DIAN FERDINAN T (RRA1C114005)

DIAN FERDINAN T (RRA1C114005)

 

 

TUGAS TERSTRUKTUR 5 KIMIA ORGANIK II

Berapa kandungan amilosa dan amilopektin pada jagung, sagu, padi (nasi), gandum, kentang, dan ubi kayu ?

Jawaban 

Amilum adalah jenis polisakarida yang banyak terdapat dialam, yaitu sebagian besar tumbuhan terdapat pada umbi, daun, batang, dan biji-bijian.

Amilum merupakan suatu senyawa organik yang tersebar luas pada kandungan tanaman. Amilum dihasilkan dari dalam daun-daun hijau sebagai wujud penyimpanan sementara dari produk fotosintesis. Amilum juga tersimpan dalam bahan makanan cadangan yang permanen untuk tanaman, dalam biji, jari-jari teras, kulit batang, akar tanaman menahun, dan umbi. Amilum merupakan 50-65% berat kering biji gandum dan 80% bahan kering umbi kentang.

Pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda. Amilosa memberikan sifat keras (pera) sedangkan amilopektin menyebabkan sifat lengket. Amilosa memberikan warna ungu pekat padates iodin sedangkan amilopektin tidak bereaksi. Penjelasan untuk gejala ini belum pernah bisa tuntas dijelaskan.

Amilum terdiri dari dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20 – 28 %) dan sisanya amilopektin.

a)    Amilosa : Terdiri atas 250-300 unit D-glukosa yang berikatan dengan ikatan α 1,4 glikosidik. Jadi molekulnya menyerupai rantai terbuka.

b)   Amilopektin: Terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar mempunyai ikatan 1,4- glikosidik dan sebagian ikatan 1,6-glikosidik. adanya ikatan 1,6-glikosidik menyebabkan terdjadinya cabang, sehingga molekul amilopektin berbentuk rantai terbuka dan bercabang. Molekul amilopektin lebih besar dari pada molekul amilosa karena terdiri atas lebih 1000 unit glukosa.

A.  JAGUNG

 

  

Komposisi amilosa dan amilopektin di dalam biji jagung terkendali secara genetik. Secara umum, baik jagung yang mempunyai tipe endosperma gigi kuda (dent) maupun mutiara (flint), mengandung amilosa 25-30% dan amilopektin 70-75%. Namun jagung pulut (waxy maize) dapat mengandung 100% amilopektin. Suatu mutan endosperma yang disebut amylose-extender (ae) dapat menginduksi peningkatan nisbah amilosa sampai 50% atau lebih. Gen lain, baik sendiri maupun kombinasi, juga dapat memodifikasi nisbah amilosa dan amilopektin dalam pati jagung.

Amilopektin berpengaruh terhadap sifat sensoris jagung, terutama tekstur dan rasa. Pada prinsipnya, semakin tinggi kandungan amilopektin, tekstur dan rasa jagung semakin lunak, pulen, dan enak. Komposisi tersebut juga berpengaruh terhadap sifat amilografinya. Kandungan amilosa beberapa varietas lokal dan unggul nasional dapat dilihat pada Tabel 3 (Suarni 2005).

Amilosa dan Amilopektin Pati Dibanding sumber pati lain, jagung mempunyai beragam jenis pati, mulai dari amilopektin rendah sampai tinggi. Jagung dapat digolongkan menjadi empat jenis berdasarkan sifat patinya, yaitu jenis normal mengandung 74-76% amilopektin dan 24-26% amilosa, jenis waxy mengandung 99% amilopektin, jenis amilomaize mengandung 20% amilopektin atau 40-70% amilosa, dan jagung manis mengandung sejumlah sukrosa di samping pati.

Jagung normal mengandung 15,3-25,1% amilosa, jagung jenis waxy hampirtidak beramilosa, jagung amilomize mengandung 42,6-67,8% amilosa, jagung manis mengandung 22,8% amilosa. Amilosa memiliki 490 unit glukosa per molekul dengan rantai lurus 1-4 a glukosida, sedangkan amilopektin memiliki 22 unit glukosa per molekul dengan ikatan rantai lurus 1-4 a glukosida dan rantai cabang 1,6- a glukosida.

B.   SAGU

Sagu adalah jenis makanan yang sering dikonsumsi oleh masyarakat di Indonesia. Jenis makanan ini banyak ditemui di wilayah Indonesia bagian timur seperti Maluku dan Irian serta sebagian di wilayah Sulawesi. Kandungan amilum pada sagu adalah sekitar 59.8%. Pada dasarnya sagu menjadi bahan makanan pokok pengganti nasi bagi masyarakat yang minim akan tanaman padi. Beras hanya dikonsumsi pada saat waktu tertentu saja, selebihnya mereka akan mengkonsumsi sagu, jagung, umbi-umbian dan ketela. Jenis makanan pokok ini berasal dari sari pati umbi-umbian, sering digunakan sebagai bahan makanan lainnya. Sagu sebenarnya memiliki peran yang sama seperti beras dan jagung pada umumnya yaitu sebagai sumber makanan pokok yang mengandung unsur karbohidrat.

Pati sagu tersusun atas dua fraksi penting yaitu amilosa yang merupakan fraksi linier dan amilopektin yang merupakan fraksi cabang. Fraksi terlarutnya adalah amilosa dengan kadar ±27% dengan struktur linier, sedangkan fraksi tidak terlarutnya adalah amilopektin dengan kadar ±73% dengan struktur bercabang (Yazid, et.al, 2006). Berdasarkan kandungan amilosanya, pati dibagi menjadi empat golongan, yaitu : Pati dengan kadar amilosanya tinggi (25 – 33 %); Pati dengan kadar amilosa menengah (20 – 25 %); Pati dengan kadar amilosa rendah (9 – 20 %); dan pati dengan kadar amilosa sangat rendah (< 9 %) (Winarno,2002).

Sagu memiliki kandungan karbohidrat, protein, lemak, kalsium, dan zat besi yang tinggi. Dengan kandungan tersebut, sagu berpotensi dijadikan sebagai bahan baku sirup glukosa yang dapat meningkatkan nilai tambah sagu. Pati sagu mengandung 27% amilosa dan 73% amilopektin. 

Perbandingan komposisi kadar amilosa dan amilopektin akan mempengaruhi sifat pati. Semakin tinggi kadar amilosa maka pati bersifat kurang kering, kurang lekat dan mudah menyerap air (higroskopis). Komposisi kimia sagu asal Indonesia dapat dilihat pada tabel berikut :

Tepung Sagu adalah bahan makanan yang biasa dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia.  Tepung Sagu mengandung energi sebesar 209 kilokalori, protein 0,3 gram, karbohidrat 51,6 gram, lemak 0,2 gram, kalsium 27 miligram, fosfor 13 miligram, dan zat besi 0,6 miligram.  Selain itu di dalam Tepung Sagu juga terkandung vitamin A sebanyak 0 IU, vitamin B1 0,01 miligram dan vitamin C 0 miligram.  Hasil tersebut didapat dari melakukan penelitian terhadap 100 gram Tepung Sagu, dengan jumlah yang dapat dimakan sebanyak 100 %.

Tepung sagu kaya dengan karbohidrat (pati) namun sangat miskin gizi lainnya. 100 gram sagu kering setara dengan 355 kalori. Di dalamnya rata-rata terkandung 94 gram karbohidrat, 0,2 gram protein, 0,5 gram serat, 10 mg kalsium, 1,2 mg besi, dan lemak, karoten, tiamin, dan asam askorbat dalam jumlah kecil.

Walaupun gizi yang dikandung tidak tinggi, sagu juga mempunyai beberapa manfaat yang baik bagi tubuh. Diantaranya adalah tidak cepat meningkatkan kadar glukosa dalam darah sehingga cukup aman dikonsumsi oleh penderita diabetes melitus. Serat pangan pada sagu memiliki zat yang bisa berfungsi sebagai pre-biotik, menjaga mikroflora usus, meningkatkan kekebalan tubuh, mengurangi resiko terjadinya kanker usus, mengurangi resiko terjadinya kanker paru-paru, mengurangi kegemukan, mempermudah buang air besar.

Sagu juga sering dikonsumsi bagi yang sedang diet karena dapat memberikan efek mengenyangkan, tetapi tidak menyebabkan gemuk. Untuk mengimbangi kandungan gizinya yang tidak terlalu tinggi, ada baiknya olahan sagu ditambah bahan-bahan kaya protein dan sayur mayur. Seperti Dunui atau bubur sagu, sako-sako, Nasi sagu (Hinole), Kue Kering (Bagea). Di daerah maluku sagu dapat pula di olah menjadi  Sagu Keju, Ketupat Sayur, dan Bubur Kacang Hijau Sagu.

C.   PADI (NASI)

Amilopektin merupakan polimer glukosa yang memiliki banyak percabangan. Amilopektin disusun oleh 20-30 unit glukosa dengan ikatan 1,4 alpha glukosidik pada rantai lurus dan pada percabangan dihubungkan oleh ikatan 1,6 alpha glukosidik (Reed, 1975). Berdasarkan berat molekulnya diketahui bahwa amilopektin terdiri atas 1000 atau lebih unit glukosa ( Meyer, 1973 ). Amilopektin dengan struktur bercabang ini cenderung bersifat lengket. 

Perbandingan komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna (transparan atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Beras Ketan hampir seluruhnya didominasi oleh amilopektin sehingga bersifat sangat lekat, sedangkan beras pera memiliki kandungan amilosa lebih dari 20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak berlekatan) dan keras.

Menurut Winarno (1984) beras ketan tidak memiliki amilosa karena hanya mengandung 1-2% sehingga termasuk golongan beras dengan kandungan amilosa sangat rendah (< 9%). Berdasarkan pada berat kering, beras ketan putih mengandung senyawa pati sebanyak 90%, yang terdiri dari amilosa 1-2% dan amilopektin 88-89% .  Dengan demikian amilopektin merupakan penyusun terbanyak dalam beras ketan (Juliano , 1972).

Jenis beras yang berbeda mempunyai perbandingan atau rasio kandungan amilosa-amilopektin yang berbeda pula. Rasio ini merupakan penentu utama bagi tekstur nasi ataupun hasil olahan berbasis beras lainnya. Berdasarkan kandungan amilosanya, beras dikelompokkan menjadi beras dengan amilosa rendah yaitu antara 9-20%, amilosa menengah yaitu 20-25%, dan amilosa tinggi yaitu lebih dari 25%. Pada beras ketan hanya  mengandung 0-2% amilosa. 

Berdasarkan kandungan amilosanya, beras dibagi menjadi empat golongan, yaitu ketan (2-9 persen), beras beramilosa rendah (9-20 persen), beras beramilosa sedang (20-25 persen) dan beras beramilosa tinggi (25-33 persen). Secara umum, beras memiliki bentuk polygonal bulat dengan ukuran bulat 3-8 mikron, dan suhu gelatinisasi 68-78oC.

Perbandingan antara amilosa dan amilopektin ini dijadikan dasar atau merupakan factor tunggal dalam menentukan mutu rasa dan tekstur nasi. Kandungan amilosa tersebut berkorelasi positif dengan tingkat kelemahan, kelengketan, warna dan kilap. Semakin tinggi kadar amilosa volume nasi yang diperoleh makin besar tanpa kecenderungan mengempes, hal ini dikarenakan amilosa mempunyai kemampuan retrogadasi yang lebih besar. 

Beras dengan kandungan amilosa tinggi menghasilkan nasi pera dan kering, sebaliknya beras dengan kandungan amilosa rendah menghasilkan nasi yang lengket dan lunak. Semakin tinggi kandungan atau kadar amylose yang terkandung, maka akan semakin berkurang keenakan rasanya karena semakin tinggi kadar amylose yang terkandung, maka struktur nasi yang diperoleh akan semakin keras dan mempunyai struktur pisah-pisah.

D.  GANDUM

Gandum (Triticum spp.) merupakan tanaman serealia dari suku padi-padian yang kaya akan karbohidrat. Selain sebagai bahan makanan, gandum dapat pula diolah sebagai bahan-bahan industri yang penting, baik bentuk karbohidrat utamanya atau komponen lainnya.

Kandungan amilosa dalam pati gandum adalah 25% sedangkan amilopektinnya sebesar 75%. Dalam produk makanan, amilopektin bersifat merangsang terjadinya proses mekar (puffing) dimana produk makan yang berasal dari pati yang kandungan amilopektinnya tinggi akan bersifat ringan, porus, garing dan renyah. Hal ini dikarenakan amilopektin memiliki sifat mudah mengembang dan membentuk koloid dalam air. Kebalikannya pati dengan kandungan amilosa tinggi, cenderung menghasilkan produk yang keras, pejal, karena proses mekarnya terjadi secara terbatas (Pudjihastuti, 2010). Oleh karena itulah tepung gandum utuh cocok digunakan untuk pembuatan roti dan kue karena pati gandum mengandung amilopektin yang tinggi yang sangat berpengaruh terhadap swelling properties (sifat mengembang pada pati).

Kadar amilosa pada gandum berhubungan dengan indeks glisemiknya dan daya cerna pati. Kandungan amilosa dalam gandum utuh yang cukup tinggi yaitu sebesar 25%, menyebabkan daya cerna pati serta indeks glisemik gandum yang rendah. Indeks glisemik gandum utuh adalah 55-69 (Foster dan Miler, 1995). Indeks glisemik dan daya cerna pati yang rendah menyebabkan proses pencernaan karbohidrat di dalam tubuh lamban karena karbohidrat tidak langsung dicerna menjadi gula darah, sehingga makanan olahan yang berasal dari gandum utuh sangat baik untuk penederita diabetes mellitus. 

E.     KENTANG

Kandungan karbohidrat pada kentang mencapai sekitar 18 persen, protein 2,4 persen dan lemak 0,1 persen. Total energi yang diperoleh dari 100 gram kentang adalah sekitar 80 kkal.Dibandingkan beras, kandungan karbohidrat, protein, lemak, dan energi kentang lebih rendah. Namun, jika dibandingkan dengan umbi-umbian lain seperti singkong, ubi jalar, dan talas, komposisi gizi kentang masih relatif lebih baik. Kentang merupakan satu-satunya jenis umbi yang kaya vitamin C, kadarnya mencapai 31 miligram per 100 gram bagian kentang yang dapat dimakan. Umbi-umbian lainnya sangat miskin akan vitamin C. Kebutuhan vitamin C sehari 60 mg, untuk memenuhinya cukup dengan 200 gram kentang. Kadar vitamin lain yang cukup menonjol adalah niasin dan B1 (tiamin). Dengan mengkonsumsi sebuah umbi kentang yang berukuran sedang, sepertiga kebutuhan vitamin C (33 persen) telah tercapai. Demikian juga halnya dengan sebagian besar kebutuhan akan vitamin B dan zat besi.

Kandungan amilum pada kentang adalah sekitar 59,7%. Bentuk dominan dari karbohidrat ini adalah pati. Bila digoreng, kentang hanya akan mengandung karbohidrat sebesar 27%. Sedangkan penyajian dalam bentuk direbus, akan memberikan karbohidrat yang lebih besar, yaitu sebesar 35%.

F.   UBI KAYU

Tapioka adalah pati yang diperoleh dari hasil ekstrak ubi kayu, dimana pati itu terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan yang tidak larut disebut amilopektin. Tepung tapioca mengandung 17 % amilosa dan 83 % amilopektin. Perbandingan amilosa dan amilopektin mempengaruhi sifat kelarutan dan derajat gelatinisasi pati.

Analisis terhadap akar ubi kayu yang khas mengidentifikasikan kadar air 70%, pati 24%, serat 2%, protein 1% serta komponen lain (mineral, lemak, gula) 3%.