Pragelatinisasi pati singkong

Modifikasi Fisika PatiIrfan Dhianugraha 1206225763Norma Andriyani 1206243091Nuraini Azizah 1206260135Nurul Isti Amirtha 1206210906

PendahuluanPati merupakan jenis karbohidrat yang terutama dihasilkan oleh tanaman. Pati tersusun dari dua makromolekul polisakarida, yaitu amilosa dan amilopektin, yang keduanya tersimpan dalam bentuk butiran yang disebut granula pati.

CondSumber pati yang banyak digunakan secara komersial, di antaranya adalah pati kentang, tapioka, sagu, beras, jagung, gandum, kacang tanah, dsb. Di industri pangan, pati tersebut banyak digunakan baik sebagai bahan baku maupun bahan tambahan sebagai pengental (thickening agent), pembentuk gel (gelling agent), pembentuk film (filming agent) dan penstabil (stabilizing agent).

Di samping pati alami, secara komersial telah tersedia berbagai jenis pati termodifikasi (modified starch) dengan tujuan penggunaan yang berbeda-beda.Mengapa pati dimodifikasi?Secara umum pati alami memiliki kekurangan yang sering menghambat aplikasinya di dalam proses pengolahan pangan, di antaranya adalah :

Pati alami mudah mengalami sineresisKebanyakan pati alami tidak tahan pada pemanasan suhu tinggi.Pada umumnya pati akan menghasilkan viskositas suspense pati yang tidak seragam.

- Pati alami mudah mengalami sineresis(pemisahan air dari struktur gelnya) akibat terjadinya retrogradasi pati, terutama selama penyimpanan dingin. Sineresis ini akan menjadi masalah apabila pati alami digunakan pada produk pangan yang harus disimpan pada suhu rendah (pendinginan/pembekuan).

-Kebanyakan pati alami tidak tahan pada pemanasan suhu tinggi. Dalam proses gelatinisasi pati, biasanya akan terjadi penurunan kekentalan suspensi pati (viscosity breakdown) dengan meningkatnya suhu pemanasan. Apabila dalam proses pengolahan digunakan suhu tinggi (misalnya pati alami digunakan sebagai pengental dalam produk pangan yang diproses dengan sterilisasi), maka akan dihasilkan kekentalan produk yang tidak sesuai (Pomeranz, 1985)

-Pada umumnya pati akan menghasilkan viskositas suspense pati yang tidak seragam. Gelatinisasi pati alami sangat dipengaruhi oleh iklim dan kondisi fisiologis tanaman, sehingga jenis pati yang sama belum tentu memiliki sifat fungsional yang sama.

4CondPati alami tidak tahan proses mekanis.Kelarutan pati yang terbatas di dalam air.

Modifikasi pati dilakukan untuk mengatasi sifat-sifat dasar pati alami yang kurang menguntungkan seperti dijelaskan di atas, sehingga dapat memperluas penggunaannya dalam proses pengolahan pangan serta menghasilkan karakteristik produk pangan yang diinginkan.-Pati alami tidak tahan proses mekanis. Dimana viskositas pati akan menurun adanya proses pengadukan yang terlalu lama.

-Kelarutan pati yang terbatas di dalam air. Kemampuan pati untuk membentuk tekstur yang kental dan gel akan menjadi masalah apabila dalam proses pengolahan diinginkan konsentrasi pati yang tinggi namun tidak diinginkan kekentalan dan struktur gel yang tinggi.

5Teknologi Modifikasi PatiModifikasi secara fisik (diantaranya dengan pregelatinisasi)Modifikasi kimia (diantaranya modifikasi ikatan silang, substitusi, dan hidrolisis asamModifikasi dapat juga dilakukan secara kombinasi, misalnya kombinasi modifikasi ikatan silang dan substitusi.PregelatinasiPregelatinisasi merupakan teknik modifikasi pati secara fisik yang paling sederhana yang dilakukan dengan cara memasak pati di dalam air sehingga tergelatinisasi sempurna, kemudian mengeringkan pasta pati yang dihasilkan dengan menggunakan spray dryer atau drum dryer.

CondKarena sudah mengalami gelatinisasi, maka pati pregelatinisasi tidak lagi memiliki penampakan granula pati. Pati pregelatinisasi bersifat instan, dimana dapat larut dalam dalam air dingin (cold water soluble). Di samping itu, pati pregelatinisasi memiliki viskositas yang lebih rendah dibanding pati yang tidak dipregelatinisasi. Pati pregelatinisasi di antaranya dapat digunakan untuk formulasi makanan bayi dan pudding.Kelebihan dan Kekurangan PregelatinasiKelebihanPati pregelatin memiliki daya alir dan kompresibilitas yang baik Memiliki viskositas dan kecenderungan membentuk gel yang lebih rendah dibandingkan pati alamiLarut dalam air dingin (cold water soluble). KekuranganMembutuhkan biaya yang lebih mahalMetode PregelatinasiProses PregelatinisasiPati yang telah dicampur air dengan kadar tertentu dimasukkan kedalam ruang yang sangat panas diantara drum dryer pada suhu tertentu diatas suhu gelatinasi bahan Suspensi pati tersebut selanjutnya akan tergelatinisasi akibat pemasakan, Lakukan pengeringan sebelum pati mengalami retrogasiLakukan pengayakan

Biasany apada suhu berbeda 50 & 60. Retrogasi : kembali ke bentuk semula11Ekstruksi : proses pencampuran , pemasakan, pengadonan, penghancuran , pencetakan dan pembentukan. Tujuan dari proses Ekstruksi untuk meningkatkan keragaman jenis produk, ciri proses Ekstruksi sifat nya kontinyu.12EkstruksiAlat untuk melakukan proses ekstrusi adalah ekstruder. Ekstruderterdiri dari suatu ulir (sejenis ulir bertekanan) yang menekan bahan bakusehingga berubah menjadi bahan semi padat. Bahan tersebut ditekankeluar melalui suatu lubang terbatas (cetakan/die) pada ujung ulir. Jikabahan baku tersebut mengalami pemanasan, maka proses ini disebutpemasakan ekstrusi (ekstrusi panas).Tekanan yg digunakan dalam ekstruder berfungsi mengendalikanbentuk, menjaga air dalam kondisi cair yg sangat panas, dan meningkatkanpengadukan. Tekanan bervariasi mulai dari 15 sampai 200 atm.Alat Ekstruksi (Ekstruder)Twin Screw Extruder

drum Drying Bahan pangan yang berbentuk bubur (pasta) dituangkan ke permukaan drum yang telah dipanaskan terlebih dahulu, kemudian drum tersebut akan berputar pada dua poros yang berbeda dengan arah putaran yang berbeda atau berlawanandenganjarakantarakeduadrumyangdiatursedemikianrupauntuk mengontrolketebalanlapisanbahanyangakan dikeringkan. Bahan yang telah dituangkan kepermukaan drum akan mengering dan melekat dipermukaan drum tersebut, yang selanjutnya dikikis dengan menggunakan sebuah pisau untuk melepaskan produk kering yang telah melekat pada kedua permukaan drum

Gambar drum drying

Pragelatinisasi pati singkongtujuanMengubah kelarutan pati jagung pada suhu panas menjadi larut pada suhu dinginMemperbaiki kompressibilitas dan laju alir yang kurang baik pada pati jagungMemperbaiki sensitifitas pati jagung terhadap suasana asamKarakteristik pati singkongPati singkong mengandung 11,3% air, 0,5% protein, 0,1% lemak, 0,09% abu dan 88,-1% serat. Ukuran granul pati singkong bervariasi antara 5-35 m dengan ukuran rata-rata 17 m. Granul pati singkong pecah pada suhu di bawah 80 oC, bila dibandingkan pati padi, jagung, gandum yang granulnya tidak pecah pada suhu 90-95 oC.Pragelatinisasi pati singkong sempurna diperoleh dengan memasak pati pada suhu 68-92 oC.Pragelatinisasi pati singkong sebagai pengikat (binder)Pragelatinisasi sempurna pati singkong tidak memiliki kemampuan sebagai penghancur, hanya berfungsi sebagai pengikatKemampuan pragelatinisasi pati sebagai bahan pengikat juga dipengaruhi oleh jenis patinya. Pati yang mempunyai kadar amilopektin tinggi mempunyai sifat adhesif yang tinggi.

Jenis PatiAmilum (% b/b)Amilosa (% b/b)Jagung2872Kentang2179Gandum2872Singkong1783Waxy maize0100Shorgum2872Beras1783Sagu2773Arrowroot2080Amilomaize 50-8020-50Pragelatinisasi pati singkong dengan metode drum dryingPragelatinisasi pati jagungtujuanMengubah kelarutan pati jagung pada suhu panas menjadi larut pada suhu dinginMemperbaiki komressibilitas dan sifat alir dalam kompressi langsung serta memperbaiki kompaktibilitasMemperbaiki sensitifitas pati jagung terhadap suasana asam dan pemanasan yang tinggiMencegah terjadinya sineresis

Karakteristik pati jagungAmilum jagung berupa serbuk halus, memiliki luas permukaan yang besarAmilum alami bersifat adhesif sehingga sifat alirnya kurang baik (Ben, dkk., 2007).Amilum jagung mengandung 28% amilosa dan 72% amilopektin (Wicaksono, 2008).Granul Pati jagung mengandung 7,49% air, 0,35% protein, 0,35% lemak, 0,1% abu, 0,015% fosfor dan % serat. Pati jagung mempunyai ukuran granula yang cukup besar dan tidak homogen yaitu 1-7 m untuk yang kecil dan 15-20 m untuk yang besar. Granula besar berbentuk oval polyhedral dengan diameter 6-30 m. Ada pula diameter 21-96 m dengan diameter rata-rata 15 m (Fennema,1985).Suhu gelatinasi amilum jagung yaitu 65oC dan dicapai gelatinasi sempurna selama 22 menit (Richana dan Sunarni, 2005).

Granul Pati JagungContdKarakteristik gelatinisasi pati jagung

Beynum dan Roels (1985)PatiSuhugelatinisasiKoffer (0C)

SuhupemastaanBrabender (0C)

PeakviskositasBrabender (BU)Dayapengbengkakanpada 950C (BU)

Jagung 62-67-7275-8070024Pregelatinisasi parsial dan sempurna pati jagungPregelatinisasi parsial pati jagung (starch 1500) dapat berfungsi sebagai filler pada metode kempa langsung, sebagai binder dan disintegran dalam cetak langsung, granulasi basah, dan granulasi kering Pregelatinisasi parsial pati jagung (starch 1500) mempunyai daya alir yang baik meski sifat kompressibilitas nya tidah berbeda dengan pati USP. Bila tablet dicetak hanya menggunakan starch 1500, maka dapat berfungsi sebagai lubrikan dan disintegran. Bila dicampur dengan bahan lain sekitar 5-10%, maka fungsi lubrikan hilangPragelatinisasi sempurna pati jagung dapat berfungsi sebagai binder dan disintegran pada metode cetak langsung. Kemampuan amilum sebagai bahan penghancur dipengaruhi oleh amilosa dalam amilum (Jufri, 2006). Hal ini dikarenakan amilosa mampu menyerap air sehingga mempengaruhi proses pengembangan amilum (Jufri, 2006). Sehingga, tablet yang kontak dengan cairan saluran pencernaan mengembang dan menyebabkan tablet menjadi pecah dan hancur (Jufri, dkk., 2006) METODE Pragelatinisasi parsial pati jagungPragelatinisasi sempurna pati jagung dengan metode drum dryingreferensiMuwarni, I.A. 1989. Sifat Fisiko Kimia Pati Jagung Termodifikasi. Skripsi. Fateta IPB. Bogor.Prof. Dr. Effionora Anwar, Ms, Apt. 2012. Eksipien dalam Sediaan Farmasi: Karakterisasi dan Aplikasi. Jakarta: Dian Rakyat. Erika, Cut. 2010. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol.7: Produksi Pati Termodifikasi dari Beberapa Jenis Pati. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Universitas Syiah Kuala, Darussalam, Banda Aceh.Eka, Sri. Pengaruh Konsentrasi Amilum Jagung Pregelatinasi sebagai Bahan Penghancur. Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.Widyastuti, endrika. 2012. Food Science and Technology Agricultural Technology. Universitas Brawijaya.referensiMeisudi, R. 2012. Skripsi: Pemanfaatan Pragelatinisasi Pati Singkong Ftalat sebagai Polimer Penyalut Miksokapsul. Depok: FMIPA Universitas Indonesia. Prof. Dr. Effionora Anwar, Ms, Apt. 2012. Eksipien dalam Sediaan Farmasi: Karakterisasi dan Aplikasi. Jakarta: Dian Rakyat. Yuliana. 2011. Skripsi: Karakterisasi Pragelatinisasi Pati Singkong Fosfat yang Dibuat dengan Menggunakan Natrium Tripolifosfat sebagai Eksipien dalam Sediaan Farmasi. Depok: FMIPA Universitas Indonesia.Yulita. 2012. Skripsi: Pemanfaatan Eksipien Koproses Pragelatinisasi Pati Singkong dan Karboksi Metil Selulosa sebagai Bahan Penyalut Tablet Lepas Terkendali. Depok: FMIPA Universitas Indonesia.

REFERENSIPomeranz,Y. 1985. Functional Properties of Food Components. Academic Press, Inc.Whistler,R.L., Bemiller,J.N., and Paschall,E.F. 1984. Starch: Chemistry and Technology. Academic Press,Inc. Wurzburg,O.B. 1986. Modified Starchers: Properties and Uses. CRC Press,Inc.

Referensi Adlina, F. B. (2008). Kombinasi Pragelatinisasi Pati singkong Propionat dan Hidroksipropil Metil Selulosa Sebagai Matriks Tablet Mengapung . DEPOK: FMIPA UI.Maya Ramadhayanti, e. a. (2013). Pembuatan Tepung & Pati, Produksi Pati Termodifikasi & Karakterisasi Pati. Bogor: Dep. Teknologi Perindustrian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB.Srifiana, Y. (2013). Tesis: Mikroenkapsulasi Ketoprofen dengan Metode Koaservasi Menggunakan Pragelatinisasi Pati Singkong dan Metode Semprot Kering Menggunakan Pragelatinisasi Pati Singkong Ftalat sebagai Eksipien Penyalut . Depok: Magister Ilmu Kefarmasian FFUI.Stephen, A. M., Philips, G. O., & Williams, P. A. (2006). Food Polysaccharides and Their Application 2nd Edition. New York: CRC Press: Taylor & Francis Group.Yuliana. (2011). Karakterisas Pragelatinisasi Singkong Fosfat yang Dibuat Menggunakan Natrium Tripolifosfat Sebagai Eksipien dalam Sediaan Farmasi. Depok: FMIPA UI.Yusuf, H., Radjaram, A., & setyawan, D. (2008). Modifikasi Pati Singkong Pregelatin Sebagai Bahan Pembawa Cetak Langsung. Jurnal Penelit Med. Eksakta Vol & No 1, 31-47.