Pengembangan Proses and Produk berbasis

(1)

( Pengembangan Proses &

Produk berbasis Pati)

(2)

Isi Materi :

1.

Komoditas Sumber Pati

2.

Komponen Penyusun Pati

3.

Sifat Fisiko-kimia

4.

Gelatinisasi,

Pasting

& Retrogradasi

5.

Modifikasi Pati

(3)

Sifat –sifat Pati

Sifat Kimiawi

Æ

Komposisi Kimia :

* Komponen mayor : amilosa & amilopektin

* Komponen minor

Struktur Granula

Æ

Bentuk, dan ukuran

Sifat Fisiko-kimia

Æ

Gelatinisasi, pasting, retrogradasi

(4)

Sifat Molekul Pati

Amilosa Amilopektin

Tipe Ikatan α-1,4

linear

α-1,4 dan α-1,6 bercabang

Bobot Molekul 100 ribu - 1 juta 1 juta – 10 Juta

Derajat Polimerisasi ~103 ₁₀4_-105 Panjang rantai rata2 ~103 _20-25

Sifat Film yang terbentuk Kuat (

strong

) Lemah (

weak

)

Formasi Gel Kaku (firm) Tidak terbentuk gel - lunak

Pewarnaan dengan iodin Biru Coklat

(5)

Amilosa

n

Reducing end Unit D-glukopiranosa

Reducing end

n

n Ikatan α-1,4 glikosidik

Model Heliks Model Rantai

Lurus _{6 unit glukosa}

(6)

n

CH₂OH

CHOH

C-O-CH₂

Starch- Lipid I nclusion Complex

Heliks Amilosa Rantai Asam Lemak

(7)

Amilopektin

Ikatan α-1,6 glikosidik

(8)

Model struktur amilopektin pada granula pati

DP rantai pendek 15 DP rantai panjang 45 Degree of Polymerization

(9)

Tipe Pati Amilosa ( % )

Amilopektin ( % )

Dent corn

25 75

Waxy corn

<1 >99

Tapioka 17 83

Kentang 20 80

High amylose corn

55-70 (>>>) 45-30 (<<<)

Gandum 25 75

Beras 19 81

Rasio Amilosa: Amilopektin Î berperan penting dalam

(10)

Granula Pati

Amylose and amylopectin do not exist free in nature, but as

components of discrete, semicrystalline aggregates called

starch granules

Tipe Pati Sumber Diameter (µm)

Bentuk

Dent (normal) corn

Serealia 5-30 Poligonal, bulat

Waxy corn

Serealia 5-30 Poligonal, bulat

High amylose corn

Serealia 5-30 Poligonal, bulat, tidak beraturan Gandum Serealia 1-45 Bulat, lenticular

Beras Serealia 1-3 Poligonal,

spherical

Kentang Umbi 5-100 Oval, spherical

(11)

Struktur Granula dengan Analisis Mikroskopik

Light Microscopy : identifikasi tipe pati, bentuk & ukuran * Polarized Light Microscopy

‘all native starch granules appear to shine while

exhibiting a dark

maltese cross

’

Î

birefringence

(indikator tingkat ordo dari granula).

* Light Microscopy with iodine staining

Informasi kandungan amilosa & amilopektin dalam pati Contoh : normal corn (25% Am) Î biru

waxy corn (100% Ap) Î coklat kemerahan Scanning Electron Microscopy

(12)

Granula pati

Î

identitas untuk setiap pati

Uji mikroskopik : bentuk, ukuran, dan sifatnya khas

(13)

Granula Wheat, Barley & Rye

Î

mempunyai dua jenis granula pati “bimodal distribution”

A : Granula besar, oval, lenticular, 35 µm B : Granula kecil, spherical, 3 µm

Barley : bentuk oval, terbentuk 15 hari dari penyerbukan

(14)

Microscopy Structure of Starch Granule

Scanning Electron Microscopy Light microscopy

(15)

(16)

(17)

Pengaruh Perlakuan Fisik terhadap Struktur Granula Pati

Damaged Starch

- Lebih higroskopis dari pati alami.

- Lebih mudah dihidrolisis oleh α -amilase

(18)

(19)

(20)

Komponen Minor dalam Granula Pati

Tipe pati Protein ( % )

Lipid ( % )

Dent corn

0.35 0.80

Waxy corn

0.25 0.20

Gandum 0.4 0.90

Kentang 0.1 0.1

Tapioka 0.1 0.1

Komponen Minor (1) Protein

(2) Lipid

(3) Air (+ 12%)

(4) Abu (mineral & Garam) (0.5%)

Meskipun jumlah minor

tapi berpengaruh besar pada -Profil Flavor

(21)

Komponen Minor dalam Pati

Lipid

Bentuk

: Polar Lipid (Lipofosfatidil kolin)

Ekstraksi Lipid

Æ

sangat sulit pati harus digelatinisasi

(kombinasi air dan panas),

pelarut terbaik n-propanol-air (3:1)

I nternal Lipid

: bentuk kompleks inklusi heliks amilosa

Proporsi :

Gandum 2.5%,

Barley 3.3%,

Rye

3%, Beras 3%,

Sorgum 2.1-5.0%,

Jagung (4.5-5.5%,

germ 12%)

(22)

Protein

• Lipoprotein (lisolesitin)

• Enzim (sintesis pati, germinasi biji)

Klasifikasi Protein

berdasarkan kelarutan :

• Albumin : larut dalam air

• Globulin : tidak larut dalam air, larut dalam larutan garam

• Prolamin : larut dalam alkohol 70%

• Glutelin : larut dalam asam atau basa

(23)

Serealia Nama

Protein

Persentase

Gandum

Gluten (glutelin)

6-27%

(8-16%)

Jagung

Zein (prolamin)

8%

Sorgum

Kafirin (prolamin

9-10%

Oat

Avenin (prolamin)

10-15%

Barley

Hordenin (glutelin)

~ 3%

Beras

Oryzenin (glutelin)

12%

(24)

Cadangan Protein dalam serealia : prolamin &

glutelin

Protein aktif (enzim) : albumin dan globulin

Kebanyakan protein pada serealia

Î

kekurangan asam amino lysine

Protein pada gandum

Æ

protein fungsional

- Tidak mempunyai aktivitas enzim

- Dapat membentuk adonan yang dapat

mempertahankan gas dan membentuk

produk yang lembut

Protein pada jagung

Æ

sangat bervariasi

Kultivar

high lysine mutant

Å pakan

Jagung

Æ

tinggi kandungan leucine

Æ

penyebab

pelagra (Penyakit defisiensi vitamin B)

(25)

Komponen Minor dalam Pati….

Vitamin, mineral, enzim & pigment

Pigments

Barley : cyanidin Jagung : karotenoid

Beras : anthocyanin (beras merah & ketan hitam) Sorghum & millet : tannin

Gandum : xanthofil & xanthofil ester

Enzim

: amilase, protease, lipase, lipoksigenase & phytase Barley : amylase, tripsin inhibitor