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