga di perkotaan adalah
dalam bentuk basah dengan kulit, sedang di pedesaan dalam bentuk pipilan. Jagung
pipilan kering dapat diolah menjadi bahan setengah jadi (jagung sosoh, beras jagung,
dan tepung). Pembuatan beras jagung dengan menggunakan alat proses disajikan pada
Gambar 2.5. Jagung sosoh dapat diolah menjadi bassang, yaitu makanan tradisional
Sulawesi Selatan, sedangkan beras jagung dapat ditanak seperti layaknya beras biasa.
Tepung jagung dapat diolah menjadi berbagai makanan atau mensubstitusi terigu pada
proporsi tertentu, sesuai dengan bentuk produk olahan yang diinginkan (Suarni dan
Firmansyah 2005).
1
Komoditas sumber karbohidrat
Gambar 5. Proses pembuatan beras dan tepung jagung
Tepung jagung bersifat fleksibel karena dapat digunakan sebagai bahan baku
berbagai produk pangan dan relatif mudah diterima masyarakat, karena telah terbiasa
menggunakan bahan tepung, seperti halnya tepung beras dan terigu.
Kandungan nutrisi biji jagung mengalami penurunan setelah diolah menjadi bahan
setengah jadi (Tabel 5). Pemanfaatan tepung jagung komposit pada berbagai bahan
dasar pangan antara lain untuk kue basah, kue kering, mie kering, dan roti-rotian.
Tepung jagung komposit dapat mensubstitusi 30-40% terigu untuk kue basah,
60-70% untuk kue kering, dan 10-15% untuk roti dan mie (Antarlina dan Utomo 1993,
Munarso dan Mudjisihono 1993, Azman 2000, Suarni 2005a). Pada proses pembuatan
beras jagung terdapat hasil sampingan berupa bekatul yang dapat dimanfaatkan sebagai
sumber serat kasar yang sangat berguna bagi tubuh (dietary fiber). Bekatul dapat
digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain dalam pembuatan kue kering berserat
tinggi (Suarni 2005b).
Modifikasi tepung jagung secara enzimatik menunjukkan perubahan sifat fisikokimia
dan fungsional, kadar amilosa, dan derajat polimerisasi (DP) mengalami penurunan, gula
reduksi dan dekstrosa eqivalent (DE) mengalami kenaikan. Tekstur tepung termodifikasi
lebih halus dibanding tepung aslinya (Suarni 2006).
Tabel 5. Kandungan nutrisi biji, beras dan tepung jagung
1
Komoditas sumber karbohidrat
c. Gandum
Gandum (Triticum spp.) adalah sejenis tanaman yang kaya akan karbohidrat. Gandum
biasanya digunakan untuk memproduksi tepung terigu, pakan ternak, ataupun
difermentasi untuk menghasilkan alkohol. Biji gandum terdiri atas: 83% endosperma,
14.5% bran & aleurone layer, 2.5% germ. Tepung terigu adalah tepung/bubuk halus yang
berasal dari biji gandum, dan digunakan sebagai bahan dasar pembuat kue, mi dan roti.
Tepung terigu mengandung banyak zat pati, yaitu karbohidrat kompleks yang tidak larut
dalam air. Tepung terigu juga mengandung protein dalam bentuk gluten, yang berperan
dalam menentukan kekenyalan makanan yang terbuat dari bahan terigu.
Tepung terigu mengandung banyak zat pati, yaitu karbohidrat kompleks yang tidak
larut dalam air. Tepung terigu juga mengandung protein dalam bentuk gluten, yang
berperan dalam menentukan kekenyalan makanan yang terbuat dari bahan terigu.
Gambar 7. Potongan melintang biji gandum
d. Singkong
Singkong, yang juga dikenal sebagai ketela
pohon atau ubi kayu, dalam bahasa Inggris
bernama cassava, adalah pohon tahunan tropika
dan subtropika dari keluarga Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan
pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai sayuran.
Merupakan umbi atau akar pohon yang panjang dengan fisik rata-rata bergaris tengah
1
Komoditas sumber karbohidrat
2-3 cm dan panjang 50-80 cm, tergantung dari jenis singkong yang ditanam. Daging
umbinya berwarna putih atau kekuning-kuningan. Umbi singkong tidak tahan simpan
meskipun ditempatkan di lemari pendingin. Gejala kerusakan ditandai dengan keluarnya
warna biru gelap akibat terbentuknya asam sianida yang bersifat racun bagi manusia.
Umbi singkong merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat namun sangat miskin
protein. Sumber protein yang bagus justru terdapat pada daun singkong karena
mengandung asam amino metionin.
Umbi akar singkong banyak mengandung glukosa dan dapat dimakan mentah.
Rasanya sedikit manis, ada pula yang pahit tergantung pada kandungan racun glukosida
yang dapat membentuk asam sianida. Umbi yang rasanya manis menghasilkan paling
sedikit 20 mg HCN per kilogram umbi akar yang masih segar, dan 50 kali lebih banyak
pada umbi yang rasanya pahit. Pada jenis singkong yang manis, proses pemasakan
sangat diperlukan untuk menurunkan kadar racunnya. Dari umbi ini dapat pula dibuat
tepung tapioka.
e. Ubi Jalar
Ubi jalar atau ketela rambat atau “sweet potato” diduga berasal dari benua Amerika.
Para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal tanaman ubijalar adalah
Selandia Baru, Polinesia, dan Amerika bagian tengah. Ubi jalar menyebar ke seluruh
dunia terutama negara-negara beriklim tropika, diperkirakan pada abad ke-16.
Orang-orang Spanyol dianggap berjasa menyebarkan ubi jalar ke kawasan Asia terutama
Filipina, Jepang dan Indonesia (Direktorat Kacang-kacangan dan Umbi-umbian, 2002).
Ubi jalar adalah tanaman yang tumbuh baik di daerah beriklim panas dan lembab,
dengan suhu optimum 27°C dan lama penyinaran 11-12 jam per hari. Tanaman ini dapat
tumbuh sampai ketinggian 1.000 meter dari permukaan laut. Ubi jalar tidak membutuhkan
tanah subur untuk media tumbuhnya. Di Jepang, ubi jalar adalah salah satu sumber
karbohidrat yang cukup populer.
Beberapa varietas ubi Jepang cukup dikenal hingga ke Indonesia. Selanjutnya
1
Komoditas sumber karbohidrat
beberapa varietas yang diusahakan tersebar secara luas di Indonesia, diantaranya
varietas ibaraki, beniazuma, dan naruto (Hartoyo, 2004).
● Jenis-jenis Ubi Jalar
Ubi jalar sebagai bahan baku pada pembuatan tepung mempunyai keragaman jenis
yang cukup banyak, yang terdiri dari jenis-jenis lokal dan beberapa varietas unggul.
Jenis-jenis ubi jalar tersebut mempunyai perbedaan yaitu pada bentuk, ukuran, warna
daging umbi, warna kulit, daya simpan, komposisi kimia, sifat pengolahan dan umur
panen (Antarlina dan Utomo, 1999).
Bentuk ubi biasanya bulat sampai lonjong dengan permukaan rata sampai tidak rata.
Kulit ubi berwarna putih, kuning, ungu atau ungu kemerah-merahan, tergantung jenis
(varietas) nya. Daging ubi berwarna putih, kuning atau jingga sedikit ungu (Rukmana,
1997). Menurut Woolfe (1992), kulit ubi maupun dagingnya mengandung pigmen
karotenoid dan antosianin yang menentukan warnanya. Kombinasi dan intesitas yang
berbeda-beda dari keduanya menghasilkan warna putih, kuning, oranye, atau ungu pada
kulit dan daging ubi.
Gambar 2.8. Ubi jalar Oranye dan Ubi jalar Ungu (Anonymous, 2006a)
Suhartina (2005), melaporkan varietas-varietas ubi jalar yang pernah dilepas oleh
pemerintah Indonesia antara lain: Daya (1977), Borobudur (1982), Prambanan (1982),
Mendut (1989), Kalasan (1991), Muara Takus (1995), Cangkuang (1998), Sewu (1998).
Sedangkan varietas-varietas yang baru dilepas tahun 2001 antara lain: Cilembu yang
berasal dari Sumedang Jawa Barat dengan warna daging umbinya krem
kemerahan/kuning, Sari yang berasal dari Persilangan Genjah Rante dan Lapis dengan
warna daging umbi kuning, Boko yang merupakan hasil persilangan antara no.14 dan
1
Komoditas sumber karbohidrat
Malang 1258 dengan warna daging umbinya krem, Sukuh yang berasal dari persilangan
klon induk betina AB 940 dengan warna daging umbi putih, Jago yang berasal dari famili
klon B 0059-3 dengan warna daging umbi kuning muda, Kidal yang berasal dari
persilangan bebas induk Inaswang dengan warna daging umbi kuning tua.
● Komposisi kimia ubi jalar segar
Ubi jalar merupakan sumber karbohidrat dan sumber kalori yang cukup tinggi. Ubi
jalar juga merupakan sumber vitamin dan mineral. Vitamin yang terkandung dalam ubi
jalar antara lain vitamin A, vitamin C, thiamin (vitamin B1), dan riboflavin. Sedangkan
mineral dalam ubi jalar diantaranya adalah zat besi (Fe), fosfor (P), dan kalsium (Ca).
Kandungan lainnya adalah protein lemak, serat kasar dan abu (Kumalaningsih, 2006).
Adapun komposisi kimia beberapa jenis ubi jalar dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Komposisi kimia ubi jalar sedang
Tabel 7. Komponen Gizi Ubi Jalar
1
Komoditas sumber karbohidrat
Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI, 1981, Suismono, 1995)
f. Aren
Enau atau aren (Arenga pinnata, suku Arecaceae) adalah palma yang terpenting
setelah kelapa (nyiur) karena merupakan tanaman serba guna. Tumbuhan ini dikenal
dengan pelbagai nama seperti nau, hanau, peluluk, biluluk, kabung, juk atau ijuk (aneka
nama lokal di Sumatra dan Semenanjung Malaya); kawung, taren (Sd.); akol, akel, akere,
inru, indu (bahasa-bahasa di Sulawesi); moka, moke, tuwa, tuwak (di Nusa Tenggara),
dan lain-lain.
Palma yang besar dan tinggi, dapat mencapai 25 m. Berdiameter hingga 65 cm,
batang pokoknya kukuh dan pada bagian atas diselimuti oleh serabut berwarna hitam
yang dikenal sebagai ijuk, injuk, juk atau duk. Ijuk sebenarnya adalah bagian dari
pelepah daun yang menyelubungi batang. Daunnya majemuk menyirip, seperti daun
kelapa, panjang hingga 5 m dengan tangkai daun hingga 1,5 m. Anak daun seperti pita
bergelombang, hingga 7 x 145 cm, berwarna hijau gelap di atas dan keputih-putihan oleh
karena lapisan lilin di sisi bawahnya. Berumah satu, bunga-bunga jantan terpisah dari
bunga-bunga betina dalam tongkol yang berbeda yang muncul di ketiak daun; panjang
tongkol hingga 2,5 m. Buah buni bentuk bulat peluru, dengan diameter sekitar 4 cm,
beruang tiga dan berbiji tiga, tersusun dalam untaian seperti rantai. Setiap tandan
mempunyai 10 tangkai atau lebih, dan setiap tangkai memiliki lebih kurang 50 butir buah
berwarna hijau sampai coklat kekuningan. Buah ini tidak dapat dimakan langsung karena
getahnya sangat gatal.
Pohon enau menghasilkan banyak hal, yang menjadikannya populer sebagai
1
Komoditas sumber karbohidrat
tanaman yang serbaguna, terutama sebagai penghasil gula. Gula aren diperoleh dengan
menyadap tandan bunga jantan yang mulai mekar dan menghamburkan serbuk sari yang
berwarna kuning. Tandan ini mula-mula dimemarkan dengan memukul-mukulnya selama
beberapa hari, hingga keluar cairan dari dalamnya. Tandan kemudian dipotong dan
diujungnya digantungkan tahang bambu untuk menampung cairan yang menetes.
Cairan manis yang diperoleh dinamai nira (alias legen atau saguer), berwarna jernih
agak keruh. Nira ini tidak tahan lama, maka tahang yang telah berisi harus segera diambil
untuk diolah niranya; biasanya sehari dua kali pengambilan, yakni pagi dan sore. Setelah
dikumpulkan, nira segera dimasak hingga mengental dan menjadi gula cair. Selanjutnya,
ke dalam gula cair ini dapat dibubuhkan bahan pengeras (misalnya campuran getah
nangka dengan beberapa bahan lain) agar gula membeku dan dapat dicetak menjadi
gula aren bongkahan (gula gandu) atau ke dalam gula cair ditambahkan bahan pemisah
seperti minyak kelapa, agar terbentuk gula aren bubuk (kristal) yang disebut juga
sebagai gula semut.
Nira mentah (segar) bersifat pencahar (laksativa), sehingga kerap digunakan sebagai
obat urus-urus. Nira segar juga baik sebagai bahan campuran (pengembang) dalam
pembuatan roti. Buah aren (dinamai beluluk, caruluk dan lain-lain) memiliki 2 atau 3 butir
inti biji (endosperma) yang berwarna putih tersalut batok tipis yang keras. Buah yang
muda intinya masih lunak dan agak bening. Buah muda dibakar atau direbus untuk
mengeluarkan intinya, dan kemudian inti-inti biji itu direndam dalam air kapur beberapa
hari untuk menghilangkan getahnya yang gatal dan beracun. Cara lainnya, buah muda
dikukus selama tiga jam dan setelah dikupas, inti bijinya dipukul gepeng dan kemudian
direndam dalam air selama 10-20 hari. Inti biji yang telah diolah itu, diperdagangkan di
pasar sebagai buah atep (buah atap) atau kolang-kaling.
g. Sagu
Sagu merupakan jenis tanaman basah yang dapat tumbuh pad adaerah rawa. Sagu
dapat digolongkan menjadi beberapa genus, yaitu metroxylon, arenga, corypha,
euqeissona, dan caryota. Genus yang banyak dikenal adalah metroxylon dan arenga
karena kandungan acinya cukup tinggi. Sagu dari genus metroxylon, secara garis besar
digolongkan menjadi dua, yaitu yangberbunga/berbuah dua kali (pleonanthic) dan
1
Komoditas sumber karbohidrat
berbunga/berbuah sekali (hapaxanthic) yang mempunyai nilai ekonomis penting karena
kandungan karbohidratnya lebih banyak. Golongan ini terdiri dari lima varietas penting,
yaitu :
a. Metroxylon sagus, Rottbol atau sagu Molat
b. Metroxylon rumphii, Martius atau sagu Tuni
c. Metroxylon rumphii, Martius varietas Sylvestre Martius atau sagu Ihur
d. Metroxylon rumphii, Martius varietas Longispinum Martius atau sagu Makanaru
e. Metroxylon rumphii, Martius varietas Microcanthum Martius atau sagu Rotan
Dari kelima varietas tersebut, yang memiliki arti ekonomis penting adalah Ihur, Tuni, dan
Molat.
Sagu mampu menghasilkan pati kering hingga 25 ton per hectare (ha), hasil ini jauh
melebihi beras atau jagung. Kandungan pati beras hanya 6 ton per ha sedangkan pati
kering jagung hanya 5,5 ton per ha. Panen dapat dilakukan mulai umur 6-7 tahun, atau
bila ujung batang mulai membengkak disusul keluarnya selubung bunga dan pelepah
daun berwarna putih terutama pada bagian luarnya. Tinggi pohon 10-15 m, diameter 60-70
cm tebal kulit luar 10 cm dan tebal batang yang mengandung sagu 50-60 cm.
Tepung sagu memiliki ciri khas yang mirip dengan tepung tapioka. Dalam resep
masakan, tepung sagu yang relatif sulit diperoleh sering diganti dengan tepung tapioka,
meskipun keduanya sebenarnya berbeda. Sagu merupakan makanan pokok bagi
masyarakat di Maluku dan Papua yang tinggal di pesisir. Tepung sagu kaya dengan
karbohidrat (pati) namun sangat miskin gizi lainnya. Ini terjadi akibat kandungan tinggi pati
di dalam teras batang maupun proses pemanenannya. Seratus gram sagu kering setara
dengan 355 kalori. Di dalamnya rata-rata terkandung 94 gram karbohidrat, 0,2 gram
protein, 0,5 gram serat, 10 mg kalsium, 1,2 mg besi, dan lemak, karoten, tiamin, dan
asam askorbat dalam jumlah sangat kecil. Selain itu, tanaman sagu mengandung pati
tidak tercerna yang penting bagi kesehatan pencernaan.
h. PATI
Pati (C6H10O5)n telah dikenal di Mesir sejak 4000 tahun sebelum masehi. Ekstraksi
dan penggunaan pati merupakan sumber karbohidrat utama yang disediakan alam,
dimana jumlahnya sama dengan selulosa. Pati disintesis pada kloroplas
1
Komoditas sumber karbohidrat
tumbuh-tumbuhan yang berperan sebagai pusat fotosintesa, tempat karbohidrat
dihasilkan yaitu reaksi dari CO2 dan air. Pati dapat ditemukan pada semua bagian
tumbuh-tumbuhan, yang dihasilkan gula yang selanjutnya dibawa dan disimpan sebagai
cadangan energi pada bagian-bagian tanaman seperti biji, akar, umbi dan batang.
Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) pati adalah salah satu jenis polisakarida yang
amat luas tersebar di alam. Bahan ini tersimpan sebagai cadangan makanan bagi
tumbuh-tumbuhan di dalam biji-bijian/serealia (jagung, gandum, juwawut, sorghum dan
lain-lain), di dalam umbi (ubi kayu, ubi jalar, huwi, talas, kentang dan lain-lain) dan pada
batang (aren, sagu dan lain-lain).
Pati adalah karbohidrat yang dihasilkan oleh tumbuh-tumbuhan untuk persediaan
bahan makanan. Pati merupakan butiran atau granula yang berwarna putih mengkilat,
tidak berbau serta tidak mempunyai rasa. Pati pada dasarnya merupakan polimer
glukosa dengan ikatan 1,4 α glikosidik. Sifat dari berbagai macam pati tidak sama,
tergantung dari panjang rantai karbonnya (Winarno, 1989). Dilihat dari susunan kimianya,
pati adalah polimer dari glukosa atau maltosa. Unit terkecil di dalam rantai pati adalah
glukosa yang merupakan hasil proses fotosintesa di dalam bagian tubuh
tumbuh-tumbuhan yang mengandung klorofil (Tjokroadikoesoemo, 1986).
● Granula Pati
Dalam bentuk aslinya, pati merupakan butir-butir kecil yang disebut granula pati.
Granula pati mempunyai ukuran, bentuk, keseragaman dan bentuk hilum yang khas dan
berbeda-beda tergantung dari jenis patinya, sehingga dapat digunakan untuk identifikasi
1
Komoditas sumber karbohidrat
jenis pati. Dalam granula, campuran dari molekul struktur linear dan bercabang, tersusun
secara radial dalam sel yang konsentrik dan membentuk cincin dan lamella.
Terbentuknya lamella dalam pati, diduga sebagai akibat dari adanya pelapisan molekul
pada granula, sedangkan hilum merupakan titik dari mulai berkembangnya granula. Sifat
fisik dan komposisi kimia berbagai jenis granula pati disajikan pada Tabel 8.
Pati Jagung Tepung Jagung Pati Beras
1
Komoditas sumber karbohidrat
Tepung Beras Pati Kentang Tapioka
Pati Gandum Pati Sagu Pati Ganyong
Gambar 9. Bentuk granula dari beberapa jenis pati dan tepung Sumber : Martin (1976) di dalam Winarno (1997)
Tabel 8. Sifat fisik dan komposisi kimia berbagai jenis granula pati
Sifat Granula Pati Jenis Pati
Jagung Kentang Gandum Ubi Kayu Sagu Ubi Jalar
Sifat Fisik : Tipe
Serealia
Umbi
Serealia
Akar
Batang
Umbi
Kisaran ukuran diameter(µm) 3-26 5-100 2-35 4-35 5-65 5-25
Ukuran diameter rata2 (µm) 15 33 15 20 30 15
Bentuk
Bulat, polygonal
oval, spherical
Bulat, lenticular
Oval, truncated
Oval, truncated
Polygonal
1
Komoditas sumber karbohidrat
Komposisi Kimia : Kadar air pada RHa 65 % dan 20 oC
13
19
14
13
14
13
Lemak (% bkb) 0,6 0,05 0,8 0,1 0,1 -
Protein Ncx6,25 (% bkb) 0,35 0,06 0,4 0,1 0,1 -
Kadar Abu (% bkb) 0,1 0,4 0,15 0,2 0,2 0,1
Phosphat (% bkb) 0,015 0,08 0,06 0,01 0,02 -
RHa = Kelembaban relative bkb = Basis kering Nc = Kandungan nitrogen Sumber : Swinkels (1985)
● Ekstraksi Pati
Sumber pati dapat diperoleh dari umbi-umbian, biji-bijian serta bagian batang
tanaman. Umbi merupakan bagian tanaman yang berupa akar atau batang sebagai
tempat untuk menyimpan cadangan makanan. Akar dan batang yang berfungsi
khusus untuk menyimpan cadangan makanan akan membengkak, memiliki sejumlah
besar parenkim yang sel-selnya penuh dengan cadangan makanan. Akibat hal
tersebut maka terjadi dominasi sel-sel parenkim pada xylem dan floem sekundernya.
Selama terjadi proses pembengkakan umbi, diikuti pula dengan peningkatan
konsentrasi pati dan terjadi penurunan kadar air dalam pati. Biji-bijian sumber pati
menyimpan cadangan makanan pada endosperm. Penggilingan biji-bijian secara
kering akan menghasilkan tepung, sedangkan pati merupakan produk biji-bijian yang
diekstrak dengan cara penggilingan basah.
Pati dan tepung secara visual terlihat sama yaitu berupa serbuk dan berwarna
putih akan tetapi sebenarnya berbeda, baik secara fisik, kimia dan proses
pembuatannya. Perbedaan proses pembuatannya terletak pada proses ekstraksi,
dimana untuk menghasilkan pati perlu proses ekstraksi.
Proses ekstraksi pati diawali dengan pengupasan bahan baku pati seperti ubi
kayu lalu dicuci sampai kotoran hilang. Pencucian harus diperhatikan dan harus
dilakukan dengan bersih karena pencucian yang tidak bersih akan mempengaruhi
kandungan pati. Semakin banyak zat pengotor yang terbawa pada proses
pembuatan pati maka kemurnian pati akan semakin rendah. Tahap setelah pencucian
bahan baku pati yaitu pemarutan. Tahap pemarutan yaitu tahap dimana proses
penghancuran bahan baku pati dilakukan. Pentingnya tahap ini yaitu untuk
1
Komoditas sumber karbohidrat
mengecilkan ukuran dan memecah ukuran granula pati sehingga memudahkan tahap
selanjutnya yaitu ekstraksi. Tahap ekstraksi dilakukan untuk memisahkan ampas
yang berupa serat-serat dan kotoran. Pada tahap ini menghasilkan bubur pati, yang
selanjutnya dilakukan pengepresan. Dengan adanya pengepresan maka akan
terpisah antara ampas dan suspensi pati. Suspensi pati diendapkan sehingga
didapatkan endapan pati. Endapan pati kemudian dikeringkan dan digiling. Hasil
penggilingan tersebut dinamakan pati. Tahapan ekstraksi pati disajikan pada Gambar
10. Tahapan di atas merupakan ekstraksi pati dari sumber pati akar/umbi.
Pengupasan dan pencucian Pemarutan
Pengepresan Pengendapan Suspensi pati
Ampas Air Air
Pengeringan Penggilingan
Pati Endapan
Bahan Baku Air
Air Cucian
1
Komoditas sumber karbohidrat
Gambar 10. Diagram Alir Proses Ekstraksi Pati (Contoh pada proses ekstraksi ubi kayu)
Tahapan ekstraksi pati dari sumber pati biji-bijian (sebagai contoh jagung) yaitu
biji jagung dibersihkan, setelah itu digiling untuk mengecilkan ukuran dan memecah
granula pati. Tahap selanjutnya yaitu perendaman dan penapisan kemudian
dilanjutkan dengan penyaringan setelah itu diekstraksi. Tahap ekstraksi untuk
memisahkan ampas dan suspensi pati. Suspensi pati diendapkan atau bisa juga
disentrifus sehingga terpisah supernatan dan endapan pati. Endapan pati dikeringkan
dan digiling untuk mendapatkan ukuran yang seragam. Hasil penggilingan
dinamakan pati. Diagram alir ekstraksi pati dengan sumber dari biji-bijian ditampilkan
pada Gambar 11.
Ampas Bahan Baku Pembersihan Penggilingan
Penapisan Penyaringan
Pengendapan Penggilingan Pengeringan Suspensi Pati Endapan Pati Supernatan
Penggilingan Pati Air
Air Rendaman Air
Perendaman
1
Komoditas sumber karbohidrat
Gambar 11. Ekstraksi Pati dari sumber biji-bijian
Tahapan ekstraksi pati dari sumber pati batang sebagai contoh pada batang
sagu yaitu batang tanaman penghasil pati dibersihkan. Hal ini untuk memudahkan
penebangan dan pemotongan. Tahap selanjutnya penebangan dengan
menggunakan kampak, setelah pohon tumbang, pelepahnya dibersihkan dan
sebagian ujung batang dibuang karena kandungan patinya rendah. Batang lalu
dipotong-potong kemudian dibelah dua untuk memudahkan ekstraksi. Empulur pada
batang dihancurkan dengan alat yang disebut nanni. Proses ini disebut penokokan
atau pemarutan. Tahapan dilanjutkan dengan pemerasan untuk memisahkan ampas
dan kotoran-kotoran. Tahap ini menghasilkan bubur pati, setelah itu dilakukan
penyaringan dan dilanjutkan dengan sehingga dihasilkan endapan pati. Endapan ini
lalu dikeringkan menghasilkan pati kering. Diagram alir ekstraksi pati dengan sumber
dari batang ditampilkan pada Gambar 12.
● Sifat-Sifat Pati
Pati yang dihasilkan memiliki sifat yang berbeda-beda tergantung dari jenis
1
Komoditas sumber karbohidrat
patinya. Sifat-sifat beberapa jenis pati ditampilkan pada Tabel 9.
Tabel 9. Sifat-sifat dari beberapa jenis pati
Sumber Pati (%) Ukuran granula
(πm) Amilosa
(%) Amilopektin
(%) Suhu Gelatinisasi
(˚C)
Jagung Jagung Waxy Jagung Amilosa Gandum Beras Sorgum Sorgum Waxy Tapioka Kentang Ubi Jalar Garut Sagu
64-74 60-70 58-61 60-68
87.2-93.5 60-77 57-74 18-35 10-25 14-28 22-28 75.88
5-25 - -
2-35 3-8
5-25 6-30 5-35
15-100 10-25 15-70 20-60
26 1
70 25 18 26 1
17 24 18 20 26
74 99 30 75 82 74 99 83 76 82 80 74
62-70 62.5-72 67-100 58-64 6878 68-75
67.5-74 58.5-70 59-68
- -
72-74
Sumber : Sunaryo (2002)
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai pati dan pemanfaatannya dalam industri
maka harus diketahui terlebih dahulu tentang sifat-sifat dan karakterisasi pati dan
turunannya. Hal-hal yang harus diketahui meliputi bentuk dan struktur granula pati,
komponen penyusun pati yaitu komponen mayor (amilosa dan amilopektin),
komponen minor (karbohidrat non pati, lipid, protein, vitamin dan mineral), sifat fisiko
kimia pati (suhu gelatinisasi, viskositas) dan sifat fungsionalnya.
Bahan Baku Pemotongan Pembelahan Penokokan
Pembersihan Pemerasan
Penyaringan Pengendapan Pengeringan
1
Komoditas sumber karbohidrat
Empulur Pati
Suspensi Pati Endapan Pati
Air Ampas dan
Kotoran Ampas dan
Kotoran Suspensi Pati
Gambar 12. Tahapan Ekstraksi Pati dari Sumber Batang
● Komponen Penyusun Pati
Granula pati tidak terdapat dalam keadaan murni, tetapi bercampur dengan
1
Komoditas sumber karbohidrat
bahan-bahan kimia lain seperti asam lemak dan senyawa fosfor. Greenwood (1975)
mengemukakan bahwa granula pati tersusun oleh tiga komponen utama yaitu
amilosa, amilopektin dan bahan antara yang merupakan komponen minor berupa
lemak dan protein. Secara umum granula pati biji-bijian mengandung bahan antara
yang lebih banyak bila dibandingkan dengan granula pati umbi-umbian dan umbi
batang.
Pati terdiri dari komponen mayor dan komponen minor. Komponen mayor yaitu
komponen pati dengan jumlah yang besar yaitu kandungan amilosa dan amilopektin.
Komponen minor yaitu komponen yang terkandung pada pati dengan jumlah kecil.
Komponen minor akan mempengaruhi sifat-sifat pati walaupun jumlahnya sedikit.
● Amilosa dan Amilopektin
Menurut Winarno (1997) Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan
air panas. Fraksi yang larut dalam air disebut amilosa sedangkan yang tidak larut
disebut amilopektin. Amilosa merupakan rantai lurus dari D-glukosa yang
dihubungkan dengan ikatan -(1,4) glikosidik dengan struktur cincin puranosa, oleh
karena itu heksosa yang mengalami pengulangan adalah unit glukosa. Menurut
Hizukuri (1996) amilosa merupakan rantai lurus D-glukosa yang dihubungkan dengan
ikatan -1,4-D-glukosidik. Panjang rantai lurus tersebut adalah antara 250-2000 unit
glukosa dengan bobot molekul antara 40.000-340.000.
Amilopektin mempunyai struktur dengan ikatan bercabang yang lebih banyak,
terdiri dari amilosa rantai pendek dengan derajat polimerisasi antara 10 sampai 60
unit glukosa. Setiap unit dihubungkan dengan ikatan α-(1-6) glikosidik. Glukosa
dengan ikatan α-(1-6) merupakan titik percabangan molekul amilopektin dan
jumlahnya sekitar 5% unit glukosa dalam amilopektin (Swinkels, 1985). Menurut
Haryanto dan Pangloli (1992) glukosa yang berada dalam amilopektin mencapai
jumlah yang besar yaitu 5000-40.000 unit sebanding dengan berat molekulnya antara
800.000 sampai jutaan
Harsanto (1986) menjelaskan bahwa rasio amilosa dan amilopektin akan
mempengaruhi sifat-sifat pati itu sendiri. Apabila kadar amilosa lebih tinggi maka pati
1
Komoditas sumber karbohidrat
akan bersifat kering, kurang lekat dan cenderung menyerap air banyak (higroskopik).
Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) sifat amilopektin yang disukai oleh pengolahan
pangan yaitu (1) sangat jernih, sehingga dalam bentuk pasta, amilopektin
menunjukkan kenampakan yang sangat jernih sehingga sangat disukai karena dapat
mempertinggi mutu penampilan dari produk akhir. (2) mudah menggumpal. (3)
memiliki daya pemekat yang tinggi. (4) sifat pasta yang tidak mudah pecah atau
rusak. Pada suhu normal atau lebih rendah, pasta tidak mudah kental dan pecah
(retak-retak). Dibandingkan dengan pati biasa, stabilitas amilopektin pada suhu amat
rendah juga lebih tinggi. (5) suhu gelatinisasi lebih rendah.
Amilopektin juga memiliki sifat yang kurang disukai yaitu sifat yang sangat
kohesif, viskositas tinggi serta mudah rusak jika mendapat perlakuan panas dan
asam. Untuk menghilangkan sifat yang kurang menyenangkan maka pati diberi
perlakuan kimia tertentu sehingga mengalami modifikasi. Perbedaan struktur amilosa
dan amilopektin terdapat pada Gambar 13.
Amilosa
Amilopektin
Sumber: http://class.fst.ohio-state.edu/fst605/lectures/lect19.html
Gambar 13. Struktur amilosa dan amilopektin
1
Komoditas sumber karbohidrat
Di bawah ini beberapa komponen minor dalam pati yaitu :
1. Lipid (Internal Lipid)
Komponen ini berikatan dengan molekul lain misalnya fosfolipid, sehingga
lipid dari pati sangat sulit diekstrak berbentuk polar lipid.
2. Protein
Klasifikasi protein yang terdapat pada pati berdasarkan kelarutannya yaitu
albumin yang larut dalam air, prolamin yang larut dalam alkohol 70 %, globulin
yang tidak larut dalam air dan larut dalam larutan garam, glutelin yang larut dalam
asam atau basa. Protein ini terdapat dalam pati walaupun dalam jumlah yang
sedikit. Di bawah ini ditampilkan Tabel 10. yang menyajikan kandungan protein
dalam serealia.
Tabel 10. Kandungan protein dalam serealia
Serealia Nama Protein Jumlah (%)
Gandum Jagung Sorgum Uat Barley Beras
Glitelin (gluten) Prolamin (zein) Prolamin (kafirin) Prolamin (avenin) Glutelin (Hordenin) Glutelin (oryzenin)
6-7 8 9-10 10-15 3 12
3. Polisakarida Non Pati
Polisakarida non pati yang terdapat pada pati yaitu selulosa, hemiselulosa,
pentosan, gula dan oligosakarida
4. Vitamin dan mineral
Pati yang berasal dari serealia kaya akan vitamin yaitu tiamin, niasin,
riboflavin, piridoksin, asam pantotenat dan tokofenol.
● Gelatinisasi Pati
Granula pati tidak larut dalam air dingin, tetapi membengkak dalam air hangat.
Naiknya suhu pemanasan akan meningkatkan pembengkakan granula pati.
Pembengkakan granula pati menyebabkan terjadinya penekanan antara granula satu
dengan yang lainnya. Pada awal pemanasan, pembengkakan granula bersifat
1
Komoditas sumber karbohidrat
reversible yaitu sifat dari granula yang dapat kembali ke bentuk semula.
Pembengkakan granula akan bersifat irreversible (tidak dapat balik) ketika telah
melewati suhu tertentu. Gelatinisasi yaitu proses dimana pembengkakan granula pati
tidak dapat kembali ke bentuk semula, sedangkan suhu yang terlewati sehingga
granula pati tidak dapat kembali disebut suhu gelatinisasi.
Suhu gelatinisasi pati berbeda-beda tergantung dari sifat dan jenis pati. Pada
proses gelatinisasi terjadi pengrusakan ikatan hidrogen yang berfungsi untuk
mempertahankan struktur dan integritas granula pati. Kerusakan integritas dan granula
pati menyebabkan granula menyerap air, sehingga sebagian fraksi terpisah dan
masuk ke dalam medium. Sesudah pengrusakan granula selesai maka viskositas
pati akan menurun.
Proses gelatinisasi juga akan berpengaruh terhadap struktur heliks dari polimer
glukosa, sehingga terjadi perubahan dimana air yang diserap akan berikatan. Akibat
dari hal tersebut maka granula pati akan kehilangan struktur heliksnya.
Perubahan-perubahan yang terjadi selama proses gelatinisasi, granula pati akan
mengalami hidrasi dan mengembang, molekul amilosa larut, kekuatan ikatan di
dalam granula pati berkurang yang diikuti dengan semakin kuatnya antar granula,
peningkatan viskositas, kejernihan pasta semakin meningkat dan granula pati akan
kehilangan sifat birefringence yaitu sifat dimana pati akan menghantarkan cahaya
terpolarisasi. Suhu gelatiniasi dari beberapa jenis pati ditunjukkan pada Tabel 11.
Tabel 11. Suhu gelatinisasi dari berbagai pati
Sumber Pati Kisaran suhu gelatinisasi 0C
Sagu Jagung Beras Gandum Ubikayu
72-74 75-77 80-83 80-82 70-74
Sumber : Radley, 1976.
● Sumber-sumber Pati Potensial di Indonesia
Kita dapat membudidayakan pati setelah diketahui secara jelas mengenai sifat
fisik dan kimia dari pati. Mengingat negara kita Indonesia kaya akan sumber daya
1
Komoditas sumber karbohidrat
alam maka mempunyai potensi yang sangat besar dalam pengadaan pati yang
dihasilkan dari tumbuh-tumbuhan. Setiap daerah di negara kita mempunyai keadaan
tanah dan geografis yang berbeda sehingga memungkinkan memiliki jenis tanaman
penghasil pati yang berbeda. Berdasarkan data tersebut maka potensi sumber pati
di Indonesia sangat besar. Sumber-sumber pati terbagi menjadi tiga yaitu serealia,
akar/umbi dan batang. Berikut akan dijelaskan potensi dan karakterisasi sumber pati
di Indonesia.
● Sumber Pati dari Serealia
Jagung
Jagung (Zea mays) adalah tanaman semusim yang mempunyai batang berbentuk
bulat, beruas-ruas dan tingginya antara 60 – 300 cm. Tanaman jagung dapat tumbuh
di dataran rendah sampai dataran tinggi (ketinggian 0 - 1.300 m dpl). Curah hujan
yang optimal adalah antara 85 – 100 mm/bulan merata sepanjang tahun. Jagung
dapat ditanam secara monokultur atau tumpangsari dengan tanaman lain, misalnya
ubi kayu. Jenis jagung yang ditanam oleh petani dapat berupa jagung komposit atau
jagung hibrida.
Jagung merupakan bahan makanan pokok utama di Indonesia, yang memiliki
kedudukan sangat penting setelah beras. Dalam perkembangan ekonomi dewasa
ini, disamping sebagai bahan makanan pokok, jagung telah menjadi lebih sangat
penting karena merupakan bahan pokok bagi industri pakan ternak. Saat sekarang ini
impor jagung sangat besar.
Pemanfaatan jagung yang banyak dilakukan di Indonesia mayoritas untuk industri
pakan ternak. Padahal selain untuk industri pakan ternak, jagung juga mengandung
pati yang didapatkan dengan cara diekstrak yang pemanfaatannya untuk industri pati.
Pati jagung dapat dimodifikasi guna menghasilkan produk-produk yang memiliki
sifat-sifat yang diinginkan.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Kendala pemuliaan jagung yaitu penerapan komponen teknologi produksi yang
belum dilakukan sesuai anjuran, sehingga produktivitasnya rendah padahal
kebutuhan akan jagung sangat besar melebihi batas kemampuan produksi jagung di
Indonesia. Para petani jagung sampai saat ini masih banyak yang belum
menggunakan varietas unggulan, sehingga hasil yang didapatkan belum optimal
(Adisarwanto dan Widyastuti, 2002)
● Sumber Pati dari Akar/Umbi
1. Ubi Kayu
Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan sumber karbohidrat yang
mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai bahan pangan pengganti
beras baik dalam industri pangan ataupun non pangan. Tanaman ubi kayu mudah
dan banyak ditanam petani, terutama di lahan kering yang memiliki kesuburan
rendah. Hal ini terbukti bahwa luas panen ubikayu tahun 1999 mencapai 1,34 juta
hektar dan produksi ubi kayu Indonesia sebesar 16,3 juta ton (BPS, 1999).
Pengolahan yang dilakukan sebagian masyarakat terhadap ubi kayu masih
terbatas dengan direbus/dikukus atau digoreng. Pengetahuan yang lebih lanjut
mengenai karakteristik bahan baku dan teknologi pasca panen diperlukan untuk
mengatasi pemanfaatan ubi kayu yang masih terbatas. Teknologi tersebut antara
lain untuk memperpanjang masa umur simpan umbi segar, pengolahan produk
setengah jadi misalnya gaplek chip, sawut kering, tepung dan pati. Richana dan
Damardjanti (1990) telah melakukan pengembangan produk ubi kayu atau
disebut tepung cassava untuk produk rerotian sebagai bahan substitusi terigu.
Ubi kayu sangat berpotensi, hal ini dikarenakan dari ubi kayu dapat
diturunkan menjadi produk-produk yang memiliki nilai jual yang tinggi, sehingga
ubi kayu memiliki pohon industri yang besar. Pengolahan ubi kayu menjadi
tepung atau produk turunannya telah dilakukan di Amerika latin, Afrika, Asian
Selatan-Tenggara termasuk di Indonesia. Di Brazilia ubi kayu diolah menjadi
farinha grossa dan farinha de mandioca. Farinha grossa dibuat dengan cara ubi
kayu yang telah dikupas kulitnya dicacah menjadi chips kemudian dijemur untuk
1
Komoditas sumber karbohidrat
dikeringkan. Chips yang telah kering lalu ditumbuk menjadi tepung farinha
grossa. Farinha de mandioca dibuat dengan cara yang hampir sama. Mula-mula
ubi kayu dikupas kulitnya lalu diparut. Parutan ubi kayu diperah agar airnya
keluar. Sisa parutan yang telah kehilangan bayak air digoreng tanpa minyak. Di
Afrika tepung ubi kayu dinamai gari, perbedaannya dengan di Brazilia, sebelum
dikeringkan parutan ubi kayu di fermentasi terlebih dahulu. Tepung ubi kayu di
Colombia dinamai almidon agrio. Di Indonesia daerah penghasil tepung ubi kayu
terdapat di Kediri, Madiun, Pati, Banyumas, Kuningan, Garut dan Ciamis.
Karakteristik umbi ubi kayu segar dipengaruhi oleh komponen kimia ubi
kayu. Komponen kimia yang terkandung yaitu sianida (HCN), kadar air dan kadar
pati. Adanya komponen kimia akan mempengaruhi produk yang dihasilkan,
sehingga harus dapat dipastikan produksi umbi yang dihasilkan mengandung
bahan kimia dengan nilai masih dalam batas kewajaran. Selain mengandung
bahan kimia, ubi kayu pun mudah terserang penyakit. Di Afrika dua penyakit
virus menyebabkan kerugian besar. Penyakit tersebut adalah mosaik dan garis
coklat, yang keduanya ditularkan oleh lalat putih. Penyakit yang diakibatkan oleh
laba-laba hijau merupakan hama yang sangat menyusahkan dan sampai
sekarang meluas cepat. Tanaman ubi kayu jangan ditanam di lahan hutan atau
kebun karet tua yang baru dibuka, agar terhindar dari penyakit akar yang
mematikan seperti Rigidoporus linosus dan Rosellinia necatrix (Peregrine, dkk
1993).
2. Ubi Jalar
Ubi Jalar (Ipomea batatas L) mempunyai prospek cerah untuk dikembangkan
sebagai sumber pati. Beragamnya lingkungan dan selera pengguna
memerlukan banyak varietas yang masing-masing bersifat spesifik. Varietas ubi
jalar yang telah dilepas oleh badan Litbang Pertanian adalah Daya, Borobudur,
Mendut, Prambanan dan Kalasan. Varietas tersebut produktivitasnya mencapai
30 ton/ha. Umbi ubi jalar sangat beraneka ragam tergantung varietasnya, dengan
warna kulit berkisar dari ungu kemerahan sampai kuning dan putih, dan daging
1
Komoditas sumber karbohidrat
umbi dari putih keabuan sampai kuning tercampur jingga. Dagingnya sangat
berpati atau padat.
Menurut Richana dan Damardjanti (1990) kegiatan pemuliaan tanaman ubi
jalar sampai saat ini ditekankan pada perbaikan rasa ubi, hasil tinggi, kadar air
rendah hingga sedang dan tahan terhadap penyakit. Centre International
Potatoes (CIP) telah menyeleksi klon unggul produksi, keputihan daging dan
kadar bahan kering. Pemanfaatan ubi jalar untuk tepung, pasta, gula cair dan
berbagai produk lainnya, baru dikembangkan di negara-negara sentra produksi
tertentu seperti Jepang, Cina dan Filipina. Di Indonesia pemanfaatan ubi jalar
masih sebatas digoreng, direbus dan dikukus, sehingga sangat berpeluang
untuk dibuat produk turunan. Di Afrika Timur dan Barat, tanaman ini diusahakan
untuk produksi daunnya, yang merupakan salah satu sayuran daun yang paling
banyak dimakan dan merupakan sumber utama protein makanan.
Kendala dari ubi jalar yaitu pada saat penanaman harus diperhatikan
keadaan tanah. Apabila keadaan tanah banyak mengandung nitrogen maka
tanaman akan banyak menghasilkan daun tanaman, sedangkan produksi
umbinya rendah. Tanaman ubi jalar juga sangat mudah terserang penyakit yaitu
penyakit busuk yang serius. Penyakit ini menyerang ubi, pada saat setelah
pemanenan dan penyimpanan. Diperlukan kehati-hatian untuk menghindari
kerusakan umbi selama pemanenan dan hanya umbi-umbi yang sehat yang
disimpan (Pregrine, dkk, 1993). Tabel 12 dibawah ini menjelaskan hasil analisa
proksimat pati ubi jalar. Berdasarkan tabel dapat diketahui ubi jalar mengandung
kadar karbohidrat yang cukup besar, dan hampir setengahnya merupakan kadar
pati. Dari data tersebut dapat diartikan bahwa ubi jalar mempunyai potensi yang
cukup besar dalam pembuatan pati dan pembuatan pati termodifikasi untuk
industri.
Tabel 12. Hasil proksimat pati ubi jalar
Komponen Komposisi (%)
Kadar Air Kadar Abu Kadar Protein
10,1 0,3 1,99
1
Komoditas sumber karbohidrat
Kadar Lemak Kadar Serat Kadar Karbohidrat Kadar Pati Kadar Amilosa
3,07 3,4 84,34 35,82 17,5
Sumber : Haryani, dkk
3. Talas
Talas (Colocasia esculenta L. Schott) termasuk famili Araceae yang tumbuh di
daerah beriklim tropis, subtropis dan sedang bahkan beberapa kultivarnya dapat
beradaptasi pada tanah yang kering sampai basah. Suhu pertumbuhannya
berkisar antara 21-27 oC dengan curah hujan optimal adalah 250 mm per tahun. Di
Indonesia, talas terdapat hampir di seluruh kepulauan dan tersebar dari pantai
sampai ketinggian diatas 1000 m dpl, baik yang liar maupun yang
dibudidayakan. Bogor dan Malang terkenal sebagai penghasil beberapa kultivar
yang enak rasa umbinya. Berdasarkan data Dinas Pertanian (1999), jumlah total
produksi talas di Bogor per tahun mencapai 17.699 ton. Kultivar talas yang lazim
dibudidayakan antara lain talas paris, talas loma, talas bentul, talas lampung,
talas sutra, talas mentega, talas ketan dan talas beliutng. Di Bogor terdapat lima
varietas talas yaitu talas pandan, sutra, ketan, lampung dan bentul
Rukmana (1998) menyebutkan bahwa di Bogor dapat ditemukan beberapa
varietas talas, yaitu :
a. Talas pandan
Talas pandan memiliki ciri berupa pohon pendek, bertangkai, daun berwarna
keunguan, pangkal batang merah atau kemerahan, umbi berbentuk lonjong
dan berkulit coklat. Daging umbi berwarna keunguan dan setelah direbus
berbau pandan.
b. Talas ketan
Talas ketan memiliki ciri-ciri berupa batang di atas umbi yang mengecil,
dengan pelepah daun berwarna hijau, umbi pudar dan daging umbi berwarna
kuning.
1
Komoditas sumber karbohidrat
c. Talas lampung
Talas lampung dapat dicirikan dari daun dan pelepahnya yang berwarna hijau
keunguan, dengan umbi besar berbentuk bulat. Daging umbi berwarna
kuning dan bisa dimakan mentah tanpa rasa gatal.
d. Talas bentul
Talas bentul memiliki batang yang mengecil di bagian atas umbi, pelepah
berwarna hijau dan memiliki garis hitam keunguan. Umbi berbentuk bundar
dengan daging umbi berwarna putih. Umbi dapat dipanen setelah tujuh
bulan.
e. Talas mentega
Talas mentega memiliki batang yang berwarna hitam, umbinya berwarna
kuning seperti mentega. Umbi talas ini rasanya enak, cocok untuk direbus
ataupun digoreng. Umbi dipanen setelah delapan bulan.
f. Talas loma
Talas loma disebut pula sebagai talas indung, memiliki batang yang
berwarna hitam, dengan rasa umbi yang enak walaupun sedikit
menyebabkan rasa gatal. Tanaman ini dicirikan pula dengan anakannya yang
banyak.
g. Talas belitung (Xanthosoma spp.)
Talas belitung memiliki satu umbi utama yang tidak terlalu besar. Dari umbi
ini kemudian keluarlah umbi-umbi cabang yang ukurannya cukup besar (lebih
besar dari pada umbi utama). Umbi–umbi dari cabang ini yang dimanfaatkan
sedangkan umbi utamanya tidak (Prana dan Tatang, 2002).
Kandungan karbohidrat talas sangat tinggi sehingga sangat berpeluang
untuk memanfaatkan produk turunannya, seperti pati. Kandungan pati pada
bagian ujung umbi talas lebih rendah dari bagian pangkalnya. Kelemahan umbi
talas yaitu mengandung senyawa yang menyebabkan gatal, yaitu kalsium
oksalat, sehingga untuk menghasilkan turunan produk umbi talas yang
1
Komoditas sumber karbohidrat
berkualitas harus dihilangkan terlebih dahulu senyawa tersebut. Kandungan zat
gizi pada umbi talas dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Kandungan zat gizi pada umbi talas dalam 100 gram
Kandungan gizi Jumlah
Kalori (kkal) 98
Air (g) 73
Karbohidrat (g) 23.7
Protein (g) 1.9
Abu (g) -
Gula (g) -
Serat Kasar (g) -
Lemak (g) 0.2
Fosfor (mg) 61
Kalsium (mg) 28
Besi (mg) 1
Natrium (mg) -
Vitamin A (mg) 20
Vitamin B1 (mg) 0.13
Vitamin C (mg) 4
Niacin (mg) -
Riboflavin (mg) -
4. Garut
Potensi tanaman garut (Maranta arundinaceae L) famili Marantaceae berasal
dari Amerika tropis, mengandung pati yang halus dan mudah dicerna. Pati garut
dapat digunakan sebagai sumber bahan baku tepung komposit substitusi terigu
yang sangat baik untuk dikembangkan di Indonesia, banyak dihasilkan di pulau
Jawa. Menurut Richana dan Damardjanti (1990), rimpang dari umbi garut
mengandung pati 19,4-21,7 % dari bobot segar, dimana pemanfaatannya dipakai
untuk obat luka secara tradisional, makanan penderita diare, makanan tradisional
dan olahan bahan dasar bedak, lem dan sabun. Garut sangat potensial untuk
dikembangkan produk turunannya sebagai alternatif pengganti terigu yaitu bahan
baku olahan kue, mie, roti kering, bubur bayi, industri kosmetik, gula cair dan
pati termodifikasi. Untuk mengetahui potensi garut maka terlebih dahulu harus
diketahui komposisi zat gizi dalam umbi garut. Tabel 14 menyajikan komposisi
zat gizi dalam umbi garut.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Tabel 14. Komposisi zat gizi dalam umbi garut
Komponen Komposisi (%)
Karbohidrat : ● Pati ● Serat ● Gula
Protein Lemak Abu Air Mineral
22.7 1.3 - 2.2 0.1 - 66.1 1.6
Dari Tabel diatas dapat terlihat bahwa umbi garut mengandung pati yaitu
sebesar 22.7%. Berdasarkan data ini dapat diketahui bahwa potensi
pengaplikasian pati garut sangat besar. Kendala pada tanaman garut sampai
saat ini yaitu pemanfaatannya belum optimal. Tanaman garut sama dengan
tanaman lain mudah terserang penyakit yaitu penyakit hangus. Penyakit ini
disebabkan oleh suatu komplek jamur tanah yang berinteraksi dengan nematoda
yang menyebabkan busuknya akar-akar serabut. Penyakit ini masih dapat
dikendalikan yaitu dengan pergiliran dengan tanaman-tanaman yang tidak rentan
terhadap nematoda, selain itu pengendalian dapat juga dilakukan dengan
penyiraman menggunakan nematisida yang dikombinasikan dengan fungisida
spektrum lebar (Pregrine, dkk (1993).
5. Ganyong
Tanaman ganyong (Canna edulis. Kerr) yang berasal dari Amerika tropis
termasuk famili Cannaceae dan genus Canna. Ganyong adalah tanaman semak
menahun, dengan tinggi tanaman 1-1,5 m dengan daun lebar, meruncing
berwarna perunggu. Bunganya merah jingga dan dihasilkan pada pucuk,
tanaman ini merupakan tanaman hias yang menarik. Di Indonesia terdapat dua
jenis ganyong yaitu ganyong merah dan ganyong putih. Ganyong dapat tumbuh
pada semua tipe tanah dan optimum pada tanah liat berpasir yang kaya humus.
Umbi ganyong memberikan hasil kurang lebih 30 ton/ha dengan umur panen
1
Komoditas sumber karbohidrat
8-10 bulan. Pemanfatan ganyong dapat dijadikan tepung atau pati yang mudah
dicerna sehingga baik sekali untuk makanan bayi maupun orang sakit.
Umbi mudanya di Amerika Selatan, dimakan sebagai sayuran dan
kadang-kadang dijadikan sebagai pencuci mulut. Di Indonesia ganyong masih
belum secara intensif ditanam. Umumnya umbi ganyong hanya untuk konsumsi
makanan keluarga saja. Kendala tanaman ini sama dengan umbi garut. Tabel 15.
akan menampilkan komposisi kimia dari umbi ganyong. Berdasarkan Tabel 15
dapat dijelaskan bahwa umbi ganyong merupakan sumber energi yang cukup
tinggi yaitu sebesar 95 kalori dan kadar karbohidrat sebesar 22,6 gram, kadar
lemak yang relatif kecil yaitu 0,1 gram, mengandung senyawa phospor sebesar
70 mg serta mengandung 65 % bahan yang dapat dimakan. Berdasarkan data
tersebut umbi ganyong mempunyai potensi untuk dimanfaatkan pada industri
sebagai produk pati dan turunannya.
Tabel 15. Komposisi Kimia Umbi Ganyong
Komponen Komposisi
Kalori (kal) Kadar protein (g) Kadar lemak (g) Kadar Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Phospor (mg) Besi (mg) Vitamin B1 (mg) Vitamin C1 (mg) Kadar air (g) Bahan yang dapat dimakan
95 1 0,1 22,6 21 70 20 0,1 10 75 65
Sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI, 1979)
6. Suweg
Suweg (Amorphophallus campanulatus BI) adalah satu jenis Araceae. Ciri-ciri
dari tanaman ini yaitu mempunyai batang yang semu, mempunyai satu daun
tunggal yang terpecah-pecah dengan tangkai daun yang tegak yang keluar dari
umbinya. Suweg adalah tanaman menahun yang tumbuh kuat yang dapat
mencapai tinggi 1,5 m dan cocok ditanam di dataran rendah tropika sampai
1
Komoditas sumber karbohidrat
ketinggian 800 m. Tanaman suweg merupakan tanaman asli Asia Tropika. Suweg
dipelihara untuk dimakan umbinya. Parutan umbinya yang segar dapat pula
dipakai untuk obat luka. Umbi suweg sama seperti talas mengandung senyawa
yang membuat rasa gatal, walaupun senyawa ini dapat dihilangkan dengan
perebusan. Suweg selama ini belum optimal dimanfaatkan karena keterbatasan
pengetahuan akan suweg dan minimnya teknologi untuk menghasilkan produk
turunannya, padahal menurut Peregrine, dkk (1993) pada tanaman ini belum
dikenal hama dan tanaman yang berarti yang dapat menyerang, sehingga jika
pemeliharaan dilakukan dengan baik maka akan dihasilkan suweg dengan
produksi yang sangat tinggi. Kandungan zat gizi pada umbi suweg dapat dilihat
pada Tabel 16.
Tabel 16. Kandungan zat gizi pada umbi suweg (per 100 g)
Kandungan gizi Jumlah
Kalori 69
Air (g) 82
Karbohidrat (g) 15.7
Protein (g) 1
Lemak (g) 0.1
Fosfor (mg) 41 Kalsium (mg) 62
Besi (mg) 14.2
Vitamin A (mg) -
Vitamin B1 (mg) 00.07
Vitamin C (mg) -
Sumber : Direktorat gizi Departemen Kesehatan RI (1979)
7. Dioscorea
Dioscorea berasal dari Asia. Diketahui ada tiga jenis spesies yaitu Dioscorea
alata atau ubi kelapa, Dioscorea esculenta atau gembili dan Dioscorea hispida
atau gadung. Umbi dari ubi kelapa dan gembili rasanya enak dan manis
sedangkan gadung mempunyai suatu racun atau zat kimia berbahaya sehingga
memerlukan penanganan yang lebih lama dan sebelum dikonsumsi sebaiknya
dipastikan terlebih dahulu kandungan racunnya apakah masih ada atau tidak ada.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Secara tradisional, kandungan racun pada gadung dapat dihilangkan dengan
cara merendam gadung pada air yang mengalir selama beberapa hari. Apabila
kandungan zat kimia yang berbahaya pada gadung telah dihilangkan, maka
gdung dapat dikonsumsi dan rasa umbinya enak. Ekstraksi dari tanaman gadung
dapat digunakan sebagai penyedap, vitamin, sumber obat-obatan, insektisida
dan bahan minyak wangi. Kadar amilosa dari ubi kelapa sama seperti beras
yakni sekitar 22-28 %. Ubi-ubian dari Dioscorea dapat dijadikan sebagai
makanan pokok dan makanan sampingan yang dibuat dalam bentuk kripik, ubi
rebus, bahan industri pati dan turunan pati, juga alkohol dan obat-obatan.
Dioscorea, terutama di daerah Afrika Barat umumnya lebih penting sebagai
tanaman usaha tani subsistem daripada sebagai sayuran pasar. Penyebaran
Dioscorea terdapat di Asia Tropika, Afrika Barat dan Karibia, Cina, Asia Pasifik. Di
Indonesia umbi ini jarang digunakan karena masyarakat masih merasa asing dan
tidak mengetahui manfaat dan penggunaannya. Kendala yang akan dihadapi
yaitu tanaman ini mudah terserang penyakit seperti penyakit karat, terserang
virus mosaic dan kumbang penggerek.
8. Kimpul
Kimpul adalah sejenis umbi-umbian yang dikenal dengan nama Xanthosoma
sp. Pada umbi ini yang biasa dimakan adalah umbi anaknya. Umbi ini jarang
dikonsumsi karena umbinya berlendir dan rasanya tidak seenak talas. Jenis
belum terlalu dikenal dan budidaya jenis talas tersebut masih sedikit. Padahal
umbi dari talas belitung ini sangat cocok apabila digunakan sebagai bahan baku
pembuatan berbagai produk pangan seperti keripik talas. Kimpul (Xanthosoma
spp.) mempunyai potensi untuk dikembangkan secara komersial karena talas
jenis ini memiliki potensi hasil umbi yang tinggi, perawatannya mudah dan cocok
bila digoreng ataupun dibuat keripik.
Upaya pengembangan produk olahan dari umbi kimpul (Xanthosoma spp.)
selama ini belum dilakukan secara optimal. Hal ini dapat dilihat dari penjualan
talas pada umumnya yang hingga saat ini lebih cenderung dijual dalam keadaan
1
Komoditas sumber karbohidrat
mentah (berupa umbi segar). Kelebihan umbi talas belitung ini dibandingkan
dengan jenis umbi yang lain adalah jumlah dan berat umbi yang lebih banyak
dibandingkan dengan umbi talas varitas lain.
1. Kentang
Kentang (Solanum Tuberosum) merupakan umbi dari bagian batang tanaman.
Kentang merupakan tanaman berbentuk semak/herba. Batang tanaman kentang
berwarna hijau, kemerahan atau ungu tua. Menurut Setiawan (1994) kentang
terdiri dari tiga golongan yaitu : (1) kentang kuning, mempunyai ciri daging dan
kulitnya berwarna kuning, varietasnya yaitu yi thing 151 c, patrones, rapan 106,
eigenheimer dan granaloa. Granaloa mempunyai peluang pasar yang baik
karena banyak digunakan oleh industri-industri makanan, restauran atau rumah
tangga. Kentang jenis ini diolah menjadi French Fries maupun kripik kentang.
Kendala penggunaan kentang jenis ini yaitu bibitnya harus impor, karena di
Indonesia belum terdapat bibit kentang ini, yang mampu menghasilkan sifat dan
karakteristik yang sama. (2) kentang putih, yang mempunyai ciri daging dan
kulitnya berwarna putih. Varietas kentang ini yaitu radosa, sebago dan donate. (3)
kentang merah, dengan ciri-ciri kulit kentang berwarna merah dan daging
umbinya berwarna kuning. Varietas kentang jenis ini yaitu desire, arha dan red
pontiac.
Menurut Irawati dan Syarief (1988) bagian-bagian umbi kentang terdiri dari
kulit luar (peridem), kortex, gelang umbi dan daging umbi. Secara kimia, umbi
kentang banyak mengandung air. Secara rinci kandungan bahan kimia umbi
kentang ditampilkan pada Tabel 17.
Tabel 17. Kandungan bahan kimia kentang
Komponen Komposisi
Kadar air (%) Kalori (kal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g)
78 98 2,0 0,1 19,1
1
Komoditas sumber karbohidrat
Ca (mg) P (mg) Fe (mg) Vitamin B1 (mg) Vitamin C
11 56 0,7 0,11 17
Kentang dapat tumbuh pada ketinggian tertentu yaitu 500-3000 m dpl.
Ketinggiana yang terbaik yaitu 1300 m dpl dengan suhu relatif sekitar 20 oC.
Daerah yang baik untuk penanaman kentang yaitu daerah dengan curah hujan
200-300 mm setiap bulan atau 1000 mm selama masa pertumbuhan kentang.
Kendala pembudidayaan kentang selain bibit yang baik harus di impor,
seringkali pada saat pemeliharaan, tanaman kentang terserang hama. Hama
yang sering menyerang yaitu : aphids atau kutu daun, wereng kentang, thrips,
kumbang kentang, penggerak umbi kentang serta penyakit bercak kering dan
busuk daun. Apabila tanaman kentang terserang hama-hama yang telah
disebutkan di atas maka produksi kentang akan menurun. Hal ini selain akan
menyulitkan petani kentang, juga akan berdampak pada konsumen kentang.
● Sumber Pati dari Batang
Sagu
Sagu sebagai bahan makanan telah lama dikenal di Indonesia. Menurut Harsanto
(1986) sagu merupakan salah satu komoditi tanaman pangan yang dapat
dipergunakan sebagai sumber karbohidrat yang cukup potensial di Indonesia.
Diperkirakan potensi sagu di Indonesia tidak kurang dari 5.180.000-8.510.000 ton
tepung sagu kering per tahun. Penduduk Maluku, terutama yang berada di
desa-desa telah lama mengkonsumsi sagu sebagai makanan pokok. Sagu
merupakan palma penting penghasil tepung dan pati.
Menurut Sunarti (1999) pati sagu memiliki sifat fisiko kimia yang unik yaitu antara
cassava, kentang dan jagung. Rantai amilopektin yang panjang dan viskositas
maksimum seperti cassava, tetapi ukuran granula, suhu gelatinisasi dan kelarutan
yang sama dengan kentang. Proses retrogradasi dan amilosa yang sama dengan
pati jagung.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Tanaman sagu pada umumnya tumbuh secara liar, tetapi terdapat pula petani
yang sengaja menanam pohon sagu. Sagu di Indonesia pada umumnya tumbuh dan
berkembang biak secara alamiah, belum di budidayakan secara intensif seperti
tanaman penghasil karbohidrat lainnya. Batang sagu merupakan bagian yang
terpenting, karena merupakan tempat penyimpanan pati atau karbohidrat. Kandungan
pati dalam batang sagu, tergantung dari faktor lingkungan, umur dan jenis sagu.
Makin tua umur tanaman sagu, kandungan pati dalam empulur makin besar dan pada
umur tertentu kandungan pati tersebut akan menurun (Haryanto dan Pangloli, 1992).
Sagu dapat dimanfaatkan dalam industri pangan maupun non pangan. Sagu pada
industri non pangan dapat dimanfaatkan sebagai bahan perekat, bahan energi,
makanan ternak, dan bahan industri lain. Sagu mempunyai keunggulan komprehensif
terhadap bahan pangan lainnya, antara lain dapat disimpan dalam jangka waktu yang
lama, dapat dipanen dan diolah tanpa mengenal musim, serta memiliki resiko yang
kecil terkena hama penyakit tanaman (Bintoro, 1999).
Tanaman sagu tersebar luas di seluruh daerah di Indonesia terutama di
daerah-daerah yang menjadikan sagu sebagai makanan pokok yaitu Irian Jaya dan
Maluku. Areal dan produksi sagu di Indonesia disajikan pada Tabel 18.
Tabel 18. Areal dan Produksi Sagu di Indonesia
Propinsi Areal (ha) Produksi Sagu Basah (ton per tahun)
Irian Jaya Maluku Riau Sulawesi Utara Sulawesi Tengah Kalimantan Barat
270.000 50.000 31.605 19.890 7.500 2.420
8.550.000 460.548 141.600 29.835 41.250 2.640
Sumber: Harsanto (1986)
Tabel 19 di bawah ini akan menjelaskan penyebaran lokasi-lokasi penghasil
sagu di beberapa daerah di Indonesia. Lokasi terbesar penghasil sagu di Indonesia
yaitu di Irian Jaya (Papua). Hal ini dikarenakan di Irian Jaya sagu di jadikan bahan
makanan pokok.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Tabel 19. Penyebaran Lokasi Sagu di Beberapa Daerah di Indonesia
Propinsi Daerah Penghasil
Irian Jaya Sorong, Paniai, Waropan, Membrano, Matuari
Maluku P. Seram, Buru, Halmahera, Bacan, Ambon dan Saparua
Sulawesi Mamuju, Luwu, Sulawesi Tengah, Minahasa T imur, Kolaka, Kendari dan Buton
Kalimantan Barat dan Lainnya
Sambas, Pontianak, Lembah mahakam, Barito dan Kapuas dan Kalimantan Tengah
Sumatera tanpa Riau Aceh, Sumareta Utara dan Bengkulu
Riau Indragiri Hilir, Bengkalis, Kampar dan Kepulauan Riau
Jawa Barat dan Jawa Pandeglang, Lebak, Bogor, Sukabumi, Banten dan Pantai Utara Jawa Tengah
Sagu memiliki beberapa varietas yaitu M. rumpii, M. sagus, M. sylvestris, M.
longispinum, dimana varietas atau jenis sagu tersebut memiliki kadar pati yang
berbeda-beda. Kadar pati terbesar terdapat pada jenis M. rumpii yaitu sebesar 20.65
%. Kandungan pati dan kadar gula jenis-jenis sagu dijelaskan pada Tabel 20.
Tabel 20. Kandungan pati, kadar gula dalam empulur serta tingkat rendemen beberapa jenis sagu.
Jenis Sagu Kadar Pati (% WB) Kadar Gula (% WB) Rendemen (%)
M. rumpii M. sagus M. sylvestris M. longispinum
20.65 18.92 18.20 14.86
1.09 3.07 1.08 3.07
16.11 12.61 15.26 1.34
Ket : WB = Wet Basis, yaitu kandungan menurut bahan dasar rendemen Pati , yaitu perbandingan antara berat pati yang dihasilkan dengan berat empulurnya.
● PATI TERMODIFIKASI
Pati dapat dihasilkan dari semua jenis umbi-umbian, biji-bijian, empulur batang dan
sebagainya, akan tetapi pemanfaatannya belum optimal. Hal ini dikarenakan masih
terbatasnya pengetahuan akan umbi tersebut, apalagi umbi-umbi minor, dimana tidak
semua orang mengenalnya. Untuk menemukan sumber pati yang optimal perlu
pengetahuan yang lebih jauh mengenai karakteristik umbi-umbi, biji-bijian, empulur
batang penghasil pati. Dalam perdagangan dikenal dua macam pati yaitu pati yang belum
1
Komoditas sumber karbohidrat
dimodifikasi (native starch) dan pati yang telah dimodifikasi (modified starch). Pati dapat
dimodifikasi untuk menghasilkan sifat-sifat pati yang diinginkan yang berkaitan dengan
produk yang akan dihasilkan. Pati yang telah mengalami modifikasi disebut pati
termodifikasi (modified starch).
Pati asli (native starch) atau pati yang tidak dimodifikasi (unmodified starch) pada
dasarnya memiliki sifat-sifat fisik yang membatasi penggunaannya dalam aplikasi
komersil. Berdasarkan aplikasinya, pati asli memiliki beberapa kelemahan antara lain :
mudah mengalami dekomposisi panas; tingkat retrogradasi yang tinggi; dapat
mengalami sineresis; stabilitas yang rendah pada suhu dan pH rendah, ketidaklarutan,
kenaikan viskositas dan ketidakmampuan untuk mengembang dalam air dingin; serta
penampakan sol pati yang kurang jernih.
Meningkatnya keperluan manusia akan produk yang berasal dari pati, meningkatkan
pendirian industri pati di dunia. Untuk memenuhi kebutuhan ini maka harus dilakukan
pembaharuan-pembaharuan dalam teknologi yang dapat memperkecil atau mengurangi
kelemahan-kelemahan dari pati. Salah satu cara yaitu melakukan modifikasi pati sehingga
terjadinya perubahan sifat fisik dan kimia yang dapat meningkatkan kualitas pati.
A. Pengertian
Menurut Fleche (1985) pati termodifikasi adalah pati yang gugus hidroksilnya
telah diubah melalui suatu reaksi (esterifikasi, eterifikasi atau oksidasi) atau dengan
mengganggu struktur asalnya. Glicksman (1969) mengatakan bahwa pati
termodifikasi yaitu pati yang diberi perlakuan tertentu dengan tujuan untuk
menghasilkan sifat yang lebih baik untuk memperbaiki sifat sebelumnya atau untuk
merubah beberapa sifat lainnya. Perlakuan ini dapat mencakup panggunaan panas,
asam, alkali, zat pengoksidasi atau bahan kimia lainnya yang akan menghasilkan
gugus kimia baru dan atau perubahan bentuk, ukuran serta struktur molekul pati.
Proses modifikasi pati memiliki dua keuntungan yang dilihat dari manfaatnya
Keuntungan pertama yaitu menghasilkan sifat fisik dan kimia pati sesuai dengan
keinginan dan keuntungan yang kedua yaitu menghasilkan sifat fisik dan kimia pati
yang sama dengan pati asli tetapi pemakaiannya yang lebih sedikit sehingga dapat
1
Komoditas sumber karbohidrat
menekan biaya.
B. Produk-produk Modifikasi Pati
Menurut Oates et, al (2002) produk-produk pati termodifikasi merupakan hasil dari
modifikasi secara fisik, kimia dan turunan-turunan pati. Produk-produk 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 asam sitrit). Secara umum produk produk pati termodifikasi dan turunan
pati misalnya cassava dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.
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
1
Komoditas sumber karbohidrat
Gambar.14. Produk pati termodifikasi dan turunannya dari Cassava
Menurut Tjokroadikoesoemo (1986) produk-produk modifikasi pati yaitu thin
boiling starch, pati teroksidasi, pregelatinized starch, cross linked atau cross bonding
starch dan turunan-turunan 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 rol-rol yang dipanaskan. Jika pati ini terkena air maka dengan
1
Komoditas sumber karbohidrat
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 butir-butir pati sehingga tidak mudah
lumer serta meningkatkan suhu gelatinisasi. Cross Linked banyak digunakan sebagai
pie filling, pengalengan sop, gravy dan saus. Kegunaannya dalam penyiapan pangan
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 kotak-kotak kardus, sizing tekstil dan kertas serta dalam pembuatan pasta
tertentu untuk kepentingan percetakan, pembuatan plester dan lem, lumpur
pengeboran minyak bumi, cat dan lain-lain.
● 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 sifat-sifat koloid sesuai dengan aplikasi. Turunan pati dibuat untuk
kepentingan industri, yaitu bila produk-produk yang dihasilkannya memilki sifat-sifat
fisik dan kimia yang memerlukan perlakuan khusus.
Turunan-turunan pati yang banyak digunakan adalah pati hidroksialkil dan
pengganti-penggantinya 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
1
Komoditas sumber karbohidrat
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 molekul-molekul 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.
Rantai-rantai 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 ion-ion logam
maupun ion-ion 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
minuman-minuman rasa buah sitrun (2) Tidak terjadi perubahan-perubahan komposisi
kandungan gula sehingga perubahan rasa akibat inversi yang terjadi pada
minuman-minuman 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
1
Komoditas sumber karbohidrat
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 71%
pH 4,5
Warna Maks 35 RBU (maks 0,003 CIRF)
Kandungan Karbohidrat 99,95 % bahan kering
Kadar abu 0,05
Kemanisan pada konsentrasi 15 % bahan kering
Sama dengan sukrosa
DE 96
Dekstrosa 17-53 %
Fruktosa 80-42 %
Oligosakarida 3-5 %
Ion-ion logam 0
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 sifat-sifat kimia, fisika, kadar kemanisan dan stabilitas rasanya, maka HFS
makin banyak dimanfaatkan di dalam industri, terutama industri-industri minuman
ringan berkarbon atau tidak berkarbon, sirup, es krim, soda fontain, toppings,
pengalengan buah-buahan, jam, selai, roti, kue-kue, permen dan sebagainya.
Selain yang telah dijelaskan diatas, pati dapat diturunkan menjadi produk-produk
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, buah-buahan jenis
buni dan juga pada apel, pear serta plum (sudarmadji, 1982). Dalam buah apel
1
Komoditas sumber karbohidrat
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
D-sorbitol, mempunyai nama-nama lain seperti D-glucitol, sorbit, sorbol, sorbicolon,
sorbo, sorbostyl, nivitin, cholaxine, karion, sionit, sionon, sorbilande, diakarmon dan
nama-nama lain sebagai merek dagang (Sudarmadji, 1982). Struktur kimia sorbitol
ditampilkan pada Gambar 15.
CH2OH
H C OH
OH C H
H C OH
H C OH
CH2OH
Gambar 15. Struktur kimiawi Sorbitol
Sudarmadji (1982) menjelaskan bahwa kristal sorbitol mengandung 0,5 atau 1
molekul H2O. Kemanisannya antara 0,5-0,6 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 oC,
diproduksi dalam bentuk yang berbeda-beda 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.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Larutan-larutan sorbitol bersifat nertal. Sorbitol seperti dekstrosa, menghasilkan rasa
dingin pada lidah, hasil-hasil yang bervariasi dapat diperoleh dengan mengubah
tingkat konsentrasinya (Purba, dkk.1993)
Sorbitol disintesa dengan cara mereduksi D-fruktosa dan D-glukosa dengan
bantuan enzim L-iditol (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
dikenal dengan nama khamir methanol. Penggunaan methanol oleh khamir ini adalah
sebagai induser untuk sintesa enzim-enzim methanol oksidatif yang mereduksi NAD
+ 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 iditol dehidrogenase Sorbitol + NAD+
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. D-manitol adalah
monosakarida yang mudah larut dalam air. Penambahan manitol pada medium dapat
mengubah osmolaritas medium sehingga terjadi pengaturan perpindahan zat-zat
makanan. Lebih dari 60 % manitol yang terbentuk adalah berasal dari sintesa lansung
dari glukosa dengan jalur :
Glikosa Hexosa phosphate Manitol
1
Komoditas sumber karbohidrat
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.
CH2OH
OH C H
OH C H
H C OH
H C OH
CH2OH
Gambar 17. Struktur Kimia Manitol
C. Metoda Modifikasi Pati
Modifikasi pati dapat dilakukan dengan beberapa metode. Hal ini dilakukan
berdasarkan produk yang diinginkan. Setiap metode menghasilkan produk tersendiri
yang memiliki sifat-sifat dan fungsi yang berbeda. Beberapa metoda yang dapat
memodifikasi pati antara lain modifikasi dengan pemuliaan tanaman, konversi dengan
hidrolisis, cross linking, derivatisasi secara kimia, merubah menjadi sirup dan gula
dan perubahan sifat-sifat fisik. Modifikasi yang biasa dilakukan adalah hidrolisa asam,
oksidasi, substitusi dan ikatan silang.
● Hidrolisa asam
Hidrolisa asam merupakan metode modifikasi yang pertama dilakukan. Pada
1
Komoditas sumber karbohidrat
metode ini, suspensi pati dalam air dipanaskan dibawah suhu gelatinisasi. Sewaktu
suhu dinaikkan, suspensi pati dihidrolisa dengan penambahan asam mineral encer.
Hidrolisa dihentikan setelah dicapai kekentalan yang diinginkan.
Pati termodifikasi asam memiliki viskositas pasta panas yang lebih rendah,
kecenderungan retrogradasi lebih besar, rasio viskositas pasta pati dingin dari pasta
pati panas lebih rendah, granula yang mengembang selama gelatinisasi dalam air
panas lebih rendah, peningkatan stabilitas dalam air hangat dibawah suhu gelatinisasi
dan bilangan alkali lebih tinggi. Pada proses hidrolisa asam juga terjadi pelemahan
struktur granula pati, sehingga dapat merubah kekentalannya. Pati yang dihasilkan
dari metode ini banyak digunakan dalam industri kertas, tekstil dan perekat, pada
industri makanan digunakan untuk pembuatan “gum candy” (Smith, 1992).
Berdasarkan surat kabar harian Pikiran Rakyat hari Kamis 15 Juli 2004,
diberitakan bahwa pati termodifikasi dengan hidrolisa asam klorida menghasilkan pati
yang strukturnya lebih renggang, sehingga air lebih mudah menguap pada waktu
pengeringan. Struktur pati yang agak rapat akan lebih tinggi daya ikat airnya, selain
itu terjadi pemutusan ikatan hidrogen pada rantai linear dan berkurangnya daerah
amorf yang mudah dimasuki air. Berdasarkan penelitian pada beras yang
dimodifikasi dengan asam klorida menunjukkan bahwa kadar air lebih rendah
dibandingkan pati yang belum mengalami modifikasi. Kadar abunya cenderung
meningkat. Kandungan protein dan lemaknya cenderung menurun dan kadar pati
yang dihasilkan dari modifikasi hidrolisis dengan asam klorida memberikan hasil
yang meningkat dari pati asli yang belum dimodifikasi.
Kelemahan dari metode hidolisa asam ini yaitu apabila dilakukan terhadap pati
dengan kandungan air terbatas, maka akan diperoleh fraksi yang lebih kecil yang
disebut dekstrin. Hal yang harus diperhatikan dalam melakukan modifikasi dengan
cara hidrolisa asam yaitu pengaruh suhu. Berdasarkan hasil penelitian bahwa reaksi
dengan asam dapat dipercepat dengan meningkatkan suhu. Pengaruh peningkatan
suhu ini menyebabkan penggunaan asam dengan konsentrasi yang lebih rendah
dan waktu yang lebih singkat (Radley, 1985).
1
Komoditas sumber karbohidrat
● Hidrolisa Enzim
Metode hidrolisa enzimatik hampir sama dengan hidrolisa asam. Perbedaannya,
pada metode ini asam diganti dengan enzim. Menurut Tjokroadikoesoemo (1986)
terdapat tiga jenis enzim yang umum dipakai untuk hidrolisa pati.
Pembagian enzim ini ditinjau dari segi kepentingan industri pengolahan pati.
Ketiga enzim tersebut yaitu :
a. Alfa-amilase adalah endo-enzim yang bekerja memutuskan ikatan -1,4 secara
acak di bagian dalam molekul baik pada amilosa maupun amilopektin.
b. Beta-amilase adalah suatu ekso enzim yang memotong pati menjadi
gugus-gugus maltosa melalui ujung yang tidak mereduksi. Winarno (1989)
menjelaskan ada tidaknya sifat preduksi dari suatu molekul gula ditentukan oleh
ada tidaknya gugus hidroksil (OH) bebas yang reaktif. Gugus hidroksil reaktif
pada glukosa terletak pada karbon nomor satu. Berbeda dengan -amilase,
-amilase tidak dapat memotong rantai di luar percabangan -1,6. Amilosa
akan dipotong-potong secara sempurna menjadi maltosa, sedangkan
amilopektin tetap dalam keadaan semula.
c. Amiloglukosidase terutama memutuskan rantai molekul maltosa menjadi
molekul-molekul glukosa bebas. Enzim ini dapat memutuskan ikatan -1,4 dan
-1,6 dalam rantai yang lebih panjang sehingga dihasilkan molekul-molekul
glukosa bebas.
● Oksidasi
Pati dapat dioksidasi dengan aktivitas dari beberapa zat pengoksidasi seperti
larutan asam, larutan netral atau larutan alkali. Jenis oksidan yang sering digunakan
yaitu natrium hipoklorit. Pati teroksidasi dipergunakan dalam industri makanan. Pada
proses oksidasi ini terjadi pemecahan rantai molekul pati secara acak. Salah satu
bentuk oksidasi pati adalah pemucatan dengan menggunakan natrium hipoklorit.
Proses oksidasi adalah memasukkan gugus karboksil dan atau gugus karbonil ke
dalam rantai lurus maupun rantai cabang dari molekul pati, sehingga membuka
struktur cincin glukosa dan menekuknya melalui pengguntingan rantai molekul.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Metode ini menyebabkan pati berubah, antara lain kekentalannya menurun, hilangnya
sebagian sifat gel, rendahnya retrogradasi dan tingginya daya dispersi. Pada
metode oksidasi, reaksi dipengaruhi oleh beberapa parameter yaitu konsentrasi
oksidan, pH dan suhu. Radley (1976) melaporkan bahwa modifikasi oksidan dapat
dilakukan pada suhu berkisar 30-35 oC dan pada pH 10-13 dengan hipoklorit dan
antara 2-12 dengan menggunakan hipoklorit atau asam hipoklorit
● Substitusi
Metode subsitusi dilakukan pada pati yang mengandung kadar amilosa tinggi,
karena pencapaian suhu gelatinisasi sangat lama, sehingga pemakaian dalam
pembuatan produk makanan terbatas. Untuk mengatasi hal ini maka dilakukan
substitusi anion ke seluruh granula. Modifikasi metode ini menyebabkan sifat
kepolarannya berubah dan kejernihan pastanya meningkat. Kelebihan dari pati ini
yaitu terjadinya peningkatan kestabilan terhadap pembekuan.
● Ikatan Silang
Modifikasi dengan ikatan silang dilakukan, mengingat amilopektin mempunyai
rantai bercabang, dan gugus hidroksilnya lebih sulit untuk berikatan. Dikarenakan hal
tersebut maka amilopektin mudah mengalami gelatinisasi, tetapi kekentalannya tidak
stabil. Granula yang membengkak mudah pecah akibat pemanasan yang lama.
Pereaksi yang digunakan dalam modifikasi ini yaitu polifungsional. Pereaksi yang
sering digunakan yaitu fosfor oksiklorida dan natrium trimeta fosfat. Pati yang
termodifikasi dengan cara ini granulanya menjadi lebih kuat, yang menyebabkan sifat
pengerasannya meningkat.
D. Aplikasi Pati Termodifikasi pada Dunia Perindustrian (Industri Kertas, Industri Tekstil, Industri Farmasi, Industri Makanan dan lainnya)
Pati termodifikasi sangat luas pemakaiannya dalam dunia perindustrian, yang
dapat meningkatkan nilai tambah dari produk yang dihasilkan. Secara umum
jenis-jenis pati termodifikasi dan aplikasinya pada industri terlihat pada Table 22.
1
Komoditas sumber karbohidrat
Tabel 22. aplikasi pati termodifikasi
Jenis pati modifikasi Aplikasi
Thin Boilling Starch (dekstrin putih dan dekstrin kuning)
Industri Tekstil
Oxidised starch and cationic starch Industri kertas
Starch ester (Substitusi starch) Industri makanan seperti bahan pengisi, stabilizer, pengental.
Dari tabel diatas dapat dijelaskan bahwa aplikasi pati modifikasi sangat besar
dalam perindustrian baik industri tekstil, kertas maupun makanan.
a. Industri tekstil
Tekstil merupakan kebutuhan sandang bagi kehidupan manusia. Untuk
memenuhi keinginan manusia akan kebutuhan tekstil maka industri tekstil
melakukan strategi. Strategi tersebut diantaranya menghasilkan produk yang
diinginkan konsumen, tetapi berusaha bekerja secara efisien dan efektif. Produk
yang dihasilkan dari modifikasi pati, saat sekarang ini telah digunakan pada
industri tekstil guna mendapatkan hasil yang diinginkan. Tabel dibawah ini akan
dijelaskan aplikasi modifikasi pati pada industri tekstil dengan nama dagang
tertentu.
Tabel 23. Aplikasi pati termodifikasi pada industri tekstil
Nama Dagang Aplikasi
Texanil 40 Pati ketidakstabilan tinggi untuk pembuatan katun terakhir dan tenunan yang bagus
Texanil 90 Pati dengan ketidakstabilan tinggi untuk penyelesaian akhir tenunan dan penanganan kain licin
Aniloasize Pati esterifikasi, yang dugunakan untuk sizing tekstil yang khusus seperti Terry-Towels
Ethanil 10/20/90 Pati Hidroksietil untuk sizing tekstil
Sizaning -Ultra untuk pemintalan benang
Size Master untuk sizing kain katun dengan tingkat harga yang rendah
Pati yang dimodifikasi secara asam menghasilkan thin boiling starch, dimana
penggunaannya pada industri tekstil yaitu untuk melenturkan serat-serat pada
kain, menambah kekuatan kain sehingga tidak menimbulkan kerusakan akibat
goresan pada saat penenunan. Hasil modifikasi pati yang menghasilkan
1
Komoditas sumber karbohidrat
perbedaan kestabilan pasta dapat digunakan untuk benang dengan tipe yang
spesifik. Pati dengan kestabilan tinggi digunakan untuk benang yang berat
sedangkan pati dengan kestabilan tinggi digunakan untuk menghasilkan benang
yang rendah. Berat ringannya benang yang dihasilkan tergantung dari jenis kain
yang akan dibuat. Benang yang berat biasanya dipakai untuk membuat kain
dengan kekuatannya tinggi sedangkan benang yang ringan untuk menghasilkan
kain yang kekuatan dan daya tariknya rendah.
Pati oksidasi pada industri tekstil digunakan sebagai penambah daya gosok
pada benang. Saat sekarang ini dikarenakan jarangnya penghasil pati oksidasi
untuk mengantisipasi kekurangan pati oksidasi maka umumnya industri tekstil
menggunakan polimer sintetik untuk meningkatkan daya gosok pada benang.
Pati kationik, pada industri tekstil digunakan sabagai pelentur serat-serat kain dan
menghasilkan daya serap minyak yang baik. Pada industri tekstil, pati ester
dapat meningkatkan kebersihan dan kemurnian benang katun.
b. Industri Kertas
Kertas sangat berguna dalam hal pemenuhan kebutuhan manusia. Fungsi
kertas sangat beraneka ragam tergantung dari jenis kertasnya. Untuk
menghasilkan jenis kertas yang beraneka ragam maka diperlukan juga bahan
baku dan bahan pembantu khusus yang memiliki spesifikasi tertentu. Sifat pati
asli dapat dimodifikasi untuk menghasilkan spesifikasi yang diinginkan. Aplikasi
pati termodifikasi pada industri kertas disertai dengan nama dagang dari pati
modifikasi yang digunakan akan ditampilkan pada Tabel 24.
Tabel 24. Aplikasi pati termodifikasi pada industri kertas dan nama dagangnya
Nama Dagang Aplikasi
Anilox-40 Dihasilkan dari pati aksidasi untuk coating dan sizing permukaan kertas
Catonil-B/200/300/400 Pati kationik sebagai zat pengering dan zat aditif
Paprilose pati dengan viskositas rendah untuk coating dan sizing permukaan kertas
Anilocol 375 pati yang dimodifikasi dengan air dingin untuk
1
Komoditas sumber karbohidrat
laminasi karung
Aniloteric-210 sebagai zat aditif
Aniloze-90 pati esterifikasi untuk coating dan sizing kertas khusus
Ultranil Pati yang mengalami pembengkakan digunakan untuk pengering
Spraynil untuk meningkatkan dan mempertahankan sifai fisik kertas
Pada industri kertas, thin boiling starch berfungsi sebagai penambah
kekuatan dari kraft linerboard, sebagai pemucat pada papan dan dapat
mempermudah proses pelekukan papan sehingga rata-rata produksi dapat
ditingkatkan. Pati oksidasi bertindak sebagai pelapis bahan pengikat untuk
mengikat pigmen warna, menambah kekuatan permukaan kertas dan dapat
meningkatkan daya serap tinta sehingga dihasilkan kertas dengan penahan tinta
yang baik, pati oksidasi juga digunakan pada pembuatan willboard dan ubin
untuk langit-langit rumah. Pati kationik digunakan sebagai sizing kertas. Pati
ester, khususnya pati posphat digunakan sebagai penambah penetrasi tinta pada
kertas seperti kain katun juga sebagai zat pengental pada printing tekstil.
c. Industri farmasi
Obat-obatan merupakan kebutuhan yang penting bagi kelangsungan hidup
manusia. Di Indonesia ketergantungan bahan baku obat dan bahan bantu obat
terhadap produk impor masih sangat tinggi, yaitu mencapai 90%. Hal ini
mengakibatkan harga produk industri farmasi berupa obat-obatan menjadi sangat
mahal. Padahal pemerintah telah meluncurkan program "Indonesia Sehat 2010",
sementara obat merupakan faktor dominan untuk kesuksesan program tersebut
dan negara Indonesia dikenal sebagai negara kaya dengan sumber bahan baku
hayati dan mineral. Bahan-bahan itu potensial untuk dijadikan sebagai bahan aktif
dan bahan bantu di industri obat/farmasi.
Salah satu sumber hayati yang mempunyai prospek untuk dikembangkan
adalah pati-patian. Indonesia sangat kaya akan jenis tanaman penghasil
pati-patian, seperti singkong, sagu, garut, iles-iles, sukun, ganyol, jagung dan
1
Komoditas sumber karbohidrat
lain-lain. Dikenal dua jenis pati yang sering digunakan di industri farmasi yaitu pati
alami dan pati termodifikasi. Pati dalam bentuk alami (native starch) adalah pati
yang dihasilkan dari sumber umbi-umbian dan belum mengalami perubahan sifat
fisik dan kimia atau diolah secara kimia-fisik. Pati ini banyak digunakan di industri
farmasi sebagai bahan pengisi (filler) dan pengikat (binder) dalam pembuatan
tablet, pil dan kapsul. Penggunaan pati ini mempunyai dua keterbatasan besar
dalam membentuk tablet yang baik, yaitu tidak memunyai sifat fluiditas (daya alir)
dan kompresibilitas. Oleh karena itu pati jenis ini belum banyak dipakai dalam
formula tablet cetak langsung. Untuk memperbaiki atau meningkatkan kedua sifat
tersebut di atas telah banyak dilakukan penelitian metode modifikasi pati.
Pati yang dihasilkan dari modifikasi pati untuk farmasi yaitu pati
terpragelatinasi dapat dibuat melalui dua cara yaitu metode pragelatinasi utuh
(Fully Pregelatized) dan metode pragelatinasi parsial/sebagian (Partially
Pregelatinized). Banyak keuntungan penggunaan pati pragelatinasi pada industri
farmasi yaitu sebagai bahan bantu pembuatan tablet cetak langsung antara lain
mempunyai aliran fluida yang baik, mempunyai kapasitas dilusi tinggi, bersifat
swalubrikasi, memiliki kemampuan sebagai penghancur tablet, dan dapat
mempercepat kecepatan pelepasan zat aktif yang sukar larut dalam air.
d. Industri Makanan dan lainnya
Selain industri tekstil dan industri kertas, masih banyak industri-industri lain
yang membutuhkan pati modifikasi seperti industri makanan. Penggunaan pati
modifikasi dalam rangka menghasilkan produk makanan yang memiliki sifat-sifat
tertentu sesuai dengan kebutuhan. Tabel dibawah ini menyajikan nama dagang
pati termodifikasi dan aplikasinya pada industri makanan dan lainnya.
Tabel 25. Nama dagang dan aplikasi pati modifikasi pada industri makanan dan
lainnya.
Nama Dagang Aplikasi
Anilogel Pati modifikasi yang digunakan untuk pembawa elektrolit dalam sel kering
Anilogel C Pati yang dikonversi secara fisik untuk betere mobil
1
Komoditas sumber karbohidrat
Candynil Pati modifikasi untuk gum jelly Pregenil-XT pati yang dimodifikasi untuk industri makanan
Thin boiling starch dapat meningkatkan citarasa makanan dimana pati
yang dimodifikasi secara asam dilarutkan dengan gula, sirup jagung dan air
sehingga dapat meningkatkan konsentrasi pasta, selain itu memberikan sifat
adhesi yang baik pada makanan. Kegunaan dari pati ester yaitu bertindak
sebagai emulsifier dan stabilizer yang baik.
a. Gula
Gula adalah bentuk dari karbohidrat. Jenis gula yang paling sering digunakan adalah
kristal sukrosa padat. Gula digunakan untuk merubah rasa dan keadaan makanan atau
minuman. Gula sederhana seperti glukosa (yang diproduksi dari sukrosa dengan enzim
atau hidrolisis asam) menyimpan energi yang akan digunakan oleh sel.
Gula Tebu
Pertama tama bahan mentah dihancurkan dan diperas, sarinya dikumpulkan dan
disaring, cairan yang terbentuk kemudian ditambahkan bahan tambahan (biasanya
digunakan kalsium oksida) untuk menghilangkan ketidakmurnian, campuran tersebut
kemudian dimurnikan dengan belerang dioksida. Campuran yang terbentuk kemudian
dididihkan, endapan dan sampah yang mengambang kemudian dapat dipisahkan.
Setelah cukup murni, cairan didinginkan dan dikristalkan (biasanya sambil diaduk) untuk
memproduksi gula yang dapat dituang ke cetakan. Sebuah mesin sentrifugal juga dapat
digunakan pada proses kristalisasi.
Gula Bit
Setelah dicuci, bit kemudian di potong potong dan gulanya kemudian diekstraksi
dengan air panas pada sebuah diffuse. Pemurnian kemudian ditangani dengan
menambahkan larutan kalsium oksida dan karbon dioksida. Setelah penyaringan
campuran yang terbentuk lalu dididihkan hingga kandungan air yang tersisa hanya tinggal
30% saja. Gula kemudian diekstraksi dengan kristalisasi terkontrol. Kristal gula pertama
1
Komoditas sumber karbohidrat
tama dipisahkan dengan mesin sentrifugal dan cairan yang tersisa digunakan untuk
tambahan pada proses kristalisasi selanjutnya. Ampas yang tersisa (dimana sudah tidak
bisa lagi diambil gula darinya) digunakan untuk makanan ternak dan dengan itu
terbentuklah gula putih yang kemudian disaring ke dalam tingkat kualitas tertentu untuk
kemudian dijual.
Gula Merah (Gula jawa)
Istilah gula merah biasanya diasosiasikan dengan segala jenis gula yang dibuat dari
nira, yaitu cairan yang dikeluarkan dari bunga pohon dari keluarga palma, seperti kelapa,
aren, dan siwalan. Secara umum cara pengambilan cairan ini sebagai berikut.
● Bunga (mayang) yang belum mekar diikat kuat (kadang-kadang dipres dengan
dua batang kayu) pada bagian pangkalnya sehingga proses pemekaran bunga
menjadi terhambat. Sari makanan yang seharusnya dipakai untuk pemekaran
bunga menumpuk menjadi cairan gula. Mayang membengkak.
● Setelah proses pembengkakan berhenti, batang mayang diiris-iris untuk
mengeluarkan cairan gula secara bertahap. Cairan biasanya ditampung dengan
timba yang terbuat dari daun pohon palma tersebut.
● Cairan yang ditampung diambil secara bertahap, biasanya 2-3 kali. Cairan ini
kemudian dipanaskan dengan api sampai kental. Setelah benar-benar kental,
cairan dituangkan ke mangkok-mangkok yang terbuat dari daun palma dan siap
dipasarkan. Gula merah sebagian besar dipakai sebagai bahan baku kecap
manis.
Gula aren berasal dari nira (cairan manis) yang berasal dari tandan bunga jantan
pohon enau dikumpulkan terlebih dahulu dalam sebuah bumbung bambu. Untuk
mencegah nira mengalami peragian dan nira yang telah mengalami fermentasi tidak bisa
dibuat gula, maka kedalam bumbung bambu tersebut ditambahkan laru atau kawao yang
berfungsi sebagai pengawet alami.
Setelah jumlahnya cukup, nira digodok diatas tungku dalam sebuah wajan besar.
Kayu terbaik untuk memasak gula aren berasal dari kayu aren yang sudah tua. Karena
1
Komoditas sumber karbohidrat
kalori ini lebih tinggi dari kayu bakar biasa maka proses memasaknya juga lebih cepat.
Sekalipun demikian, api tidak boleh terlalu besar sampai masuk ke dalam wajan dan
menjilat serta membakar gula yang sedang dimasak. Kalau ini terjadi gula akan hangus,
rasanya akan pahit dan warnanya pun menjadi hitam.
Gula aren sudah terbentuk bila nira menjadi pekat, berat ketika diaduk dan kalau
diciduk dari wajan dan dituangkan kembali adukan akan putus-putus. Kalau dituangkan
kedalam air dingin, cairan pekat ini akan membentuk benang yang tidak putus-putus.
Kalau sudah begitu, adonan diangkat dari tungku dan dicetak.
1