Pengujian Derajat Osmolalitas Maltodekstrin DP 3-9

4.8. l Karakterisasi Kimia

4.8.2.3 Pengujian Derajat Osmolalitas Maltodekstrin DP 3-9

Pengujian derajat osmolalitas maltodekstrin DP 3-9 dilakukan secara tidak langsung melalui penentuan berat molekul rata-rata pada produk dengan menggunakan glukosa dan maltodekstrin komersil sebagai pembandmg. Berat molekul rata-rata pada produk maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil dipe~oleh melalui pengarnatan penurunan titik beku melalui pengujian produk dengan nilai molalitas yang sebelumnya telah diketahui. Hasil penentuan berat molekul rata- rata produk maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil berdasarkan karalrteristik penurunan titik beku, disajikan pada Tabel 19.

Tabel 19. Hasil penentuan berat molekul rata-rata produk maltodekstrin DP 3-9 (maltodekstrin hasil penelitian) dan maltodekstrin komersil

Perlakuan

I I I I 1

*

diperoleh dari hasil rata-rata dua ulangan Maltodekstrin DP 3-9

Berdasarkan hasil penentuan berat molekul rata-rata produk maltodekstrin DP 3-9 thn maltodekstrin komersil (Tabel 19), maka selanjutnya dapat ditentukan nilai osmolalitas produk dengan menggunakan basis 1 mol glukosa (BM 180) sebagai stantlar. Hasil penentuan nilai osmolalitas maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil dapat dilihat pada Tabel 20

Berdasarkan hasil penentuan nilai osmolalitas produk pada Tabel 20, maka dapat disimpulkan bahwa maltodekstrin DP 3-9 memiliki nilai osmolalitas yang lebih besar dibandingkan maltodekstrin komersil, tetapi memiliki nilai osmolalitas yang lebih kecil dibandingkan glukosa.

Tabel 20. Hasil penentuan nilai osmolalitas produk maltodekstrin DP 3-9

(maltodekstrin hasil penelitian) dan maltodekstrin komersil dengan menggunakan basis 1 mol glukosa (BM 180) sebagai standar

Nilai osmolalitas sumber karbohidrat merupakan salah satu karakteristik

- Perlakuan

penting pada produk minuman olahraga isotonik, yang dirancang untuk memiliki nilai osmolalitas setara dengan nilai osmolalitas cairan tubuh, agar produk mudah

Berat molekul rata-rata

180 101 1 1979

disemp oleh tubuh. Nilai osmolalitas sumber karbohdrat yang tinggi, akan menyebabkan terbatasnya jumlah karbohidrat yang dapat ditambahkan pada produk,

mol produk

yang berarti juga akan membatasi jumlah kalori dan mineral yang mampu hsediakan oleh produk.

Dibandingkan glukosa, maltodekstrin DP 3-9 memiliki nilai osmolalitas lebih rend;& (5,6 kali lipat). Lebih rendahnya nilai osmolalitas maltodekstrin DP 3-9, disebabkan dominannya kandungan oligosakarida DP 3-9 (89 %) pada produk.

Oligosakarida DP 3-9, akan memiliki berat molekul yang jauh lebih besar dibaridingkan glukosa. Fenomena penurunan nilai osmolalitas tersebut juga menunjukkan bahwa penggunaan maltodekstrin DP 3-9 sebagai sumber karbohidrat pada minuman isotonik dapat 5,6 kali lipat lebih tinggi dibandingkan glukosa, sehir~gga penggunaannya akan memunglankan untuk meningkatkan kandungan kalori dan mineral pada produk.

Dibandingkan maltodektrin komersil, maltodekstrin DP 3-9 memiliki nilai osmc~lalitas yang lebih besar. Lebih tingginya nilai osmolalitas tersebut, terutarna disetlabkan karena perbedaan komposisi oligosakarida berantai panjang (DP > 9) antar kedua produk. Oligosakarida berantai panjang yang memiliki berat molekul lebih besar, akan menyebabkan lebih rendahnya nilai osmolalitas maltodekstrin komersil. Walaupun dibandingkan maltodekstrin komersil, penggunaan maltodekstrin DP 3-9 sebagai sumber karbohidrat pengganti glukosa akan menurunkan osmolalitas lebih kecil, tetapi penggunaan maltodekstrin DP 3-9 akan lebih berpotensi terutama karena karakteristik biologis dan stabilitasnya yang lebih baik.

4.8.2:.4 Pengujian Viskositas Maltodekstrin DP 3-9

Hasil penelitian menunjukkan bahwa maltodekstrin DP 3-9 memiliki nilai viskositas lebih besar dibandingkan glukosa tetapi lebih kecil dlbandngkan maltodekstrin komersil. Hasil pengujian viskositas maltodekstrin DP 3-9 dibandingkan glukosa dan maltodekstrin komersil disajikan pada Tabel 2 1.

Tabcl2 1. Hasil pengujian viskositas maltodekstrin DP 3-9 dibandingkan glukosa dan maltodekstrin komersil pada dua konsentrasi berbeda (nilai rata-rata dari dua ulangan)

Keterangan

Perlakuan yang diikuti huruf yang sarna, berarti tidak berbeda nyata (P > 0,05) pada uji t

Walaupun hasil analisis statistik dengan uji t, menunjukkan bahwa hanya perb(:daan nilai rata-rata viskositas glukosa 4 % dan maltodekstrin 5% yang berbeda

Viskositas pada konsentrasi 5% (cSt)*

1,29 (ab) 1,37 (ab) 1,42 (b) Perlakuan

Glukosa

Maltodekstrin DP 3-9 Maltodekstrin komersil

nyata, tetapi terdapat kecenderungan adanya perbedaan nilai viskositas antara ketiga perlakuan dan adanya peningkatan viskositas seiring dengan peningkatan konsentrasi

Viskositas pada konsentrasi 4% (cSt)*

122 (a) 1,29 (ab) 1,37 (ab)

larutan uji. Adanya perbedaan nilai viskositas antara ketiga perlakuan, menunjukkan bahvra perbedaan nilai viskositas terutama disebabkan oleh adanya perbedaan berat molekul. Semalun tinggi bobot molekul rata-rata suatu senyawa, maka cenderung akan semahn tinggi nilai viskositasnya.

Lebih tingginya nilai viskositas maltodekstrin hasil penelitian dbandngkan glukosa, yang akan terus meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi, menunjukkan bahwa viskositas tersebut hams dijadikan salah satu pertimbangan utarrla pada penggunaan maltodekstrin DP 3-9 sebagai surnber karbohidrat pengganti glukosa.

4.8.2:.5 Pengujian Tingkat Kemanisan Maltodekstrin DP 3-9

Pengujian tingkat kemanisan maltodekstrin DP 3-9 (maltodekstrin hasil penelitian) dilakukan secara organoleptik, dengan menggunakan glukosa dan maltodekstrin komersil sebagai pembanhng. Pengujian perlakuan maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil dilakukan pada konsentrasi yang berbeda dibandingkan glukosa karena kedua perlakuan memiliki nilai ambang batas terdelteksinya kemanisan pada konsentrasi yang relatif jauh lebih tinggi. Rekapitulasi hasil pengujian tingkat kemanisan (Tabel 22), menunjukkan bahwa glukosa memililu tingk.at kemanisan setara dengan sukrosa 2% pada konsentrasi 3,25 hingga 3,50 %.

Hasil pengujian juga menunjukkan bahwa perlakuan maltodekstrin hasil penelitian dan maltodekstrin komersil memiliki tingkat kemanisan yang relatif sama yaitu antara 27,50 hingga 32,50 %.

Tidak berbedanya tingkat kemanisan antara perlakuan maltodekstrin hasil penelitian dan maltodekstrin komersil, menunjukkan bahwa tingkat kemanisan lebih disetlabkan oleh kandungan senyawa sakarida berantai pendek (glukosa dan maltosa).

Hal ini sesuai dengan pendapat Kearsley and Dziedzic (1995), bahwa kandungan senyitwa sakarida berantai pendek merupakan komponen paling dominan penentu

tinglcat kemanisan suatu campuran hasil ludrolisis. Seperti diketahui bahwa maltodekstrin hasil penelitian dan maltodekstrin komersil memiliki perbedaan kanclungan sakarida DP 1-2 yang tidak terlalu besar (10 % dan 16 %). Bervariasinya persepsi panelis terhadap tingkat kemanisan maltodekstrin hasil penelitian dan maltodekstrin komersil , diduga karena konsentrasinya yangl tinggi dan rasa manis yang ditimbulkan memiliki karakteristik yang berbeda dibandingkan glukosa dan

Tabel 22. Rekapitulasi penilaian 20 panelis terhadap tingkat kemanisan glukosa, maltodekstrin DP 3-9 (maltodekstrin hasil penelitian) dan maltodekstrin komersil pada berbagai konsentrasi dengan menggunakan lamtan sukrosa 2% sebagai standar

Dengan menggunakan sukrosa sebagai standar tingkat kemanisan, hasil Jumlah panelis yang

menyatakan sarna

maltodekstrin kc~mersil

pengujian menunjukkan glukosa memiliki tingkat kemanisan 57,OO-6 1,00 sedangkan 7

maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil memiliki tingkat kemanisan antara 6,15 hingga 7,20 (Tabel 23). Fenomena tersebut menunjukkan bahwa dengan tingkat pena,mbahan yang sama, maltodekstrin hasil penelitian akan memiliki tingkat kemanisan kurang lebih sepuluh kali lebih rendah dibandingkan gluhrosa.

Tabel 23. Perbedaan tingkat kemanisan relatif, maltodekstrin DP 3-9 dibandingkan dengan maltodekstrin komersil dan glukosa, dengan menggunakan tingkat kemanisan sukrosa (100) sebagai standar

(

Maltodekstrin DP 3-9 (maltodekstrin

1

6,15

-

7,20

I

r

^Perlakuan Tingkat kemanisan relatif

4.8.3; Karakterisasi Biologis

Pengamatan karakteristik biologis maltodekstrin hasil penelitian, dilakukan dala~n bentuk pengukuran laju absorpsi produk oleh tikus percobaan (metode in vivo) dibaiidingkan dengan larutan glukosa dan maltodekstrin komersil. Pola laju absorpsi produk pada tikus percobaan dikarakterisasi berdasarkan pola perubahan kadar gluk~ssa darah pada menit tertentu setelah pemberian larutan. Modifikasi metode dilakukan berdasarkan metode Heine et al. (2000), yang menggambarkan pola perulmhan kadar gula darah pada menit tertentu setelah larutan glukosa diinjeksikan pada hewan percobaan (mencit) yang telah dipuasakan selama kurmg lebih 17 jam.

Agar hasil pengujian dapat secara representatif menggambarkan pola laju absorpsi prodluk oleh tubuh maka dilakukan beberapa modifikasi penting pada metode

hs~sil penelitian)

Maltodekstrin komersil

I-

^6,15

^-

^7,20

pengujian. Modifikasi utama yang dilakukan pada metode pengujian adalah metode pemberian l a t a n dan lama tikus dipuasakan hlngga siap dlberikan perlakuan

Pada kegiatan penelitian, pemberian lamtan tidak dilakukan dengan cara injel~si, tetapi dengan cara pemberian secara oral (metode cekok). Alasan utarna dilakukan modifikasi didasarkan pada pertimbangan teoritis bahwa larutan maltodekstrin hasil penelitian dan maltodekstrin komersil memerlukan proses metribolisrne lebih lanjut sebelwn dapat diserap oleh darah dalam bentuk glukosa.

Modifikasi utarna lainnya dilakukan terhadap lama tikus dipuasakan hngga siap diamati responnya terhadap perlakuan. Pada kegiatan penelitian, lama tikus dipuasakan ditambah menjaQ 24 jam. Modifikasi dilakukan berdasarkan hasil penelitian pendahuluan yang menunjukkan bahwa respon tikus terhadap perlakuan relatif lebih mudah Qdeteksi pada kadar glukosa darah normal batas minimal.

Berdasarkan standar kadar glukosa darah normal pada manusia yaitu sebesar 80-100 mg per 100 ml darah (80-100 mgldl), maka perlakuan puasa 17 jam dan 28 jam kura~ng sesuai digunakan untuk menggambarkan pola laju absorpsi produk oleh tubuli. Secara lengkap, kondisi perubahan kadar glukosa darah tikus &bat perlakuan puas13 disajikan pada Tabel 24.

Berdasarkan Tabel 24, dapat dilihat bahwa tikus yang diberi perlakuan puasa hingga 17 jam masih memiliki kadar gula darah di atas normal. Kondisi seperti ini dianggap akan kurang representatif untuk menggambarkan laju absorpsi penyerapan prod& oleh tikus percobaan. Dikhawatirkan mekanisme metabolisme oligosakarida akan menjadi relatif lebih lambat, mengingat masukan glukosa dari luar, terlebih dalarn bentuk kompleks (oligosakarida) belum terlalu diperlukan oleh tubuh untuk

menjaga kadar gula darah dalam kondisi normal. Kondisi seperti ini dapat diistilahkan sebagai upaya untuk meminimalisasi kesalahan negatif (nilai pengamatan lebili rendah dari kondisi sebenarnya).

Tabel 24. Kondisi kadar glukosa darah Tikus Sprague Dawley jantan berurnur 2.5 bulan, tanpa dan dengan perlakuan puasa

*

Surnber : Setianingrat (1989) Kondisi

Tanpa puasa

Puasa 17 jam Puasa 24 jam Puasa 28 jam

Tikus yang dipuasakan hingga 28 jam ternyata akan memiliki kadar glukosa darah 1 bawah normal, walaupun belum mendekati kondisi hipaglikemia (kurang dari 60 mg/dl). Kondisi demikian juga dikhawatirkan akan kurang representatif, kareina dikhawatirkan selain masukan glukosa dari luar tubuh, tikus juga akan merr~etabolisme cadangan energi dalam bentuk lain (misalnya dalam bentuk cadangan glikc~gen) untuk menjaga kadar gula darah dalam kondisi normal. Kondisi seperti ini dapat diistilahkan sebagai upaya untuk meminimalisasi kesalahan positif (nilai pengamatan lebih tinggi dari kondisi sebenarnya).

Hasil penelitian mengenai pola perubahan kadar glukosa darah sebagai respon terhadap pemberian larutan maltodekstrin DP 3-9 dibandingkan dengan glukosa dan maltodekstrin komersil disajikan pada Gambar 17. Berdasarkan Gambar 17 dapat

Kadar glukosa darah

di atas kadar @la darah normal manusia (mendekati kondisi hiperglikemidlebih dari 160)*

di atas kadar gula darah normal manusia (80- 100)*

normal

*

di bawah kadar gula normal*

dilihat bahwa terdapat perbedaan yang nyata antara pola perubahan kadar glukosa daral~ akibat pemberian larutan maltodekstrin hasil penelitian dibandingkan dengan pemberian larutan glukosa dan maltodekstrin komersil, hingga lama pengamatan 120 mem t.

/ -+

^Glukosa ^> kltodekstrin DP 3-9 -

-

Maitodektrin komersil

1

Waktu setelah pemberian larutan (menit)

Gambar 17. Pola perubahan kadar glukosa darah tikus Sprague Dawley jantan berurnur 2.5 bulan, sebagai respon terhadap pmberian larutan maltodekstrin DP 3-9 (maltodekstrin hasil penelitian) dibandingkan dengan glukosa dan maltodekstrin komersil (dosis pemberian larutan 0,3 g /kg berat badan, lama puasa 24 jam)

Pada Gambar 17 dapat dilihat bahwa sejak dari lima menit waktu pemberian larutim, telah terjadi peningkatan kadar glukosa darah pada semua perlakuan. Pada perlakuan glukosa, peningkatan tersebut akan terus terjadi hingga menit ke-30, sedangkan pada perlakuan maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil penirigkatan tersebut hanya akan terjad hingga menit ke-15.

Terjadrnya peningkatan kadar glukosa darah pada perlakuan maltodekstrin DP 3-9 tlan maltodekstrin komersil sejak menit ke-5 waktu pemberian, diduga kuat

berlraitan dengan adanya kandungan gula-gula sederhana pada ke dua perlakuan (berupa glukosa dan maltosa) yang bersifat relatif mudah diserap oleh tubuh. Hal tersebut didukung oleh data karakteristik kandungan sakarida maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil (Tabel 15).

Terjadinya penurunan kadar glukosa darah mulai dari menit ke-15 pada kedua perlakuan, dduga karena kandungan gula-gula sederhana tersebut telah mulai menipis, dan tikus mulai mencerna karbohidrat dalam bentuk lain yang lebih kornpleks (oligosakarida). Karbohdrat dalam bentuk kompleks (oligosakarida) akan tercerna oleh tubuh dalam waktu yang relatif lambat &ban&ngkan karbohidrat dalam bentuk sederhana (glukosa dan maltosa). Fenomena tersebut didukung oleh data pengamatan pada perlakuan glukosa (kandungan senyawa sederhana dalam bentuk glukosa lebih tinggi), &mana kadar glukosa akan terus naik dengan proporsi yang lebill tinggi dibandingkan perlakuan maltodekstrin DP 3-9 dan maltodekstrin komersil. Adanya kecenderungan penurunan kadar glukosa darah sejak menit ke-30 padzt perlakuan glukosa, menunjukkan bahwa keseluruhan larutan yang diberikan telah terserap oleh tubuh.

Berdasarkan pola perubahan kadar glukosa tersebut, maka &pat disimpulkan bahwa dibandingkan dengan perlakuan maltodekstrin DP 3-9 maka perlakuan glukosa akan terabsorpsi oleh tubuh dalam waktu yang relatif lebih singkat (kurang dari 30 menit).

Pada perlakuan maltodekstrin DP 3-9 dan perlakuan maltotdekstrin komersil setelah adanya kecenderungan penurunan, maka terjadi fenomena peningkatan kemljali kadar glukosa darah. Walaupun demikian, terdapat perbedaan pola

kecenderungan peningkatan antara kedua perlakuan. Pada perlakuan maltodekstrin komlersil peningkatan kadar glukosa darah baru akan terjaQ pada menit ke 60 dan terus menunjukkan kecenderungan peningkatan hingga menit ke-120, sedangkan pada perlsikuan maltodekstrin DP 3-9 peningkatan telah mulai te rjadi sejak menit ke 30 dan mula~i menunjukkan kecenderungan menurun sejak menit ke-60.

Fenomena tersebut menunjukkan bahwa dibandingkan maltodekstrin komersil makii maltodekstrin DP 3-9 akan terabsorsi oleh tubuh relatif lebih cepat. Lebih cepatnya laju absorpsi pada perlakuan maltodekstrin DP 3-9, sangat berkaitan dengan kandungan oligosakarida berantai panjang yang lebih rendah serta kandungan oligclsakarida berantai moderat (DP 3-9) yang lebih tinggi (Tabel 15). Oligosakarida berantai panjang (DP > 9), &duga akan sulit terabsorpsi oleh tubuh. Karbohidrat dalarn bentuk oligosakarida, akan diuraikan terlebih dahulu menjadi gula-gula sederhana pada fase brush border agar dapat diserap oleh tubuh (Muchtadi, 1998).

Kesi~npulan tersebut didukung pula oleh fenomena peningkatan kadar glukosa darah pada perlakuan maltodekstrin DP 3-9 yang meningkat dengan proprsi relatif lebih tinggi dibandingkan perlakuan maltodekstrin komersil hingga waktu pengamatan pada menit ke-60.

Berdasarkan pola perubahan kadar glukosa darah tersebut, maka dapat disin~pulkan bahwa urutan laju absorpsi antara ketiga perlakuan mulai dari yang tercepat hingga terlambat adalah glukosa > maltodekstrin DP 3-9 (rnaltodekstrin hasil penel itian) > maltodekstrin komersil. Perbedaan karakteristik laju absorpsi antara ketiga perlakuan dirangkum secara detil pada Tabel 25.

Tabel 25. Karakteristik laju absorpsi maltodekstrin DP 3-9 dibandingkan dengan glukosa dan maltodekstrin komersil

I

^Perlakuan

I

Karakteristik laju absorpsi

I

Glukosa

Maltodekstrin DP 3-9 (maltodekstrin hasil penelitian)

(lebih lakbat dibanlngkam glukosa dan maltodekstrin DP 3-9). Produk tetap Terabsorpsi oleh tubuh secara cepat (kurang dari 30 menit).

Terabsorpsi oleh tubuh secara moderat (lebih lambat lbandingkan glukosa tetapi lebih cepat dibandingkan maltodekstrin komersil). Waktu optimal laju absorpsi

maltodekstrin komersil

menunjukkan indikasi terabsorpsi oleh tubuh hingga lebih dari menit ke-120.

hingga menit ke-60.

Terabsorpsi oleh tubuh secara larnbat

Dalam dokumen Pati gandum yang digunakan pada kegiatan penelitian, diperoleh melalui. proses ekstraksi dengan menghilangkan sebanyak munglun komponen protein dan (Halaman 28-40)