Hardoko FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Presentasi berjudul: "Hardoko FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA"— Transcript presentasi:

1 Hardoko FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
POLYSAKARIDA Hardoko FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2 Sering disebut juga glikan Klasifikasi polisakarida :
Adalah polimer dari monosakarida yang terikat satu dengan yang lain dengan ikatan glikosida. Sering disebut juga glikan Klasifikasi polisakarida : - Homoglikan (homopolisakarida) : hanya terdiri dari satu jenis monosakarida - Heteroglikan (heteropolisakarida) : terdiri dua atau lebih macam monosakarida

3

4 Konformasi polisakarida
Ditentukan oleh konformasi unit monosakarida dan jenis ikatan dalam rantai polisakarida Tipe-tipe konformasi polisakarida : 1. Konformasi tipe ulur memanjang (stretched) dan pita - konformasi ini khususnya utk ikt 1,3--D glukopiranosil - konformasi ulur ini terkait dengan geometri zig-zag dr ikatan monomer membentuk jembatan oksigen dan juga bisa jembatan hidrogen. - Contoh pada selulosa

5  konformasi pita berlipat dapat terjadi pada rantai pektin (1,4--D-galaktopiranosil-uronat) dan rantai alginat (1,4--L-galaktopiranosil-uronat)  Ca+ utk menstabilkan konformasi  dua rantai alginat akan dirakit membentuk konfromasi spt kotak telur

6 2. Konformasi helix - khususnya utk ikat 1,3--D-glukopiranosa, seperti polisakarida lichenin dari tanaman. - konformasi ini ditentukan oleh bentuk geometri U dari ikatan monomer. Misalnya amilosa

7

8 3. Konfromasi kusut (Crumpled)
Terjadi pada ikatan 1,2--D-glukopiranosil Ini terkait dengan geometri kerut atau keriput dari monomer jembatan O

9 4. Konformasi Looselly-Jointed
Khusus untuk polimer berikatan 1,6--D-glukopiranosil 5. Konformasi heteroglikan - Konformasinya bervariasi tergantung pada urutan beberapa monomernya. - Misalnya, Karagenan : -D-galaktopiranosil-4-sulfat mempunyai geometri bentuk U, sedang 3,6-anhidro--D-galaktopiranosil-2 sulfat mempunyai geometri zig-zag

10 6. Interaksi antar rantai polimer
Konformasi antar rantai polimer kadang terganggu oleh urutan yang tidak periodik Konformasi Interaksi antar rantai polimer dapat membentuk bervariasi konformasi tergantung pada urutan masing-masing polimer

11

12 Peranan polisakarida di alam :
Komponen Pembentuk struktur kerangka (selulosa dan hemiselulosa dlm tanaman dan kitin dan mukopolisakarida pd hewan Komponen cadangan makanan (pati, dekstrin, inulin pada tanaman, dan glikogen pada hewan) Komponen pengikat air (agar, pektin, alginat dalam tanaman, dan mukopolisakarida pada hewan)

13

14

15 SIFAT-SIFAT POLISAKARIDA
Polisakarida linier - adl senyawa yang mempunyai monosakarida netral tunggal dan dengan satu jenis ikatan glikosida (contoh : amilosa dan selulosa - biasanya tidak larut air dan hanya dapat dilarutkan dalam kondisi yang drastis seperti suhu tinggi, alkali atau pelarut yang sesuai. - Cepat mengendap dari larutan (retrogradasi) karena konformasi dalam rantai dan interaksi antar rantai monosakarida. 2. Plisakarida bercabang

16 2. Polisakarida bercabang
- (Contohnya amiopektin dan glikogen), adalah lebih mudah larut dalam air dari pada yang linier. - Larutan polisakarida bercabang sekali dikeringkan siap direhidrasi. - Dibanding dengan polisakarida linier dengan BM dan konsentrasi yang sama, polisakaida bercabang lebih encer - Kecenderungan polisakarida bercabang untuk mengendap lebih rendah. - Membentuk pasta yang lengket pada konsentrasi tinggi (karena interaksi rantai samping) shg cocok sebagai binder atau adhesif.

17 3. Polisakarida bercabang linier
- adalah polimer yang mempunyai rantai “tulang punggung” yang panjang dengan banyak rantai samping pendek (sperti guaran dan alkilseluolosa) - mempunyai sifat gabungan antara linier dengan bercabang. - Rantai “tulang punggung” bertanggung jawab pada kekentalan larutan, sedangkan rantai samping terkait dengan sifat kelarutan dan laju rehidrasi yang baik..

18

19 4. Polisakarida dg asam kuat
Polisakarida dengan residu asam kuat (asam sulfat, asam fosfat) yg ada sbg ester sepanjang rantai polimer (spt dalam furcelaran, karagenan, pati termodifikasi) adalah sangat larut dalam air dan membentuk larutan yang sangat kental. Tidak seperti polisakarida dg gugus karboxyl, pada media asam kuat. Larutan polisakarida tsb sangat stabil

20 5. Polisakarida termodifikasi
Dapat dilakukan dengan : A. senyawa netral * Kelarutan dalam air, kekentalan dan stabilitas larutan dpt ditingkatkan dengan mengikat senyawa netral pada rantai polisakarida. * Sifat yang ditunjukkan oleh metil, etil, dan hidroksi propil selulosa berhubungan dengan guaran dan locust bean gum. * peningkatan tingkat subtitusi akan meningkatkan sifat hidrofobik molekul, sehingga akan meningkatkan kelarutannya pada pelarut organik.

21 B. Derivatisasi dengan asam
- Peningkatan gugus asam pd polisakarida (karboksi metil, sulfat atau fosfat) juga akan menghasilkan peningkatan kelarutan dan viskositas.

22

23 SIFAT FISIK POLISAKARIDA
Kelarutan polisakarida - Didalam air, beberapa polisakarida dapat menyerap air, mengembang dan biasanya mengalami kelarutan partial atau keseluruhan. - Kelarutan ini terkait dengan adanya gugus hidroksil polisakarida yang memungkinkan mengikat hidrogen dari air - Polisakarida lebih bersifat kristostabiliser daripada kriyoprotectans, karena polisakarida dapat meningkatkan osmolalitas atau menurunkan titik beku air secara nyata. Ini juga terkait adanya air yang terhidrasi polisakarida shg menghasilkan air yang tidak mudah beku.

24 2. Kekentalan dan stablitas larutan polisakarida
Polisakarida (gum dan hidrokoloid) sering digunakan sbg pengental dan atau pembentuk gel atau utk memodifikasi atau mengontrol sifat sifat alir atau tekstur dr pangan cair. Bila polisakarida ditambah air atau dilarutkan maka molekul akan menyerap air dan mengembang sehingga membentuk kekentalan tertentu. Secara umum pada konsentrasi mampu membentuk kekentalan atau gel (setiap jenis berbeda konsentrasinya) Kekentalan larutan polimer merupakan fungsi dari ukuran dan bentuk molekul, serta konformasinya dalam pelarut. Bentuk molekul polisakarida dalam larutan adalah fungsi dari osilasi (goyangan) ikatan-ikatan disekitar glikosida

25 Polimer linier molekul polisakarida dalam larutan akan berputar dan merenggang menyapu ruangan. Kadang akan bertabrakan satu dengan yang lain, bergesek, mengkonsumsi atau menyerap energi dan selanjutnya menghasilkan suatu kekentalan. Molekul linier akan menghasilkan kekentalan tinggi meski dalam konsentrasi rendah. Viskositasnya tergantung pada BM atau derajad polimerisasinya (DP) dan panjang dan kekakuan spt bentuk dan fleksibilitas polimer. Polisakarida bercabang membentuk ruang lebih kecil daripada yang linier pada BM yg sama (Fig 32). Akibatnya polisakarida bercabang akan jarang bertubrukan sehingga menghasilkan viskositas yang lebih encer. Selain itu, polisakarida linier mempunyai satu jenis ion (selalu negatif hasil ionisasi gugus karboksil atau ester sulfat) shg akan menghasilkan konfigurasi memanjang akibat gaya tolak-menolak muatannya dan meningktkan jarak ujung-ujung serta memperbesar volume molekulnya. Dengan demikian akan menghasilkan cairan viskositas tinggi.

26

27 Polimer tak bercabang (glikan) bila dilarutkan dalam air dan dipanaskan akan membentuk penyebaran molekul yg tidak stabil shg mengendap atau membentuk gel dengan cepat. Kejadian ini sebagai bagian dari molekul panjang yg bertabrakan dan membentuk ikatan-ikatan inter molekul dari beberapa unit gula. Mula-mula molekul pendek berjajar dan memanjang membentuk spt “risleting” shg ikatan inter molekulnya bertambah kuat sehingga membentuk inti kristal. Bagian lain akan bertabrakan dg inti dan menempel sehingga akan memperbesar ukuran kristal dan gaya gravitasi mengakibatkan pengendapan. Kejadian ini terjadi khususnya pada amilosa yg dilarutkan, dipanaskan, dan kemudian didinginkan. Peristiwanya disebut retrogradasi (Proses kristalisasi kembali pati yg tlh mengalami gelatinisasi). Selama pendinginan produk-2 roti, amilosa akan saling berikatan mengahsilkan roti yg kaku dan bila penyimpanan diperpanjang, maka amilopektin akan berikatan menghasilkan staling. Secara umum molekul karbohidrat tidak bercabang, homoglikan netral mempunyai kecenderungan untuk mengkristal secara parsial.

28 3. Gels Gels adalah jaringan tiga dimensi hubungan molekul-molekul atau partikel yang terperangkap dalam fase cairan kontinyu. Dalam makanan, jaringan gel terdiri dari molekul polimer atau fibril dalam bentuk gabungan dari molekul-molekul yang membentuk suatu persimpangan atau jembatan oleh ikatan hidrogen, asosiasi hidrofobik, ikatan ionik, ikatan silang, atau ikatan kovalen dan fase cairannya adalah solute berberat molekul rendah dan bagian dari rantai polimer (Fig 3-4) Gel terbentuk bila polimer karbohidrat dilarutkan air dan dipanaskan. Sifat dan karakteristik gel tergantung dari jenis karbohidrat dan kondisi lingkungannya (pH, suhu, air). Secara umum jika jembatan antar molekul tumbuh lebih besar setelah terbentuk gel, maka jaringan gel akan lebih kompak dan struktur menkerut sehingga akan terjadi sineresis (keluarnya cairan dari suatu gel).

29

30 4. Hidrolisis polisakarida
Polisakarida relatif kurang stabil terhadap hidrolisis daripada protein. Hidrolisis ikatan glikosida dapat dikatalisis oleh asam (+H) atau enzim. Luasnya depolimerisasi oleh hidrolisis akan berdampak pada penurunan kekentalan (dan juga umur simpan produk), akan ditentukan oleh kekuatan asam, suhu, waktu, dan struktur polisakarida. Laju hidrolisis oleh enzim dan produk akhirnya dikontrol oleh spesifisitas enzim, waktu, dan suhu.

31

32

33

34

35

36 JENIS-JENIS POLISAKARIDA
1. Agar - diisolasi dr alage merah (Rhodophyceae) such as Gelididium Spp., Pterocladia Spp., and Gracilaria Spp.) melalui dengan air panas. - Struktur : campuran kompleks heterogen dengan komponen utama β-D-galaktopiranosa dan 3,6-anhidro-α-L-galaktopiranosa melalui ikatan 14 dan 13 secara bergantian.

37 Agar - rantai agar teresterifikasi dengan sulfat, dimana kandungan sulfat akan membedakan fraksi agarose (komponen utama pembentuk gel agar) yang teresterifikasi tiap 10 unit galaktosa dan agaropektin yang mempunyai tingkat ester sulfat lebih tinggi. - Agar bersifat tdk larut dalam air dingin, sedikit larut pada etanolamin, dan larut pada formamida. - Agar terendapkan oleh etanol pada kondisi larutan hangat, larut dalam air 25oC dlm kondisi kering hanya larut air panas

38 1. Agar : - Potensial membentuk gel, bahkan pada konsentrasi 0.04% sudah mampu mmbentuk gel. - Pembentukan gel dipengaruhi oleh kponsentrasi agar dan berat molekul rata-rata. Agar function : Microbiology media Industry, based on its character :  Indigestible  Heat resistant gel  Emulsifying and stabilizing  Sherbet  Ice cream 0,1%  Stabilization: yoghurt 0,1%  Cheese  Candy  Bakery

39 2. Alginat - Ditemukan dalam alga coklat (Macrocystis pyrifera, Laminarin, Ascophyllum, Sargassum ) sbg kerangka pada dinding selnya dan diekstrak dengan larutan alkali , serta biasanya polisakarida terendapkan dari ekstrak dengan asam atau garam kalsium - Blok penyusun alginat adalah β-D-manuronat dan α-L-guluronat yg dihubungkan oleh ikatan 14

40 - Rasio dua gula (manuronat/guluronat) secara umum 1
- Rasio dua gula (manuronat/guluronat) secara umum 1.5 dengan deviasi tgt sumbernya. - alginat merupakan polimer linier dr unit : - Alginat larut air dalam bentuk alkali, magnesium. Amonia, atau garam amin. - Kekentalan alginat dipengaruhi oleh berat molekul dan ion dari garam. - tdk adanya kation di atau trivalen atau adanya chelating agent, maka viskositas akan rendah. Adanya ion Ca2+ meningkatkan viskositas.

41 - Viskositas alginat tidak dipengaruhi pH (4
- Viskositas alginat tidak dipengaruhi pH (4.5-10), tetapi meningkat dibawah pH 4.5 dan mencapai maksimum pd pH - Utk mendapatkan gel yg seragam diperlukan reaksi yg lambat, yaitu dg mencampur Na-alginat, Ca-fosfat, dan GDL atau dg mencampur Na-alginat dg Ca-sulfat.

42 Alginate function  Thickening  Stabilizer  Gel forming Alginate at a level 0,25-0,5% repair, stabilize, fill the bakery (cakes, pie), salad, chocolate milk, ice cream Pudding Fruits gel Onion rine Dessert gel Stabilize fruit juice and beer foam

43 3. Karagenan - Rumput laut merah menghasilkan 2 tipe galaktan, yi polisakarida agar (tersusun dr D-galaktosa dan 3,6-anhidro-L-galaktosa) dan karagenan (tersusun dr D-galaktosa dan 3,6 anhidro-D-galaktosa yg secara parsial tersulfatasi spt 2-, 4-, dan 6 sulfat dan 2,6 disulfat. - Galaktosa terikat oleh ikt 13 dan 14 - sebenarnya merupakan campuran dr bermacam-macam polisakarida yg dpt dipisahkan dg pengendapan dg ion potasium. - 2 yg utama adl iota (membentuk gel dan fraksi K+ tdk larut) dan lambda (non gelling & K+ larut)

44

45 - iota karagenan tersusun dr D-galaktosa, 3,6 anhidro-D-galaktosa, dan ester sulfat dg rasio 3:5:7sbb: - Lambda karagenan tersusun dr β-D-gal p- (14)-α-D-gal p yg dihubungkan melaui ikt glikosida1,3 pd polimernya.

46 - Kelarutan meningkat bila kandungan karagenan sulfat meningkat dan kandungan residu gula anhidro menurun. - Viskositas tgt pd tipe karagenan, BM, suhu, kehadiran ion, dan konsentrasi. - kekuatan gel iota karagenen tergantung pd kandungan ester sulfat pd posisi 6 yg dpt dihilangkan dg alkali panas menghasilkan 3,6-anhidrogalaktosa dan meningkatkan gel. - Kemampuan pembentukan gel terkait dg pembentukan struktur doble helix parsial diantara bermacam-macam rantai. Makin luas pembentukan double helix maka kekuatan gel meningkat.

47 Carragenan isolated from :
 Chondrus  Eucheuma  Gigartina  Gloiopeltis  Iridea Function : Food processing :  Raise viscosity  Chocolate milk  Ice cream

48 4. Fulcellaran (Danish agar)
- Dirpoduksi dr alga merah Furcellaria dg cara setelah perlakuan alkali diisolasi dg air panas, dan ekstrak dikonsentratkan dg vakum yg sebelumnya ditambahkan larutan 1-1.5% larutan KCl. - tersusun dr D-galaktosa (46-53%), 3,6-anhidro-D-galaktosa (30-33%), dan gula sulfat (16-20%). - sruktur mirip dg i-karagenan, dg perbedaan i-karagenan memp satu ester sulfat per dua gula sedang fulcellaran mempunyai satu ester sulfat per 3 atau 4 gula. - Kekuatan gel dipengaruhi oleh tingkat polimerisasi, jml 3,6-anhidro-D-gal, dan adanya kation K+, NH4+, Rb+, dan Cs+ untuk gel yg stabil dan kuat. - gel bersifat thermo reversible Function:  Pudding, Cake

49 5. Gum Arab - diperleh dari pohon Acacia senegal - merupakan campuran dari polisakarida dg BM rata-rata kdal, dg unit utama L-arabionosa (3.5), L-rhamnosa (1.1), D-galaktosa (2.9), dan asam glukoronat (1.6). - mempunyai rantai inti yg tersusun dr β-D-galaktopiranosil yg berikatan 13 dg rantai samping terikat pd posisi 6. (Gambar 4.140) - dapat berada dlm bentuk netral atau garam dari asam lemah - Larut dlm 0.1 mol/l HCl dan mengendap dg etanol dan menghasilkan asam bebas. - dpt sbg emulsifier dan mempunyai sifat membentuk film. - Function : Emulsifier, Stabilizer, Flavoring flour encapsulation

50

51

52 6. Gum Ghatti - Diperoleh dari pohon Anogeissus latofolia yang ada di India dan Srilanka - Tersusun dari L-arabinosa, D-galaktosa, D-manosa, D-xylosa, D-glukoronat. - gula-gulanya terasetilasi sekitar 5.5%db - bersifat larut air dan menghasilkan larutan yang lebih kental daripada gum arab. - Karakteristik strukturnya dpt dilihat di formula 4.141 - Kegunaan sbg stabilizer suspensi dan emulsi

53

54 7. Gum tragacanth - Diperoleh dari tanaman Astragallus yang tumbuh di Timur TengaH (Iran, Siria, dan Turky) - terdiri dari fraksi larut air (asam tragacanthic) dan fraksi tidak larut (bassorin). - Asam tragachantic mengandung 43% asam galakturonat, 40% D-xylosa, 10% L-fukosa, dan 4% D-galaktosa (formula 4.142). - Bassorin terdiri dari 75% L-arabionsa, 12% D-galaktosa, 3% D-galakturonat metil ester, dan L-rhamnosa. - Viskositas sangat kental tergentung pd shear rate (shear rate rendah viskositas tinggi dan sebaliknya) - kegunaan sbg pengental dan stabiliser, serta additive pada es krim utk tekstur yg lembut.

55

56 - Diperoleh dari pohon Sterculia ureus dan spesies Sterculia lain
8. Karaya Gum - Diperoleh dari pohon Sterculia ureus dan spesies Sterculia lain - Disebut juga Indian tragarcanth - Tersusun dari D-galaktosa, L-rhamnosa, asam D-galakturonat, dan asam L-glukoronat. - Molekul terdiri dari tiga rantai utama yg merupakan polimer dari disakarida yg berbeda (formula 4.143) - Hasil dr ikt silang yg kuat shg tidak larut air, tahan thd enzim, dan mikroba. Bagaimanapun jua mampu mengembang dg baik dalam air dingin. - Suspensinya sangat kental (pasty consistency) pd konsentrasi lbh dr 3% - Fungsi sbg pengikat air, binder, stabilizer busa protein, dan sbg pengental, meningkatkan stabilitas waktu pencairan, serta mencegah sineresis gel

57

58 9. Guaran Gum - Tepung guar diperoleh dari endosperm biji leguminosa Cyanopsis tetragonoloba. - terdiri dari rantai -D-mannopiranosil yg dihubungkan oleh ikt 14. Setiap 2 residu mempunyai rantai samping suatu D-galaktopiranosil yg terikat pd rantai utama dg ikt 16 - Guaran gum membentuk larutan sangat kental tgt pd shear rate (makin rendah shear makin tinggi viskositas) - Fungsi : pengental dan stabilizer

59 1. Locust bean gum - Kacang locust terdiri dari % kulit, 23-25% germ, 42-46% endosperm. - Endosperm dipisahkan dan dpt digunakan spt guaran gum. - Tepung komersiil mengandung 88% galaktomanoglikan, 5% polisakarida lain, 6% protein, dan 1% abu. - Polisakarida locust mirip dengan guaran gum, yakni rantai linier dari 14 -D-mannopiranosil dengan -D-galaktopiranosil yg dihubungkan dg ikt16 rantai samping. - Rasio manosa/galaktosa = 3:6 - Fungsi : pengental, stabiliser, binder

60 11. Tepung Tamarind - diekstrak dari biji Tamarindus indica dg air panas dan dikeringkan - Polisakarida terdiri dari D-galaktosa, D-xylosa, dan D-glukosa (formula 4.145), juga ditemukan L-arabinosa - Polisakarida ini membentuk gel yang stabil pada pH yg luas, dan sineresis rendah - Fungsi ; sbg pengganti pektin, stabilizer, dan pengental

61

62 12. Arabinogalaktan - Diperoleh dari kayu Coniferus sp yg diekstrak dengan air atau air asam dan dikeringkan. - produk mengandung arabinogalaktan yg larut air sekitar 5-35% db kayu. - Polisakarida terdiri dari rantai lurus -D-galaktopiranosil yg dihubungkan dg ikt 13, dan mempunyai rantai samping galaktosa dan arabinosa yg terikat pd posisi 4 dan 6 (forml 4.146) - Polisakarida ini sangat bercabang dg viskositas yg rendah, mudah larut dan tidak dipengaruhi oleh pH. - Fungsi : emulsifier, stabiliser, dan sbg pembawa minyak esensial, aroma, dan pemanis.

63 13. Pektin - Diperoleh dari berbagai kulit buah spt jeruk, apel, dll. - Ekstraksi dilakukan pd pH dan suhu oC. Proses harus dikontrol dg hati-2 utk menghindari hidrolisis ikt glikosida dan ester. - Preparasi purifikasi diperoleh dengan pengendapan pektin dg ion (misal Al3+) yg akan membentuk garam pektin, diikuti dengan pencucian dg alkohol yg diasamkan utk menghilangkan ion, atau pengendapan dg alkohol isopropanol atau etanol. - mrpk polisakarida campuran dg struktur paling sedikit mengandung 65% asam galakturonat. - Tiga elemen struktural yg membangun pektin adalah homogalakturonan (formula 4.147) yg mengandung ikt 1 asm -D-galakturonat (GalA), galakturonan dg rantai samping yang berbeda (apiosa, fukosa, arabinosa, dan xylosa), dan rhamnogalakturonan dg tulang punggung yg terdiri dari unit disakarida (4) -D-GalA-(12)--L-Rha-(1) dan dg rhamnosa yg terikat pd arabinan dan galaktan. - Atau merupakan polimer asam D-galakturonat yg dihub dg ikt -(1-4).

64 - Stabilitas pektin paling tinggi pf pH 3-4
- Ikatan glikosoda akan terhidrolisis pd asam yg lebih kuat. - Dalam medium alkali, ikt glikosida dan ester akan terpecah dan tereliminasi (forml 4.148). - pd sekitar pH 3 atau lebih tinggi, adanya ion Ca2+ pektin akan membentuk gel thermal reversible. - Kemampuan membentuk gel secara langsung proporsional thd BM dan berbanding terbalik dengan tingkat esterifikasi, serta dipengaruhi distribusi esternya.

65

66 Klasifikasi Pektin Ada 3 klp senyawa yi : asam pektat, asam pektinat (pektin), dan protopektin. Pada asam pektat, gugus karboksil asam galakturonat pd polimernya tidak teresterkan. Asam pektat dapat membentuk garam spt asam yag lain dan dalam tanaman berikatan dg Ca atau Mg. Asam pektinat terdpt ester metil pd beberapa gugus karboksil polimernya. Bila mengandung >50% dr seluruh karboksil  pektin. Pektin bersifat dpt terdispersi dalam air dan dapt membentuk garam yg berfungsi dalam pembuatan jeli dg gula dan asam. Pektin dg metoksi rendah adl pektin yg sebagian besar gugus karboksilnya bebas tdk teresterkan. Pektin dpt membentuk gel dg ion-2 bervalensi dua

67 Kalsifikasi pektin …… Protopektin mrpk istilah untuk senyawa pektin yg tdk larut air dan banyak pada jaringan tanaman muda. Bila dipanaskan dalam air yg mengandung asam, protopektin dpt berubah menjadi pektin yang dpt terdispersi dalam air, sehingga jaringan tanaman muda menjadi empuk. Komposisi kandungan ketiga pektin dalam buah tergantung tingkat kematangan buah, makin mentah makin tinggi protopektinnya. Selama proses pematangan terjadi demetilasi pektin yg penting dlm pembentukan gel, tapi bila demetilasi terlalu lanjut atau sempurna akan terbentuk asam pektat yg tdk mudah membentuk gel. Kekuatan membentuk gel akan lebih tinggi bila residu asa galakturunatnya juga makin tinggi. Potensi pembentukan jeli berkurang pada buah yg terlalu matang.

68

69

70 Gel PEKTIN Pektin dpt membentuk gel dg gula bila >50% (derajad metilasi 50) gugus karboksilnya telah termetilasi, sedangkan utk membentuk gel yg baik ester metil harus 8% dr berat pektin. Makin banyak ester metil, makin tinggi suhu pembentukan gelnya. Pektin rapid set adl pektin dg suhu pembentukan gel 880C, sedang slow set membentuk gel pd suhu 540C dan derajad metilasi 60. Pembentukan gel dr pektin dg derajad metilasi tinggi dipengaruhi oleh konsentrasi pektin, prosentase gula, dan pH. Makin besar konsentrasi pektin, makin keras gel yg terbentuk, makin rendah pH gel makin keras tp mudah sineresis. Pektin grade yaitu jumlah pektin untuk membentuk gel yg baik pada rasio jml gula per 1 lb pektin. Settling time adal waktu yg diperlukan utk membentuk gel setelah ditambahkan bahan pembentuk gel. Bila gel tlh terbentuk sebelum penambahan maka pemebntukan gel tidak rata (rapid set).

71 14. Pati (Starch) - terdistribusi pada berbagai macam tanaman atau organ sebagai simpanan karbohidrat (pada tanaman dalam bentuk granula pati). - granula pati mempunyai bentuk, ukuran, distribusi bervariasi tergantung jenisnya.

72

73

74 Sifat dan struktur granula pati
Pati tersusun dr dua glukan (polimer glukosa) yakni amilosa (polimer linier D-glukosa yg dihub oleh 14) dan amilopektin (polimer D-glukosa bercabang yang dihubungkan secara linier oleh 14 dan secara cabang oleh 16 pada setiap residu). Glikogen merupakan polisakarida simpanan pada sel hewan yang bentuknya bercabang seperti amilopektin, hanya percabangannya rata-2 setiap 8-12 residu. Dekstran merupakan polisakarida dari bakteri dan ragi yang terbentuk dari poli D-glukosa 16 dengan percabangan 13 atau kadang 12. Contoh dekstran sintetik adalah sephadex

75

76

77

78

79

80

81

82 Sifat dan struktur granula pati
Amilosa dan amilopektin berangkai membentuk granula pati bermacam-macam bentuk (sedrhana, berlapis konsentrik atau eksentrik) dan ukuran tergantung jenisnya. Granula pati dapat diamati berdasarkan sifat fisiknya spt mikroskop cahaya, mikroskop elektron, difraksi sinar X, dll. Granula pati ada yang tidak berbentuk dan ada yang berbentuk kristal atau campuran keduanya. Pati bila dilarutkan dalam air dingin maka akan menyerap air dan granula akan membengkak (30-40%) dan dapat balik (reversible), dan jika suspensi dipanaskan maka akan membengkak dan tidak dapat balik pada suhu tertentu (gelatinisasi). Gelatinisasi tergantung pd asal pati, konsentrasi, suhu, pH, dan kadar air Gelatinisasi akan mengubah sifat fisik pati

83

84

85 Proses gelatinisasi pati
Mula-mula granula pati menyerap air sehingga membengkak yang mengakibatkan kekentalan larutan meningkat (kristal pati meleleh membentuk jaring-jaring polimer). Pada saat yang sama sebagian amilosa terdifusi keluar granula dan masuk dalam larutan Jaring-jaring polimer akan membengkak dan pecah sehingga membentuk gel yang tidak dapat balik. Beberapa perubahan saat proses gelatinisasi : Mula-mula suspensi keruh dan menjadi jernih (translusi) / mengalami perubahan indeks refraksi, translusi diikuti pembengkakan granula (karena air masuk granula), viskositas berubah (krn air tadinya bebas diluar granula menjadi tdk bebas dalam granula), bila dikeringkan masih mampu menyerap air tapi tdk bisa kembali membentuk pati (sifat instant). Penambahan gula akan menurunkan kekentalan (krn gula mengikat air, shg pembengkakan granula lebih lambat), tetapi gel lebih tahan pada kerusakan mekanik.

86

87

88 Retrogradasi dan Sineresis
Retrogradasi adalah proses kristalisasi kembali pati yang telah mengalami gelatinisasi. Prosesnya : Bila suspensi pati dipanaskan maka molekul amilosa terdispersi dalam air dan bila didinginkan maka energi tidak cukup untuk menahan molekul amilosa untuk tetap terdispersi sehingga kembali berikatan dengan amilosa dan amilopektin sehingga mengkristal. Sineresis adalah keluarnya atau merembesnya air dari suatu gel. Air ini merupakan air yang tidak terikat pada molekul pati tapi hanya terperangkap diantara jaringan pati yang tergelatinisasi.

89 15. Selulosa Mrpk polisakarida linier (homopolisakarida), tidak bercabang, tersusun dr unit D-glukosa dengan ikatan glikosida (14) Selulosa bersama dengan hemiselulosa, pektin dan lignin menyusun dinding sel tanaman. Bersifat berserat, kaku, tidak larut air (krn ber BM tinggi dan berbentuk kristal) dan tingkat polimerisasi (DP) yang berbeda-beda tgt pada asalnya.

90 16. Hemiselulosa Merupakan komponen pengisi ruang antar serat selulosa dalam dinding sel tanaman. Unit monomer pembentuknya tdk sejenis, terutama D-xilosa, pentosa, dan heksosa lain (fromula 4.161). Beda dg selulosa : mempunyai DP rendah (serat tidak panjang), mudah larut dalam alkali, tapi sukar larut dalam asam, suhu bakar lebih rendah. (sifat selulosa sebaliknya).

91 17. Turunan selulosa Selulosa dpt dialkilasi menjadi sejumlah turunan dengan sifat mengembang yg baik dan meningkatkan kelarutannya. Alkil selulosa dan hidroksialkil selulosa - dibuat dg mereaksikan selulosa dengan metil klorida atau propilen oksida didalam alkali kuat akan menggabungkan metil atau hidroksi propil kedalam selulosa. Tingkat subtitusi tergantung pada kondisi reaksi.

92

93 17.2 CMC (Carboxy Methyl Cellulose)
Diperoleh dengan memberikan perlakuan pd selulosa alkali dengan asam kloroasetat. Sifat produk tergantung pada tingkat subtitusinya (DS 0.3-0,9) dan tingkat polimerisasinya (DP ). Tipe subtitusi rendah (DP <0.3) tidak larut dalam air tapi larut dalam alkali, padahal tipe DS yg lebih tinggi (>0.4) larut dalam air. Fungsi sbg binding dan thickening agent

94