DAFTAR LAMPIRAN
1.1. Latar Belakang
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kajian mengenai sifat fungsional pangan yang berkhasiat untuk kesehatan dan kebugaran semakin mendapat perhatian sejalan dengan semakin meningkat-nya kesadaran masyarakat akan pentingmeningkat-nya hidup sehat. Fungsi pangan pun semakin berkembang, bukan hanya ditujukan untuk memenuhi kebutuhan zat gizi saja tetapi juga untuk dapat memberikan efek fungsional dalam menjaga kese-hatan dan kebugaran tubuh serta memperbaiki fungsi fisiologis. Pangan yang dapat memberikan efek terhadap kesehatan tersebut dikenal dengan pangan fung-sional.
Salah satu ingredien pangan yang dapat dijadikan sebagai bahan baku untuk
pembuatan pangan fungsional adalah pati resisten atau resistant starch (RS). Pati
resisten adalah pati dan produk hasil degradasi pati yang tidak dapat dicerna oleh
enzim α-amilase dalam usus halus manusia yang sehat tetapi dapat difermentasi
oleh mikroflora usus untuk menghasilkan asam lemak rantai pendek (Champ
2004). Sajilata et al. (2006) menyatakan bahwa pati resisten dapat berperan dalam
mengurangi resiko timbulnya kanker kolon, mempunyai efek hipoglikemik, ber-peran sebagai prebiotik, mengurangi resiko pembentukan batu empedu, mempu-nyai efek hipokolesterolemik, menghambat akumulasi lemak, dan meningkatkan absorpsi mineral. Pati resisten juga memiliki nilai kalori rendah, yaitu sebesar
11,7 kJ/g RS (Bauer et al. 2005) atau (1,9 Kkal/g), sehingga dapat dijadikan
sebagai ingredien untuk pangan rendah kalori (Taggart 2004).
Pati resisten (RS) dapat dikelompokkan menjadi empat tipe, yaitu pati resisten yang secara fisik terperangkap dalam sel-sel tanaman dan matriks bahan pangan (RS1), pati resisten yang secara alami sangat tahan terhadap pencernaan
oleh enzim α-amilase (RS2), pati resisten yang dimodifikasi secara fisik (RS3)
dan pati resisten yang dimodifikasi secara kimia (RS4) (Bird et al. 2000; Champ
2004; Liu 2005). Di antara keempat jenis pati resisten tersebut, pati resisten tipe III (RS3) merupakan tipe pati resisten yang paling banyak digunakan sebagai bahan baku pangan fungsional.
2 Pati resisten tipe III (RS3) dapat dihasilkan dari proses pemanasan suhu
tinggi dan pendinginan secara berulang atau disebut siklus autoclaving-cooling.
Proses ini dapat menyebabkan terjadinya retrogradasi fraksi amilosa, dimana kadar RS3 secara proporsional berbanding lurus dengan kandungan amilosa dalam
bahan pangan (Shu et al. 2007). Proses retrogradasi pati tersebut menyebabkan
terjadinya rekristalisasi dan meningkatkan pembentukan RS3. Kristalisasi ini
disebabkan oleh adanya pembentukan double helix baru di antara
molekul-mole-kul amilosa. Double helix yang terbentuk tersebut akan membentuk pembesaran
(agregasi) dengan double helix pada molekul amilosa lainnya melalui ikatan
hidrogen sehingga membentuk kristalit (Vasanthan et al. 1998).
Peningkatan fraksi amilosa rantai pendek yang berperan dalam
pemben-tukan RS3 dapat dihasilkan melalui proses hidrolisis asam secara lambat
(lintneri-zation) atau pemutusan ikatan percabangan α,1-6 pada rantai amilopektin (debranching). Hidrolisis secara lambat oleh asam dan debranching dapat
mem-perpendek panjang rantai α-glukan sehingga derajat polimerisasi (DP) menurun.
Schmiedl et al. (2000) menunjukkan bahwa nilai DP antara 10-35 cukup optimal
untuk meningkatkan kadar RS3. Nilai DP tersebut dapat diperoleh baik dengan cara menghidrolisis amilosa secara parsial maupun memotong titik percabangan
rantai amilopektin (Lehmann et al. 2003).
Beberapa teknik modifikasi pati untuk meningkatkan kadar pati resisten tipe III (RS3) telah dilaporkan, yaitu siklus pemanasan suhu tinggi dan pendinginan (autoclaving-cooling cycles) (Mahadevamma et al. 2003; Shin et al. 2004;
Apa-ricio-Saguilan et al. 2005; Zabar et al. 2008), hidrolisis asam secara lambat yang
dilanjutkan dengan siklus autoclaving-cooling (Onyango et al. 2006 dan Lehmann
et al. 2003), pemutusan ikatan cabang α-1,6 amilopektin (debranching) oleh
enzim pullulanase yang dilanjutkan dengan siklus autoclaving-cooling (Leong et
al. 2007; Ozturk et al. 2009; Pongjanta et al. 2009a) atau kombinasi perlakuan
hidrolisis asam secara lambat, debranching dan siklus autoclaving-cooling
(Lehmann et al. 2003; Gonzales-Soto et al. 2004 dan 2007; Koksel et al. 2008a;
Miao et al. 2009; Zhao dan Lin 2009).
Beberapa penelitian sebelumnya telah berhasil meningkatkan kadar RS3 pada berbagai sumber pati dengan menggunakan salah satu metode tersebut di
3
atas atau kombinasinya, yaitu pati sagu (Leong et al. 2007), pati pisang
(Aparicio-Saguilan et al. 2005), pati kacang merah (Lehmann et al. 2003), pati jagung tinggi
amilosa (Ozturk et al. 2009), pati beras (Pongjanta et al. 2009a dan 2009b), pati
jagung (Koksel et al. 2008a dan 2008b, Zhao dan Lin 2009), pati jagung tinggi
amilopektin (Miao et al. 2009), pati pisang (Gonzales-Soto et al. 2004 dan 2007),
pati singkong (Mutungi et al. 2009; Onyango et al. 2006) dan pati beras (Shu et
al. 2007).
Pati garut berpotensi sebagai sumber bahan baku RS3. Hasil pengamatan dengan menggunakan difraksi sinar X menunjukkan bahwa pati garut memiliki tipe kristalin A, rantai amilopektin pati garut memiliki derajat polimerisasi (DP) berkisar 9-30 dalam jumlah yang tinggi (96,0%) (Srichuwong 2006). Pati garut
juga memiliki densitas yang lebih tinggi pada daerah struktur helikal (Wang et al.
1998), proporsi lebih tinggi pada rantai cabang amilopektin yang berukuran
pendek (Hizukuri et al. 1983), serta jumlah rantai per klaster yang relatif lebih
banyak bila dibandingkan dengan tipe kristalin B (Takeda et al. 2003). Struktur
pati garut tersebut sangat mendukung dalam pembentukan RS3 apabila dilakukan
proses hidrolisis dengan asam atau pemutusan ikatan cabang α-1,6 amilopektin
(debranching) atau kombinasi keduanya yang dapat menghasilkan amilosa rantai pendek. Hingga saat ini belum ada laporan yang menyebutkan pengaruh hidrolisis
parsial dengan asam, debranching, siklus autoclaving-cooling dan kombinasinya
terhadap peningkatan kadar RS3 dari pati garut.
Berdasarkan penjelasan di atas, maka diperlukan penelitian untuk dapat meningkatkan kadar pati resisten (RS3) dari pati garut dengan cara proses
pemanasan suhu tinggi dan pendinginan secara berulang (siklus
autoclaving-cooling), proses hidrolisis asam (lintnerisasi) dan pemutusan ikatan cabang
amilopektin secara enzimatis (debranching), atau kombinasinya. Kondisi proses
untuk tiap perlakuan modifikasi di atas juga perlu ditentukan agar peningkatan RS3 dapat maksimal. Pengamatan terhadap perubahan struktur dan kristalisasi pada pati garut yang telah mengalami proses modifikasi tersebut juga diperlukan untuk mengetahui mekanisme perubahan struktur pati yang menjadikannya lebih resisten.
4 1.2. Perumusan Masalah
Pati garut berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku untuk menghasil-kan pati resisten. Secara alami sebagaimana sumber pati lainnya, pati garut memiliki kadar pati resisten yang rendah. Salah satu cara untuk meningkatkan pati resisten adalah dengan proses retrogradasi pati yang dapat menghasilkan pati resisten tipe III (RS3). Retrogradasi pati dapat dilakukan dengan cara pemanasan
pada suhu tinggi (autoclaving) yang dilanjutkan dengan proses pendinginan
(cooling) secara berulang-ulang. Pati lebih mudah mengalami retrogradasi dalam bentuk molekul amilosa rantai pendek dengan derajat polimerasi (DP) berkisar 10-35. Semakin banyak jumlah fraksi amilosa rantai pendek maka semakin besar peluang terbentuknya pati yang teretrogradasi.
Jumlah fraksi amilosa rantai pendek dapat ditingkatkan dengan cara meng-hidrolisis secara parsial ikatan glikosidik pada rantai molekul amilosa dan amilo-pektin, baik dengan hidrolisis asam maupun secara enzimatis. Proses hidrolisis asam secara parsial dapat menyerang bagian amorf dari granula pati yang dapat menghasilkan amilosa rantai pendek. Hidrolisis secara enzimatis dapat dilakukan
secara spesifik dengan memotong ikatan glikosidik pada titik percabangan α-1,6
dari molekul amilopektin (debranching), yaitu dengan menggunakan enzim
pullu-lanase. Hasil hidrolisis secara enzimatis ini pun dapat menghasilkan amilosa rantai pendek. Dengan adanya kombinasi hidrolisis asam atau secara enzimatis dan autoclaving-cooling, diharapkan jumlah fraksi amilosa rantai pendek bertambah sehingga jumlah pati yang mengalami retrogradasi dapat meningkat, dan sebagai akibatnya terjadi peningkatan kadar RS3.