Materi Kuliah Kimia Pangan- Karbohidrat (POLISAKARIDA).pdf

KARBOHIDRAT(POLISAKARIDA)

KIMIA PANGANProgram studi Ilmu dan Teknologi Pangan

Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta

Dosen :

Danar Praseptiangga, S.TP., M.Sc., Ph.D.

POLISAKARIDA

PATI• Pati: merupakan homopolimer glukosa dengan

ikatan glikosidik (ikatan antara dua molekulmonosakarida)

• Pati terdiri dari 2 fraksi yang dapat dipisahkandengan air panas; fraksi terlarut disebut amilosadan fraksi tidak larut disebut amilopektin

• Amilosa merupakan polimer linier dengan ikatanα-(1,4)-D-glukosa, sedang amilopektin merupakanpolimer non linear yang mempunyai ikatan α-(1,4) pada rantai lurusnya, serta ikatan α-(1,6) padatitik percabangannya

Kimia Pangan - Dr. Danar Praseptiangga

POLISAKARIDA

PATI• Apabila pati dipanaskan dengan adanya air yang cukup akan

terjadi:

• Energi panas akan melemahkan ikatan hidrogen sehinggapati akan terserap, menyusup di antara molekul-molekulnya, granula akan menggembung dan kehilangansifat “birefringence” (kenampakan seperti cahayabintang bila dilihat di bawah mikroskop).

• Penggelembungan granula akan semakin besar denganbertambahnya waktu dan naiknya suhu pemanasan. Viskositas suspensi pati akan meningkat karena gayagesekan (friksi) antar granula pati juga semakin besar. Sifat granula pati sampai tahap ini ‘reversible’� apabilapati dipisahkan dari air dan dikeringkan, sifatnya akansama dengan sebelum dipanaskan


POLISAKARIDA

PATIApabila pati dipanaskan dengan adanya air yang cukup akanterjadi:• Pada saat penyerapan air oleh granula pati telah melebihi

maksimalnya, granula pati akan pecah, molekul-molekul patiakan terdispersi dalam air panas membentuk sistem koloidatau bila konsentrasi suspensi pati cukup tinggi akanterbentuk gel atau jendalan. Suspensi pati yang semulaputih keruh seperti air susu akan menjadi agak jernih. Suhu pada saat granula mulai pecah disebut ‘titik/suhugelatinisasi’ pati, yang suhunya tidak sama untuk jenis patiyang berbeda. Pati tergelatinisasi tidak dapat kembali kesifat awalnya (irreversible)

• Saat mencapai titik gelatinisasi, viskositas suspensi/’larutan’ pati akan sedikit turun, namun akan meningkatlagi apabila larutan tersebut menjadi dingin. Molekul-molekul pati bergabung kembali membentuk massa sepertigel atau mengalami pengendapan (fenomena ‘retrogradasi’)


POLISAKARIDA

Istilah-istilah penting terkait dengan hal di atas: • Starch gelatinization � the collapse (disruption) of

molecular orders within the starch granule manifested in irreversible changes in properties such as granular swelling, native crystalline melting, loss of birefringence, and starch solubilization. The point of initial gelatinization and the range over which it occurs is governed by starch concentration, method of observation, granular type, and heterogeneities within the granule population under observation

• Starch retrogradation � a process which occurs when starch chains begin to reassociate in an ordered structure. In its initial phases, two or more starch chains may form a simple juncture point which then may develop into more extensively ordered regions. Ultimately, under favorable conditions, a crystalline order appears

• Syneresis� the separation of a liquid from a gel (weeping)


POLISAKARIDA

SELULOSA • Selulosa merupakan polimer D-glukosa yang

terangkai pada ikatan β (1�4) glikosidik• Komponen terbesar penyusun struktur jaringan

tanaman darat, berada pada dinding sel, berkombinasi dengan xilan, pektin, hemiselulosa, dan lignin • Selulosa dapat dimodifikasi secara limi menjadi

produk gum selolsa yang dapat larut dalam air membentuk system koloid maupun gel.jendalandan dapat dimanfaatkan dalam industripengolahan makanan serta industri lainnya. Produk tersebut antara lain Na-carboxymethylcellulose (Na-CMC) sering dipakai dalam industrimakanan


POLISAKARIDA

SENYAWAAN PEKTAT DAN PEKTIN• Merupakan salah satu jenis polisakarida structural yang

terdapat di semua bagian jaringan tanaman darat,s ebagaibagian penyusun dinding sel dan terutama dinding selsekunder sel tanaman yang sering disebut “lamella tengah”� bersama dengan selulosa dan hemiselulosa�yang mempunyai fungsi sebagai perekat antar dinding sel

• Tersusun oleh unit asam galakturonat dan metilgalakturonat dengan ikatan α (1�4) glikosidik

• Senyawaan tersebut yang terdapat dalam jaringantanaman segar dan bersifat tidak larut dinamakanprotopektin; yang dapat dihidrolisa dengan enzimpoligalakturonase menjadi asam pektinat; dan selanjutnyaoleh enzim pectin esterase akan dihidrolisa ester metilnya sampai menjadi asam pektat (kadar ester metil=0)

• Asam pektinat dengan beragam kandungan ester metilyang bersifat dapat larut dalam air disebut pektin


POLISAKARIDA

SENYAWAAN PEKTAT DAN PEKTIN• Pektin dapat diekstrak dari bahan yang mengandung pectin

tinggi dengan cara menghancurkannya kemudian ditambah air dan sedikit diasamkan (pH 4-5) dipanaskan sampai 90-100°C selama 30 menit, disaring dan filtrat yang diperolehditambah alkohol (metanol, etanol, isopropanol) atau asetonsehingga terbentuk jendalan, dipres untuk membuang sisacairannya, dikeringkan kemudian digiling

• Pektin komersial diklasifikasikan menurut kandungan gugusmetoksil atau derajat esterifikasinya (DE) sebagai :• HMP (High Methoxyl Pectin) � yang berkadar metoksil

>7% atau DE >50%. Larutan HMP 0,75-1,5% dapatmembentuk jendalan (gel) berkadar gula tinggi (±64%) dengan kondisi pH 2,8-3,5

• LMP (Low Methoxyl Pectin) � yang berkadar metoksil<7% atau DE <50%. Pektin LMP dapat membentuk jendalan(gel) dengan sedikit atau tanpa gula, tetapi memerlukantambahan ion Ca2+ yang dapat membentuk ikatan jembatanantara dua polimer pektin pada gugus karboksil bebas


POLISAKARIDA

SENYAWAAN PEKTAT DAN PEKTIN

• Gel pektin dalam olahan makanan terkenal denganproduk “jam” (yang dibuat dari bubur buah, kenampakannya keruh); “jelly” yang dibuat dariekstrak pektin (kenampakannya relative jernih), dan“marmalade” yaitu jelly yang diisi dengan irisan-irisankecil buah yang aromanya menarik dan kuat (manisanbuah). Ketiga gel pektin ini harus mempunyai sifatkukuh (firm) namun halus, mudah dioleskan pada roti tanpa lengket pada alat pengolesnya, dan memberikanbekas irisan yang tajam bila gel diiris


POLISAKARIDA

AGAR• Merupakan senyawa galaktan yang bersumber dari

algae merah Gracilaria dan Gelidium• Terdiri dari dua fraksi: agarosa (merupakan galaktan

linear netral atau termetilasi sebagian) danagaropektin (mengandung gugus sulfat)

• Bersifat tidak larut dalam air dingin, larut perlahan-lahan dalam air panas, larut dengan baik pada air mendidih

• Larutannya (±1%) menjendal pada suhu 30-40°C, tetapi bila dipanaskan lagi meleleh pada suhu 80-90°C � dikatakan gelnya bersifat “thermal-reversible”


POLISAKARIDA

KARAGINAN • Merupakan polisakarida galaktan yang diekstrak dari

ganggang (alga) merah (Rhodophyceae) � berasal darispesies utama Chondrus crispus dan Gigartina stellata(True Carrageenan atau Irish Moss), dan spesies lainnyaseperti Eucheuma (E.cottonii, E. edule, E.spinosum), Phyllophora, Iridophycus, Hypnea, dan Furcelaria

• Karaginan terdiri dari garam-garam atau ester-ester sulfatdengan rasio sulfat dengan heksosa mendekati seragam. Tiga fraksi dari carrageenan telah diisolasi, bernama κ-, λ-,

ι-carrageenan.

• Mengandung ester sulfat 18% atau lebih dan mempunyaiikatan α (1�3) glikosidik dan β (1�4) glikosidik secaraberselang-seling

• Gel karaginan bersifat “thermal-reversible” seperti agar


POLISAKARIDA

ALGINAT• Merupakan karbohidrat koloidal hidrofilik yang diekstrak

dengan alkali encer dari beragam spesies alga/ganggangcoklat (Phaeophyceae) � Macrocystis pyrifera, Laminariadigitata, L.hyperborea, Ascophyllum nodosum

• Polisakarida tersebut terdapat sebagai campuran garam Ca, Na, K, dan Mg

• Na-alginat � produk karbohidrat yang dimurnikan yang diekstrak dari ganggang coklat menggunakan alkali encer, tersusun terutama oleh Na-asam alginate (suatu asam uronatyang tersusun dari residu 2 asam β D-mannuronat yang terangkai sedemikian rupa sehingga gugus karboksilnya bebassedang gugus aldehidnya membentuk ikatan glikosidik)

• Asam alginat merupakan polisakarida dengan BM tinggi yang terdiri dari beragam proporsi asam D-mannuronat dan L-guluronat

• Alginat digunakan dalam industri makanan karena sifat-sifatkoloidalnya yang unik� “thickening, stabilizing, suspending, film forming, gel producing, emulsion stabilizing”


POLISAKARIDA

POLISAKARIDA LAIN

• Polisakarida lain banyak terdapat di alam sepertinatural exudat dari tanaman: (Gum Arabic (Gum Akasia), Gum Ghatti (Indian Gum), Gum Karaya(Sterculia Gum), Gum Tragakanth, Gum Biji Tanaman� Locust bean Gum ( Gum Carob), Gum Tara, Gum Biji Asam)


Documents

Materi Kuliah Kimia Pangan- Karbohidrat (POLISAKARIDA).pdf