Asetilasi, Butirilasi dan Pengikatan Silang Pati Aren”, yang dijadikan pedoman untuk membantu proses belajar mengajar di bidang Teknologi Hasil Pertanian (THP khususnya teknologi karbohidrat), karena perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi modifikasi pati sangat pesat. cepat, oleh karena itu dalam proses belajar mengajar diperlukan peralatan yang asli – sumber yang baru. Semoga buku Asetilasi, Butirilisasi dan Pengikatan Silang Tepung Aren dapat memberi manfaat bagi pelajar dan pembaca.
PENDAHULUAN
- Pati aren
- Modifikasi pati
- Modifikasi asetilasi
- Modifikasi butirilisasi
- Modifikasi ikat silang
- Kombinasi cara modifikasi pati
- Tujuan dan penerapan modifikasi pati…
- Kebaruan dalam modifikasi
Modifikasi ganda merupakan modifikasi pati dengan cara hidroksipropilasi dan ikatan silang yang akan menghasilkan pati resisten. Pati hasil modifikasi kimia seperti esterifikasi, eterifikasi, oksidasi dan ikatan silang pada sumber pati tidak menghasilkan pati termodifikasi sempurna sesuai sifat fisik, kimia dan fungsional yang diharapkan.
SIFAT FISIKOKIMIA PATI AREN
Cara modifikasi
Derajat substitusi
Nilai rata-rata asetil DS dan butiril DS pati sawit termodifikasi pada konsentrasi STMP yang berbeda ditunjukkan pada Gambar 1. Nilai asetil DS dan butiril DS tertinggi terdapat pada perlakuan dengan konsentrasi STMP 6%, tidak berbeda nyata dengan perlakuan dengan STMP -konsentrasi 4, 8 dan 10%, namun berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. Pengobatan dengan pemberian STMP konsentrasi 6%. menghasilkan asetil DS dan butiril DS tertinggi, sedangkan konsentrasi STMP 2% paling rendah. Penambahan konsentrasi STMP memberikan peningkatan DS asetil dan butiril mulai dari 2% hingga tertinggi pada 6% pada penambahan.
Perlakuan dengan peningkatan konsentrasi STMP cenderung meningkatkan DS asetil dan butiril. 2016) bahwa peningkatan konsentrasi STMP meningkatkan persentase fosfat dan derajat substitusi. Peningkatan konsentrasi reaktan diyakini akan mempercepat reaksi sehingga meningkatkan nilai DS. 2018), peningkatan DS terjadi karena semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak pula jumlah partikel yang bereaksi melalui tumbukan partikel sehingga akan menyebabkan gerak molekul semakin cepat. Dengan cara ini, kontak antara reagen dan bahan menjadi lebih sering, memberikan peluang lebih besar untuk penggantian gugus hidroksil oleh gugus asetil dan butiril.
Berdasarkan nilai DS asetil dan nilai DS butiril, pati sawit asetat-butirat-fosfat yang dihasilkan dikategorikan DS rendah hingga sedang, sehingga cocok untuk digunakan sebagai bahan pangan fungsional dan sebagai bahan penyusun film yang dapat dimakan (edible film).
Kadar fosfat
18 Pemberian STMP tidak berpengaruh nyata terhadap kadar fosfat, namun terdapat kecenderungan meningkat pada konsentrasi 2% hingga 4%. 2013) melaporkan bahwa terjadi peningkatan kadar fosfat dengan meningkatnya konsentrasi garam fosfat yang diberikan. Peningkatan tersebut tidak signifikan karena kandungan pati dianggap tidak cukup untuk mengikat gugus fosfat secara optimal.
Kadar pati
Kandungan pati pada setiap konsentrasi STMP memberikan hasil yang relatif sama, namun kandungan pati asli lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan pati pati sawit modifikasi yang telah mendapat STMP. Kadar pati pati sawit yang diberikan STMP lebih rendah dibandingkan dengan kadar pati alami sesuai dengan penelitian yang dilakukan Santoso dkk. 2015) bahwa terjadi penurunan pada pati ganyong dan gadung yang telah dimodifikasi dengan POCl3. Menurut Retnaningtyas dan Putri (2014), hal ini disebabkan semakin banyaknya ikatan silang antara senyawa fosfat dengan molekul pati, sehingga sifat butiran pati menjadi lebih stabil.
Pengaruh konsentrasi STPP adalah komponen non pati yang ada di dalamnya menyebabkan terjadinya degradasi komponen non pati dan penurunan kandungan pati. 2011), penurunan kadar pati termodifikasi POCl3 disebabkan oleh ikatan hidrogen pada molekul pati digantikan oleh ikatan fosfat sehingga membentuk ikatan fosfat pada molekul pati yang ada pada molekul amilosa. Apabila jembatan tersebut dianalisis tidak terdeteksi sebagai senyawa pati dan hal ini menyebabkan kandungan pati semakin menurun seiring dengan semakin banyaknya jembatan fosfat yang terbentuk.
Kadar amilosa dan amilopektin
1 g pati sawit modifikasi ditimbang dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml, ditambahkan 1 ml etanol 95% dan 9 ml larutan NaOH 1 N. Panaskan selama 10 menit, dalam penangas air mendidih, kemudian dinginkan dan ditambahkan air suling hingga volume 100 ml dan diaduk. Larutan diambil sebanyak 5 ml dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml. Asamkan dengan menambahkan 1 mL asam asetat 1N, kemudian 2 mL larutan yodium 0,2%, kemudian tambahkan air suling hingga volume 100 mL, kocok dan biarkan selama 20 menit.
Nilai rata-rata kandungan amilosa dan amilopektin pada pati sawit termodifikasi pada konsentrasi STMP berbeda ditunjukkan pada Gambar 4. Berdasarkan nilai rata-rata kandungan amilosa dan amilopektin pada pati sawit termodifikasi pada konsentrasi STMP berbeda menunjukkan bahwa pemberian STMP pada amilosa dan kadar amilopektin relatif sama. Pada konsentrasi STMP 6% sampai 10% terjadi peningkatan kadar amilosa. 2013) melaporkan bahwa kadar amilosa lebih tinggi dibandingkan pati asli ketika diberi garam fosfat dengan perbandingan 2% STMP dan 5% STPP. Peningkatan kadar amilosa yang tidak terlalu tinggi diduga disebabkan oleh waktu perendaman yang relatif singkat.
Menurut Retnaningtyas dan Putri (2014), peningkatan kadar amilosa terjadi akibat perlakuan STPP, dengan semakin tinggi konsentrasi STPP dan semakin lama waktu perendaman maka kandungan amilosa juga semakin tinggi. Hal ini diduga terjadi karena pada proses perendaman, terbentuk amilosa baru melalui pemutusan ikatan cabang amilopektin dengan aktivitas enzim.
Kadar air
Peningkatan yang tidak signifikan ini juga diyakini karena materi yang digunakan pada penelitian ini adalah STMP sehingga tidak memberikan peningkatan yang signifikan dibandingkan STPP. Nilai rata-rata kadar air pati sawit termodifikasi pada berbagai konsentrasi STMP dapat dilihat pada Gambar 5. Kadar air tertinggi terdapat pada perlakuan pati alami, berbeda dengan perlakuan lainnya. Perlakuan dengan pati alami memberikan kadar air tertinggi sebesar 12,72% dan perlakuan dengan konsentrasi STMP 10% memberikan kadar air terendah sebesar 8,22%.
26 diperoleh dengan pati sawit asetat dengan waktu reaksi 60 menit lebih rendah dibandingkan dengan waktu reaksi 15 menit. Rendahnya kadar air pati asetat setelah modifikasi dengan asetilasi menyebabkan gugus hidroksil pada pati tergantikan oleh gugus asetil yang lebih bersifat non-polar, sehingga hasil asetilasi menjadi kurang higroskopis karena kapasitas penyerapan air gugus ester pada pati menjadi kurang higroskopis. pati asetat tidak rendah. sebaik gugus alkohol dalam pati. Retnaningtyas dan Putri (2014) menambahkan keberadaan fosfat berperan dalam memperkuat ikatan sehingga perendaman pati dengan STPP memudahkan dalam menjaga kadar air bahan.
Hasilnya, seduhan pati dengan konsentrasi tinggi memiliki kemampuan menahan lebih banyak air dan lebih cepat menguap.
Kadar abu
Namun pemberian STMP biasanya menghasilkan penurunan kadar abu pati aren termodifikasi yang tidak signifikan. Penurunan kadar abu yang tidak signifikan ini berbeda dengan apa yang ditemukan Widhaswari dan Putri (2014) bahwa penambahan konsentrasi STPP yang lebih tinggi mengakibatkan peningkatan kadar abu. Hal ini dikarenakan pada perlakuan dengan konsentrasi STPP terjadi penetrasi fosfor dari STPP ke dalam butiran pati.
Fosfor ini mampu meningkatkan kadar abu karena fosfor merupakan salah satu komponen mineral penyusun abu. Hal ini diduga karena reagen yang digunakan adalah STMP yang memberikan peningkatan kadar abu pati yang relatif kecil.
Sifat fungsional pati
Butiran pati utuh tidak larut dalam air dingin, tetapi dapat menyerap air dan membengkak. Lemak akan membentuk kompleks dengan amilosa sehingga menghambat pembengkakan granul sehingga pati sulit tergelatinisasi (Rahim et al., 2016). Semakin banyak air yang terikat pada struktur gel pati maka daya hembusan pati semakin tinggi (Rahim et al., 2016).
Semakin tinggi kadar senyawa polar dalam air seperti air, gula, zat pereduksi, protein terlarut dan amilosa maka semakin banyak pula yang diserap oleh air. Dengan demikian, tingginya kandungan pati air, gula pereduksi, protein larut dan amilosa akan menyebabkan daya cerna meningkat (Rahim et al., 2016). 33 Volume alat pemisah emulsi fosfat pati sawit mempunyai energi bebas yang tinggi, sehingga akan lambat karena bersifat emulsifier.
Artinya emulsi akan menjadi stabil bila ditambahkan pengemulsi yang berfungsi menurunkan energi bebas pembentukan emulsi.
Water dan Oil Holding Capacity
Berdasarkan analisis varian menunjukkan bahwa modifikasi ganda asetilasi-butirilasi-silang tidak memberikan pengaruh nyata terhadap WHC dan OHC pada pati sawit, sehingga tidak dilakukan pengujian lebih lanjut. Dilihat dari grafik, rata-rata WHC pati termodifikasi mempunyai WHC yang lebih kecil dibandingkan kontrol. Kapasitas penyerapan air pati dipengaruhi oleh adanya gugus hidroksil pada molekul pati.
Jika jumlah gugus hidroksil pada molekul pati sangat tinggi, maka daya serap air pun sangat tinggi (Alsuhendra dan Ridwan, 2009). Daya ikat minyak tertinggi diperoleh pada pati sawit termodifikasi dengan konsentrasi STMP 10%, sedangkan terendah pada konsentrasi 2%. Hasil penelitian Alsuhendra dan Ridawati (2009) menunjukkan bahwa kapasitas retensi minyak dipengaruhi oleh keberadaan protein pada permukaan butiran pati.
Pati sawit termodifikasi mempunyai kemampuan menahan air dan minyak sehingga dapat digunakan sebagai pengemulsi.
Daya mengembang dan kelarutan
Berdasarkan analisis varian menunjukkan bahwa modifikasi ganda asetilasi-butirilasi tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kemampuan pengembangan dan kelarutan pati sawit. Hal ini disebabkan karena peningkatan suhu (pemanasan) menyebabkan ikatan hidrogen menjadi longgar sehingga air mudah terserap ke dalam granula pati sehingga menyebabkan granula pati mengembang. 2009) menyatakan bahwa ikatan silang antara pati dengan gugus fosfat menyebabkan penurunan nilai gaya pengembangan pati termodifikasi. Ikatan silang memperkuat struktur butiran pati, sehingga pati sulit mengembang dan menurunkan nilai kemampuan mengembang.
Proses pemuaian granula pati disebabkan oleh banyaknya air yang terserap pada setiap granula pati, dan semakin meluasnya granula pati mengakibatkan daya pengembangannya meningkat (Herawati, 2009). Konsentrasi STMP pada modifikasi asetilasi-butirilasi ganda tidak memberikan kontribusi terhadap volume pemisahan emulsi pada pati sawit termodifikasi. Hal ini disebabkan karena pada pati aren modifikasi ikatan silang akan terjadi interaksi antara pati dengan senyawa fosfat yang dapat bereaksi dengan gugus -OH pada struktur amilosa atau amilopektin. Ikatan silang yang terbentuk akan memperkuat ikatan hidrogen pada rantai pati sehingga mengurangi gaya pengembangan.
Namun pada konsentrasi 4% dan 8% diperoleh nilai viskositas yang tinggi, hal ini disebabkan ikatan hidrogen antar molekul pati hasil modifikasi fosforilasi akan putus dan air akan terserap ke dalam butiran pati, sehingga butiran akan mengembang. , yang pada akhirnya akan menyebabkan peningkatan viskositas. Substitusi gugus asetil pada pati melemahkan ikatan hidrogen pati sehingga air lebih mudah menembus granula pati dan menyebabkan pembengkakan pati. Substitusi gugus butiril pada pati akan melemahkan ikatan hidrogen pati, sehingga air lebih mudah menembus granula pati dan menyebabkan pati membengkak.
Volume pemisahan emulsi…
Viskositas
44 Herlina (2010) menyatakan bahwa nilai viskositas tertinggi terdapat pada pati umbi gembili yang dimodifikasi melalui ikatan silang dengan natrium tripolifosfat. Pengaruh pati sagu terhadap sifat gel "cincau" hitam yang dibuat melalui proses modifikasi. Memahami mekanisme zat pengikat silang (POCl3, STMP dan EPI) dengan sifat pembengkakan dan perekat pati ikatan silang jagung lilin.
Karakterisasi sifat kimia dan fisik pati garut (Marantha arundinacea) yang terhidroksipropilasi dan berikatan silang. Pengaruh asetat anhidrida terhadap sifat fisiko-kimia, morfologi dan termal pati jagung dan kentang. Butirilasi Salah satu metode modifikasi pati sawit adalah dengan mereaksikan pati dengan butirat anhidrida yang menghasilkan pati butirat sawit.
Daya mengembang Daya mengembang pati merupakan kemampuan butiran pati untuk mengembang yang ditunjukkan dengan bertambahnya berat akibat serapan air oleh butiran pati.Butiran pati akan mengembang pada suhu tinggi dan dalam kondisi air cukup. Penggabungan Proses difusi gugus asetil menjadi molekul pati termasuk amilosa dan amilopektin yang menyebabkan perubahan struktur molekul pati. Modifikasi pati Perubahan struktur molekul pati yang dapat dilakukan dengan cara fisika, kimia (eterifikasi, esterifikasi, oksidasi dan ikatan silang) dan enzimatik.
