Sifat Pasta Pati Sebagai Sumber Karbohidrat

Gambar 1. Pati Hasil Ekstraksi. (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

Pati adalah jenis karbohidrat yang termasuk kelompok polisakarida hasil fotosintesis tanaman. Pati dapat terakumulasi pada bagian umbi, empulur batang dan biji-bijian tanaman, contohnya pati singkong (tapioka), pati sagu, pati jagung, pati kacang hijau dan lain-lain.

Pengaplikasian pati sebagai bahan baku dalam produk pangan terbatas karena adanya karakteristik tertentu dari produk yang diinginkan dengan sifat alami pati.

Misalnya pada pengaplikasian pembuatan pati untuk dijadikan sohun akan menghasilkan karakteristik sohun yang mudah patah dibandingkan dengan sohun dari beras atau jagung (Herawati et al. 2018). Oleh karena itu, dalam pembuatan produk dengan karakteristik tertentu menggunakan bahan dasar pati perlu dilakukan perubahan sifat alami pati dengan cara modifikasi pati.

Modifikasi pati adalah proses yang dilakukan terhadap pati sehingga akan terjadi perubahan struktur molekul pati yang dapat dilakukan secara fisik, kimia dan enzimatis. Tujuan dari modifikasi pati adalah untuk memperbaiki sifat-sifat alami pati.

Metode modifikasi pati secara fisik merupakan salah satu cara modifikasi yang relatif sederhana dengan melibatkan perlakuan hidrotermal kombinasi kadar air dan panas. Salah satu metode modifikasi fisik adalah Heat moisture treatment (HMT).

Heat moisture treatment adalah metode modifikasi pati secara fisik dengan memanfaatkan panas pada suhu diatas suhu gelatinisasi pati (80-120°C) dalam waktu tertentu dengan kondisi kadar air terbatas atau dibawah 35% (Collado et al. 2001).

Pati modifikasi HMT dinilai lebih aman untuk dikonsumsi dibandingkan dengan metode modifikasi secara kimia, hal ini dikarenakan pati hasil modifikasi HMT tidak memiliki kandungan residu bahan kimia yang digunakan untuk modifikasi pati.

Sifat reologi pangan adalah sifat pangan dalam menggambarkan perilaku bahan pangan perubahan gaya geser dan deformasi. Sifat dasar reologi pada pati adalah viskositasnya.

Nilai-nilai dari sifat pasta pati dapat dijadikan acuan untuk mengetahui kemampuan dari struktur pati yang dapat mempertahankan kestabilannya dalam kondisi pemanasan dan pembekuan. Proses pengukuran sifat pasta pati dapat dilakukan menggunakan alat salah satunya adalah Rapid Visco Analyzer (RVA).

Rapid Visco Analyzer atau RVA merupakan salah satu jenis alat yang dapat digunakan untuk mengukur sifat pasta pati. Proses pengukuran menggunakan RVA menggambarkan viskositas pati pada 3 tahap: 1) tahap pemanasan terkontrol dengan memanaskan pati hingga suhu 95°C: 2) tahap isotermal, dimana pada tahap ini mempertahankan kondisi suspensi pati pada suhu maksimum; 3) tahap pendinginan dengan menurunkan suhu hingga 50°C (Alcazar-Alay dan Meireles, 2015). Tahapan dalam analisis sifat pasta pati menggunakan RVA dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Ilustrasi Tahapan Analisis Menggunakan RVA (Sumber: Finnie et al. 2018)

Sifat pasta pati yang dapat diketahui dengan analisis menggunakan alat RVA yaitu, viskositas puncak, viskositas breakdown, viskositas setback, viskositas akhir dan suhu pasta. Hasil analisis sifat pasta pati akan ditampilkan dalam bentuk kurva seperti pada Gambar 2.

Gambar 3. Kurva Hasil Pembacaan Sifat Pati Menggunakan RVA (Sumber: Finnie et al. 2018)

Berikut adalah beberapa jenis pati yang dimodifikasi dengan kadar air yang sama, namun suhu dan waktu pemanasan HMT yang berbeda:

Beberapa jenis pati yang dimodifikasi dengan kadar air yang sama, namun suhu dan waktu pemanasan HMT berbeda

Sifat pasta pati yang diperoleh dari beberapa jenis pati yang telah dimodifikasi secara HMT hasil analisis menggunakan alat RVA adalah sebagai berikut:

Hasil analisis sifat pati menggunakan RVA

Sifat pasta pati mengindikasikan ketahanan pati ketika diberikan perlakuan panas ataupun pembekuan saat pengolahan. Sehingga sebelum memanfaatkan pati yang telah dimodifikasi dapat dipertimbangkan jenis pati yang akan digunakan berdasarkan sifat pasta pati.

Berdasarkan data pada tabel tersebut apat dilihat bahwa jenis pati jagung setelah dimodifikasi secara HMT pada suhu 100°C selama 16 jam memiliki nilai peak viscosity (viskositas puncak), final viscosity (viskositas akhir), setback viscosity (viskositas setback) dan pasting temperature (suhu pasta) lebih rendah dibandingkan dengan pati umbi garut yang telah dimodifikasi secara HMT pada suhu yang sama selama 8 jam.

Nilai breakdown viscosity (viskositas breakdown) dari umbi garut lebih rendah 118 ± 3,61 cP daripada pati jagung 422 ± 4 cP. Sementara itu pati kacang arab yang dimodifikasi pada suhu 110°C selama 4 jam memiliki sifat pasta pati nilai peak viscosity (viskositas puncak), final viscosity (viskositas akhir), setback viscosity (viskositas setback) dan pasting temperature (suhu pasta) lebih rendah dibandingkan dengan pati ubi jalar yang telah dimodifikasi secara HMT pada suhu yang sama selama 6 jam. Hal ini menunjukkan bahwa berbagai jenis pati memiliki sifat pasta pati yang berbeda pula.

Viskositas puncak adalah nilai viskositas maksimum pati setelah pengembangan granula saat pemanasan dalam proses analisis yang menggambarkan kemampuan granula pati untuk membengkak ke titik kesetimbangan, setelah itu laju pemecahan granula pati pecah dan hancur lebih tinggi daripada laju pembengkakan (Wu et al. 2022). Nilai viskositas puncak dipengaruhi oleh kandungan amilosa. Kandungan amilosa yang rendah menghasilkan nilai viskositas puncak yang rendah (Fang et al. 2023).

Viskositas breakdown adalah perbedaan dari viskositas puncak dengan viskositas minimum pada saat suhu maksimum ketika analisis (Alcazar-Alay dan Meireles 2015). Pati umbi garut HMT pada suhu pemanasan 100°C dinilai lebih stabil dilihat dari nilai breakdown viscosity jika dibandingkan dengan pati jagung, sedangkan pada suhu pemanasan 110°C pati ubi jalar lebih stabil dibandingkan dengan pati kacang arab. Semakin kecil nilai viskositas breakdown maka semakin stabil pati terhadap perlakuan pemanasan.

Viskositas setback atau perubahan viskositas pati selama pendinginan diperoleh dari selisih antara viskositas pasta dingin dengan viskositas pasta panas. Semakin tinggi nilai setback maka menunjukkan semakin tinggi pula kecenderungan untuk membentuk gel (meningkatkan viskositas) selama pendinginan (Fetriyuna et al. 2016).

Nilai dari setback viscosity tertinggi berasal dari pati umbi garut dan ubi jalar yaitu 1373 ± 9,50 cP dan 642 ± 0,90 cP. Menurut Hussain (2015) setback viscosity berhubungan dengan tekstur produk pangan dari pati dan mengindikasikan retrogradasi pati.

Suhu pasta merupakan suhu yang menandakan terbentuknya viskositas pati dan terserapnya air oleh pati (Takahashi et al. 2005:Fetriyuna et al. 2016).). Pati ubi jalar HMT memiliki nilai suhu pasta paling tinggi yaitu 91,45°C dan pati jagung HMT memiliki nilai suhu pasta terendah yaitu 78,05°C.

Tingginya suhu pasta mengindikasikan kemampuan granula pati tahan terhadap pembengkakan akibat perubahan konsentrasi amilosa yang meningkat dan struktur granula pati yang lebih rapat (Rasmi et al. 2024). Hal ini dapat terjadi karena sifat alami beberapa jenis pati dari kandungan amilosa dan struktur granulanya.

Jenis-jenis pati modifikasi ini setelah diketahui kestabilannya dalam perlakuan panas dan pembekuan dapat digunakan untuk produk pangan. Pati yang tinggi karbohidrat ini berpotensi digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan produk pangan seperti pembuatan beras analog untuk menggantikan beras yang berasal dari padi.

Selain itu, pati juga bisa dimanfaatkan sebagai pengganti tepung terigu dalam pembuatan produk bakery dengan formulasi yang tepat sehingga memunculkan inovasi baru produk gluten free yang aman untuk anak dengan ADHD dan down syndrome yang bisa memicu perilaku hiperaktif.