pati modifikasi

5/27/2018 Pati Modifikasi

1/35

Pati dan modifikasi pati


2/35

Pati

Polimer glukose ( homopolimer )

Terdapat dalam bentuk granula

Bentuk dan ukuran granula khas tergantung sumber

patinya

Terdiri dari dua fraksi amilosa dan amilo pektin


3/35

Amilosa

Rantai lurus dengan ikatan 1- 4

Panjang rantai 2403000 satuan anhidroglukosa

Amilosa padian BM lebih rendah daripada umbi

umbian dan akar


4/35

lebih mudah larut dalam air karena banyakmengandung gugus hidroksil.

Kumpulan amilosa dalam air sulit membentukgel sehingga kurang kental dibandingkanamilopektin serta lebih mudah membentuksenyawa komplek dengan asam lemak dan

molekul organik.


5/35

Amilopektin

Rantai bercabang dengan ikatan 1-6

Rantai lurus dengan ikatan 1-4

Panjang rantai cabang 20 25 satuananhidroglukosa

Umumnya setiap 10 100 satuan anhidroglukosapada bagian rantai lurus terdapat satu rantaicabang

Perbandingan berat antara Amilosa danAmilopektin beragam tergantung sumbernya


6/35

memiliki sifat mudah mengembang dan

membentuk koloid dalam air. Derajad polimerisasi amilopektin berkisar

antara 105 sampai 3x106 unit glukosa

Derajat Polimerisasi dari amilosa berkisarantara 500-6000 unit glukosa

DP amilosa dan amilopektin ini

dipengaruhi oleh jenis-jenis patiAmilopektin memiliki struktur molekul yang

lebih besar dibanding amilosa dan

umumnya kandungannya di dalam granula

ati lebih ban ak dibandin amilosa.


7/35

Kandungan amilosa dan amilopektin dan

struktur granula pati berbeda-beda padaberbagai jenis sumber pati menyebabkan

perbedaan sifat fungsional pati, seperti

kemampuan membentuk gel dan

kekentalannya

Distribusi ukuran granula pati berpengaruh

terhadap kekuatan pembengkakan pati.

Ukuran granula pati yang kecil, makakekuatan pembengkakannya juga kecil


8/35

Rumus molekul


9/35

Gelatinisasi Pati Peristiwa pembentukan gel pati

Dimulai dengan hidrasi pati dengan adanya panas dan air

Suhu gelatinisasi pati : kisaran suhu pada peristiwa

penggelembungan granula pati

Gugus hidroksil pada molekul pati penentu utama pati suka

air.

Pada lingkungan normal : pati jagung mengandung gugus

OH 1012%, tapioka 12-14%, kentang 16-18%

Suhu kurang 600C, granula pati tidak mengalami perubahan

yang dapat diamati

Penggelembungan granula pati: sifat birefr igensi hi lang


10/35

Granula pati tdk larut dlm airjaringan

molekulernya terikat melalui ikatanhidrogen.

Waktu, suhu, pengadukan thd suspensi

pati melemahkan ikatan hidrogen shgair dpt diserap oleh granula.

Air dinginpati menyerap air hingga 25

30 % =

bersifat reversible.


11/35


12/35

Retrogadasi Pati Pembentukan kelompok intermolekuler pati yang telah tergelatinisasi

Adanya ikatan hidrogen intermolekuler Pembentukan gel lebih keras/tegar

Energi kinetik tidak cukup tinggi untuk melawan kecenderungan molekul molekul

amilosa untuk berikatan kembali

Retrogadasi bersifat tidak balik

Amilopektin dalam larutan lebih mantap

Bagian rantai lurus pada ujung percabangan molekul amilopektin dapat

mengalami retrogadasi, dengan pemanasan dapat larut kembali

Laju retrogadasi dipengaruhi oleh : suhu, ukuran, bentuk dan keberadaan bahan

lain serta sumber pati.

Retrogadasi menyebabkan:

Pengerutan dan sinerisis gel pati

Pembentukan lapisan tipis yang menebal pada permukaan pasta pati


13/35

Kelemahan Pati alami

Viskositas yang tidak konsisten

Peka terhadap keasaman

Peka terhadap gesekan

Set back dan sinersis

Kelarutan yang kecil Sifatsifat muatan


14/35

Tujuan :

Untuk megubah sifat sifat fisik dan

kimia dari pati alami untuk memperbaikisifat sifat funsionalnya


15/35

Modifikasi Pati

Kontrol genetis dari tanaman sumberpatinya dengan mengatur rasio antara

amilosa dan amilo pektin

1. Genetis


16/35

1. Pregelatinisasi

2. Destrinasi

2. Modifikasi Fisik


17/35

1. Pregelatinisasi Modifikasi fisik dari pati untuk

memperbaiki/meningkatkan kemampuanmembentuk pasta didalam air dingin

Cara pregelatinisasi

Suspensi pati dipanaskan pada suhu diatas suhu

gelatinisasi dan kemudian dikeringkan dengan cepat

sebelum molekul pati yang terdispersi mengalami retrogasi


18/35

Pemanasan dapat menggunakan

Drum drier

Spray drying

Kegunaan

Produk Instan Pengental produk campuran yang bisa dibuat

dengan air dingin

Untuk Sealding process

Untuk mempoduksi adonan roti yang gelap dan manis


19/35

2. Dekstrinasi Modifikasi fisik dari pati dengan menggunakan

panas untuk meningkatkan kelarutan

Cara Dekstrinasipati dipanaskan dengan ditambah

asam/garam buffer/enzim


20/35

Tingkat Konversi

Warna yang ditimbulkan Warna putih konversi

Warna kuning konversi

Parameter lain

Kelarutan, kekentalan

Reaksi yang terjadi

Hidrolisis

Trans glukosidasi Repolimerisasi

Penggunaan

Perekat

Pengikat

Pengental

Pengisi


21/35

Merupakan modifikasi untuk :

1. Mengurangi viskositas dengan jalan degradasi molekulpati Pecahnya ikatan glikosida

2. Memodifikasi sifatsifat lain, kelarutan dalam airdingin & kecenderungan membentuk gel/pasta

3. Perubahanperubahan kimia seperti oksidasi darigugus OH menjadi gugs keton aldehid atau karbosil

3. Modifikasi Konversi/Khemis

Cara modifikasi Konversi

1. Acid Thining

2. Oksidasi

3. Modifikasi ikatan silang


22/35

1. Achid Thinning

Penggunaan

Manisan gula

Makananmakanan yang memerlukan konsentrasi

tinggi

Pengisi

Makanan instan yang dicampur dengan bahan lain

(lemak)

Produk yang dihasilkan dimana fluidity starches

viskositas dan mempunyai rantai yang lebih pendek,

mudah mengalami set back dan gel lebih kaku


23/35

Cara

Suspensi pati (3040%)+asam

Dipanaskan beberapa jam (40-600C)

NaOH Dinetralkan

Disaring

Dicuai

dikeringkan


24/35

2. Oksidasi

Meliputi perlakuan suspensi pati dengansenyawa pengoksidasi

Na hipoklorit

KMn O4Asam peryodat

Senyawasenyawa gol halogen Brom

Senyawa diatas akan mengoksidasi patisecara acak dengan cara yang berbeda


25/35

1. Oksidasi gugus akhir pereduksi aldehid pada

amilosa & amilopektin menjadi gugus karboksil2. Oksidasi OH primer (C6) karboksil membentuk

asam uronat

3. Oksidasi OH sekunder (C2,C3,C4) gugus keton

4. Oksidasi gugus glikol aldehid karboksil

o

o C COOH

oH


26/35

Kondisi pH mempengaruhi hasil reaksi pH terbentuk gugus aldehid

pH terbentuk gugus Keton

Oksidasi [ ] putusnya cincin antara atom karbon

C2,C3 membentuk pati dikarboksil

Oksidasi pada atom C6

membentuk gugus karboksil

pada bagian pinggir molekul mempunyai pengaruh

yang berlawanan dengan pati acid thining

Ciri Ciri

Retrogradasi terhambat

Gel cerah

Mengurangi setback dibandingkan dengan pati

induknya


27/35

Penggunaan

Manisan gula

Industri makanan olahan & digunakan bila dibutuhkangel2 dgn kecerahan tinggi

Produk makanan yang menginginkan gel yang

terbentuk tidak terlalu keras (mis : lemon card)


28/35

3. Modifikasi ikatan silang

Penggantian ikatan hidrogen antara rantai

glukosa dengan ikatan kovalen yang lebih kuat

granula pati lebih sukar untuk pecah

terhadap pengaruh kimia maupun mekanis Ikatan silang terjadi melalui pembentukan ikatan

eter/ester


29/35

Bahan kimia bereaksi dengan gugus OH darimasingmasing. Molekul pati untuk membentukgugus tepi pada rantai tersebut baik dalam gugusester maupun eter

4. Modifikasidengan Derivatisasi


30/35

Turunan pati tunggal

Pati subsitusi pemberian gugus2 fungsi tunggal

pada gugus hidroksil dari molekul pati

ReagenAsetat anhidrat, propilin oksida, sodium triphosphat


31/35

Sifat2 yang dihasilkan tergantung dari tingkat subsitusi

Tingkat subsitusi yang rendah

Dapat mencegah penggabungan melalui ikatan hidrogen Meningkatkan kemampuan mengikat air

mengurangi retrogadasi

Tingkat subsitusi yang tinggi

Karena gugus acetil yang terbentuk kurang hidrofilikdibandingkan gugus OH akan mengurangi kemampuan

untuk mengikat air pati tidak larut dalam air

Suhu gelatinisasi

Kenaikan tingkat gelatinisasi Subsitusi granula akan mulai mengembang dalam air

dingin


32/35

Turunan pati tunggal meliputi

Pati hidrofil

Pati lipofil

Pati hidrofob digunakan untuk produk permen

(permen jahe)

Dengan menambah pati dengan tricalsiumphosphat

Sifat gugus pensubsitusi

berpengaruh terhadap sifatsifat pati modifikasi

yang dihasilkan


33/35

Turunan Pati Ganda

STARCH -- OH +

O O

II //

C [CH2] -- C -- CI \

OH OH

STARCHOOC [CH2]4COO - STARCH

ASAM ADIPAT DISTARCH ADIPAT

P ti M difik i d h t ( t i h t)


34/35

Pati Modifikasi dengan phospat (natrium phospat)TEPUNG

DIAYAK

TEPUNG HALUS

(100 G)

100

mesh

PEMBUATAN SUSPENSI

ALKALISASI(Ph 10.5 - 11)

MODIFIKASI PATI

T = 30'

NETRALISASI(PH = 6)

PENAMPISAN

PENCUCIAN

PENGERINGAN

AIR 63%

NaCl 01.12%

NaOH0.16%

Na3PO4 0.05%

HCI 1 N

Teknik modifikasi pati tujuan dan aplikasinya


35/35

Teknik modifikasi pati Tujuan utama Aplikasi

Pregelatinisasi Menghasilkan pati yang

dapat terdispersi (larut)

dalam air dingin (bersifat

instan)

Makanan bayi, food

powder, salad

dressing, cake mixes,

pudding

Ikatan silang (crosslinking) yang

memperkuat ikatan hidrogen

pada granula pati

Menghasilkan pati dengan

viskositas yang stabil

terhadap suhu tinggi, proses

pengadukan, dan kondisi

asam

Suun, makanan

kaleng yang diproses

pada suhu tinggi, pie

filling, sup

Substitusi gugus hidroksil dari

pati

Menghasilkan pati yang

tidak mudah mengalami

retrogradasi, memperbaiki

stabilitas viskositas

Produk yang

dibekukan

Hidrolisis terkendali denganasam

Menghasilkan pati denganviskositas yang rendah

Produk confectionery(permen/gum)

Kombinasi substitusi dan ikatan

silang

Menghasilkan pati yang

tahan panas, pengadukan,

dan asam serta

kecenderungan retrogradasi

yang rendah

Saus, makanan beku

Teknik modifikasi pati, tujuan dan aplikasinya

pati modifikasi

Documents

asam lemak danmolekul

mantap bagian rantai

6000 unit glukosa dp

ban ak dibandin amilosa

air dinginpati menyerap

air suhu gelatinisasi