TUGAS
“Karakteristik Dekstrin dari Pati Ubi
Kayu yang Diproduksidengan Metode Pragelatinisasi Parsial”
Aldy
radhezy
KATA
PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur
kehadirat Allah SWT, alhamdulillah penulis bisa menyelesaikan makalah yang berjudul “Karakteristik
Dekstrin dari Pati Ubi Kayu yang Diproduksidengan Metode Pragelatinisasi
Parsial” dan dengan harapan
semoga makalah ini bisa bermanfaat dan menjadikan referensi bagi kita sehingga
lebih menambah wawasan kita tentang karakteristik
destrin.
Akhir kata semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi kita, khususnya pada
saya sendiri dan semua yang membaca makalah ini semoga bisa bermanfaat dan menambah pengetahuan kita.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL..............................................................................................
i
KATA PENGANTAR............................................................................................
ii
DAFTAR ISI..........................................................................................................
iii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar
belakang....................................................................................................3
B. Rumusan
Masalah..............................................................................................3
C. Tujuan................................................................................................................4
BAB II
PEMBAHASAN
BAB III PENUTUP
A.
Simpulan..........................................................................................................17
B.
Saran.................................................................................................................17
DAFTAR PUSTAKA
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Dekstrin merupakan produk modifikasi/turunan pati
yang banyak digunakan pada industry pangan dan farmasi. Dibandingkan pati asal,
desktrin memiliki berbagai kelebihan karakteristik, antara lain kelarutan dalam
air, daya serap air yang lebih tinggi, dan lebih stabil selama penyimpanan (Marchal,
et al., 1999).
Proses produksi dekstrin dari tapioka dapat
dilakukan secara fisik, kimia dan enzimatis. Salah satu metode fisik untuk
memproduksi dekstrin dari pati ubi kayu, yaitu dengan proses pragelatinisasi parsial.
Proses pragelatinisasi parsial adalah proses modifikasi pati secara fisik
menggunakan metode pemanasan pada suhu di atas titik gelatinisasi pati
(Rismana, 2002; Kearsley and Dziedzic, 1995).
Menurut Kearsley and Dziedzic (1995), tapioka (pati
ubi kayu) memiliki kisaran suhu gelatinisasi 52 - 64oC. Proses modifikasi pati
secara fisik menjadi dekstrin menggunakan metode pragelatinisasi parsial dengan
alat drum dryer merupakan teknologi yang relatif sederhana dan dapat diterapkan
oleh masyarakat. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan aplikasi metode
pragelatinisasi parsial pada proses produksi dekstrin dari ubi kayu dengan
menggunakan alat pengering drum (drum dryer).
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang diperoleh pada makalah ini yaitu
sebagai berikut:
1.
bagaimana mengoptimasi
proses produksi dekstrin dari ubi kayu dengan menggunakan metode
pragelatinisasi parsial
2.
bagaimana pengujian karakteristik dekstrin
yang dihasilkan oleh metode pragelatinisasi parsial.
A. Tujuan
Adapun
tujuan yang diperoleh pada makalah ini yaitu sebagai berikut:
1. untuk
melakukan optimasi proses produksi dekstrin dari ubi kayu dengan menggunakan
metode pragelatinisasi parsial
2. pengujian karakteristik dekstrin yang dihasilkan
oleh metode pragelatinisasi parsial.
II.
PEMBAHASAN
A.
Pengujian komposisi kimia ubi kayu segar
Hasil
analisis komposisi kimia ubi kayu segar varietas Thailand (singkong racun),
disajikan pada Tabel 1. Pada Tabel 1, terlihat bahwa varietas Thailand memiliki
kadar pati yang cukup tinggi (34,1009 % dan HCN yang cukup tinggi (138,76 ppm).
Ditinjau dari kandungan HCN-nya, ubi kayu segar varietas Thailand memiliki
kandungan HCN > 100 ppm, sehingga tidak memenuhi syarat untuk dikonsumsi
sebagai bahan panga
B.
Karakteristik Kimia (Komposisi Sakarida Dekstrin)
Pengujian
sakarida dekstrin ubi kayu, dilakukan dengan menggunakan alat HPLC (High Performance
Liquid Chromatography) dengan metode reversed phase chromatography menggunakan
fase diam non polar (senyawa c-18 yang diikat pada silika), dan fase mobil air.
Hasil pengujian sakarida dekstrin ubi kayu, disajikan pada Gambar 2.
Dari hasil pengamatan, nilai
komposisi sakarida dekstrin ubi kayu meningkat pada perlakuan suhu pemanasan
pragelatinisasi parsial 110 oC, pada setiap ketersediaan pati dan konsentrasi
perlakuan yang diterapkan. Nilai komposisi sakarida dekstrin ubi kayu berkisar
antara 6,85 % -13,7 %dengan nilai dekstrin tertinggi (13,7 %) diperoleh dari
ketersediaan pati kering (P2) pada konsentrasi 40 % dan suhu pemanasan
pragelatinisasi parsial 110 oC. Sedangkan nilai terendah diperoleh dari
ketersediaan pati basah (P1) pada konsentrasi 20 % dan suhu pemanasan
pragelatinisasi parsial 80 oC (Gambar 1). Nilai komposisi sakarida dekstrin yang
lebih tinggi daripada ketersediaan pati kering (P2) ini diduga berkaitan dengan
sediaan pati kering (P2) sudah mengalami proses pemanasan dua kali (pengeringan
saat dijadikan tapioka dan pemanasan pragelatinisasi) dibandingkan ketersediaan
pati basah (P1).
Adanya perbedaan komposisi sakarida dekstrin
antarperlakuan ini sangat dipengaruhi oleh ketersediaan pati, konsentrasi, dan
suhu pemanasan yang berbeda (Hidayat, 2009b). Semakin banyak konsentrasi
pati yang digunakan, maka semakin banyak pati yang terkonversi menjadi dekstrin
Gambar 2. Hasil
pengujian dekstrin ubi kayu varietas Thailand pada berbagai ketersediaan pati,
perlakuan konsentrasi, dan suhu pemanasan pragelatinisasi parsial
Proses
gelatinisasi sebagian adalah proses modifikasi pati secara fisik menggunakan
metode pemanasan pada suhu di atas titik gelatinisasi pati (Kearsley dan
Dziedzic, 1995 dalam Rismana, 2002). Menurut Winarno (1984), suhu gelatinisasi
tergantung pada konsentrasi pati. Semakin kental larutan, maka semakin lambat
suhu tercapai. Suhu gelatinisasi berbeda-beda untuk setiap jenis pati dan
merupakan suatu kisaran. Pada Gambar 2, terlihat bahwa nilai dekstrin pada
konsentrasi dan suhu yang rendah cenderung menurun.
C.
Karakteristik
Fisik Dekstrin Ubi Kayu Warna
Hasil pengamatan warna dekstrin menggunakan alat
whitenessmeter yang telah dikalibrasi, disajikan pada Gambar 3. Pada Gambar 3,
terlihat bahwa ketersediaan pati kering (P2), pada seluruh perlakuan memiliki
warna yang lebih putih daripada ketersediaan pati basah (P1). Hasil pengujian
pada Gambar 3, juga menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi dan suhu pemanasan
pragelatinisasi yang menghasilkan tepung dekstrin ubi kayu dengan warna paling
putih, yaitu perlakuan konsentrasi 40 % dan suhu pemanasan 110 oC. Semakin
tinggi konsentrasi dan suhu pemanasan selama proses pragelatinisasi sebagian,
maka akan cenderung semakin putih tepung yang dihasilkan.
Gambar
3. Hasil pengujian warna dekstrin ubi kayu varietas Thailand pada berbagai
ketersediaan pati, perlakuan konsentrasi, dan suhu pemanasan pragelatinisasi
parsial
Dari hasil pengamatan, nilai warna dekstrin ubi kayu
berkisar antara 80,33 - 81,93 dengan nilai warna dekstrin tertinggi terdapat
pada dekstrin ubi kayu sediaan pati basah (P1) pada konsentrasi 40 % (K3) dan
pemanasan pada suhu 110 oC (T3) (Gambar 3). Semakin tinggi konsentrasi dan suhu
pengeringan selama proses pragelatinisasi parsial, maka akan cenderung semakin
putih tepung yang dihasilkan. Hal ini diduga karena jumlah air yang diuapkan
lebih sedikit dan semakin tingginya konsentrasi, selama waktu proses pragelatinisasi
parsial (90 menit).
D. Kelarutan
Dalam Air
Pengujian kelarutan dalam air dekstrin ubi kayu,
menggunakan metode sentrifugasi. Hasil pengujian kelarutan dalam air dekstrin
ubi kayu, disajikan pada Gambar 4. Dari hasil pengamatan, nilai kelarutan
dekstrin ubi kayu berkisar antara 35,12 % - 61,36 % dengan nilai kelarutan
dekstrin tertinggi terdapat pada dekstrin ubi kayu ketersediaan pati kering
(P2) pada konsentrasi 50 % (K4) dan pemanasan pada suhu 110 oC (T4) (Gambar 4).
Hasil pengujian juga menunjukkan bahwa perlakuan
konsentrasi dan suhu pemanasan sangat memengaruhi karakteristik kelarutan dalam
air dekstrin ubi kayu. Dibandingkan dengan pati asal, dekstrin (produk turunan
pati) memiliki kelarutan dalam air yang lebih tinggi dan kekentalan yang lebih
rendah. Hasil pengujian pada Gambar 4, juga menunjukkan bahwa terjadi trend
peningkatan kelarutan dalam air sesuai dengan semakin tingginya konsentrasi dan
suhu pemanasan. Kelarutan dalam air terendah diperoleh pada perlakuan total
padatan 20% dan suhu pemanasan 80 Oc
Gambar
4. Hasil pengujian kelarutan dalam air dekstrin ubi kayu varietas Thailand pada
berbagaiketersediaan pati, perlakuan konsentrasi, dan suhu pemanasan
pragelatinisasi parsial
Karakteristik kelarutan pati dan produk-produk
turunannya berkaitan dengan panjang polimer pati. Menurut Kearsley dan Dziedzic
(1995), semakin rendah panjang polimer rantai pati, maka akan semakin tinggi
kelarutannya. Ketika pati dipanaskan dalam air yang berlebih, ikatan hidrogen
yang akan menstabilkan struktur pati, kemudian putus dan digantikan oleh ikatan
hidrogen antara pati dan air. Hal inilah yang mengakibatkan granula pati
mengembang dan memudahkannya untuk larut di dalam air (Azeez, 2005).
Dibandingkan dengan pati asal, dekstrin (produk turunan pati) memiliki
kelarutan dalam air yang lebih tinggi dan kekentalan yang lebih rendah.
Kelarutan dalam air yang tinggi, menunjukkan jumlah dekstrin yang tinggi juga
(Hidayat, 2009b).
Menurut
Artiani (2007), semakin lama waktu proses modifikasi pati, akan semakin banyak
senyawa amilopektin yang tereduksi sehingga pati yang dihasilkan semakin mudah
larut ke dalam air dan mengakibatkan kenaikan persentase kelarutan. Selama
hidrolisis tejadi pemotongan ikatan α-(1,4) glikosidik secara acak sehingga
dihasilkan oligosakarida, maltosa dan glukosa yang mudah larut dalam air (Ega,
2002).
E.
Daya
Serap Air (Swelling Power)
Pengujian daya serap air tepung ubi kayu,
menggunakan metode sentrifugasi. Hasil pengujian daya serap air tepung ubi
kayu, disajikan pada Gambar 5. Pada Gambar 5, terlihat bahwa ketersediaan pati,
konsentrasi, dan suhu pemanasan pragelatinisasi parsial berpengaruh terhadap
karakteristik kelarutan dalam air dan daya serap air dekstrin.yang dihasilkan.
Hasil pengujian pada Gambar 5, juga menunjukkan
bahwa terjadi trend peningkatan daya serap air sesuai dengan semakin tingginya
konsentrasi. Daya serap air terendah diperoleh pada perlakuan konsentrasi 20%.
Dari hasil
pengamatan, nilai daya serap air dekstrin ubi kayu berkisar antara 16,27 % -
20,67 % dengan nilai daya serap air dekstrin tertinggi terdapat pada dekstrin
ubi kayu ketersediaan pati kering pada konsentrasi 50 % (K4) dan pemanasan pada
suhu 90 oC (T2) (Gambar 5). Hasil pengujian pada Gambar 5, juga menunjukkan
bahwa terjadi trend penurunan daya serap air akibat semakin tingginya suhu
pemanasan untuk semua varietas.
Gambar
5. Hasil pengujian daya serap air dekstrin ubi kayu varietas Thailand pada
berbagai ketersediaan pati, perlakuan konsentrasi, dan suhu pemanasan
pragelatinisasi parsial
Proses gelatinisasi terjadi apabila pati mentah dimasukan
ke dalam air dingin. Granula patinakan menyerap air dan membengkak, tetapi
jumlah air yang diserap dan pembengkakannya terbatas.nGelatinisasi merupakan
salah satu faktor yang harus diperhatikan dalam proses hidrolisis/liquifikasi,
karenad larutan pati harus sempurna. Jika larutan pati terlalu pekat, maka akan
sulit tersuspensi dengan baik sehingga selama proses gelatinisasi, terjadi
pengendapan partikel-partikel pati. Oleh karena itu, proses gelatinisasi ini
dapat dilakukan dengan membuat bubur pati dengan konsentrasi antara 25-40 %
padatan kering (Winarno, 1996 dalam Jariyah, 2002).
Swelling power sangat
dipengaruhi oleh ikatan antarmolekul penyusun pati. Dengan masuknya air ke
dalam molukul pati, ikatan antarmolekul pati akan melemah sehingga nilai swelling
power pati lebih tinggi daripada pati alami (Aziz, 2004).
Hasil penelitian Adity (2009) mengatakan bahwa
semakin kecil perbandingan pati dan air, maka semakin besar nilai swelling
power nilai kelarutan, semakin besar dan volume minyak jahenya, akibatnya swelling
power dan kelarutan cenderung meningkat. Swelling power sangat
dipengaruhi oleh keberadaan gugus amilosa sebagai salah satu komponen penyusun
pati. Semakin lama waktu proses, maka semakin banyak amilosa yang tereduksi,
sehingga penurunan jumlah amilosa tersebut mengakibatkan kenaikan swelling
power (Sasaki dan Matsuki, 1998 dalam Artiani, 2007).
Hasil penelitian Hidayat dkk (2009b), juga
menunjukkan bahwa sebagian dari tepung ubi kayu metode gelatinisasi memiliki
karakteristik daya serap air dan kelarutan dalam air yang lebih baik daripada
tepung ubi kayu asal. Lebih tingginya nilai daya serap air dan kelarutan dalam
air tepung ubi kayu metode gelatinisasi, sebagian berkaitan dengan
terhidrolisnya pati dan terbentuknya komponen yang lebih sederhana dalam bentuk
dekstrin.
Menurut Marchal dkk, (1999), produk turunan pati
memiliki daya serap air dan kelarutan dalam air yang lebih baik daripada pati
asal. Menurut Kearsley and Dziedzic (1995), kandungan amilosa dan amilopektin
juga akan berhubungan dengan daya serap air. Pati dengan kadar amilosa tinggi,
dapat menyerap dan
melepaskan
air lebih cepat. Selain menyerap air lebih banyak, pati dengan kadar amilosa
yang tinggi memiliki daya kembang yang lebih besar saat dimasak,s sehingga
sering digunakan untuk produk ekstrusi.
F.
Karakteristik Fungsional Pembentukan
Reaksi Warna + Iod
Pengujian pembentukan reaksi warna + Iod dekstrin
ubi kayu, dilakukan dengan cara mengamati pembentukan warna setelah sampel
dekstrin ditetesi dengan larutan Iod 0,01 N. Iodine akan teradsorbsi pada
permukaan polisakarida pada saat terikat pada ikatan antarmonomermonomernya,
sehingga terbentuk warna kompleks yang spesifik. Pembentukan reaksi warna
dekstrin ubi kayu dengan iodin dari biru menjadi ungu kemerahan. Hasil
pengujian reaksi warna + Iod dekstrin ubi kayu, disajikan pada Tabel 2.
Pengujian reaksi warna + Iod dekstrin ubi kayu,
dilakukan dengan cara mengamati pembentukan warna setelah sampel suspensi
tepung ditetesi dengan larutan Iod 0,01 N. Hasil pengujian reaksi warna + Iod
dekstrin ubi kayu, disajikan pada Tabel 2. Pada Tabel 2, terlihat bahwa
ketersediaan pati ubi kayu tidak berpengaruh terhadap reaksi warna + Iod
tepung.yang dihasilkan. Hasil pengujian pada Tabel 2, juga menunjukkan bahwa perlakuan
konsentrasi dan suhu pemanasan pragelatinisasi parsial sangat berpengaruh
terhadap parameter pembentukan reaksi warna + Iod tepung ubi kayu.
Hasil pengujian pada Tabel 2, juga menunjukkan bahwa
sejak dari perlakuan konsentrasi 20 % dan suhu pemanasan 80 oC, telah terjadi
pemutusan polimer pati dan terbentuk dekstrin yang terdeteksi dari terbentuknya
warna ungu kemerahan.
Tabel 2. Hasil pengujian pembentukan
reaksi warna + Iod (secara titrasi) dekstrin ubi kayu varietas Thailand pada
berbagai perlakuan ketersediaan pati, konsentrasi dan suhu pemanasan
pragelatinisasi parsial
Hasil pengujian pada Tabel 2, menunjukkan bahwa
kedua ketersediaan pati ubi kayu menunjukkan pengaruh yang sama terhadap
karakteristik pembentukan reaksi warna + Iod dekstrin yang dihasilkan. Hidayat
dkk (2009b), melaporkan bahwa sebagian aplikasi dari proses gelatinisasi pada
pembuatan tepung ubi kayu modifikasi, dapat merubah karakteristik pembentukan
reaksi warna pati ubi kayu dengan iodin dari biru menjadi ungu kemerahan.
Pembentukan reaksi warna + iod pada sampel pati, dapat digunakan untuk
mengetahui panjangnya polimer pati dan produk-produk turunannya, terjadinya
pemutusan polimer pati, dan terbentuknya dekstrin.
Hasil pengujian pada Tabel 2, juga menunjukkan bahwa
mulai dari perlakuan konsentrasi 20 % (K1) dan suhu pengeringan 80 oC (T1),
telah terjadi pemutusan polimer pati dan terbentuk dekstrin yang terdeteksi
dari terbentuknya warna ungu kemerahan. Perlakuan konsentrasi memiliki pengaruh
yang nyata terhadap pembentukan reaksi warna + Iod.
G. Kondisi
Mikroskopis Granula
Pengujian kesempurnaan derajat gelatinisasi dekstrin
ubi kayu dilakukan dengan metode mikroskop polarisasi, yaitu dengan cara
membandingkan kondisi granula pati tepung ubi kayu (sebelum proses gelatinisasi
sebagian) dan granula pati tepung dekstrin (setelah proses gelatinisasi
sebagian).
Pada Tabel 3,
terlihat bahwa ketersediaan pati dekstrin ubi kayu tidak berpengaruh terhadap
kondisi mikroskopis granula pati tepung.yang dihasilkan. Hasil pengujian pada
Tabel 3, juga menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi dan suhu pemanasan
pragelatinisasi parsial sangat berpengaruh terhadap parameter pembentukan
reaksi warna + Iod dekstrin ubi kayu.
Tabel
3. Hasil pengujian kondisi mikroskopis granula dekstrin ubi kayu varietas
Thailand pada berbagai perlakuan ketersediaan pati, konsentrasi dan suhu
pemanasan pragelatinisasi parsial
Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada sebagian
produk dekstrin yang dihasilkan, telah terjadi pemecahan granula pati. Menurut
Muchtadi dkk, 1988 dalam Hidayat, 2009, proses gelatinisasi akan terjadi
melalui berbagai tahapan, dan tahapan akhir proses ditandai dengan pecahnya
granula serta teperangkapnya amilopektin dalam struktur amilosa.
IV. PENUTUP
A. Simpulan
Pada proses produksi dekstrin ubi kayu metode
pragelatinisasi parsial, perbedaan ketersediaan pati ubi kayu berpengaruh
terhadap warna, kelarutan dalam air, daya serap air (swelling power),
dan komposisi sakarida dekstrin. Pada proses produksi dekstrin ubi kayu metode
pragelatinisasi parsial, perlakuan konsentrasi dan suhu pemanasan berpengaruh
terhadap warna, komposisi sakarida dekstrin, kelarutan dalam air, dan daya serap air (swelling power).
Perlakuan ketersediaan pati kering (P2) konsentrasi 40 % (K3) dan suhu
pemanasan pragelatinisasi parsial 110 oC (T4) akan menghasilkan dekstrin ubi
kayu dengan karakteristik sifat fungsional yang lebih baik yakni menghasilkan
nilai warna 81,27, komposisi sakarida dekstrin 13,77 %, kelarutan dalam air
57,77 %, daya serap air (swelling power) 18,93 %, reaksi warna + Iod
membentuk warna merah keunguan, dan kondisi mikroskopis granula ditandai dengan
hilangnya sebagian sifat birefringent.
B. Saran
Diperlukan
penelitian lebih lanjut dalam bentuk aplikasi penggunaan dekstrin ubi kayu
metode gelatinisasi sebagian, sebagai bahan baku pada pengolahan aneka produk
pangan
DAFTAR
PUSTAKA
Nurbani Kalsum dan Surfiana, 2012 Karakteristik Dekstrin dari Pati
Ubi Kayu yang Diproduksi dengan Metode Pragelatinisasi Parsial Jurusan Teknologi Pertanian, Politeknik Negeri Lampung 13 (1): 13-23
