PATI ALAMI
Pati adalah salah suatu bahan penyusunan yang paling banyak dan luas terdapat di alam,sebagai karbohidrat cadangan pangan pada tanaman.
Sebagian besar pati di simpan dalam akar,umbi,akar,biji buah dan umbi lapis.simpan cadangan tersebut berada dalam bentuk granula-granula berukuran lebih besar,disebut dengan pati cadangan.
Pati adalah salah satu hodrokoloid yang di gunakan oleh industry pangan sebagai pengental ataupun pembentukan gel.Hidrokoloid lainya meliputi gum,pectin,gelatin selulosa agar,keraganan alginate dan lain-lain. Di samping peran tersebut diatas,banyak pati di gunakan untuk pengikat lemak dan pembantu pembentukan emulsi.
A.STRUKTUR PATI
Pati alami polimer karbohidrat yang di susun dalam tanaman melalui pengikatan kimiawi dari ratusan hingaa ribuan satuan-satuan glukosa,untuk molekul yang berantai panjang.Satuan dasar pati adalah anhidroglukosa,atau lebih tepatnya dinamakan a-D-anhidroglukopiranosa,karena pengikatanya satuan glukosa satu sama lain berakibat kehilangan satu molekul air yang semula terikat dalam bentuk gugus hidroksil.
Amilopektin umumnya merupakan penyusun utama kebanyakan granula pati(Howling, 1947). Fraksi amilosa dalam granula pati pada umumnya berkisar 22-26%, sedangkan amilopektin antara 74-78%.
Kandungan amilosanpada pati ubi kayu sekitar 18%,pada pati gandum sekitar 25%,pada pati jagung sekitar 26%,pada pati ubi jalar sekitar 20% dan pada pati sorgum sekitar 27%(Whistler dan Smart,1953.)
Perbedaan sifat-sifat amilosa dan amilopektin mengenai reaksi dengan iodine, krisnalitas ,kelarutan dalam air, dan kemantapan dalam larutan banyak air dpt dilihat pada Tabel perbandingan berat amilosa dan amilopektin yang terkandung dalam granula pati dengan demikian menentukan sifat-sifat granula yang bersangkutan
Perbedaan sifat – sifat amilosa dan amilopektin
Sifat - Sifat Amilosa Amilopektin Reaksi dengan Iodin Biru kelam Merah Ungu Berat molekul 250.000 1.000.000 Analisis sinar-X Kristalinitas tinggi Amorf Kelarutan dalam air Larut Tak larut Kemantapan dalam larutan
dalam air
Retrogradasi Mantap
Macam-macam bentuk granula pati umumnya adalah bulat,lomjong (bulat telur),ataupun bersegi banyak(Kerr,1950; Yoslyn, 1970). Ciri-ciri yang lain adalah bentuk dan ukuran granula,letak hilum,keberadaan atau ketiadaan striasi yang mungkin sebagian atau seluruh nya melingkari hium, dan ketampakan granula jika di amati dengan sinar tropolar yaitu tampak terdapat bagian gelap berbentuk seperti silang (birefrigensi).
Macam – macam bentuk granula pati umumnya adalah bulat, lonjong, ataupun bersegi banyak. Ukuran granula pati umumnya berkisar antara 1 mikron sampai 100 mikron. Granula pati komersial berukuran terkecil ialah granula pati beras, yaitu sekitar 3 – 8 µm. Granula pati beras berbentuk segi banyak, dengan berkecenderungan membentuk kelompok – kelompok. Granula pati tapioka berbentuk bulat dan bulat seperti terpotong pada salah satu sisi membentuk seperti drum ketel. Ukuran granula pati tapioka sekitar 4 – 5 µm, banyak granula – granula menunjukkan keberadaan hilum di bagian tengahnya. Granula pati jagung adalah membulat dan bersegi banyak, ukurannya antara 3 – 26 µm, hilum pada granula terletak di tengah. Pati jagung komersial berwarna biru bila diberi Iodin, karena kandungan amilosanya yang tinggi, sedangkan pati varietas ketan menjadi berwarna kemerahan karena kandungan amilopektin yang tinggi. Granula pati gandum tampak pipih, bulat, dan lonjong, dengan kecenderungan mengelompok menjadi dua macam ukuran, yaitu yang kecil berukuran 2 – 10 µm, dan yang besar antara 20 – 35 µm. Granula pati kentang adalah yang terbesar ukurannya di antara pati – pati komersial, yaitu antara 5 – 100 µm. Bentuknya kentang adalah bulat telur, granulanya mempunyai hilum terletak di dekat ujung. Granula ini juga menunjukkan keberadaan striasi.
Molekul – molekul pada granula pati berbentuk bangunan dengan susunan sebagai berikut : a. Susunan molekul – molekul amilosa teratur dengan arah jari – jari.
b. Daerah amorf terdiri atas amilopektin.
Daerah kompak (kristalin) tersusun atas molekul – molekul amilosa
B.GELATINISASI
Sebagian tersebar penggunaan pati adalah berkaitan dengan lingkungan yang banyak mengandung.Salah satu fungsi pati,terutama pada olahan pangan .adlah dlam pengendalian sifat – sifat tekstur dan reologi.Ciri- cirri utama pati yang menetukan fungsi ini adalah gelatinisasi dan retrogradasi.
Cara – cara lain untuk menentukan tingkatan gelatinisasi pati ialah dengan mengukur kemampuan pengikatan air, differential scanning calori-metry, amilografi dapat juga digunakan untuk penentuan suhu tersebut.Tingkatan gelatinisasi dapat ditentukan menggunakan enzim, berdasar kenyataan bahwa makin tinggi tingkat gelatinisasi, pati mudah dicerna oleh enzim.
Perubahan yang paling mudah diamati selama pemanasan suspensi pati adalah kenaikan kejernihan dan kekentalan suspensi pati. Pada pemanasan berlanjut, kekentalan pasta berangsur – angsur meningkat, karena penggelembungan granula lebih lanjut. Kenaikan kekentalan ini akhirnya mencapai puncak. Kemudian selanjutnya kekentalan turun pada saat terjadi kerusakan granula yang terjadi karena pengadukan. Akhirnya kesetimbangan dicapi antara granula – granula pati utuh dengan potongan – potongan granula pati yang tersebar berupa koloid. Granula – granula pati gandum yang sudah mengalami gelatinisasi, tampak kempes karena sebagian besar penyusun terutama amilosa telah lepas keluar.
Konsentrasi pati yang dimasak mempengaruhi perilaku granula pati selama pemasakan, khususnya pada kemampuan penggelumbungan granula. Konsentrasi kritis adalah berat pati yang dapat menyerap air 100 ml seluruhnya setelah pemasakan hingga terjadi penggelembungan granula pati terbesar. Jika konsentrasi granula pati lebih besar daripada nilai konsentrasi kritis, granula – granula pati dapat membentuk fase yang berkesinambungan yang terdiri atas granula – granula pati yang sudah menggelembung dan semua air yang tersedia
terperangkap. Konsentrasi granula pati yang kurang dari nilai konsentrasi kritis, mengakibatkan terdapat air bebas dan pemisahan fase granula menggelembung dari larutan. Penggelembungan lebih lanjut berakibat molekul – molekul pati menjadi memisah dari jaringan ikatan mula – mula dan menyebar ke seluruh medium.
C.RETROGRADASI
Pada pendinginan, kejernihan pati menurun dan kekentelan meningkat.Jika campuran pati kental di aduk selama pendinginan, gaya tarik antara molekul-molekul pati di biarkan tanpa pengadukan, ikatan inter-molekuler terbentuk antara granula-granula pati dan potongan-potongan granula pati, yang mengakibatkan sol pati terbentuk, Gel tersebut tampak buram dan sifatnya tegar.
Retrogradasi berakibat terbentuk gel yang tegar. Beberapa jenis olahan pangan dikehendaki teksturnya yang kenyal dan tegar. Sifat ini dapat diperoleh dengan menggunakan bahan dasar berpati yang banyak mengandung amilosa. Laju retrogradasi dipengaruhi oleh suhu, ukuran, bentuk, dan kepekatan molekul – molekul pati oleh keberadaan bahan lain. Retrogradasi juga digunakan sebagai penentu tekstur dan reologi. Retrogradasi ini menyebabkan pengerutan dan sineresis gel pati, jika dibiarkan lama dan pengaruhnya makin besar jika pangan dibekukan dan kemudian dilelehkan.
D.PATI DAN PENYUSUNAN PANGAN LAINYA
Pangan olahan terdri dari atas gabungan campuran beebagai jenis penyusunan. Interaksi antara pati dengan penyusunan pangan lainya adalah menarik perhatian paara peneliti, karena berkaitan dengan sifat-sifat fungsional karbohidrat nabati tersebut.penyusunan pangan selain pati, seperti gula,asam,basa,lipida dan garam dapat mempengaruhi prilakuk geletinisasi dan retrogradasi pati, maupun sifat-sifat fisik pasta dan gelnya.
1. Interaksi Pati dengan Pemanis
Interaksi antara pati dengan bahan pemanis dapat dinyatakan kedalam dua hal : - Karbohidrat, khususnya sukrosa untuk menghambat gelatinisasi
- Keberadaan pati dapat merubah pola kemanisan.
Gula pada umumnya memperlambat gelatinisasi pati, karena gula menyerap air. Suhu gelatinisasi pati dipengaruhi oleh jenis dan konsentrasi gula yang dicampurkan. Makin tinggi konsentrasi gula dalam suspensi pati dalam air, suhu gelatinisasi makin tinggi. Pada umumnya pemanis karbohidrat meningkatkan suhu gelatinisasi pati, dengan urutan kemampuan meningkatkan sebagai berikut : sukrosa > glukosa > fruktosa. Gula – gula mempunyai pengaruh pada gelatinisasi dan pada pengurangan kekentalan pasta pati. Sakarida – sakarida yang banyak mengandung gugus hidroksil tersebut cenderung memantapkan gel pati dan mengurangi kecenderungan untuk retrogradasi.
2. Pengaruh pH
Kisaran pH pati umumnya antara 5,0 – 7,0. Pemasakan pada pH 5,0 atau kurang dari 7,0 atau diatas pH 7,0 cenderung merendahkan suhu gelatinisasi dan mempercepat tata cara pemasakan keseluruhannya. Pada pH yang sangat asam, hidrolisis ikatan – ikatan glukosidik dapat terjadi, dengan akibat menurunkan kekentalan gel. Pengaruh asam terhadap perilaku pati selama gelatinisasi menjadi berkurang karena keberadaan gula dengan konsentrasi tinggi. Penambahan gula sukrosa dengan konsentrasi tinggi mengurangi kecenderungan menggelembung dan juga menghambat hidrolisis. Penyebab terjadi suspense yang tidak kental se3telah pemanasan adalah mungkin karena pencegahan penggelembungan pati karena pemasakan yang kurang, bukannya lewat masak yang berakibat hidrolisis.
3. Pengaruh Lipida
Faktor yang mempengaruhi tingkat penggelembungan granula pati dan sifat gel pati: - Keadaan alami granula pati
- Keadaan atau suasana lingkungan pembentukan gel - Keberadaan bahan tambahan
Lemak tidak jenuh yang bersifat cair sampai lemak padat yang mudah retak pada suhu kamar memunyai pengaruh yang sama, yaitu menurunkan kekentalan pasta pati, pada pemanasan granula pati dalam air. Lemak yang memisah dapat mencegah pembetukan struktur gel yang homogen.
Alasan penambahan monogliserida pada pengolahan pangan yang mengandung pati ialah karena dapat terjadi interaksi antara monogliserida dengan amilosa. Monogliserida dapat membentuk kompleks dengan amilosa dengan akibat mengurangi kecenderungan amilosa melepas keluar dari granula pati. Peristiwa ini menunjukkan bahwa penambahan monogliserida dapat memantapkan amilosa pati dan mengurangi kecenderungan untuk menggabung dan retrogradasi. Jadi, dengan demikian penambahan monogliserida dapat membantu pembentukan gel, dengan tekstur yang lebih baik, mengurangi kelekatan sdan mencegah pengerasan roti dan olahan panggangan lainnya sehingga lebih tahan lama. Penghambatan penggelembungan granula pati oleh minyak atau lemak mungkin disebabkan oleh pembentukan lapisan minyak atau lemak disekeliling granula pati yang kemudian menghambat penyusupan air ke dalam granula pati.
4. Pengaruh Garam
Kisaran suhu gelatinisasi dipengaruhi oleh keberadaan garam sederhana. Pengaruh yang paling umum adalah menaikan suhu gelatinisasi, disbanding terhadap gelatinisasi dalam air murni berlebihan. Meskipun umumnya garam diketahui dapt menhambat gelatinisasi granula pati, garam dapur pada kadar 2,5% menaikan puncak viskositas pati jagung dan pati gandum. Natrium asetat pada konsentrasi rendah sedikit menaikan suhu gelatinisasi pada halnya garam dapur, tetapi jika konsentrasi garam dinaikan lebih lanjut, suhu gelatinisasi menjadi lebih rendah.
