kumisfauzi
27th May 2012, 03:30 PM
Sebenarnya ini adalah tugas dari salah satu mata kuliah ane,
tapi ane coba share di kaskus.
Siapa tau bisa nambah pengetahuan agan-agan
Gula Dari Bahan Baku Pati; Karakteristik Dan Teknologi Produksinya
[/spoiler] for PENDAHULUAN:
http://www.thebakerskitchen.net/images/products/detail/glucose.jpg
Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia, terutama perannya sebagai pemanis baik konsumsi langsung maupun kebutuhan pada proses pengolahan pangan. Kebutuhan gula Indonesia secara nasional pada tahun 2006 diperkirakan mencapai 3,8 juta ton, dan produksi gula diperkirakan sekitar 2,6 juta ton (Susila, 2006). Data ini menggambarkan bahwa untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, Indonesia harus mengimpor gula sebanyak 1,2 juta ton.
Sampai saat ini peran gula sebagai pemanis masih didominasi oleh gula pasir (kristal sukrosa). Berdasarkan kenyataan tersebut, harus diusahakan alternatif bahan pemanis selain sukrosa. Saat ini telah dikembangkan berbagai macam bahan pemanis alami dan sintesis, baik yang berkalori, rendah kalori, dan non-kalori. Berbagai alternatif pengganti gula pasir adalah siklamat, aspartam, stevia, dan gula hasil hidrolisis pati (Richana, 2005).
Pembahasan pada makalah ini akan terbatas pada topik gula hasil dari hidrolisis pati. Lebih lanjut, akan disampaikan materi mengenai karakteristik produk yang dihasilkan, proses pengolahan, dan efek konsumsinya terhadap kesehatan.
for PENGERTIAN:
European Economic Community (EEC), organisasi internasional yang mengatur perdagangan di benua Eropa, mendefinisikan sirup glukosa sebagai, �a refined, concentrated aqueous solution of D (+)-glucose, maltose and other polymers of D-glucose obtained by the controlled partial hydrolysis of edible starch.� Disisi lain, dalam Codex Alimentarius, panduan dan standar internasional mengenai pangan yang disusun oleh FAO dan WHO, mendefinisikan sirup glukosa sebagai, �purified concentrated aqueous solutions of nutritive saccharides obtained from starch.�
Dari kedua pengertian diatas, larutan yang dimurnikan dari hasil hidrolisis pati disebut sebagai sirup glukosa. Sirup glukosa dapat dijadikan sebagai bahan pemanis karena mengandung monosakarida berupa glukosa.
for BAHAN BAKU:
Di Eropa, bahan baku umum untuk pembuatan sirup glukosa adalah pati jagung. Selain itu, pati kentang dan pati gandum juga dipakai sebagai bahan baku pembuatan sirup glukosa (Parker et al., 2010). Di Indonesia, salah satu pati umbi-umbian yang memiliki potensi besar untuk dikembangkan menjadi sirup glukosa adalah pati ubi jalar. Ubi jalar dapat mengandung pati sampai 30% (Triyono dan Rima, 2007).
http://1.bp.blogspot.com/-3Bu0QoPxaIc/TxvGJ2m4OlI/AAAAAAAABmE/nLuNXAI3624/s1600/jagung.jpg
Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar, dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Pati tersusun karena adanya polimer dari D-glukosa yang saling berikatan dengan ikatan glikosidik (Winarno, 1997). Pembuatan sirup glukosa dapat dilakukan dengan menghidrolisis ikatan glikosidik tersebut.
Pati terdiri dari dua fraksi utama, yaitu amilosa dan amilopektin (Gambar 3). Amilosa adalah polisakarida tanpa percabangan, sedangkan amilopektin adalah polisakarida dengan percabangan. Perbedaan ini disebabkan oleh posisi ikatan glikosidik dalam molekulnya yang memberikan bentuk rheologi yang berbeda. Namun, ketika dihidrolisis, pati dengan kandungan amilopektin lebih banyak akan menghasilkan maltodekstrin dalam jumlah sedikit. Akan tetapi, sifat glukosa yang dihasilkan serupa (Jackson dan Howling, 1995).
for PROSES PENGOLAHAN:
Hull (2010) merangkum beberapa tahap yang umum dilakukan untuk pembuatan sirup glukosa dari bahan baku pati (Gambar 5) menjadi:
A. Preparasi (pre-treatment)
Sebelum konversi pati menjadi glukosa dimulai, pati harus dipisahkan dari senyawa-senyawa lain yang tidak diinginkan, seperti pengupasan pada singkong. Senyawa yang harus mendapat perhatian lebih adalah serat dan protein. Serat tidak larut dalam air dan harus dihilangkan untuk menghidrasi pati, sedangkan protein akan menghasilkan bau dan warna yang tidak disuka karena reaksi Maillard.
B. Perendaman
Bahan yang mengandung pati lazimnya diperkecil ukurannya dan direndam air. Dalam waktu tertentu, pati akan mengendap didasar, ditandai dengan terbentuknya endapan berwarna putih. Pati perlu dihidrasi untuk melonggarkan struktur kompak amilosa dan amilopektin, sehingga ada ruang bagi asam maupun enzim untuk menghidrolisis ikatan glikosidiknya.
C. Gelatinisasi
Endapan pati yang didapat lalu dipanaskan dengan air hingga suhu 100�110 oC selama beberapa menit. Setelah itu, suhu lalu diturunkan secara tiba-tiba (flash-cooled) sampai 90 oC dan dipertahankan 60�90 menit. Dengan adanya gelatinisasi, ikatan hidrogen antar molekul dalam pati akan putus. Molekul pati lalu akan mengikat air agar seimbang. Proses ini menyebabkan pati memiliki bentuk amorf, sehingga kemungkinan kontak permukaan pati dengan asam maupun enzim hidrolisis akan berlangsung lebih banyak.
D. Hidrolisis
Sirup glukosa dapat diproduksi dengan hidrolisis asam, hidrolisis enzim, atau kombinasi keduanya. Sirup glukosa yang diproduksi dengan hidrolisis asam dapat dilakukan dengan melarutkan asam klorida (HCl) encer dalam pati jagung. Kemudian campuran tersebut dipanaskan pada tekanan rendah untuk mempercepat reaksi hidrolisis ikatan glikosidik pada pati. Beberapa kelemahan dengan metode ini adalah molekul hasil hidrolisis terlalu bervariasi, ada glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, dektrin rantai pendek, dan oligosakarida lainnya. Selain itu, perlu biaya tambahan untuk menghilangkan senyawa asam yang terlarut sebagai produk samping dari hidrolisis.
Sirup glukosa dengan metode hidrolisis enzim dapat diproduksi secara dengan menambahkan enzim ?-amilase kedalam campuran pati dan air. Enzim ?-amilase memecah pati menjadi oligosakarida dan dekstrin rantai pendek, yang kemudian dipecah menjadi molekul glukosa dengan menambahkan enzim glukoamilase (dikenal juga sebagai �?-amilase�). Pada tahap ini, sudah didapat larutan glukosa (30-40%). Namun kandungan glukosa dapat diubah menjadi fruktosa dengan melewatkan larutan hasil hidrolisis melalui kolom yang diberi enzim glucose isomerase (dikenal juga sebagai D-glucose ketoisomerase atau D-xylose ketolisomerase).
E. Klarifikasi
Setelah proses hidrolisis selesai, biasanya larutan memiliki konsentrasi glukosa 30-40%, dan larutan glukosa ini harus dilakukan pemurnian untuk menghilangkan protein atau lipid (biasa disebut �mud�) yang terbebas akibat pecahnya granula pati. Kandungan mud dalam larutan sekitar 0.8% (db). Mud dapat dipisahkan menggunakan rotary vacuum filtration atau sentrifugasi yang diikuti dengan filtrasi. Proses pemisahan dapat berjalan dengan baik pada titik pH isoelektrik protein (biasanya pH 4,5).
F. Evaporasi
Setelah diperoleh sirup glukosa dengan kemurnian yang dikendaki, larutan diuapkan pada tekanan rendah untuk meningkatkan kadar glukosa yang terkandung. Biasanya konsentrasi sirup glukosa yang ingin dicapai adalah 60-70%. Tekanan diperendah untuk mencapai titik uap air dibawah 100oC. Hal ini dilakukan agar sirup glukosa yang dihasilkan tidak berubah warna menjadi coklat akibat proses karamelisasi.
for KARAKTERISTIK:
Tingkat kemanisan dari sirup glukosa lebih rendah pada konsentrasi yang sama dengan larutan sukrosa. Tingkat kemanisan dari sirup glukosa meningkat seiring dengan konsentrasi dan nilai DE yang dimiliki (Jackson dan Howling, 1995). Tingkat kemanisan hanya dapat digunakan sebagai acuan karena persepsi rasa manis dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti lama kontak reseptor dengan sirup glukosa, konsentrasi senyawa lain dalam laruta, dan lain-lain.
Tingkat kelarutan glukosa dalam air lebih rendah daripada sukrosa. Tingkat kelarutan suatu senyawa dipengaruhi oleh ikatan-ikatan yang mungkin terbentuk dengan air, salah satunya adalah ikatan hidrogen. Semakin rendah tingkat kelarutan suatu zat, artinya butuh energi yang lebih besar untuk melarutkannya (Jackson dan Howling, 1995).
[spoiler=open this] for EFEK KESEHATAN:
Parker et al., (2010) mengemukakan bahwa digesti glukosa dalam tubuh manusia akan memberikan perasaan kenyang karena meningkatkan pelepasan hormon leptin. Leptin adalah hormon yang mengatur nafsu makan, tingkat leptin yang rendah mengakibatkan seseorang akan mengkonsumsi bahan makanan lebih banyak. Sehingga konsumsi glukosa dan sukrosa pada kadar yang sama dapat mencegah seseorang terkena obesitas. Sukrosa dalam saluran pencernaan akan dikonversi menjadi glukosa dan fruktosa. Fruktosa tidak mempengaruhi pelepasan hormon leptin.
Sebelumnya, Kearsley dan Birtch (1985) telah mengemukakan bahwa konsumsi sirup glukosa dapat menjaga kestabilan darah dan jumlah insulin tetap normal dibanding dengan konsumsi bahan makanan berkarbohidrat. Selain itu, sirup glukosa yang melewati proses hidrogenasi dapat mencegah senyawa yang mudah rusak akibat oksidasi seperti vitamin C.
</div>
tapi ane coba share di kaskus.
Siapa tau bisa nambah pengetahuan agan-agan
Gula Dari Bahan Baku Pati; Karakteristik Dan Teknologi Produksinya
[/spoiler] for PENDAHULUAN:
http://www.thebakerskitchen.net/images/products/detail/glucose.jpg
Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia, terutama perannya sebagai pemanis baik konsumsi langsung maupun kebutuhan pada proses pengolahan pangan. Kebutuhan gula Indonesia secara nasional pada tahun 2006 diperkirakan mencapai 3,8 juta ton, dan produksi gula diperkirakan sekitar 2,6 juta ton (Susila, 2006). Data ini menggambarkan bahwa untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, Indonesia harus mengimpor gula sebanyak 1,2 juta ton.
Sampai saat ini peran gula sebagai pemanis masih didominasi oleh gula pasir (kristal sukrosa). Berdasarkan kenyataan tersebut, harus diusahakan alternatif bahan pemanis selain sukrosa. Saat ini telah dikembangkan berbagai macam bahan pemanis alami dan sintesis, baik yang berkalori, rendah kalori, dan non-kalori. Berbagai alternatif pengganti gula pasir adalah siklamat, aspartam, stevia, dan gula hasil hidrolisis pati (Richana, 2005).
Pembahasan pada makalah ini akan terbatas pada topik gula hasil dari hidrolisis pati. Lebih lanjut, akan disampaikan materi mengenai karakteristik produk yang dihasilkan, proses pengolahan, dan efek konsumsinya terhadap kesehatan.
for PENGERTIAN:
European Economic Community (EEC), organisasi internasional yang mengatur perdagangan di benua Eropa, mendefinisikan sirup glukosa sebagai, �a refined, concentrated aqueous solution of D (+)-glucose, maltose and other polymers of D-glucose obtained by the controlled partial hydrolysis of edible starch.� Disisi lain, dalam Codex Alimentarius, panduan dan standar internasional mengenai pangan yang disusun oleh FAO dan WHO, mendefinisikan sirup glukosa sebagai, �purified concentrated aqueous solutions of nutritive saccharides obtained from starch.�
Dari kedua pengertian diatas, larutan yang dimurnikan dari hasil hidrolisis pati disebut sebagai sirup glukosa. Sirup glukosa dapat dijadikan sebagai bahan pemanis karena mengandung monosakarida berupa glukosa.
for BAHAN BAKU:
Di Eropa, bahan baku umum untuk pembuatan sirup glukosa adalah pati jagung. Selain itu, pati kentang dan pati gandum juga dipakai sebagai bahan baku pembuatan sirup glukosa (Parker et al., 2010). Di Indonesia, salah satu pati umbi-umbian yang memiliki potensi besar untuk dikembangkan menjadi sirup glukosa adalah pati ubi jalar. Ubi jalar dapat mengandung pati sampai 30% (Triyono dan Rima, 2007).
http://1.bp.blogspot.com/-3Bu0QoPxaIc/TxvGJ2m4OlI/AAAAAAAABmE/nLuNXAI3624/s1600/jagung.jpg
Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar, dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Pati tersusun karena adanya polimer dari D-glukosa yang saling berikatan dengan ikatan glikosidik (Winarno, 1997). Pembuatan sirup glukosa dapat dilakukan dengan menghidrolisis ikatan glikosidik tersebut.
Pati terdiri dari dua fraksi utama, yaitu amilosa dan amilopektin (Gambar 3). Amilosa adalah polisakarida tanpa percabangan, sedangkan amilopektin adalah polisakarida dengan percabangan. Perbedaan ini disebabkan oleh posisi ikatan glikosidik dalam molekulnya yang memberikan bentuk rheologi yang berbeda. Namun, ketika dihidrolisis, pati dengan kandungan amilopektin lebih banyak akan menghasilkan maltodekstrin dalam jumlah sedikit. Akan tetapi, sifat glukosa yang dihasilkan serupa (Jackson dan Howling, 1995).
for PROSES PENGOLAHAN:
Hull (2010) merangkum beberapa tahap yang umum dilakukan untuk pembuatan sirup glukosa dari bahan baku pati (Gambar 5) menjadi:
A. Preparasi (pre-treatment)
Sebelum konversi pati menjadi glukosa dimulai, pati harus dipisahkan dari senyawa-senyawa lain yang tidak diinginkan, seperti pengupasan pada singkong. Senyawa yang harus mendapat perhatian lebih adalah serat dan protein. Serat tidak larut dalam air dan harus dihilangkan untuk menghidrasi pati, sedangkan protein akan menghasilkan bau dan warna yang tidak disuka karena reaksi Maillard.
B. Perendaman
Bahan yang mengandung pati lazimnya diperkecil ukurannya dan direndam air. Dalam waktu tertentu, pati akan mengendap didasar, ditandai dengan terbentuknya endapan berwarna putih. Pati perlu dihidrasi untuk melonggarkan struktur kompak amilosa dan amilopektin, sehingga ada ruang bagi asam maupun enzim untuk menghidrolisis ikatan glikosidiknya.
C. Gelatinisasi
Endapan pati yang didapat lalu dipanaskan dengan air hingga suhu 100�110 oC selama beberapa menit. Setelah itu, suhu lalu diturunkan secara tiba-tiba (flash-cooled) sampai 90 oC dan dipertahankan 60�90 menit. Dengan adanya gelatinisasi, ikatan hidrogen antar molekul dalam pati akan putus. Molekul pati lalu akan mengikat air agar seimbang. Proses ini menyebabkan pati memiliki bentuk amorf, sehingga kemungkinan kontak permukaan pati dengan asam maupun enzim hidrolisis akan berlangsung lebih banyak.
D. Hidrolisis
Sirup glukosa dapat diproduksi dengan hidrolisis asam, hidrolisis enzim, atau kombinasi keduanya. Sirup glukosa yang diproduksi dengan hidrolisis asam dapat dilakukan dengan melarutkan asam klorida (HCl) encer dalam pati jagung. Kemudian campuran tersebut dipanaskan pada tekanan rendah untuk mempercepat reaksi hidrolisis ikatan glikosidik pada pati. Beberapa kelemahan dengan metode ini adalah molekul hasil hidrolisis terlalu bervariasi, ada glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, dektrin rantai pendek, dan oligosakarida lainnya. Selain itu, perlu biaya tambahan untuk menghilangkan senyawa asam yang terlarut sebagai produk samping dari hidrolisis.
Sirup glukosa dengan metode hidrolisis enzim dapat diproduksi secara dengan menambahkan enzim ?-amilase kedalam campuran pati dan air. Enzim ?-amilase memecah pati menjadi oligosakarida dan dekstrin rantai pendek, yang kemudian dipecah menjadi molekul glukosa dengan menambahkan enzim glukoamilase (dikenal juga sebagai �?-amilase�). Pada tahap ini, sudah didapat larutan glukosa (30-40%). Namun kandungan glukosa dapat diubah menjadi fruktosa dengan melewatkan larutan hasil hidrolisis melalui kolom yang diberi enzim glucose isomerase (dikenal juga sebagai D-glucose ketoisomerase atau D-xylose ketolisomerase).
E. Klarifikasi
Setelah proses hidrolisis selesai, biasanya larutan memiliki konsentrasi glukosa 30-40%, dan larutan glukosa ini harus dilakukan pemurnian untuk menghilangkan protein atau lipid (biasa disebut �mud�) yang terbebas akibat pecahnya granula pati. Kandungan mud dalam larutan sekitar 0.8% (db). Mud dapat dipisahkan menggunakan rotary vacuum filtration atau sentrifugasi yang diikuti dengan filtrasi. Proses pemisahan dapat berjalan dengan baik pada titik pH isoelektrik protein (biasanya pH 4,5).
F. Evaporasi
Setelah diperoleh sirup glukosa dengan kemurnian yang dikendaki, larutan diuapkan pada tekanan rendah untuk meningkatkan kadar glukosa yang terkandung. Biasanya konsentrasi sirup glukosa yang ingin dicapai adalah 60-70%. Tekanan diperendah untuk mencapai titik uap air dibawah 100oC. Hal ini dilakukan agar sirup glukosa yang dihasilkan tidak berubah warna menjadi coklat akibat proses karamelisasi.
for KARAKTERISTIK:
Tingkat kemanisan dari sirup glukosa lebih rendah pada konsentrasi yang sama dengan larutan sukrosa. Tingkat kemanisan dari sirup glukosa meningkat seiring dengan konsentrasi dan nilai DE yang dimiliki (Jackson dan Howling, 1995). Tingkat kemanisan hanya dapat digunakan sebagai acuan karena persepsi rasa manis dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti lama kontak reseptor dengan sirup glukosa, konsentrasi senyawa lain dalam laruta, dan lain-lain.
Tingkat kelarutan glukosa dalam air lebih rendah daripada sukrosa. Tingkat kelarutan suatu senyawa dipengaruhi oleh ikatan-ikatan yang mungkin terbentuk dengan air, salah satunya adalah ikatan hidrogen. Semakin rendah tingkat kelarutan suatu zat, artinya butuh energi yang lebih besar untuk melarutkannya (Jackson dan Howling, 1995).
[spoiler=open this] for EFEK KESEHATAN:
Parker et al., (2010) mengemukakan bahwa digesti glukosa dalam tubuh manusia akan memberikan perasaan kenyang karena meningkatkan pelepasan hormon leptin. Leptin adalah hormon yang mengatur nafsu makan, tingkat leptin yang rendah mengakibatkan seseorang akan mengkonsumsi bahan makanan lebih banyak. Sehingga konsumsi glukosa dan sukrosa pada kadar yang sama dapat mencegah seseorang terkena obesitas. Sukrosa dalam saluran pencernaan akan dikonversi menjadi glukosa dan fruktosa. Fruktosa tidak mempengaruhi pelepasan hormon leptin.
Sebelumnya, Kearsley dan Birtch (1985) telah mengemukakan bahwa konsumsi sirup glukosa dapat menjaga kestabilan darah dan jumlah insulin tetap normal dibanding dengan konsumsi bahan makanan berkarbohidrat. Selain itu, sirup glukosa yang melewati proses hidrogenasi dapat mencegah senyawa yang mudah rusak akibat oksidasi seperti vitamin C.
</div>