REPUBLIK INDONESIA
KEMENTERIAN HUKUM DAN HAK ASASI MANUSIA
SERTIFIKAT PATEN
Menteri Hukum
dan
Hak Asasi Manusiaatas
nama Negara Republik lndonesia berdasarkan Undang-Undang Nomor 13 Tahun 2016 tentang Paten, memberikan hak atas Paten kepada:Nama dan Alamat Pemegang Paten
Untuk lnvensi
dengan :
PROSES PRODUKSI PATI KIMPUL TERMODIFIKASI HMT Judullnventor
Tanggal Penerimaan Nomor Paten
Tanggal Pemberian
:
UNIVERSITAS UDAYANAJl. Raya Kampus UNUD, Bukit Jimbaran, Badung, Bali 803611
:
Dr. lr. I Nengah Kencana Putra, MS I Putu Suparthana,S.P., M.Agr.,Ph.D Ni Wayan Wisaniyasa, S.TP., MP A. A. lstri Sri Wiadnyani, S.TP.,M.Sc:
15 Desember 2016:
1DP000067785: 28 Februari2}2}
Perlindungan
Paten
untuk invensi tersebut diberikan untuk selama 20 tahun terhitung sejak Tanggal Penerimaan (Pasal 22Undang-Undang Nomor 13 Tahun 2016 tentang Paten).Sertifikat Paten ini dilampiri dengan deskripsi, klaim, abstrak dan gambar fiika ada) dari invensi yang tidak terpisahkan dari sertifikat ini.
a.n. MENTERI HUKUM DAN HAK ASASI MANUSIA
DIREKTU R JEN DERAL KEKAYAAN I NTELEKTUAL
Dr. Freddy Harris, S.H., LL.M., ACCS.
N tP. '1 966 1 '1 1 B 1 994031 001 ffi
1* qx'$
ol lI
{l rd[)
"
r!{:}!rrro[ra!
rdrJrl r]c,'q
idrj)
rrclP r
lhd!rrl riPd
P atisz
i lrtt 3
0c!i:
'llqels qrqol selrsolsr^
r{lu]our euarel 'ueqelo
u3oued }jnpord n)eq
ueLleq tEoeqos ue)jeunotp
e)jl[
'tuele lnduJll l]ed uElourpueqrp
ln66un Llrqol
l|/\H rse)i!|potxlo]
lndur]
r]Ed uel)inlunuoL!
)jrlsuo])jeley rur
'ru.tele lndu.,ll u?)i6urpueqlp l00ul] [ed
lllqal e]sed ueqrurelal
uep 'qepuor
r.1lgal C"0g nqns eped e]sed
se]rsolsr^']equel qrqel rsesrur]Elo0
g0f -
upseueLlrod nqns uep
%gt - gZ lndurrl ueqequrola)i ued
eped qeloredrp leLuudo rslnpord sasor6 'ue1e,{e6ued uep'uerncueqOued
'ueDuue0usd 'ueseueued 'lndury
11ed
ueqeqrxepl ue6uequre,(ued
'1ndLur1
ged ueqequrala)i uernleOuod
'lndLrt>1
tled uelenqued
:uedeqel rn;epu rs>lnpoldlp
tse14pouxol lndurrl r1e4 '4eq 6ue,{
leuors6unl }e}rs
llllllxau
Oue,{
pselgtpouurel lndLut>1
tled uelltseqOuaut
Inlun ly\H
lse)i1lpolxla]
1ndur1 ged rslnpord sasord
eped ueseueuod nqns
uep ueqeqrxolol rseurido
ue0uop ue]!?lraq
rur rsua^ul (Ls
: z u.Iel) qElunl
rJrun|/\
peurqv 'sJ0 uo]ed es)iu0uad :
uoled ue]lnsu0) : ]eu.rElv
uep EuieN
'cs |/\ cl dl
'rueriupernn s ulsl us
v
v
'dnl cl s 'dI
'ese,{ruesrnn ue,(en1
t11
Cl qd'JOV y! C '';'g'eueqpedng
n1n6
I
'S[\ 0l 'E]lnd euecuo) qeOue5 1 r1 '16
19t08 t lleE
'Dunpeg 'ueJequrlf lllnE 'CnNn
snduey e,(e6
11
VNVAVCN SV1ISU:AINN
ualed ueuoqoure6 :
uelnBbueyl
Oue,(
1eue1y uep euieN
ry\H lswt!100y1'lEl.l- tndy!l)
llvd lsynooud
slsoud
rsuo^ul :
Inpnl
(rs c/o/AotnTnn.]
0/1909
t0Ziic anaht?
'7-'- ,a ^'7 '---,
^ .^.
-^ ,UUl,LUqw?:u:!'-_
::
/fgzroqLue^oN :ueunun0ua6 6;.
p06ue1
(tr)
',;i
ereOa5 1e00ue1 (79) (gg)
rourol (;g) seluoud
ej?c ::
f g 0Z .raqurasoC g l,
rueeLluouad 1e00;e-
8t9809t0200d uoled ueu0q0uj.iaa : c",
00/0t
C'gtllltz 800
!:sl6l se";:
-
tvnlyt-llrNl
HYVA${:D|
1VE30N=r IYUOI)IInIO
vts=tlooHl N=lrvd
L) (v
fte) (tz)
0z0Z
lEnrqal (St) 8Z
s 98zr900oodor
(r!)
o0{8
-
(zL)
Deskripsi
PROSES PRODUKSI PATI KIMPUL TERMODIFIKASI HMT
Bidang Teknik Invensi
5
Invensi ini berhubungan dengan proses pembuatan pati kimpul termodifikasi. Lebih khusus lagi proses pembuatan pati kimpul termodifikasi tersebut menggunakan teknik Heat Moisture Treatment (HMT).
10
Latar Belakang Invensi
Kimpul (Xanthosoma sagittifolium), merupakan tanaman yang mudah tumbuh di daerah tropis maupun sub-tropis, dengan iklim lembab maupun kering, pada ketinggian tempat dengan kisaran
15
yang lebar (0 – 1300 m) di atas permukaan laut, sehingga sangat mudah tumbuh di daerah-daerah pertanian di Indonesia. Umbi kimpul kaya akan zat pati sehingga dapat diolah menjadi tepung ataupun pati. Namun demikian, sampai sejauh ini upaya pengolahan umbi kimpul baik menjadi tepung maupun pati masih belum banyak
20
dilakukan oleh kalangan industri.
Pati kimpul alami mempunyai beberapa kelemahan dalam hal pemanfaatannya sebagai bahan baku pangan olahan, seperti memiliki karakteristik profil amilografi tipe B (viskositasnya kurang stabil ketika pamanasan), viskositas pasta terlalu
25
tinggi, suhu gelatinisasi yang rendah, cepat mengalami gelatinisasi, dan kejernihan pasta yang rendah.
Kenyataan ini menunjukkan perlu adanya suatu cara untuk memperbaiki karakteristik pati kimpul alami ini agar pemanfaatannya sebagai bahan baku pangan olahan menjadi lebih
30
luas. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan
memodifikasi menggunakan teknik HMT. Dengan teknik HMT, diharapkan dapat dihasilkan pati kimpul termodifikasi yang memiliki karakteristik seperti: profil amilografi tipe C (viskositasya lebih stabil selama proses pengolahan), viskositas pasta yang rendah, suhu gelatinisasi yang tinggi,
5
tidak cepat mengalami gelatinisasi, dan kejernihan pasta yang tinggi. Pati kimpul termodifikasi HMT dapat digunakan sebagai bahan baku pada produksi berbagai jenis pangan olahan seperti salad cream, mayonnaise, saus kental, jeli, marmalade, produk konfeksioneri (permen, coklat dan lain-lain), breaded food,
10
lemon curd, pengganti gum arab dan lain-lain.
Menurut Schoch dan Maywald, 1968, Food Chemistry, halaman 339-346, berdasarkan profil gelatinisasinya, pati dapat digolongkan menjadi 4, yaitu pati tipe A, B, C dan D. Pati tipe A memiliki swelling power yang tinggi yang ditunjukkan
15
dengan adanya viskositas puncak yang tinggi serta adanya viskositas breakdown. Pati tipe B profilnya mirip dengan pati tipe A akan tetapi dengan viskositas puncak yang lebih rendah.
Pati tipe C memiliki swelling power yang terbatas, yang ditunjukkan dengan tidak adanya viskositas puncak dan
20
viskositas breakdown. Pati tipe C mempunyai stabilitas terhadap pemanasan dan pengadukan yang baik. Pati tipe D memiliki swelling power terbatas yang ditunjukkan dengan rendahnya profil viskositasnya.
Keberhasilan proses modifikasi pati menggunakan teknik HMT
25
ditentukan oleh beberapa faktor proses seperti suhu (Pukkahuta dan Varavinit, 2007, Starch-stärke, halaman 624-631), kadar air (Vermeylen et al., 2006, Carbohydrate Polymer, halaman 364- 375), pH (Collado dan Corke, 1999, Food Chemical, 339-346) dan lama waktu proses (Collado dan Corke, 1999, Food Chemical,
30
339-346).
Yoshino et al. dalam US Patent 5,362,329 dengan judul:
Process for producing heat-moisture treated starch mengklaim suatu proses produksi pati HMT dengan menggunakan sebuah bejana yang tahan tekanan dari dua sisi baik internal dan eksternal, dan dilengkapi pipa vakum dan pipa uap bertekanan. Proses
5
tersebut terdiri dari: tahap pertama, memasukkan pati ke dalam bejana dan memberikan tekanan rendah yaitu 200 Toor atau kurang;
kemudian tahap kedua, memasukkan uap panas ke dalam bejana, untuk memberikan perlakuan panas pada pati. Pada paten ini tidak diklaim kelembaban (kadar air) pati yang akan dimodifikasi
10
dan suhu pemanasan pada proses modifikasi.
Invensi ini menyediakan proses pembuatan pati kimpul termodifikasi menggunakan teknik HMT. Konsepnya adalah melalui pengaturan kelembaban pati kimpul yang akan dimodifikasi, dan pengaturan suhu pemanasan dalam proses modifikasi, akan dapat
15
menghasilkan pati kimpul termodifikasi dengan karakteristik yang baik.
Keunggulan invensi ini dibandingkan invensi sebelumnya adalah dari segi peralatannya yang lebih sederhana sehingga lebih murah dan mudah dilakukan. Invensi sebelumnya menggunakan
20
bejana tahan tekanan tinggi yang dilengkapi pipa vakum dan pipa pemasok uap panas, sedangkan pada invensi ini peralatan utamanya adalah oven elektrik konvensional yang mempunyai kapasitas pemanasan sampai 110oC.
25
Ringkasan Invensi
Invensi ini berhubungan dengan proses produksi pati kimpul termodifikasi HMT yang dilakukan dengan tahap-tahapan berikut.
Pertama-tama umbi kimpul dikupas kulitnya setebal 1 mm, dicuci
30
dengan air hingga bersih, dan diiris dengan ketebalan irisan 2
mm. Irisan ini selanjutnya direndam dalam larutan garam konsentrasi 2% selama 1 jam, kemudian dicuci dengan air bersih.
Irisan umbi kimpul yang sudah bersih dihancurkan dengan blender, ditambahkan air sebanyak 3 kali berat kimpul, kemudian diperas sehingga diperoleh filtrat. Filtrat diendapkan selama 2 jam,
5
dan cairan yang ada di bagian atas didekantasi sehingga diperoleh endapan pati. Endapan pati kembali ditambah air, diaduk dan diendapkan selama 2 jam. Cairan di bagian atas kembali didekantasi, endapan pati yang dihasilkan dikeringkan pada oven suhu 60 - 65oC sehingga diperoleh gumpalan pati
10
kering. Gumpalan pati ini dihancurkan menggunakan blender kemudian diayak dengan ayakan 80 mesh, sehingga diperoleh pati kimpul alami. Pati kimpul alami diatur kadar airnya menggunakan aquades hingga mencapai kelembaban 25 – 35%, ditempatkan dalam wadah tertutup, dan didiamkan selama 12 jam pada suhu 4 - 5oC
15
untuk penyeragaman kadar air. Pati kimpul yang sudah dilembabkan ini dimasukkan kedalam wadah tahan panas tertutup, dan dipanaskan dalam oven pada suhu 105 - 115oC selama 9 - 11 jam dengan sekali-sekali dilakukan pengadukan sehingga diperoleh pati kimpul tergelatinisasi. Pati kimpul tergelatinisasi ini
20
dikeringkan pada suhu 60 - 65C selama 4 jam, lalu dihancurkan menggunakan blender dan diayak dengan ayakan 80 mesh, sehingga akhirnya menghasilkan pati kimpul termodifikasi HMT.
Invensi ini bertujuan untuk menghasilkan pati kimpul termodifikasi HMT yang mempunyai karakteristik fisik dan
25
fungsional yang baik, seperti: profil amilografi tipe C (yang menunjukkan stabilitas viskositas selama proses pengolahan), viskositas pasta yang rendah, suhu gelatinisasi yang tinggi, tidak cepat mengalami gelatinisasi, dan kejernihan pasta yang tinggi.
30
Uraian singkat gambar
Gambar 1 adalah a. profil amilografi pati kimpul alami (tipe B) dan b. pati kimpul termodifikasi HMT (tipe C)sesuai dengan invensi ini.
5
Uraian Lengkap Invensi
Invensi ini berkaitan dengan optimasi kelembaban dan suhu pemanasan pada proses produksi pati kimpul termodifikasi
10
menggunakan teknik HMT untuk menghasilkan pati kimpul termodifikasi yang memiliki sifat fisik dan fungsional yang baik seperti profil amilografi tipe C (yang menunjukkan stabilitas viskositas selama proses pengolahan), viskositas pasta yang rendah, suhu gelatinisasi yang tinggi, tidak cepat
15
mengalami gelatinisasi, dan kejernihan pasta yang tinggi.
Pati kimpul termodifikasi HMT menurut invensi ini diproduksi melalui tahapan sebagai berikut:
a. Talas kimpul dikupas kulitnya setebal 1 mm, dicuci, dan selanjutnya diiris-iris dengan ketebalan 2 mm.
20
b. Irisan ini selanjutnya direndam dalam larutan garam dengan konsentrasi 2 % selama 1 jam, kemudian dicuci sebanyak 2 kali menggunakan air bersih.
c. Irisan unbi kimpul dihancurkan dengan blender, ditambahkan air sebanyak 3 kali berat kimpul, kemudian diperas.
25
d. Filtrat yang diperoleh diendapkan selama 2 jam, dan cairan yang ada di bagian didekantasi,sehingga diperoleh endapan pati.
e. Endapan pati yang diperoleh kembali ditambah air, diaduk, dan diendapkan selama 2 jam.
30
f. Cairan di bagian atas kembali didekantasi, lalu endapan pati yang diperoleh dikeringkan dengan oven pada suhu 60 - 65oC.
g. Gumpalan pati kering yang diperoleh dihancurkan menggunakan blender dan diayak dengan ayakan 80 mesh,
5
sehingga diperoleh pati kimpul alami.
h. Pati kimpul alami dilembabkan dengan mengatur kadar airnya menggunakan aquades hingga mencapai 25 – 35%.
i. Pati kimpul lembab didiamkan selama 12 jam pada suhu 4 - 5oC untuk menyeragamkan kadar airnya.
10
j. Pati kimpul lembab dimasukkan kedalam wadah tahan panas kemudian ditutup dan selanjutnya dipanaskan dalam dioven pada suhu 105 - 115oC selama 9 - 11 jam, dengan sekali- sekali dilakukan pengadukan, sehingga diperoleh pati kimpul tergelatinisasi.
15
k. Pati tergelatinisasi selanjutnya dikeringkan pada oven suhu 60 - 65oC selama 4 jam.
l. Pati tergelatinisasi selanjutnya dihancurkan dan diayak dengan ayakan 80 mesh, sehingga dihasilkan pati kimpul termodifikasi HMT.
20
Karakteristik pati kimpul termodifikasi HMT yang dihasilkan melalui invensi ini ditampilkan pada Tabel 1. Pati kimpul termodifikasi HMT yang dihasilkan berdasarkan invensi ini tergolong sebagai pati tipe C, berbeda dengan pati kimpul alami yang tergolong sebagai pati tipe B. Pati tipe C lebih
25
unggul dibandingkan dengan pati tipe B, karena viskositasnya lebih stabil selama pengolahan jika digunakan sebagai bahan baku produk pangan olahan. Suhu gelatinisasi pati kimpul termodifikasi (88,1oC) lebih tinggi dibandingkan pati kimpul alami (74,6oC). Waktu mulai gelatinisasi pati kimpul
30
termodifikasi (17 menit) lebih tinggi dibandingkan pati kimpul
alami (13 menit), yang menunjukkan pati kimpul termodifikasi HMT lebih lambat mengalami gelatinisasi. Viskositas pasta pada suhu 50oC pati kimpul termodifikasi (780 cp) lebih rendah dibandingkan pati kimpul alami(3375 cp). Data ini menunjukkan pati kimpul termodifikasi HMT lebih stabil terhadap pemanasan
5
dibandingkan pati kimpul alami. Kejernihan pasta pati kimpul termodifikasi HMT (96,31% T) lebih tinggi dibandingkan pati kimpul alami(72,78% T). Sifat kejernihan pasta yang tinggi akan dapat menghasilkan produk pangan olahan yang penampilannya lebih baik.
10
Tabel 1. Perbandingan karakteristik pati kimpul termodifikasi HMT dan pati kimpul alami.
Karakteristik Tepung kimpul termodifikasi HMT
Tepung kimpul alami
Tipe profil amilografi C B
Suhu gelatinisasi 88,1oC 74,6oC Waktu mulai gelatinisasi 17 menit 13 menit Viskositas pasata pada
suhu 50oC
780 cp 3375 cp
Kejernihan pasta 96,31% T 72,78% T
Swelling power 7,90 g/g 5,84 g/g
Kadar amilosa 50,14% 37,95%
Kadar air 6,50% 12,46%
Klaim
15
1. Proses produksi pati kimpul termodifikasi HMT dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:
a. mengupas kulit umbi kimpul setebal 1 mm, mencuci, dan selanjutnya mengiris dengan ketebalan irisan 2 mm;
b. merendam irisan umbi kimpul dalam larutan garam (konsentrasi 2%) selama 1 jam, kemudian mencucinya sebanyak 2 kali menggunalkan air;
c. menghancurkan irisan umbi kimpul dengan blender, menambahkan air sebanyak 3 kali berat irisan kimpul, dan
5
kemudian memerasnya, sehingga memperoleh filtrat;
d. mengendapkan filtrat selama 2 jam, dan mendekantasi cairan yang ada di bagian atasnya sehingga memperoleh endapan pati;
e. menambahkan air pada endapan pati, mengaduk, dan
10
mengendapkannya kembali selama 2 jam;
f. mendekantasi kembali cairan di bagian atas, untuk mendapatkan endapan pati;
g. mengeringkan endapan pati dengan oven pada suhu 60 - 65oC selama 8 jam sehingga memperoleh gumpalan pati kering;
15
h. menghancurkan gumpalan pati menggunakan blender dan mengayaknya dengan ayakan 80 mesh, sehingga memperoleh pati kimpul alami;
i. melembabkan pati kimpul alami menggunakan aquades hingga mencapai kadar air 25 – 35%;
20
j. mendiamkan pati kimpul lembab selama 12 jam pada suhu 4 - 5oC untuk menyeragamkan kadar airnya;
k. memasukkan pati kimpul lembab kedalam wadah tahan panas kemudian menutupnya dengan rapat dan selanjutnya memanaskan dalam oven pada suhu 105 - 115oC selama 9 – 11
25
jam, dengan sekali-sekali melakukan pengadukan, sehingga memperoleh pati kimpul tergelatinisasi;
l. mengeringkan pati kimpul tergelatinisasi pada suhu 60 - 65C selama 4 jam; dan
m. menghancurkan pati tergelatinisasi menggunakan blender kemudian mengayak dengan ayakan 80 mesh, sehingga menghasilkan pati kimpul termodifikasi HMT.
2. Suatu produk pati kimpul termodifikasi HMT yang dihasilkan dari proses klaim 1 dicirikan memiliki karakteristik: profil
5
amilografi tipe C, suhu gelatinisasi 88,1 oC, waktu gelatinisasi 17 menit, viskositas pasta pada suhu 50oC 780 cp, kejernihan pasta 96,31% T, sewlling power 7,90 g/g, kadar amilosa 50,14%, dan kadar air 6,50%.
10
Abstrak
PROSES PRODUKSI PATI KIMPUL TERMODIFIKASI HMT
Invensi ini berkaitan dengan optimasi kelembaban dan suhu
5
pemanasan pada proses produksi pati kimpul termodifikasi HMT untuk menghasilkan pati kimpul termodifikasi yang memiliki sifat fungsional yang baik. Pati kimpul termodifikasi diproduksi melalui tahapan: pembuatan pati kimpul, pengaturan kelembaban pati kimpul, penyeimbangan kelembaban pati kimpul,
10
pemanasan, pengeringan, penghancuran, dan pengayakan. Proses produksi optimal diperoleh pada kelembaban pati kimpul 25 - 35%
dan suhu pemanasan 105 - 115oC. Pati kimpul termodifikasi HMT yang dihasilkan berdasarkan invensi ini memiliki profil amilografi tipe C, sedangkan pati kimpul alami memiliki profil
15
amilografi pati tipe B. Di samping itu pati kimpul termodifikasi HMT memiliki suhu gelatinisasi lebih tinggi, waktu mulai gelatinisasi lebih lambat, viskositas pasta pada suhu 50oC lebih rendah, dan kejernihan pasta lebih tinggi dibandingkan pati kimpul alami. Karakteristik ini menunjukkan pati kimpul
20
termodifikasi HMT lebih unggul dibandingkan pati kimpul alami, jika digunakan sebagai bahan baku produk pangan olahan, karena memiliki viskositas lebih stabil.
25
Gambar 1.
