5/24/2018 p13

1/8

KORELASI AMILOSA TERHADAP KONSISTENSI GEL, NISBAHPENYERAPAN AIR (NPA) DAN NISBAH PENGEMBANGAN VOLUME

(NPV) PADA BERAS VARIETAS LOKAL

Siti Dewi Indrasari dan Zahara MardiahBalai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi

ABSTRAK

Penggunaan beras sebagai makanan pokok maupun bahan baku produkperlu memperhatikan sifat pati bahan tersebut, karena pati memiliki peranpenting dalam menentukan mutu tanak dan mutu rasa beras. Amilosa adalahunsur yang penting untuk dipelajari, karena merupakan salah satu karbohidratkompleks penyusun pati dan mempengaruhi karakter pati. Penelitian ini bertujuan

untuk mempelajari korelasi kandungan amilosa terhadap konsistensi gel sertauntuk mempelajari pengaruh amilosa terhadap mutu tanak pada beras.Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Balai Besar Penelitian Tanaman Padi(BB padi). Sebanyak 42 varietas beras lokal dianalisa kadar amilosa, konsistensigel, NPA, dan NPV. Hasil analisis menunjukkan bahwa kadar amilosa berkorelasiterhadap konsistensi gel, semakin tinggi amilosa maka konsistensi gel pati akansemakin rendah. Meskipun demikian kadar amilosa tidak berkorelasi denganNPA dan NPV.

Kata kunci: Pati beras, amilosa, gel konsistensi, penyerapan air, pengembanganvolume

PENDAHULUAN

Penggunaan beras sebagai makanan pokok maupun bahan baku produk

perlu memperhatikan sifat patinya, karena pati merupakan komponen utama

sekaligus menentukan gizi beras. Pati tersusun atas dua jenis polisakarida yaitu

amilosa dan amilopektin. Ukuran rantai yang tidak terlalu panjang maupun

pendek dari amilosa digabung dengan rantai panjang dari amilopektin

menghasilkan efek sinergi yang sangat baik dan menjadi penentu viskositas

pasta pati. Meskipun demikian, peran amilopektin dalam sifat fungsional pati

sangat sulit untuk ditentukan karena amilopektin memiliki kecenderungan untuk

membentuk kumpulan tidak larut air (Zhong et al., 2006). Oleh karena itu amilosa

merupakan hal yang paling banyak diteliti dalam memperkirakan karakter pati

dari beras.

Amilosa merupakan rantai polimer lurus yang tersusun hampir seluruhnya

dari D-Glukopiranosa yang disambung dengan ikatan [1-4]. Namun beberapa

molekul amilosa memiliki cabang dengan ikatan [1-6] (hanya sekitar 0,3-0,5 %

dari total ikatan). Cabang ini pada umumnya terlalu panjang atau terlalu pendek

dan dipisahkan oleh jarak yang lebar. Bentuk ini membuat molekul-molekul dapat

berperilaku seperti rantai lurus, selain itu membentuk serat dan selaput yang

kuat serta menyebabkan dapat dengan mudah ter-retrogradasi (BeMiller, 2007).

Pada beras, amilosa berkontribusi dalam mempengaruhi tekstur dan

kelengketan, sedangkan amilopektin mempengaruhi suhu gelatinisasi, karakter

157

5/24/2018 p13

2/8

tanak dan pasta pati (Tran et al., 2001). Amilosa memiliki peran sebagai

pengencer sekaligus penghambat penyerapan (Tester dan Morrinson, 1990).

Bao et al. (2006) melaporkan bahwa kandungan amilosa merupakan indikatoryang baik dalam dalam menentukan kekerasan gel dari pasta tepung beras.

Perilaku amilosa terhadap perlakuan panas masih menjadi kontradiksi,

sebagian peneliti menyatakan bahwa amilosa tidak menunjukkan korelasi

terhadap semua parameter gelatinisasi (Singh et al., 2006) dan tidak berkorelasi

terhadap perlakuan panas (Fredriksson et al., 1998; Matveev et al., 2001;

Morrison et al., 1993). Namun sebagian peneliti lainnya menyimpulkan

sebaliknya, bahwa amilosa berkorelasi terhadap perlakuan suhu dan parameter

gelatinisasi (Singh dan Singh, 2001; Singh et al., 2003; Wiesenborn et al., 1994).

Hal ini menyebabkan ketidakpastian mengenai korelasi amilosa terhadap

karakter mutu tanak dan mutu rasa dari beras. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui korelasi kandungan amilosa terhadap konsistensi gel, penyerapan

air, dan pengembangan volume dari butir beras.

METODOLOGI

Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia BB Penelitian Tanaman Padi

(BB Padi), Sukamandi, Jawa Barat. Sampel yang diuji sebanyak 42 padi varietas

lokal didapatkan dari beberapa lokasi yaitu dari Kabupaten Serang, Lebak,

Cianjur, Garut, Subang, Bandung, Majalengka, Sumedang, dan Kuningan.

Analisis dilakukan terhadap kadar amilosa, konsistensi gel, nisbah penyerapan

air (NPA), dan nisbah pengembangan volume (NPV).Kadar amilosa ditentukan dengan menimbang 100 mg tepung beras

dengan ukuran partikel > 80 mesh. Tepung beras dimasukkan ke dalam labu

ukur 100 ml, lalu ditambahkan secara berturut-turut 1 ml etanol 95% dan 9 ml

NaOH 1N dan didiamkan selama satu malam. Larutan diencerkan dengan

menambah aquades sampai volume 100 ml. Sebanyak 5 ml larutan dimasukkan

kedalam labu ukur 100 ml lalu ditambahkan dengan 2 ml larutan Iod dan 1 ml

asam asetat 0,5 N kemudian diencerkan kembali dengan aquades hingga 100

ml. Absorbansi larutan diukur dengan menggunakan alat Spektrofotometer (Merk

Hitachi, model 100-20) pada panjang gelombang 620 nm. Hal yang sama

dilakukan untuk membuat kurva standar menggunakan potato amylose dengan

beberapa tingkat konsentrasi yang berbeda, yaitu 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; dan 1,2 ml.

Kadar amilosa beras ditentukan dengan menghitung pengukuran absorbansi

sampel dengan standar, lalu dikalikan dengan faktor pengenceran (IRRI, 1996).

Sifat konsistensi gel ditentukan dengan menggunakan 100 mg tepung

beras dengan ukuran partikel > 100 mesh. Tepung dimasukkan ke dalam tabung

reaksi dan ditambahkan dengan 0,2 ml alkohol 95% (mengandung 0,025%

thymol blue) dan 2 ml larutan KOH 0,2 N, lalu dikocok dengan vortex mixer.

Tabung reaksi tersebut kemudian dipanaskan menggunakan waterbath (Merk

GSL) dengan suhu 90 oC selama 15 menit, diangkat lalu didiamkan selama 5

menit kemudian didinginkan menggunakan air es selama 20 menit. Tabung

reaksi diletakkan dengan posisi horizontal/mendatar secara sempurna di atas

158

5/24/2018 p13

3/8

kertas milimeter selama satu jam. Panjang gel yang mengalir di dalam tabung

reaksi diukur dengan satuan mm.

Sifat pengembangan volume dan penyerapan air nasi diukur dengan caramemasak 8 gr beras dalam wadah bejana kasa yang telah diketahui beratnya,

kemudian diukur tinggi permukaan beras dalam wadah menggunakan penggaris.

Wadah bejana kasa tersebut dimasukkan kedalam waterbath (Merk GSL)

dengan suhu 100 oC selama 30 menit, kemudian diangkat dan dibiarkan dingin

selama 15 menit. Tinggi permukaan nasi diukur kembali menggunakan

penggaris. Rasio pengembangan volume nasi ditentukan dengan membagi

volume nasi dengan volume beras awal. Sedangkan rasio penyerapan air

ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

Berat nasi berat beras (gr)Rasio penyerapan air =

Berat beras (gr)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar amilosa pada 42 varietas padi lokal yang diuji bervariasi dari 7,01

hingga 27,21% (Tabel 1). Dari semua sampel terdapat 16,7% varietas yang

memiliki amilosa rendah/low, 76,2% memiliki amilosa sedang/intermediate, dan

7,1% beramilosa tinggi/high. Wang et al. (2010) mengatakan bahwa beragamnya

kandungan amilosa kemungkinan dipengaruhi oleh genetik, zona pertumbuhan,

dan lingkungan.

Korelasi antara kandungan amilosa dengan konsistensi gel dapat dilihat

pada Gambar 1. Pola grafik amilosa secara konsisten menunjukkan korelasi

terbalik terhadap grafik konsistensi gel. Sebagai contoh kandungan amilosa

varietas Ketan Hitam yang terendah, yaitu 7,01 namun memiliki konsistensi gel

tertinggi, yaitu 100 mm. Sebaliknya varietas Beunteur yang berkadar amilosa

tinggi, yaitu 27,21% ternyata memiliki angka konsistensi gel terendah, yaitu 40

mm. Hasil ini mengindikasikan bahwa amilosa mempengaruhi dan berkorelasi

dengan konsistensi gel dari pati beras

Gelatinisasi terjadi apabila pati dipanaskan dalam kondisi kelembaban

yang cukup. Granula-granula pati akan menyerap air lalu mengembang dan

menyebabkan kekacauan pada kristalin tanpa bisa kembali pada kondisi semula(irreversible). Menurut teori Harper (1981), mekanisme terjadinya gel dapat

dibagi menjadi tiga tahapan. Pertama, granula pati mulai berinteraksi dengan

molekul air dan dengan peningkatan suhu suspensi terjadilah pemutusan

sebagian besar ikatan intermolekul pada kristal amilosa. Kemudian pada tahap

kedua terjadi pengembangan granula pati. Tahap akhir adalah mulai berdifusinya

molekul-molekul amilosa keluar dari granula sebagai akibat dari meningkatnya

suhu panas dan air yang berlebihan, hal ini menyebabkan granula mengembang

lebih lanjut. Proses gelatinisasi terus terjadi sampai seluruh molekul amilosa

terdifusi keluar granula dan hanya menyisakan amilopektin. Keadaan ini tidak

bertahan lama karena dinding granula akan segera pecah sehingga terbentuk

matriks 3 dimensi yang tersusun dari molekul amilosa dan amilopektin.

159

5/24/2018 p13

4/8

Selama pati menjadi dingin terjadi peningkatan viskositas disebabkan

oleh pembentukan gel yang disatukan oleh interaksi antarmolekul melibatkan

molekul amilosa dan amilopektin. Konsistensi gel yang diukur dari viskositaspasta dingin dari pati adalah indikator yang baik dalam menentukan tekstur nasi

yang dihasilkan, terutama untuk beras dengan kadar amilosa tinggi (Tang et al.,

1991). Pada gel yang mengandung amilosa sekitar 25% akan menghasilkan gel

yang keras karena molekul pati membentuk jaringan, sebaliknya pada gel

dengan amilosa yang rendah bertekstur lembut dan tidak memiliki jaringan

(Copeland, 2009).

Tabel 1. Kadar amilosa, konsistensi gel, NPA, dan NPV dari 42 varietas lokal

No.Varietas

Amilosa(%)

Konsistensigel (mm) NPA NPV

1. Abang 23,54 55 3,5 3,42. Adik 20,44 81 3,4 3,33. Ampera 20,8 82 3,5 3,44. Beureum Taleus 25,38 50 3,5 3,55. Beunteur 27,21 40 3,3 3,36. Baligai Merah 22,47 60 3,1 37. Bangkok 20,28 74 3,3 2,88. Cempo Abang 25,74 50 3,6 3,39. Cempo Kelut 20,24 80 3,5 3,210. Cere Mentik 23,19 60 3,8 3,311. Cere Beureum 20,2 80 3,7 3,312. Cere Jembar 24,86 60 3,7 3,113. Gemar 19,36 85,5 3,26 3,214. Huma Pasir 24,46 76,5 3,44 3,2

15. Kencana Bambam 23,39 69,5 3,38 3,116. Ketan 9,2 100 3,37 3,117. Ketupat 23,27 76,5 3,5 3,318. Mesir Super 20,32 85,5 3,26 3,219. Midun 21,59 79 3,17 3,120. Mencrit Beureum 21,24 84 3,26 3,221. Pare GH 20,8 88,5 3,14 3,222. Seriak Layung 19,48 81 3,13 3,1723. Super 21,39 83,5 3,1 3,124. Umbul umbul 20,48 80,5 3,4 2,925. Kewal Balik Semah 22,36 75 3,3 3,226. Kewal Sabu 21,47 83,5 3,2 3,127. Kewal Nengsih 21,63 86 3,2 2,728. Beras merah 16,61 91,5 3,4 2,8

29. Pungpureuteun 20,48 80 3,5 3,130. Markoti 21,55 84 3,2 2,731. Kewal Cianjur 22,39 76,5 3,1 2,732. Ketan Bodas 7,41 100 3,3 2,533. Hawara Kawung 22,59 74 3,2 2,734. Lamdaur 22,56 75 3,3 2,735. Sarendi 22,07 79 3,2 2,7236. Adik (Hawarakaya) 21,67 80,5 3,1 2,8137. Baod 21,35 83,5 3,6 3,2338. Ketan Hitam 7,01 100 3,5 3,2339. Ketan Putih 8,13 100 3,5 3,340. Singgul 22,19 80 3,2 2,9741. Morning 22,51 80 3,5 3,342. Pandanwangi 22,6 76,5 3,3 3,33

160

5/24/2018 p13

5/8

Gambar 1. Korelasi kandungan amilosa terhadap konsistensi gel

Sementara itu nisbah penyerapan air (NPA) dari 42 sampel varietas

lokal yang diuji menunjukkan nilai antara 3,1-3,8 (Tabel 1). Grafik korelasi

amilosa terhadap NPA dan Nisbah pengembangan volume (NPV) disajikan pada

Gambar 2. Terlihat bahwa grafik amilosa dan NPV menunjukkan pola

ketidakteraturan. Hal ini dapat dilihat pada varietas Ketan hitam yang memilikikadar amilosa 7,01% dan NPA 3,5; sedangkan pada varietas Singgul dengan

kadar amilosa 22,19 menunjukkan NPA 3,2; dan pada varietas Beunteur memiliki

kadar amilosa 27,21 dan NPV 3,3.

Gambar 2. Korelasi kandungan amilosa terhadap nisbah penyerapan air (NPA)

161

5/24/2018 p13

6/8

Kualitas butir nasi dapat dilihat dari karakteristik pemanjangan butir,

pengembangan volume, dan penyerapan air selama pemasakan (Juliano, 1985).

Butiran yang panjang, sedikitnya pengembangan volume, dan penyerapan airyang minimal adalah ciri-ciri dari varietas beras yang berkualitas tinggi (Tang,

1987 dalam Ge et al., 2005). Kasai et al. (2005) menyatakan penyerapan air dari

butiran beras selama proses pemasakan adalah fenomena penting dalam

menentukan kondisi pemasakan yang optimum. Penelitian-penelitian sebelum-

nya menyimpulkan bahwa faktor yang mempengaruhi penyerapan air beras

adalah karakter fisikokimia seperti kadar protein (AACC, 1962), stabilitas

parboiling dan pengawetan (Webb dan Adams, 1970), kandungan amilosa

(Juliano, 1979), dan karakter amilografi dan viskositas pasta (Hallick dan Kelly,

1992). Hal ini berarti amilosa bukan faktor tunggal yang mempengaruhi

penyerapan air dari beras selama pemasakan.

Nisbah penyerapan volume (NPV) menunjukkan kisaran 2,5 3,5 (Tabel

1), sedangkan grafik korelasi amilosa dengan NPV dapat dilihat pada Gambar 3.

Pola grafik amilosa dengan grafik NPV menunjukkan pola yang tidak konsisten.

Beras varietas Ketan hitam dengan kadar amilosa 7,01 memiliki NPV 3,23,

sedangkan beras varietas Ketan bodas yang memiliki kadar amilosa mirip

dengan Ketan hitam, yaitu 7,41 ternyata memiliki NPV 2,5. Hal ini berarti tidak

ada pola korelasi antara amilosa dengan NPV.

Gambar 3. Korelasi kandungan amilosa terhadap nisbah pengembangan volume(NPV)

Kemampuan pengembangan volume dan kelarutan pati merupakan hasil

dari interaksi antara molekul air dan rantai pati di dalam amorpus dan daerah

kristal. Kelarutan dari pati utamanya dipengaruhi oleh kandungan amilosa

sedangkan kemampuang pengembangan volume dipengaruhi oleh amilopektin.

Pada penelitian amilosa tidak berkorelasi terhadap pengembangan volume nasi.

Hasil penelitian ini sama dengan yang dilakukan oleh Sasaki dan Matsuki (1998).

162

5/24/2018 p13

7/8

Lu et al. (2009) menyimpulkan granula pati dan ketersediaan air merupakan

faktor yang menentukan pengembangan volume, namun amilosa sendiri hanya

memiliki sedikit efek terhadap pengembangan volume. Hasil penelitian inididukung oleh Tester dan Morrison (1990) yang mengemukakan bahwa

pengembangan volume diduga dipengaruhi oleh amilopektin, karena kristal di

dalam molekul amilopektin menentukan permulaan dari proses pengembangan

dan gelatinisasi. Rantai panjang dari amilopektin dengan derajat polimerisasi

35 berkontribusi terhadap proses pengembangan volume. Sedangkan amilosa

bertindak sebagai pengencer.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil dari penelitian ini, maka dapat disimpulkan :

1. Kadar amilosa berkorelasi terbalik dengan konsistensi gel pati beras,semakin tinggi kadar amilosa maka semakin rendah konsistensi gel pati.

2. Grafik korelasi antara kadar amilosa dengan NPA dan NPV menunjukkan

ketidakteraturan dan mengindikasikan bahwa kadar amilosa tidak berkorelasi

terhadap NPA dan NPV pada beras.

3. NPA dan NPV lebih dipengaruhi oleh amilopektin, meskipun demikian

amilosa tetap memiliki peran sebagai pengencer dan juga penghambat

proses.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada

Prof. Dr. Agus Setyono dan Prihadi Wibowo, B.Sc. atas masukan yang berharga

dan bantuannya dalam pelaksanaan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Bemiller J.N. 2007. Starches, Modified Food Starches, and Other Products FromStarches. Carbohydrate Chemistry For Food Scientists. AACC. pp 173224.

Copeland Les, Jaroslav Blazek, Hayfa Salman, dan Mary Chiming Tang. 2009. Formand Functionality of Starch. Food Hydrocolloids 23:15271534.

Fredriksson, H., J. Silverio, R. Andersson, A. C. Eliasson, dan P. Aman. 1998. The

Influence Of Amylose and Amylopectin Characteristics on Gelatinisation andRetrogradation Properties of Different Starches. Carbohydrate Polymers35:119134.

Ge1, X. J., Y. Z. Xing, C. G. Xu, dan Y. Q. He. 2005. QTL Analysis of Cooked RiceGrain Elongation, Volume Expansion, and Water Absorption Using aRecombinant Inbred Population. J. Plant Breeding. 124:121-126.

Hallick, J.V. dan V. J. Kelly. 1992. Gelatinization and Pasting Characteristics of RiceVarieties as Related to Cooking Behaviour. Cereal Chem. 36: 91-8.

IRRI. 1996. Standard Evaluation System For Rice. INGER Genetic ResourcesCentre, International Rice Research Institute, Manila, Philippines.

Juliano, B.O. 1979. Amylose Analysis in Rice A Review. Pp. 251-260. In: Proc.Workshop on Chemical Aspects of Rice Grain Quality. IRRI, Los Banos,

Laguna, Philippines.

163

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814609000119#bbib2http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814609000119#bbib2

5/24/2018 p13

8/8

164

Kasai,M., A.Lewis, F.Marica,S. Ayabe, K. Hatae, dan C. A. Fyfe. 2005. NMR ImagingInvestigation of Rice Cooking. Food Research International, 38, 403410.

Lu Zhan-Hui,Tomoko Sasaki,Yong-Yu Li, T.Yoshihashi, Li-Te Li, Kaoru Kohyama.2009. Effect of Amylose Content and Rice Type on Dynamic Viscoelasticity ofA Composite Rice Starch Gel. Food Hydrocolloids 23:17121719.

Matveev, Y. I., J. J. G. Van Soest, C. Nieman, L. A. Wasserman, V. A. Protserov, M.Ezernitskaja. 2001. The Relationship Between Thermodynamic andStructural Properties of Low and High Amylose Maize Starches. J.Carbohydrate Polymers. 44: 151160.

Morrison, W. R., R. F. Tester, E. C. Snape, R. Law, dan M. J. Gidley. 1993. Swellingand Gelatinisation of Cereal Starches. Iv. Some Effects of Lipid complexedAmylose and Free Amylose in Waxy and Normal Barley Starches. CerealChemistry. 70:385391.

Sasaki, T., & Matsuki, J. (1998). Effect of Wheat Starch Structure on Swelling Power.Cereal Chemistry. 75: 525529.

Singh, J. dan N. Singh. 2001. Studies on The Morphological, Thermal andRheological Properties of Starch Separated From Some Indian PotatoCultivars. Food Chemistry. 75: 6777.

Singh, N., J. Singh, L. Kaur, N. S. Sodhi, dan B. G. Singh. 2003. Morphological,Thermal and Rheological Properties of Starches From Different BotanicalSources. Food Chemistry. 81: 219231.

Singh, N., L. Kaur,K. S. Sandhu, J. Kaur, J., dan K. Nishinari. 2006. RelationshipsBetween Physicochemical, Morphological, Thermal, Rheological Properties ofRice Starches. Food Hydrocolloids. 20:532542.

Tang, S.X., G. S. Khus, dan B. S. Juliano. 1991. Genetic of Gel Consistency in Rice(Oryza sativaL.). J. Genet. 70:69-78.

Tester,R.F. dan W.R.Morrison. 1990. Swelling and Gelatinization of Cereal Starches.I. Effects of Amylopectin, Amylose, and Lipids. Cereal Chemistry. 67:551-557.

Tran, U. T., H. Okadome, M. Murata, S. Homma, dan K. Ohtsubo. 2001. Comparisonof Vietnamese and Japanese Rice Cultivars in Terms of PhysicochemicalProperties. Food Sci. Technol. Res. 7:323-330.

Wang Xin Q., Yin Lin Qing, Shen Ge Zhi, Xu Li, dan Liu Qiao Quan. 2010.Determination of Amylose Content and Its Relationship With Rva ProfileWithin Genetically Similar Cultivars of Rice (Oryza Sativa L. sp. Japonica).

Agricultural Sciences In China 9(8): 1101-1107.

Web, B.D. dan C. R. Adams. 1970. Laboratory Parboiling Apparatus and Methods ofEvaluating Parboilcanning Stability of Rice. Cereal Chem. 47: 708-14.

Wiesenborn, D. P., P. H. Orr, H. H. Casper, dan B. K. Tacke. 1994. Potato Starch

Paste Behaviour As Related To Some Physical/Chemical Properties. JournalOf Food Science. 59: 644648.

Zhong, F., W. Yokoyama, Qian Wang, dan Charles F. Shoemaker. 2006. RiceStarch, Amylopectin, and Amylose: Molecular Weight and Solubility inDimethyl Sulfoxide-Based Solvents. J. Agric. Food Chem. 54: 23202326.