BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu komoditi pangan yang terhitung sangat besar di Indonesia adalah umbiumbian. Selain jumlah produksinya yang banyak, jenis umbi-umbian mempunyai kandungan gizi yang cukup baik untuk menggantikan beras sebagai bahan makanan pokok. Umbi-umbian adalah bahan pangan nabati yang diperoleh dari dalam tanah, misalnya ubi kayu, ubi jalar, kentang, garut, kunyit, gadung, bawang, jahe, kencur, kimpul, talas, gembili, ganyong, bengkuang, dan sebagainya. Pada umumnya umbi-umbian tersebut merupakan sumber karbohidrat terutama pati atau merupakan sumber cita rasa dan aroma karena mengandung oleoresin. Umbi-umbian dapat dibedakan berdasarkan asalnya yaitu umbi akar dan umbi batang. Umbi akar atau umbi batang sebenarnya merupakan bagian akar atau batang yang digunakan sebagai tempat menyimpan cadangan makanan. Yang termasuk umbi akar misalnya adalah garut. Secara umum tanaman garut ( Marantha Marantha arundinacea a rundinacea L.) sudah dikenal luas oleh masyarakat Indonesia. Garut merupakan salah satu komoditi pangan yang sekarang sedang banyak dikembangkan. Tanaman garut tumbuh baik pada tanah yang drainasenya baik dan tingkat keasamannya rendah. Tanah yang paling disukai tanaman garut adalah tanah lempung yang subur, terutama tanah lempung berpasir yang banyak mengandung mineral vulkanik. Garut umumnya tumbuh normal pada ketinggian 900 m dari permukaan laut, tetapi akan tumbuh lebih baik pada daerah dekat laut dengan ketinggian 60-90m dari permukaan laut. Tanaman garut memerlukan curah hujan minimum 150-200 cm per bulan (Lingga dkk., 1986). Starch atau pati merupakan polisakarida hasil sintesis dari tanaman hijau melalui proses fotosintesis. Pati memiliki bentuk kristal kristal bergranula yang tidak larut dalam air pada temperatur ruangan yang memiliki ukuran dan bentuk tergantung pada jenis tanamannya. Pati adalah homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. α-glikosidik. Sifat pati tergantung dari panjang rantai C-nya, serta rantai molekul (bercabang atau lurus). Pati terdiri
dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Amilosa merupakan fraksi terlarut dan mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-(1.4)-D-glukosa. Amilopektin adalah fraksi tidak larut dan mempunyai struktur bercabang dengan ikatan α-(1.6)-D-glukosa. Berdasarkan penjelasan diatas, praktikum ini dilakukan untuk membuat pati garut dengan cara tradisional yaitu membedakan parutan kasar dan parutan halus sehingga dapat mengetahui berbagai karakteristik yang terdapat pati garut yang dihasilkan.
1.2 Tujuan
1.
Untuk mengetahui pembuatan pati dari umbi garut
2.
Untuk mengetahui karakteristik pati garut
3.
Untuk mengetahui rendemen pati garut yang dihasilkan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pati
Pati merupakan bagian dari karbohidrat. Pati merupakan sumber utama penghasil energi dari pangan yang dikonsumsi oleh manusia. Sumber-sumber pati di dunia berasal dari tanaman sereal, legum, umbi-umbian, serta beberapa dari tanaman palm seperti sagu. 60-70% dari berat biji-bijian sereal mengandung pati dan menyediakan 70-80% kebutuhan kalori bagi penduduk dunia. Pati murni atau pati yang dimodifikasi banyak digunakan dalam industri pangan atau non pangan. Dalam penggunaan sebagai pangan pun dapat diklasifikasin sebagai penggunaan primer atau sekunder. Penggunaan pati sebagai sumber pangan primer misalnya dijadikan sebagai bahan makanan pokok untuk memenuhi kebutuhan energi harian manusia, sedangkan jika digunakan sebagai bahan pangan sekunder, pati dapat dijadikan sebagai bahan pengisi, pembentukan gel atau pengental, moisture-retention, pembentukan tekstur dan lain sebagainya. Sedangkan jika digunakan sebagai bahan industri non pangan pati banyak digunakan dalam industri kertas dan tekstil. Sifat karakteristik kimia dan fisik dari pati inilah yang membedakan pati dengan sumber karbohidrat lainnya. Pati tersusun dari monomer monosakarida enam karbon D-glukosa. Struktur monosakarida D-glukosa dapat digambarkan dalam struktur rantai terbuka atau dalam bentuk cincin. Konfigurasi dalam bentuk cincin yang biasa juga disebut dengan pyranose lebih stabil secara termodinamika dalam larutan. Atom C1 pada struktur aldehid pada glukosa merupakan atom karbon yang sangat reaktif yang menyebabkan D-glukosa menjadi gula reduksi (Chilmijati,1999). Secara umum manfaat pati yaitu sebagai sumber karbohidrat pada pertumbuhan tanaman. Pada biji-bijian legum maupun serealia kandungan pati yang terdapat pada biji digunakan sebagai penyuplai energi pada proses perkecambahan atau dalam pembentukan daun pada tanaman. Bagi manusia kandungan pati pada legum dan serealia dimanfaatkan sebagai pangan untuk memenuhi kebutuhan karbohidrat. Kandungan pati pada tanaman
bukan hanya terdapat pada biji-bijian, namun juga terdapat umbi, daging buah dan sebagian kecil pada daun atau batang (Marsono,2005).
2.2 Garut (M arantha
arundin acea L.)
Tanaman Garut ( Marantha arundinacea L.) yaitu tegak, berumpun, dan merupakan tanaman tahunan (Rukmana,2000). Garut tergolong dalam ordo Zingiberales, bentuk dari tanaman garut adalah herba berumpun. Tingginya 1,0 – 1,5 m , dengan perakaran dangkal, dan rhizoma menjurus ke arah dalam tanah. Rhizoma atau yang sering disebut umbi ini berwarna putih dan dibungkus dengan sisik yang saling tumpang tindih. Sisik ini berwarna putih atau coklat muda. Panjang rhizome 20-45 m, sedan gkan diameter 2 - 5 cm (Lingga et al 1989). Tanaman ini biasanya ditanam pada permulaan musim hujan setelah tanah digemburkan terlebih dahulu. Umbi dapat dipanen pada umur 10-11 bulan, bila daunnya mulai layu (Direktorat Gizi Depkes,1989). Bunga tanaman memiliki tinggi 75-90 cm, batang semu, bulat, membentuk rimpang dan berwarna hijau. Daun tunggal , bulat memanjang, ujung runcing, bertulang menyirip, panjang 10-27 cm, lebar 4,5 cm berpelepah, berbulu dab berwarna hijau. Bunga majemuk bentuk tandan, kelopak bunga hijau muda, mahkota berwarna putih, buah memiliki garis tengah
1 cm, bentuk kotak dan agak buat dengan bulu menyelimuti badan buah
(Soeranto,1999). Tingkat takson tanaman garut adalah sebagai berikut: Kerajaan
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Monocotyledonaeae
Bangsa
: Zingerbales
Suku
: Marantaceae
Marga
: Maranta
Jenis
: Maranta arundinacea Linn.
(Rukmana,2000)
Morfologi Garut
Villamajor dan Jurkema (1996) menyatakan bahwa garut mempunyai dua jenis kultivar yang penting, yaitu creole dan banana. Kedua jenis kultivar tersebut memiliki umbi yang berwarna putih meskipun mempunyai karakteristik yang berbeda satu dengan yang lain. Kultivar creole memiliki umbi yang lebih panjang dan kurus dengan pertumbuhan menyebar dan masuk tanah lebih dalam. Kultivar banana mempunyai umbi yang lebih pendek dan gemuk, tumbuh dengan tandan terbuka pada permukaan tanah yang tidak lebih dalam, sehingga lebih mudah dipanen. Kultivar creole mempunyai daya tahan yang lebih lama, yaitu sekitar tujuh hari dibandingkan kultivar banana yang tahan dua hari. Komposisi zat gizi masing-masing kultivar berbeda-beda. Kandungan zat gizi ini juga dipengaruhi oleh umur tanam dan keadaan tempat tumbuhnya (Lingga et al,1989). Komposisi umbi garut dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1.Komposisi kimia umbi garut kultivar creole dan banana dalam 100 gram bahan
Creole
Banana
Air (%)
69,1
72,0
Abu (%)
1,4
1,3
Lemak (%)
0,1
0,1
Protein kasar (%)
1,0
2,2
Serat kasar (%)
1,3
0,6
Pati
21,7
10,4
Komposisi kimia
(Direktorat Gizi Depkes,1989)
2.3 Pati Garut
Pati adalah jenis polisakarida yang disimpan sebagai cadangan makanan dari tumbuhtumbuhan yang terdapat dalam biji-bijian, batang, maupun umbi-umbian. Pati garut diperoleh dari ripang garut yang telah berumur 8-12 bulan (Widowati et al, 2002). a. Karakteristik Kimia Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Pati terdiri atas dua fraksi, yaitu fraksi amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan α-glukan yang reaktif lebih panjang dan linear, serta mengandung sekitar 99% ikatan α-(1,4)-D-glukosa. Amilosa 5
6
memiliki bobot molekul kira-kira 1x10 - 1x10 . Sedangkan amilopektin merupakan molekul 7
9
dan
5%
yang lebih besar daripada amilosa dengan berat molekul 1x10 -1x10 ,struktur bercabang, tersusun
atas
sekitar
(Rukmana,2000).
95%
ikatan
α-(1,4)-D-glukosa
α-(1,6)-D-glukosa
Perbedaan struktur amilosa dan amilopektin
a.
b.
Struktur (a) amilosa: α-(1,4)-glukan dan (b) amilopektin: : α-(1,6)-branching points . Amilosa tersusun oleh molekul glukosa yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan α-1,4-glikosidik membentuk homopolimer yang linear. Ikatan ini menghubungkan antara C1 pada glukosa yang satu dengan C4 pada glukosa yang lain dalam struktur piranosa. Molekul amilosa terdiri atas 200 sampai 20.000 unit glukosa yang berbentuk heliks (Murano 2003).
Panjang rantai polimer akan mempengaruhi berat molekul amilosa. Rantai polimer dipengaruhi oleh sumber pati. Secara umum amilosa dari umbi-umbian mempunyai berat molekul lebih besar dan rantai polimer amilosa yang lebih panjang dibandingkan dengan berat molekul dan panjang rantai polimer amilosa serealia Menurut Villamajor dan Jurkema (1996) pati garut mengandung amilosa sebesar 20% dan mengandung kalium dalam jumlah yang cukup besar. Sementara dalam molekul amilopektin, di samping ikatan α-1,4-glikosidik yang membentuk homopolimer linear, juga terdapat ikatan α-1,6-glikosidik yang membentuk struktur percabangan. Amilopektin terdiri atas lebih dari 2 juta unit glukosa dan setiap 20-30 unit glukosa membentuk struktur percabangan (Murano, 2003). Secara umum kandungan amilopektin lebih besar dibandingkan amilosa yaitu sekitar 70-80%. Amilopektin, mengandung 4 – 5% glukosa yang menyusun percabangan, dengan jumlah glukosa antarcabang sekitar 20 – 25 unit (Naryanto dan Kumalangsih, 1999). Jumlah amilopektin pada pati garut sebesar 79% dari total pati (Sekar,2011). Menurut Chilmijati (1999), kandungan amilosa pati garut sebesar 31,35% bk dan amilopektin sebesar 68,06% bk. Pati garut dari varietas local, menyatakan bahwakan bahwa kandungan amilosa dan amilopektin pati garut masing-masing berkisar 29,67-31,34 dan 55,81-69,16% bk. Kedua makromolekul ini sangat berperan terhadap sifat fisik, kimia dan fungsional pati. Rantai amilopektin pati. Rantai bercabang dari amilopektin mempunyai sifat yang mudah didegradasi
oleh enzim-enzim percernaan, sedangkan amilosa tidak mudah
didegradasi oleh enzim (Rukmana,2000) b. Karakteristik Fisik Pati dalam bahan pangan terdapat dalam bentuk granula, yaitu tempat dimana amilosa dan amilopektin berada. Granula pati berbeda-beda ukuran dan bentuknya, tergantung sumber atau asal patinya. Bentuk dan ukuran pati ini dapat dibedakan satu sama lain secara mikroskopis. Granula pati memiliki sifat birefringence, yaitu sifat yang mampu merefleksikan cahaya terpolarisasi sehingga terlihat kontras gelap terang yang tampak sebagai warna biru-kuning. Sifat ini akan terlihat bila granula pati diamati di bawah mikroskop polarisasi. Sifat birefringenceini akan hilang apabila granula pati mengalami gelatinisasi (Murano, 2003).
Perbedaan ukuran diameter granula (1 – 100 µm), bentuk (bulat,bersudut atau lentikular, poligonal), tingkat penyebaran, asosiasi sebagai satuan 10 tunggal atau kumpulan granula, dan komposisi (kandungan α-glukan, lemak, air, protein, dan mineral) menentukan asal botaninya (Buckle et al,1987). Bentuk granula pati garut adalah bulat dan poligonal. Ukuran granula pati garut berkisar 30 – 70 µm. Bentuk granula tersebut hampir sama dengan pati singkong, namun singkong memiliki pati dengan ukuran lebih kecil, yaitu berkisar 5 – 50 µm (Suriani,2008).
Bentuk granula pati garut Derajat putih pati dipengaruhi oleh kandungan polifenol yang terdapat didalam rimpang garut. Kandungan polifenol akan menyebabkan terjadinya reaksi pencoklatan enzimatis. Terdapat kecenderungan semakin lam umur panen rimpang menghasilkan pati dengan derajat putih yang semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena semakin tua umur panen, kandungan polifenol rimpang semakin berkurang sehingga proses pencoklatan enzimatis menurun.
2.4 Pengolahan Pati Garut
Umbi garut yang sudah dipanen pada berbagai umur panen diolah menjadi pati garut seperti disajikan dalam. Pembuatan pati dilakukan dengan ulangan sebanyak lima kali untuk setiap umur panen. Pati garut dapat diektrak dari perlakuan mekanis(Scheaffer et al., 1990). Pati yang diperoleh dianalisis rendemen, derajat putih, kadar air, dan kadar amilosa (AOAC, 1990).
Cara pembuatan pati garut adalah sebagai berikut : a.
Pemilihan dan Pembersihan Umbi Pilih umbi garut yang segar, kemudian bersihkan dari kotoran (tanah) dan sisik-sisiknya terus dicuci dengan air bersih yang mengalir.
b.
Pemarutan dan Pemisahan Pati Parutlah umbi garut hingga menjadi bubur kasar, kemudian tambahkan air bersih sambil diadukaduk atau diremasremas agar keluar patinya. Selanjutnya saringlah bubur tersebut dengan kain untuk memisahkan pati dari seratnya. Larutan hasil perasan segera diendapkan sehingga air terpisah dari endapan pati.
c.
Pengeringan Jemurlah endapan pati garut hingga kering, kemudian gilinglah menjadi pati halus ( Subekti,2008).
BAB 3. METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Pemarutkasar
Pemaruthalus
Penyaring
Timbangan
Baskom
3.1.2 Bahan
Umbi Garut
Air
3.2. Skema Kerja UmbiGarut
Dicuci hingga bersih
Ditimbang
Dikupas
Diparutkasar
Diparuthalus
Diperas
Didiamkan hingga mengendap
Disaring
DikeringkanpadaSinarMatahari
Diamati
BAB 4. PEMBAHASAN
4.1 Skema Kerja dan Fungsi Perlakuan
Praktikum pati dari umbi garut dilakukan dengan mengekstrak garut dengan cara mencuci terlebih dahulu garut yang tersedia agar kotoran nya dapat menghilang, kemudian garut ditimbang sebanyak 800 g, penimbangan berfungsi saat menentukan rendemen dari garut, kemudian garut dikupas untuk memisahkan kulit dengan daging umbinya setelah itu ditimbang lagi untuk menentukan berat bersih dari umbi garut, setelah itu garut dibedakan menjadi dua perlakuan, perlakuan pertama dengan memarut garut menggunakan parutan kasar dan menggunkan parutan halus, dibedakan menjadi dua perlakuan untuk mengetahui perbedaan karakteristik dari pati yang dihasilkan. Setelah itu pati yang sudah diparut diperas, untuk mendapatkan pati dari air hasil perasan, kemudian hasil perasan garut di diamkan sampai terbentuk endapan, setelah itu pisahkan antara endapan dengan air untuk memisahkan pati dengan air nya setelah itu pati yang didapat dijemur pada sinar matahari supaya kering dan mendapat tekstur pati yang diinginkan setelah kering amati perbedaan antara pati yang diperoleh dari parutan kasar dan pati hasil da ri parutan halus.
4.2 Analisa Data Perlakuan
Berat Garut
Berat Pati
Rendemen
Parut halus
400 gram
17 gram
4,25 %
Parut kasar
400 gram
14 gram
3,5 %
Tabel 4.2 Randemen garut Dari hasil pembuatan pati garut berat yang awal yang dipakai untuk masing-masing perlakuan adalah sama yaitu 400 gram dan menghasilkan pati yaitu pada pati dengan parutan halus beratnya17 gram, sedangkan pada pati yang menggunakan parut kasar dihasilkan 14 gram. Perbedaan berat pati ini mempengaruhi hasil dari rendemen pati garut pada keduan perlakuan yang berbeda, hasil rendemen pati menggunakan parutan halus sebesar 4,25 % sedangkan pati menggunakan parutan kasar bernilai 3,5 %.
Pembuatan pati garut menggunakan parutan halus menghasilkan rendemen yang lebih besar dari pati garut yang dibuat menggunakan parutan kasar. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan antara hasil parutan halus dan kasar. Hasil parutan dengan menggunakn parutan halus memiliki volume yang lebih kecil, sehingga mempengaruhi kadar solid yang ada didalamnya. Apabila kadar solid yang dihasilkan lebih kecil, maka pada saat dilakukan pemerasan air atau pati yang larut akan mempengaruhi berat endapan yang dihasilkan. Sedangkan pada pati garut yang dihasilkan dari parutan kasar menghasilkan kadar solid yang besar atau lebih besar daripada air atau pati, sehingga saat proses pemerasan kadar solid tertinggal dalam saringan hanya air saja yang jatuh kebawah wadah dan saat dilakukan pengendapan, endapan yang dihasilkan lebih sedikit. Pada saat pengeringan kadar air pada pati parutan halus lebih banyak, hal ini terjadi karena pati parutan halus lebih banyak membuka rongga udara dengan perbandingan yang sama dengan kadar airnya, sehingga apabila dipanaskan atau direaksikan dengan produk olahan pangan pati tersebut dapat menyatu atau dengan bahan lainnya. Sedangkan pati yang diparut menggunakan parutan kasar lebih sedikit, hal ini terjadi karena adanya rongga udara yang tertutup dengan bagian kadar solid dari pati, sehingga pati yang dihasilkan memiliki penampakan yang menggumpal dengan tekstur yang sedikit basah, pada saat dikeringkan melebihi waktu yang ditentukan, pati akan mengeras.
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pratikum pati dapat disimpulkan : 1. Pati adalah jenis polisakarida yang disimpan sebagai cadangan makanan dari tumbuhtumbuhan yang terdapat dalam biji-bijian, batang, maupun umbi-umbian. 2. Pati mempunyai fungsi sebagai karbohidrat pada tanaman. 3.
Pati dari umbi Garut ( Marantha arundinacea L.) dari rimpang garut yang telah berumur 8-12 bulan.
4. Pada parutan kasar endapan yang dihasilkan lebih sedikit, sedangkan parutan halus endapan yang dihasilkan lebih banyak. 5.2 Saran
Sebaiknya untuk setiap perlakuan pembuatan pati dilakukan di Laboratorium dengan didampingi oleh asisten, sehingga praktikan dapat penjelasan lebih lanjut dari asisten.
