Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah umbi ganyong (Canna edulis Kef), kentang (Solanum tuberosum), dan kimpul (Xanthosoma sagittfolium). Ganyong yang digunakan diperoleh dari Balai Penelitian Bioteknologi dan Genetika, Cimanggu, Bogor, sedangkan kentang dan kimpul diperoleh dari pasar tradisional di daerah Bogor. Bakteri yang digunakan terdiri dari Bifidobacterium spp, Lactobacillus casei subsp. rhamnosus, dan Lactobacillus plantarum. Bahan-bahan lain yang dipakai adalah enzim α-amilase heat stable, enzim protease, AMG (Amyloglucosidase) NaOH 1 M; 4N, POCl3, HCl 0.2N, HClO4 0.36 M, asam iso butirat, buffer asetat, asam format, NaOH padat, NaCl, CaCO3, KOH, H2SO4 0.01N, iodin, etanol, 78%, 85%, dan 95%, aseton, DNS, NaK-tartarat, isoamil alkohol, kristal timol, pankreatin, sodium dodesilsulfat, aquades, MRSA, dan m-MRSB (protease pepton, beef extract, yeast extract, amonium sitrat, sodium asetat, MgSO4, MnSO4, dan dipotasium fosfat).
Alat–alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pisau, talenan, ember, kain saring, blender, blender kering, saringan 100 mesh, oven, oven vakum, neraca analitik, otoklaf, freeze dryer, freezer, sentrifuge, spektrofotometer, pH meter, mikropipet, pipet Mohr, pipet tetes, cawan petri, inkubator, sudip, gelas pengaduk, magnetic stirer, gelas piala, gelas ukur, fial, lemari pendingin, manik-manik, tip, hot plate, anoxomat, anaerobic jar, mortar, barbender unit, HPLC, dan whiteness meter.
B. METODE PENELITIAN
Tahap-tahap penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 7, meliputi: (1) Seleksi umbi, (2) Seleksi RS dan seleksi BAL, dan (3) Analisis RS dan BAL terpilih.
SELEKSI UMBI
Umbi
(ganyong, kentang, kimpul)
Ekstraksi Pati
Pembuatan RS
RS tipe III dan tipe IV
Uji daya cerna Rendemen
Jenis umbi terpilih
SELEKSI RS DAN BAL
Lactobacillus casei subsp. rhamnosus, Lactobacillus plantarum, dan Bifidobacterium bifidum
Inokulasi 5%
@
@
MMRSB + RS sRS
Analisis fisiko kimia:
• Densitas kamba dan densitas padat • aw
• Kelarutan dalam air • uji amilograf
• Derajat putih • kadar amilosa,
• Kadar RS
Jenis BAL dan RS terpilih
ANALISIS DIETARY FIBER DAN SCFA Gambar 7. Diagram alir penelitian
1. Ekstraksi pati dari umbi-umbian
Dalam penelitian ini digunakan 3 jenis umbi, yaitu ganyong, kentang, dan kimpul yang diekstraksi patinya dengan cara: umbi dikupas, dicuci, dihancurkan, diekstraksi dengan air (umbi:air = 1:4), diendapkan, disaring, dikeringkan dengan oven (suhu 400C), dan terakhir disaring dengan saringan 100 mesh.
Inkubasi (24 jam, 370C)
2. Pembuatan RS tipe III (Metode Lehmann, 2002)
Pati dibuat menjadi RS tipe III sebagai berikut: pati disuspensikan dalam air (20% w/w), di-autoklaf selama 30 menit pada suhu 121oC, dididinginkan dan disimpan pada suhu 4 selama 24 jam, kemudian dikeringkan dengan freeze dryer.
3. Pembuatan RS tipe IV
Pembuatan RS tipe IV sebagai berikut: Sebanyak 100 gram pati dilarutkan dalam 150 ml akuades, diatur pH sampai 10.5 dengan NaOH 5%
sambil diaduk dengan kuat. Selanjutnya ditambah dengan POCl3 0.2% dari berat tepung, diinkubasi pada environmental orbital shaker (T = 40oC, kecepatan putaran 200 rpm, selama 2 jam), kemudian diatur pH-nya sampai 5.5 menggunakan HCl dan disaring dengan penyaring vakum. Endapan pati yang diperoleh dicuci dengan air 150 ml sebanyak 5 kali. Selanjutnya pati dikeringkan dalam oven vakum (50oC, 24 jam), digiling dan diayak.
4. Uji Prebiotik secara in vitro
a. Persiapan kultur BAL (Fardiaz, 1989)
BAL dibuka dari ampul dan disegarkan ke dalam 10 ml MRSB.
MRSB tersebut kemudian dimasukkan ke dalam inkubator 370C selama 48 jam. Setelah 48 jam, BAL tersebut kembali disegarkan dengan mengambil 1 ml dari tabung MRSB lama ke tabung berisi MRSB baru.
MRSB itu kemudian diinkubasi kembali selama 48 jam pada suhu 370C.
Metode ini dilakukan untuk setiap BAL (Lactobacillus casei subsp.
Rhamnosus, Lactobacillus plantarum, dan Bifidobacterium bifidum) yang digunakan. Untuk Bifidobacterium bifidum penanganannya sedikit berbeda karena bakteri ini hidup secara anaerobik (tanpa udara), maka inkubasi dilakukan dalam alat Anoxomat.
b. Uji viabilitas BAL
• Persiapan jumlah BAL
Sebanyak 1 ml BAL dipindahkan ke dalam MRSB lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Kemudian sebanyak 1 ml BAL dipipet dan dimasukkan ke dalam larutan pengencer NaCl 0.85%
9 ml (pengenceran 10-1). Selanjutnya dibuat pengenceran sampai 10-7 dengan cara yang sama. Pemupukan dilakukan pada pengenceran 10-5 -10-8 dengan menggunakan media MRSA dalam cawan petri.
Pemupukan dilakukan duplo setiap pengenceran. Cawan petri selanjutnya diinkubasi pada suhu 370C selama 48 jam (Harrigan, 1998) dan dinyatakan dalam CFU/ml.
N = ____∑ c____
(n1 + 0.1 n2) x d
N: Jumlah mikroba (CFU/ml)
∑c: Jumlah koloni dari semua cawan (25-250 koloni)
n1: Jumlah cawan pada pengenceran pertama (25-250 koloni) n2: Jumlah cawan pada pengenceran kedua (25-250 koloni) d: Pengenceran terendah dimana bakteri ditemukan
• Pertumbuhan BAL dalam media RS
Disiapkan RS steril, air steril @50 ml/sampel dan m-MRSB (MRSB tanpa dektrosa) @50ml/sampel. Sebanyak 2.5 ml BAL yang berumur 1 hari dipipet dan dimasukkan ke dalam campuran larutan 50 ml MRSBr + 2.5% RS dan larutan 50 ml air steril + 2.5% RS. Larutan ini kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C.
Setelah inkubasi 24 jam, 1 ml larutan dipipet dan dimasukkan ke dalam larutan pengencer NaCl 0.85% 9 ml dan divorteks untuk memperoleh pengenceran 10-1. Selanjutnya dibuat pengenceran sampai 10-7 dengan cara yang sama. Pemupukan dilakukan pada pengenceran 10-5-10-8 dengan menggunakan media MRSA dalam cawan petri.
Cawan petri selanjutnya diinkubasi pada suhu 370C dalam posisi terbalik. Pemupukan dilakukan duplo setiap pengenceran. Perhitungan koloni dilakukan setelah 48 jam berdasarkan metode ISO (Harrigan, 1998) dan dinyatakan dalam CFU/ml.
C. METODE ANALISIS
1. Analisis kadar air (AOAC, 1984)
Cawan kosong dikeringkan dalam oven selama 15 menit dan dinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang. Timbang dengan cepat kurang lebih 5 gram sampel yang sudah dihomogenkan dalam cawan. Tempatkan cawan ke dalam oven selama 6 jam. Untuk produk yang tidak mengalami dekomposisi dengan pengeringan yang lama, dapat dikeringkan selama 1 malam (16 jam).
Pindahkan cawan ke desikator, lalu dinginkan. Setelah dingin, penimbangan dilakukan kembali. Keringkan kembali ke dalam oven sampai diperoleh bobot yang tetap.
% Kadar air (dry basis) = W3 x 100
W2
% Kadar air (wet basis) = W3 x 100 W1
Keterangan: W1: Bobot sampel sebelum dikeringkan (g) W2: Bobot sampel setelah dikeringkan (g) W3: W3-W1
2. Rendemen
Pengukuran rendemen pati umbi dihitung berdasarkan perbandingan bobot pati yang diperoleh terhadap bobot umbi tanpa kulit yang dinyatakan dalam persen (%).
Rendemen pati (%) = b × 100%
a
Keterangan:
a = bobot umbi setelah dikupas (g) b = bobot pati(g)
3. Uji daya cerna pati (di dalam: Muchtadi et al.,1992)
Enzim α-amilase dilarutkan di dalam buffer Na-Fosfat 0.05 M pH 7.
Pereaksi dinitrosalisilat dibuat dengan melarutkan 1 gram 3,5-dinitrosalisilat, 30 gram Na-K tartarat dan 1,6 gram NaOH dalam 100 ml aquades. Larutan maltosa standar yang digunakan adalah 0-10 mg masing-masing dalam 10 ml aquades.
Sampel dibuat suspensi dalam aquades (1%), kemudian dipanaskan dalam penangas air selama 30 menit pada suhu 900C kemudian didinginkan.
Sebanyak 2 ml sampel dalam tabung ditambahkan 3 ml aquades dan 5 ml buffer Na-Fosfat 0.1 M, pH 7. Lalu diinkubasikan pada suhu 370C selama 15 menit. Selanjutnya ditambahkan larutan enzim α-amilase dan diinkubasi lagi pada suhu 370C selama 30 menit.
Sebanyak 1 ml sampel dipipet ke dalam tabung reaksi lain, ditambah 2 ml pereaksi dinitrosalisilat. Lalu dipanaskan pada suhu 1000C selama 10 menit. Warna merah oranye yang terbentuk diukur absorbansinya pada panjang gelombang 520 nm. Kadar maltosa campuran reaksi dihitung dengan menggunakan kurva standar maltosa murni yang diperoleh dengan mereaksikan larutan maltosa standar dengan pereaksi dinitrosalisilat menggunakan prosedur seperti di atas. Blanko dibuat untuk menghitung kadar maltosa awal (bukan hasil hidrolisis enzim). Prosedur pembuatan blanko sama seperti prosedur untuk sampel hanya saja tanpa sampel dan tidak ditambahkan larutan enzim α-amilase. Sebagai gantinya untuk blanko diganti buffer Na-fosfat 0.1 M pH 7.
%DC pati = (kadar maltosa sampel-kadar maltosa blanko sampel) x100%
(kadar maltosa pati murni-kadar maltosa blanko pati murni)
4. Densitas kamba (Khalil, 1999)
Densitas kamba diukur dengan cara memasukkan sampel ke dalam gelas ukur sampai volume tertentu tanpa dipadatkan, kemudian berat ditimbang.
Densitas kamba dihitung dengan cara membagi sampel dengan volume ruang yang ditempati. Densitas kamba dinyatakan dalam satuan g/ml.
5. Densitas padat (Khalil, 1999)
Densitas padat diukur dengan cara memasukkan sampel ke dalam gelas ukur dan dipadatkan sampai volumenya konstan, kemudian berat sampel ditimbang. Densitas padat dihitung dengan cara membagi berat sampel dengan volume ruang yang ditempati. Densitas padat dinyatakan dalam satuan g/ml.
6. Uji kelarutan dalam air (Muchtadi dan Sumartha, 1992)
Sejumlah 0.75 gram sampel dilarutkan dalam 150 ml air, kemudian disaring menggunakan corong buchner dan pompa vakum. Sebelumnya kertas saring dikeringkan terlebih dahulu dalam oven 100ºC selama 30 menit dan ditimbang (berat sudah diketahui). Kertas saring dan endapan yang tertinggal pada kertas saring dikeringkan dalam oven 100ºC selama 3 jam (sampai mencapai berat yang konstan), didinginkan dalam desikator, dan ditimbang.
Kelarutan (%) = 100% a
c) -(b
-a ×
=
7. Derajat putih
Pengukuran untuk warna RS dan pati alami dilakukan dengan menggunakan alat whiteness meter. Standar yang digunkan adalah MgO/BaSO4. Sebelum digunakan alat dikalibrasi terlebih dahulu, kemudian sampel dimasukkan ke dalam wadah dan diukur warnanya.
8. Aktivitas air (aw)
Pengukuran aktivitas air (aw) dilakukan dengan menggunakan alat aw
meter ”Shibaura aw meter WA-360”. Alat dikalibrasi dengan NaCl jenuh yang memiliki nilai aw 0.7547; 0.7529; dan 0.7509 yang berturut-turut pada suhu 20,25 dan 290C dengan cara memasukkan NaCl jenuh tersebut dalam wadah aw meter. Nilai aw dapat dibaca setelah ada tulisan “completed” di layar.Bila aw
yang terbaca tidak tepat 0.750 maka bagian switch diputar sampai mencapai tepat 0.750. Pengukuran aw sampel dilakukan dengan cara yang sama dengan kalibrasi alat yaitu sampel dimasukkan dalam wadah aw meter.
Keterangan:
a = berat kering sampel (gram)
b = berat endapan dan kertas saring (gram) c = berat kertas saring (gram)
9. Uji amilograf
Uji amilograf bertujuan untuk mengetahui suhu gelatinisasi RS tipe III dan tipe IV. Sebanyak 45 gram sampel tepung (100 mesh) ditimbang dan dilarutkan dengan 450 ml air destilata, kemudian dimasukkan ke dalam bowl.
Lengan sensor dipasang dan dimasukkan ke dalam bowl dengan cara menurunkan head amilograf. Suhu awal termoregulator diatur pada suhu 200C atau 250C. Switch pengatur diletakkan pada posisi bawah sehingga jika mesin dihidupkan suhu akan meningkat 1.50C setiap menit.
Mesin amilograf dihidupkan. Begitu suspensi mencapai suhu 300C, pencatat diatur pada skala kertas amilogram. Setelah pasta mencapai suhu 950C, mesin dimatikan. Parameter analisis amilograf terdiri dari:
Suhu awal gelatinisasi, yaitu suhu pada saat kurva mulai naik
Suhu pada puncak gelatinisasi, yaitu suhu pada saat nilai maksimum viskositas dapat dicapai
Viskositas maksimum pada puncak gelatinisasi dinyatakan dalam Brabender Unit.
10. Kadar amilosa (Metode Juliano, 1971 yang dimodifikasi)
Pembuatan kurva standar
Amilosa murni ditimbang sebanyak 40 mg kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditambahkan dengan 1 ml etanol 95%
dan 9 ml NaOH 1 N lalu didiamkan selama 24 jam dan ditepatkan sampai tanda tera dengan akuades. Selanjutnya larutan tersebut dipipet masing-masing sebanyak 1, 2, 3, 4, dan 5 ml lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml. Ke dalam masing-masing labu takar tersebut ditambahkan asam asetat 1 N sebanyak masing-masing 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 dan 1 ml, lalu ditambahkan larutan iod sebanyak 2 ml. Setelah itu, larutan ditepatkan sampai tanda tera dengan akuades, dikocok, lalu didiamkan selama 20 menit, dan diukur intensitas warna yang terbentuk dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 620 nm.
Penetapan sampel
Sebanyak 100 mg sampel (tanpa lemak) dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml, dan ditambahkan dengan 1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 1 N lalu didiamkan selama 24 jam dan ditepatkan sampai tanda tera dengan akuades. Pipet 5 ml larutan tersebut, lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml, dan ditambahkan 1 ml asam asetat 1 N dan 2 ml larutan iod. Setelah itu, larutan ditepatkan sampai tanda tera dengan akuades, dikocok, lalu didiamkan selama 20 menit, dan diukur intensitas warna yang terbentuk dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 620 nm. Kadar amilosa dihitung dengan persamaan:
Kadar amilosa (%) 100% W
FP S
A × ×
=
Keterangan:
A = absorbansi sampel FP = faktor pengenceran = 0.002 S = slope atau kemiringan kurva W = berat sampel (gram)
11. Kadar RS (Kim, et al., 2003)
Pati (0.5g) dilarutkan ke dalam 0.08 M buffer fosfat (25 ml, pH 6.0) dan kemudian ditambahkan enzim α-amilase (stabil terhadap panas). Gelas piala yang digunakan dilapisi dengan alumunium foil dan diinkubasi ke dalam water bath pada suhu 950C selama 15 menit, sambil diaduk lembut setiap 5 menit sekali. Setelah didinginkan sampai suhu ruang, pH larutan diatur hingga 7.5 dengan menambahkan 0.275 N larutan NaOH (5 ml) dan dilakukan penambahan enzim protease (0.05 ml, 50 mg/ml protease dalam buffer fosfat).
Campuran larutan ini kemudian diinkubasi di dalam shaking water bath pada suhu 600C selama 30 menit. Empat bagian etanol 95% ditambahkan dan campuran didiamkan selama satu malam pada suhu ruang. Endapan yang terkumpul kemudian dikumpulkan dalam kertas saring (Toyo No. 2). Residu yang tertinggal dicuci dengan etanol 78% (20 ml, 3 kali), etanol murni (10 ml, 2 kali), dan aseton (10 ml, 2 kali). Residu yang didapat dikeringkan di oven bersuhu 400C. Sampel kemudian ditambahkan dengan α-amilase (heat stable).
Residu yang didapat dinyatakan tahan α-amilase (heat stable) dan disebut dengan (A-RS). Kadar RS dihitung dengan cara sebagai berikut:
RS (%) = Bobot residu (g) x100 Bobot sampel (g)
12. Analisis kadar gula pereduksi metode Luff Schoorl (SNI 01-2892-1992) Analisa kadar gula dilakukan dengan menggunakan metode Luff Schoorl. Pada metode ini, 25 ml sampel dipipet dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditepatkan sampai tanda tera. Sebanyak 25 ml dari larutan ini dipipet ke dalam labu ukur 100 ml kemudian ditambah Pb-asetat setengah basa dan 30 ml Na-fosfat 10%. Larutan kemudian ditepatkan sampai tanda tera, disaring, dan dari larutan terakhir dipipet 5 ml ke dalam erlenmeyer 250 ml, ditambah 25 ml larutan Luff dan air suling sampai 50 ml.
Larutan dipanaskan 10 menit, kemudian segera didinginkan dalam es. Larutan
kemudian dibubuhi 10-15 ml larutan KI 30% dan 25 ml asam sulfat 25% dan dititrasi dengan Na-tiosulfat 0.1 N memakai indikator pati 2-3 ml. Untuk memperjelas perubahan warna, pada akhir titrasi sebaiknya pati ditambahkan pada saat titrasi hampir berakhir. Penetapan berat glukosa dilakukan dengan membandingkan volume Na-tiosulfat yang diperlukan dalam suatu daftar.
Perhitungan kadar gula dilakukan dengan memakai rumus:
% Kadar gula = mg glukosa x pengenceran x 100%
mg sampel
13. Analisis Dietary Fiber (Hellendoorn, et al., 1975)
Sejumlah sampel yang akan dianalisis dihancurkan dengan blender.
Kemudian ditambahkan beberapa tetes isoamil alkohol dan kristal timol.
Suspensi yang diperoleh dijadikan 1 liter. Sebanyak 50 ml dari suspensi tersebut (mengandung tidak lebih dari 1 gram pati) dipipet ke dalam gelas piala 250 ml, lalu tambahkan 50 ml HCl 0.2 N dan 100 mg pepsin. Setelah diaduk dengan rata, campuran tersebut diinkubasikan pada suhu 40°C selama 18 jam. Setelah pencernan pepsin, campuran dinetralkan dengan larutan NaOH 4 N dan 50 ml larutan bufer pH 6.8. Kemudian ditambahkan 100 mg pankreatin dan 300 mg sodium dodesilsulfat. Campuran diinkubasikan pada suhu 40°C selama 1 jam sambil diaduk. Setelah pencernaan, campuran tersebut diasamkan dengan HCl 4 N sampai mencapai pH 4-5. Suspensi kemudian disentrifusi selama 30 menit. Supernatan disaring dengan filter gelas 1-G-3 yang berisi pasir setebal 15 mm. Endapan dicuci dengan air destilata dan disentrifusi kembali. Cuci residu yang diperoleh dan disaring dengan filter gelas 1-G-3. Bilas tiga kali dengan air dan tiga kali dengan aseton. Filter gelas yang mengandung residu dikeringkan pada suhu 105°C semalam. Berat residu kering menyatakan kandungan serat makanan dari sampel.
14. Analisis Asam Lemak Rantai Pendek (SCFA)
Sampel disaring dengan membran filter dan sampel diinjeksikan sebanyak 10 μl ke HPLC dengan kondisi fase gerak H2SO4 0.01 N, flow 0.5 ml/menit, kolom (organik couloum), suhu oven 50°C, detector UV 210 nm.
Standar yang digunakan adalah asam format (0.236 %), asam asetat (0.257
%), asam propionat (0.3254 %) dan asam butirat (0.2139 %).
D. PENGOLAHAN DATA
Pengaruh jenis media, jenis RS, serta jenis BAL terhadap pertumbuhan bakteri dapat diketahui dengan menggunakan rancangan percobaan acak lengkap (RAL) faktorial. Program yang digunakan yaitu program SPSS (Statistical Program for Social Sciense), metode ANOVA (Analysis of Variance) dan uji lanjut Duncan pada taraf kepercayaan 0.05.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. SELEKSI UMBI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi prebiotik dari Resistant Starch (RS) yang diperoleh dari umbi-umbi lokal Indonesia. Ketiga umbi yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu ganyong (Canna edulis), kentang (Solanum tuberosum), dan kimpul (Xanthosoma violaceum Schott) dapat dilihat pada Gambar 8. Pemilihan ketiga umbi ini didasarkan pada rendemen pati dan amilosa umbi karena dalam pembuatan RS diperlukan bahan dasar pati sedangkan kadar amilosa akan berpengaruh pada pembuatan RS. Menurut Sievert dan Pomeranz (1989), kadar amilosa tinggi akan meningkatkan rendemen RS. Umbi-umbian yang digunakan adalah umbi yang sudah cukup tua sehingga memiliki kadar pati yang cukup tinggi.
(a) (b)
(c)
Gambar 8. Ketiga umbi yang digunakan dalam penelitian: (a) ganyong; (b) kentang yang digunakan dalam penelitian; (c) kimpul.
1. Rendemen dan Kadar Air Pati
Tahap pertama yang dilakukan dalam penelitian adalah ekstraksi pati.
Ekstraksi ini dilakukan dengan cara basah. Rendemen pati hasil ekstraksi ketiga jenis umbi dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Rendemen pati berbagai jenis umbi-umbian Jenis umbi Berat sebelum
dikupas (a) (g)
Berat sesudah dikupas (b)
(g)
Berat pati (c) (g)
Rendemen (c/b x 100%)
(%)
Ganyong 4500 3700 343.5 9.28
Kentang 3150 2983.3 218.1 7.31
Kimpul 3000 2786.2 343.6 12.33
Dari Tabel 5, dapat dilihat bahwa rendemen pati ganyong, kentang, kimpul berturut-turut sebesar 9.28%, 7.31%, dan 12.33%. Rendemen ini, selain parameter daya cerna pati, akan menjadi dasar pemilihan umbi untuk tahap penelitian selanjutnya. Menurut Damayanti (2002), rendemen pati ganyong adalah 17-18% dan menurut Ridal (2003), rendemen pati kimpul adalah 16.54%. Rendemen pati pada penelitian lebih kecil karena ekstraksi pati hanya dilakukan satu kali. Dari Tabel 5, dapat dilihat bahwa rendemen pati yang paling tinggi adalah kimpul, yaitu sekitar 12.33%. Semakin besar rendemen semakin baik, karena rendemen yang tinggi akan menghemat biaya bahan baku. Rendemen yang lebih baik menjadi pertimbangan awal dalam pemilihan umbi.
Setelah pati dihasilkan, dilakukan pengukuran kadar air. Hasil pengukuran kadar air dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil pengukuran kadar air pati
Jenis umbi Kadar air (% b.b)
1 2 Rata-rata
Ganyong 7.95 7.37 7.66
Kentang 8.44 6.52 7.48
Kimpul 6.00 6.39 6.20
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa kadar air pati berkisar antara 6%-8.44% dengan kadar air kimpul terendah yaitu 6.20%. Pengukuran kadar air ini dilakukan untuk memastikan kadar air cukup rendah. Kadar air yang rendah akan membuat pati lebih tahan disimpan karena kadar air yang rendah membuat mikroba perusak sulit untuk hidup. Menurut Rahayu (2004), kadar air tepung terigu adalah 13-15%. Masa simpan tepung terigu pada kadar air dibawah 14% adalah satu tahun. Kadar air pati yang diuji lebih rendah dari kadar air tepung terigu sehingga diharapkan dapat disimpan lebih dari satu tahun pada suhu ruang tanpa terjadi kerusakan akibat mikroba.
2. Hasil Pembuatan RS tipe III
Pembuatan RS tipe III terdiri dari dua tahap yaitu gelatinisasi dan retrogradasi. Pada tahap pertama pati dipanaskan dengan otoklaf pada suhu 1210C selama 30 menit. Hal ini bertujuan agar terjadi gelatinisasi pati.
Gelatinisasi pati adalah membengkaknya granula pati dengan pemanasan menggunakan air yang berlebih sehingga amilosa di dalamnya keluar.
Peristiwa ini bersifat irreversible (tidak dapat kembali ke asal). Setelah gelatinisasi pati terjadi, pembuatan RS tipe III dilanjutkan dengan retrogradasi. Retrogradasi adalah rekristalisasi pati selama proses pendinginan atau pengeringan (Shamai, et al., 2003). Kedua proses ini dilakukan dengan harapan pati banyak mengandung amilosa yang mengalami retrogradasi sehingga amilosa tersebut tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim pencernaan.
Kandungan terbesar di dalam pati adalah amilopektin, sedangkan kandungan terbesar pada RS tipe III adalah amilosa yang mengalami retrogradasi (Shamai, et al., 2003). RS tipe ini mempunyai penampakan yang agak berbeda dengan pati asalnya. Warna RS tipe ini lebih gelap dibanding pati aslinya dan agak sulit untuk disuspensikan dalam air.
3. Hasil Pembuatan RS tipe IV
RS tipe IV dari pati ketiga jenis umbi (ganyong, kentang, dan kimpul) dibuat dengan menggunakan POCl3. Reaksi antara pati dengan POCl3 akan membentuk ikatan silang. Ikatan silang terbentuk dengan adanya grup sulfonat dan fosfat antara molekul-molekul pati (termasuk gugus hidroksil) yang kemudian menjadikan pati tahan terhadap enzim α–amilase (Sajilata, et al., 2006). Penampakan RS tipe IV yang dihasilkan tidak jauh berbeda dengan pati. RS tipe IV berwarna putih dan dapat disuspensikan dalam air dengan mudah.
4. Uji daya cerna pati
Uji daya cerna pati dilakukan untuk menentukan RS dari umbi mana yang akan digunakan dalam penelitian tahap selanjutnya. RS dengan daya cerna yang rendah lebih berpotensi sebagai prebiotik. Daya cerna pati yang rendah berarti RS hanya dapat sedikit dicerna dalam sistem pencernaan manusia. Menurut Englyst, et al. (1982), RS adalah pati yang tidak dapat dicerna dalam usus halus manusia yang sehat. Hal ini berarti kadar RS semakin tinggi. Tingginya kadar RS diharapkan dapat membuat pati umbi mempunyai sifat prebiotik.
Tabel 7 . Daya cerna RS tipe III berbagai jenis umbi Sampel Daya cerna pati (%b.b)
Ulangan 1 ulangan 2 Rata-rata
Pati murni 100 100 100
RS tipe III ganyong 3.40 10.67 7.04 RS tipe III kentang 10.64 1.27 5.95 RS tipe III kimpul 15.96 5.79 10.87
Pada Tabel 7 dapat dilihat bahwa data daya cerna pati berbeda jauh antar ulangan sehingga data ini tidak dapat menjadi pertimbangan dalam pemilihan umbi untuk penelitian selanjutnya. Perbedaan yang cukup besar antar ulangan ini kemungkinan adalah akibat dari sifat RS tipe III yang sulit untuk didispersikan ke dalam air sehingga larutan sampel tidak homogen dan menyebabkan data berbeda jauh antar ulangan. Hasil uji daya cerna RS IV dapat dilihat pada Gambar 9.
61.93
52.24
29.31
0 10 20 30 40 50 60 70
ganyong kentang kimpul
Jenis RS tipe IV
Daya cerna (%b.b)
Gambar 9. Daya cerna pati dari RS tipe IV ganyong, kentang, dan kimpul Pada Gambar 9 dapat dilihat bahwa daya cerna pati terendah terdapat pada RS dari kimpul yaitu sebesar 29.31%. RS tipe IV dari pati ganyong dan kentang mempunyai daya cerna pati lebih tinggi yaitu 61.93% dan 52.24%.
Dari uji ini, dapat terlihat bahwa RS yang terbuat dari pati kimpul lebih berpeluang untuk mempunyai sifat prebiotik.
Dari penghitungan rendemen pati dan uji daya cerna pati pada RS tipe IV, kimpul memiliki hasil yang lebih baik dari kedua umbi lainnya (ganyong dan kentang). Oleh karena itu untuk penelitian tahap selanjutnya digunakan pati umbi kimpul.
B. SELEKSI RS
Penelitian tahap kedua meliputi seleksi jenis RS pati kimpul berdasarkan kemampuannya untuk membantu viabilitas BAL serta mempelajari sifat fisiko
Penelitian tahap kedua meliputi seleksi jenis RS pati kimpul berdasarkan kemampuannya untuk membantu viabilitas BAL serta mempelajari sifat fisiko