Transcript Pati dan Gula2 - WordPress.com

PATI DAN GULA
Fadlianto Botutihe
MEMAHAMI TENTANG KIMIA PATI

Pengertian pati dan karbohidrat
Pati merupakan bagian dari karbohidrat. Pati
merupakan sumber utama penghasil energi dari
pangan yang dikonsumsi oleh manusia. Sumbersumber pati di dunia berasal dari tanaman sereal,
legume, umbi-umbian, serta beberapa dari tanaman
palm seperti sagu. 60-70% dari berat biji-bijian sereal
mengandung pati dan menyediakan 70-80%
kebutuhan kalori bagi penduduk dunia. Pati murni
atau pati yang dimodifikasi banyak digunakan dalam
industri pangan atau non pangan. Dalam penggunaan
sebagai pangan pun dapat diklasifikasin sebagai
penggunaan primer atau sekunder

Karbohidrat adalah polihidroksil aldehid atau
keton atau senyawa-senyawa lainnya yang
menghasilkan senyawa-senyawa ini bila
dihidrolisa. Terdapat tiga golongan utama dari
karbohidrat yaitu: monosakarida, oligosakarida
dan polisakarida. Sakarida sendiri berasal dari
bahasa Yunani yang berarti gula. Monosakarida
biasa juga disebut gula sederhana yang terdiri
dari satu unit polihidroksil aldehida atau keton
Contoh dari monosakarida ini yaitu: glukosa,
fruktosa, dan galaktosa
 Namun monosakarida yang paling banyak di alam
adalah D-glukosa. Oligosakarida (oligo dalam bahasa
Yunani Oligos yang artinya sedikit) terdiri dari rantai
pendek monosakarida yang bergabung. Bagian dari
oligosakarida yaitu disakarida (dua unit
monosakarida yang saling berikatan) contohnya
sukrosa (ikatan antara glukosa dan fruktosa), maltose
(dua unit glukosa yang saling berikatan), dan laktosa
(ikatan antara galaktosa dan glukosa)

Pati tersusun dari monomer monosakarida enam
karbon D-glukosa. Struktur monosakarida D-glukosa
dapat digambarkan dalam struktur rantai terbuka
atau dalam bentuk cincin.
 Monosakarida merupakan gula pereduksi sedangkan
pada polimer rantai panjang yang disusun oleh
glukosa juga memiliki sifat pereduksi namun dari
sekian glukosa yang menyusunnya sifat pereduksinya
hanya terdapat pada glukosa yang berada pada ujung
rantai. Sifat pereduksi ini sangat bermanfaat pada
proses analisa gula. Dengan menambahkan dan
mengukur senyawa pengoksidasi yang tereduksi oleh
larutan gula, maka dapat diduga berapa konsentrasi
gula pada larutan

Salah satu perbedaan pati dengan selulosa dapat
dilihat ikatan glikosida yang menghubungkannya,
ikatan glikosida pada selulosa dibentuk oleh ikatan β.
Hal ini mempengaruhi struktur konfigurasi, sifat
fisikokimia, dan daya cernah dari enzim terhadap
selulosa walaupun sama-sama disusun oleh glukosa
 Pati sangat mudah dihidrolisis oleh enzim amilase
untuk membentuk molekul-molekul monosakarida
atau oligosakarida yang lebih kecil lagi, sedangkan
selulosa tidak dapat dicernah oleh amilase, hal inilah
yang menyebabkan beberapa hewan dan manusia
tidak dapat mencernah selululosa karena tidak
memiliki enzim amilase dalam tubuhnya

Biosintesis pada polimer pati
 Secara umum manfaat pati yaitu sebagai sumber
karbohidrat pada pertumbuhan tanaman. Pada bijibijian legume maupun serealia kandungan pati yang
terdapat pada biji digunakan sebagai penyuplai
energy pada proses perkecambahan atau dalam
pembentukan daun pada tanaman. Bagi manusia
kandungan pati pada legume dan serealia
dimanfaatkan sebagai pangan untuk memenuhi
kebutuhan karbohidrat. Kandungan pati pada
tanaman bukan hanya terdapat pada biji-bijian,
namun juga terdapat umbi, daging buah dan sebagian
kecil pada daun atau batang

Pembentukan polimer pati diproduksi dalam jaringan
plastids pada sel tanaman dengan bantuan enzim.
Proses sintesis pati terjadi pada chloroplasts atau
pada amyloplast. Enzim sangat berperan dalam
pembentukan penyatuan D-glukopiranosa pada sel
tanaman dalam pembentukan amilosa dan
amilopektin
 Tiap jenis tanaman memiliki proses biosintesis yang
berbeda-beda dalam pembentukan rantai amilosa dan
amilopektinya.

Amilosa dan amilopektin
 Penyusun utama pati yaitu amilosa dan amilopektin.
Meskipun amilosa dan amilopektin dibentuk oleh
penyusun yang sama yaitu molekul D-glucopyranose,
namun terdapat perbedaan sifat fungsional antara
keduanya.
 Amilosa
 Telah diketahui bahwa pati disusun oleh molekul Dglucopyranose yang membentuk rantai. Rantai
molekul D-glucopyranose ada yang berbentuk rantai
lurus dan ada yang bercabang. Rantai lurus pada pati
disebut dengan amilosa. Molekul D-glucopyranosa
yang berikatan membentuk rantai lurus dihubungkan
oleh ikatan α1,4 glikosida. Walaupun amilosa
dikatakan sebagai rantai lurus namun bentuk amilosa
sebenarnya yaitu berbentuk heliks atau spiral


Saat pemasakan pati dalam larutan air menyebabkan
amilosa keluar dari granula pati kemudian larut
dalam air, dan jika dalam keadaan dingin amilosa
tersebut akan terretrogradasi hingga menbentuk
lapisan-lapisan kerak atau lapisan film. Hal ini dapat
diamati jika kita melakukan pemasakan pada nasi,
kita sering menemukan lapisan-lapisan yg berbentuk
film putih transparan pada dinding-dinding panci atau
penutup panci. Lapisanlapisan tersebut merupakan
amilosa yang telah larut dalam air kemudian
terretrogradasi hingga membentuk lapisan film.
Amilopektin
 Amilopektin merupakan rantai bercabang yang
terdapat pada pati yang dihubungkan oleh ikatan α1,6
glikosida. Gugus amilopektin tidak semuanya
memiliki ikatan α1,6 glikosida, namun juga terdapat
ikatan α1,4 glikosida, hanya pada percabangannya
saja terdapat ikatan α1,6 glikosida. Diperkirakan
hanya sekitar 4-6% ikatan α1,6 glikosida yang
terdapat pada gugus amilopektin. Bentuk dari
amilopektin menyerupai bentuk dahan pohon yang
bercabang-cabang. Amilopektin merupakan molekul
yang dominan pada sebagian jenis pati yang terdapat
di alam. Komposisi perbandingan amilopektin dan
amilosa sangat besar


Rasio antara amilosa dan amilopektin pada pati
sangat penting dalam pembentukan sifat
fungsionalnya pada pangan. Rasio ini juga
mempengaruhi perbedaan bentuk dan sifat granula
dari pati. Pada Tabel II-2 dapat dilihat perbandingan
rasio antara amilosa dan amilopektin dari berbagai
jenis pati.
Granula
 Amilosa dan amilopektin tidak terdapat secara bebas
di alam, namun terdapat dalam granula. Bentuk
granula yang dilihat menggunakan SEM (scanning
electron microscopy). Ukuran, bentuk dan struktur
granula dari tiap sumber pati berbeda-beda. Ukuran
diameter dari granula pati bervariasi antara 1μm
hingga lebih dari 100μm, sedangkan bentuknya
bermacam-macam seperti berbentuk bola, lonjong,
atau berbentuk bulat namun bulat dan sedikit persegi.
memperlihatkan berbagai jenis bentuk sketsa model
granula dari berbagai jenis pati


Bentuk dan ukuran ganula pati berbeda-beda
tergantung dari sumber tanamannya. Granula pati
beras memiliki ukuran yang kecil (3-8 μm), berbentuk
poligonal dan cenderung terjadi agregasi atau
bergumpal-gumpal. Granula pati jagung agak lebih
besar (sekitar 15 μm), berbentuk bulat ke arah
poligonal. Granula tapioka berukuran lebih besar
(sekitar 20 μm), berbentuk agak bulat dan pada salah
satu bagian ujungnya berbentuk kerucut. Granula pati
gandum cenderung berkelompok dengan berbagai
ukuran
GELATINISASI, RETROGRADASI DAN
BIREFRIGENT END POINT

Amilosa dan amilopektin di dalam granula pati
dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Apabila
granula pati dipanaskan di dalam air, maka
energi panas akan menyebabkan ikatan hidrogen
terputus, dan air masuk ke dalam granula pati.
Air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan
hidrogen dengan amilosa dan amilopektin.
Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan
terjadinya pembengkakan granula pati

Ukuran granula akan meningkat sampai batas
tertentu sebelum akhirnya granula pati tersebut
pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian
amilosa dan amilopektin berdifusi keluar. Proses
masuknya air ke dalam pati yang menyebabkan
granula mengembang dan akhirnya pecah disebut
dengan gelatinisasi, sedangkan suhu dimana
terjadinya gelatinisasi disebut dengan suhu
gelatinisasi. Proses gelatinisasi pati menyebabkan
perubahan viskositas larutan pati.

Jika pati direndam menggunakan air dingin hanya
terjadi pembengkakan pada pati hingga 30%, hal ini
disebabkan karena pati menyerap air, namun proses
gelatinisasi tidak terjadi. Syarat utama dalam
terjadinya gelatinisasi yaitu adanya air dan panas,
tiap jenis pati memiliki suhu gelatinisasi yang
berbeda-beda, ketika mencapai suhu gelatinisasinya
panas akan memutus ikatan antara amilosa dan
amilopektin hingga amilosa keluar dari granula pati,
kemudian air akan lebih banyak lagi masuk kedalam
granula pati.
17

Proses ini menyebabkan granula membengkak dan
pecah. Proses pembengkakan menyebabkan viscositas
larutan menjadi tinggi, viscositas akan menurun jika
suhu terus dipertahankan kemudian akan naik lagi
jika suhu diturunkan. Dalam kondisi suhu yang
rendah, amilosa yang telah keluar dari granula akan
mengeluarkan air (sineresis) hinngga menyebabkan
viscositas larutan kembali naik namun tidak setinggi
pada saat gelatinisasi sempurna. Proses ini disebut
dengan proses retrogradasi.
Penutup
 Pati merupakan sumber karbohidrat yang dikonsumsi
oleh manusia, pati terdiri dari susunan polimer
glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosida
membentuk rantai lurus atau yang disebut juga
amilosa dan amilopektin. Kedua polimer ini
membentuk struktur pati yang berbentuk granula.
Kandungan amilosa dan amilopektin pada pati sangat
mempengaruhi struktur dan karakteristik fisika dan
kimia dari jenis pati, seperti sifat gelatinisaasi,
pengaruh terhadap panas, ataupun sifat
retrogradasinya.