## A R T I K E L

## ABSTRAK
Modifikasi pati adalah perlakuan yang diberikan pada pati agar diperoleh sifat yang lebih baik atau mengubah beberapa sifat tertentu. Kajian mengenai karakteristik pati sagu termodifikasi perlu dilakukan agar pati sagu termodifikasi tepat pemanfaatannya sesuai dengan karakteristik produk pangan yang diinginkan. Tujuan  penelitian  ini  adalah  mempelajari  perubahan  karakteristik  pati  sagu  akibat  modifikasi  dengan perlakuan gelatinisasi dan retrogradasi berulang. Karakteristik yang diamati adalah sifat birefringence, bentuk granula pati, kadar pati resisten, daya cerna pati, nilai sineresis, kekuatan gel, pelepasan amilosa, dan parameter gelatinisasi pati. Proses 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi meningkatkan kadar pati resisten menjadi 7,82 persen. Dengan demikian pati sagu termodifikasi dapat dikaji lebih lanjut potensinya untuk pengembangan produk pangan fungsional berbasis bahan pangan lokal.
kata kunci : gelatinisasi, retrogradasi, pati resisten, pati sagu

## ABSTRACT
Starch modification is a treatment given to the starch in order to obtain better properties or change several specific properties. The study of the characteristics of modified sago starch needs to be conducted so  that  modified  sago  can  be  properly  utilized  in    accordance  with  the  desired  characteristics  of  food products. This research aims to study the changes in characteristics due to modification of sago starch by gelatinization and retrogradation cycling. The evaluated characteristics of gelatinized and retrogradated starch were birefringence properties, shape and size, resistant starch, starch digestibility, syneresis, gel strength, amylose leaching, and starch gelatinization profiles. A three-cycle gelatinization-retrogradation process produces the highest resistant starch content ( 7.82 percent ) . Therefore, the potential of modified sago starch can be studied further for the development of functional food products based on local food. keyword : gelatinization, retro gradation, resistant starch, sago starch

## Karakteristik Pati Sagu yang Dimodifikasi dengan Perlakuan Gelatinisasi dan Retrogradasi Berulang

## Characteristics of Modified Sago ( Metroxylon sagu ) Starch by Gelatinization and Retrogradation Cycling
I Gusti Putu Adi Palguna a , Sugiyono b , Bambang Hariyanto c
a Alumni Mayor Ilmu Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB b Fakultas Teknologi Pertanian, IPB
a,b Jalan Darmaga Bogor 16680 c Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jl. MH Thamrin No. 8 Jakarta Email: putuadipalguna@yahoo.com Diterima : 13 Mei 2014 Revisi : 11 Juni 2014 Disetujui : 30 Juni 2014
I.  PENDAHULUAN P ati native tidak banyak digunakan untuk industri pangan disebabkan kelemahan pada sifat fungsionalnya seperti tidak tahan panas, tidak tahan pengadukan, tidak tahan asam, serta cenderung mengalami retrogradasi (Jayakody  dan  Hoover,  2008).  Pati  sagu  juga memiliki kelemahan saat proses pengolahan yaitu kental namun cepat encer selama
pemanasan  (Herawati,  2009).  Komponen  zat gizi pati sagu seperti lemak dan protein juga tergolong rendah. Pati sagu dilaporkan memiliki kadar lemak dan protein secara berturut-turut 0,06 sampai 0,12 persen dan 0,25 sampai 0,48 persen  (Purwani,  dkk.,  2006),  0,26  sampai 0,96  persen,  dan  1,82  sampai  2,61  persen (Yuliasih,  2008).  Kecilnya  kandungan  lemak dan protein menyebabkan pati sagu hanya
dapat menjadi sumber karbohidrat. Pati resisten merupakan komponen non gizi tetapi memberi efek  fisiologis  bagi  kesehatan  juga  dilaporkan rendah  yaitu  1,77  persen  pada  pati  sagu  asal Bogor (Palguna, dkk., 2013), 1,52 persen pada pati sagu asal Sukabumi dan 2,58 persen pada pati sagu asal Papua (Satriawan, 2010).
Salah satu cara untuk meningkatkan nilai tambah  pati  adalah  melakukan  modifikasi pati sehingga diperoleh sifat-sifat yang cocok untuk  aplikasi  tertentu  (Saguilan,  dkk.,  2005 di  dalam  Sugiyono,  dkk.,  2009).  Kaur,  dkk., (2012)  mengklasifikan  teknik  modifikasi  pati menjadi 4 kelompok yaitu modifikasi: (i) kimia; (ii)  fisik;  (iii)  enzimatik;  dan  (iv)  bioteknologi. Proses gelatinisasi dan retrogradasi dapat dikelompokkan  ke  dalam  teknik  modifikasi secara fisik. Copeland, dkk., (2009) menyatakan gelatinisasi merupakan suatu proses pemanasan pati pada kandungan air yang mencukupi. Fredrikson, dkk., (1997) menyatakan retrogradasi adalah perubahan-perubahan yang terjadi selama proses pendinginan dan penyimpanan pati tergelatinisasi. Modifikasi pati dengan perlakuan gelatinisasi dan retrogradasi dilaporkan  berpengaruh  signifikan  terhadap peningkatan  serat  pangan  total  (Sugiyono, dkk., 2009) dan peningkatan kadar pati resisten (Sugiyono, dkk., 2009; Yadav, dkk., 2009; Zhao dan Lin, 2009).
Tujuan penelitian ini adalah mempelajari perubahan karakteristik pati sagu akibat modifikasi  dengan  perlakuan  gelatinisasi  dan retrogradasi berulang.

## II. METODOLOGI
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor, pada bulan Agustus 2012 sampai April 2013. Bahan utama yang digunakan adalah pati sagu hasil ekstraksi batang tanaman sagu  ( Metroxylon sagu )  yang  diperoleh  dari petani  sagu  di  daerah  Ciluwer,  Bogor.  Bahan yang digunakan untuk analisis adalah enzim amiloglukosidase  A-9913  (Sigma-Aldrich  Pte Ltd), enzim α-amilase tahan panas dari Bacillus licheniformis (Termamil  120L),  enzim  protease dari Aspergillus niger aktivitas 89 U/mL, enzim α -amilase (E Merck), pati murni (E Merck), buffer fosfat  pH  7,  asam  dimetilsalisilat  (DNS).  Alat utama yang digunakan pada proses gelatinisasi
dan retrogradasi adalah hotplate dan drum dryer dan untuk analisis adalah mikroskop polarisasi, scanning electron microscope EVO  50  ZEISS, texture analyzer TA-XT2i,  dan rapid visco analyzer TECMASTER 2061904 TMA.
Proses 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi  (Gambar  1)  dengan  merujuk pada  Sugiyono,  dkk.,  (2009)  yang  dimodifikasi dalam hal : jumlah air, suhu gelatinisasi, jumlah siklus, dan kehalusan pati. Pati sagu dan air dicampur pada perbandingan pati terhadap air yaitu 1 : 2,23 b/b (200 gr pati dalam 446 gr pati).  Suspensi  kemudian  dipanaskan  hingga mencapai  suhu  77 o C  menggunakan hot plate . Pasta pati selanjutnya didinginkan selama 1 jam pada suhu ruang. Pati tergelatinisasi selanjutnya disimpan pada suhu 4 o C  selama  24  jam  agar terjadi retrogradasi. Proses gelatinisasi dan retrogradasi dua siklus dilakukan dengan cara gel pati siklus pertama dipanaskan kembali hingga mencapai suhu 77 o C kemudian didinginkan pada suhu 4 o C selama 24 jam. Proses tiga kali siklus gelatinisasi dan retrogradasi dilakukan dengan cara gel pati yang telah diberi perlakuan dua kali siklus gelatinisasi dan retrogradasi dipanaskan kembali hingga mencapai suhu 77 o C kemudian disimpan pada suhu 4 o C  selama  24  jam.  Pati teretrogradasi kemudian dikeringkan pada suhu 130±5 o C  menggunakan drum drier dengan kecepatan 3 rpm. Pati teretrogradasi yang telah dikeringkan selanjutnya digiling menggunakan disc mill dan diayak menggunakan pengayak dengan ukuran 100 mesh.
Analisis yang dilakukan adalah kadar pati  resisten  (Prangdimurti,  dkk.,  2011),  daya cerna  pati  (Muchtadi,  dkk.,  1992),  sineresis (modifikasi Wattanachant, dkk., 2003), kekuatan gel  (modifikasi  Gunaratne  dan  Corke,  2007), pelepasan  amilosa  (Lestari,  2009),  profil gelatinisasi pati menggunakan Rapid Visco Analyzer , sifat birefringence menggunakan mikroskop  polarisasi  pembesaran  400x. Analisis sifat birefringence hanya dilakukan pada proses siklus gelatinisasi dan retrogradasi yang menghasilkan kadar pati resisten tertinggi. Bentuk dan ukuran granula pati menggunakan scanning electron microscope dengan Electron High Tension (EHT)  sebesar  15,00  kV  untuk pati sagu native dan 1,00 kV untuk pati sagu termodifikasi.  Data  dari  berbagai  parameter analisis, selanjutnya dianalisa menggunakan
Gambar 2. Sifat birefringence (a)  pati  sagu native dan  (b)  pati  sagu  modifikasi  3  siklus  gelatinisasi  dan retrogradasi diamati menggunakan mikroskop polarisasi pembesaran 400x.
Analysis of Variance (ANOVA) pada taraf α = 5 persen. Jika terdapat perbedaan nyata, maka dilanjutkan dengan uji perbandingan berganda Duncan (Susilo, dkk., 2013).

## III.  HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Birefringence
Pengamatan menggunakan mikroskop polarisasi  pembesaran  400x  memperlihatkan sifat birefringence ( maltese cross )  pati  sagu native masih terlihat dengan jelas (Gambar 2a).
Hasil penelitian ini sejalan dengan beberapa
hasil penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa granula pati sagu asal Jawa Barat (Yuliasih,  2008),  dan  granula  pati  sagu  yepha hongleu asal Irian Jaya (Herawati, 2009) yang belum mengalami gelatinisasi sama-sama masih memperlihatkan sifat birefringence . Liu (2005)  menyatakan  adanya  sifat birefringence mengindikasikan bahwa kristalin granula pati memiliki orientasi radial atau memperlihatkan struktur molekuler tersusun teratur di dalam granula pati.
Modifikasi  pati  sagu  dengan  perlakuan  3

## 2 - 3 siklus
Pati modifikasi 1, 2, 3 siklus
Pemanasan hingga mencapai suhu  77 o C
Pendinginan pada suhu ruang selama 1 jam
Penyimpanan pada suhu 4 o C selama 24 jam
Pengeringan menggunakan drum dryer suhu 130±5 o C, kecepatan putaran drum 3 rpm
Penggilingan menggunakan disc mill Pengayakan 100 mesh Pati dan Air 1:2,23 b/b
(200 gr pati dalam 446 gr air)
Gambar 1. Proses Modifikasi Pati Sagu Dengan Perlakuan Gelatinisasi dan Retrogradasi Berulang
siklus gelatinisasi-retrogradasi mengakibatkan hilangnya sifat birefringence pati sagu, seperti ditunjukkan pada Gambar 2b. Hilangnya sifat birefringence pati  sagu  termodifikasi mengindikasikan pemanasan suspensi pati hingga  mencapai  suhu  77 o C  dengan  rasio pati terhadap air pada imbangan yaitu 1:2,23 menyebabkan pati sagu mengalami gelatinisasi. Beberapa hasil penelitian sebelumnya juga menunjukkan bahwa penggunaan air berlebih saat proses gelatinisasi mengakibatkan sifat birefringence pada pati kentang (Liu, dkk., 2002) dan  pati  gandum  (Palav  dan  Seetharaman, 2006) menjadi tidak terlihat.
3.2 Bentuk dan Ukuran Granula
Hasil scanning electron memperlihatkan granula pati sagu native berbentuk bulat elips dan bagian ujungnya tampak terpotong (Gambar 3).  Kisaran  panjang  pati  sagu  asal  Bogor adalah  19,84  sampai  51,70  µm,  sedangkan kisaran  lebarnya  adalah  17,05  sampai  38,57 µm.  Sebagai  perbandingan,  hasil  penelitian Herawati (2009) menunjukkan granula pati sagu yepha hongleu asal Irian Jaya memiliki kisaran panjang  45,1  sampai  91,6  µm,  sedangkan kisaran lebar 29,8 sampai 74,8 µm. Selanjutnya Teng,  dkk.,  (2013)  mengamati  ukuran  granula pati sagu asal Malaysia adalah 5 sampai 20 µm untuk granula kecil, sedangkan granula pati sagu besar memiliki ukuran 20 sampai 40 µm.
Gambar 4a-c menunjukkan akibat perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi granula pati sagu menjadi pecah atau rusak. Tingkat kerusakan granula pati sagu termodifikasi terlihat sama untuk semua proses siklus gelatinisasi dan retrogradasi. Pecahnya granula  pati  sagu  termodifikasi  disebabkan karena pemanasan suspensi pati di atas suhu a
awal gelatinisasi pati sagu dan pada keadaan air berlebih (200 gr pati dalam 446 gr air). Bilbao- Sainz, dkk., (2007) menyatakan pemanasan pati dalam keadaan jumlah air berlebih menyebabkan terjadinya pengembangan granula, polimer pati keluar dari granula, dan pada akhirnya granula pati pecah. Selanjutnya, Kusnandar (2010) menyatakan dengan meningkatnya suhu pemanasan di atas suhu gelatinisasi, granula pati akan mengembang dan tidak mampu lagi menampung air. Sebagai akibatnya, granula pati akan pecah dan molekul amilosa dan amilopektin akan menyatu dengan fasa air.
Beberapa hasil penelitian juga menunjukkan proses gelatinisasi mengakibatkan granula pati menjadi pecah. Ratnayake dan Jackson (2008) melaporkan proses gelatinisasi beberapa pati dalam air berlebih (6 gr pati dalam 100 ml air) menyebabkan beberapa granula pati pecah. Granula pati jagung dan pati ubi kayu dilaporkan pecah pada suhu gelatinisasi 70 o C, pati jagung tinggi amilosa masih memperlihatkan bentuk granula pada pemanasan hingga mencapai suhu 85 o C,  granula  pati  jagung  tinggi  amilopektin, pati gandum, dan pati kentang pecah pada suhu 65 o C, sedangkan granula pati beras pecah pada suhu 60 o C.  Selanjutnya  hasil  penelitian Wu, dkk., (2012) menunjukkan pati beras yang dikukus selama 20 menit pada suhu 100 o C, kemudian disimpan pada suhu 4 o C  selama  1, 5, 10 dan 15 hari mengakibatkan granula pati beras pecah pada semua waktu penyimpanan.

## 3.3 Pati Resisten
Modifikasi  pati  sagu  dengan  perlakuan  1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi signifikan  mengakibatkan  peningkatan  kadar pati resisten (Gambar 5). Kadar pati resisten pati sagu native yaitu 1,77 persen. Akibat perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi kadar pati resisten meningkat menjadi 4,00 sampai 7,82 persen. Proses 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi paling optimal meningkatkan kadar pati resisten hampir 5 kali lipat. Goni, dkk., (1996)  mengelompokkan  bahan  berdasarkan kadar pati resisten yaitu dapat diabaikan (kurang dari  1  persen),  rendah  (1  sampai  2,5  persen), menengah (2,5 sampai 5,0 persen), tinggi (5,0 sampai  15  persen),  sangat  tinggi  (lebih  dari 15 persen). Dengan demikian pati sagu native termasuk bahan dengan kadar pati resisten
Gambar 3 . Bentuk Granula Pati Sagu Native Pembesaran 400x.
rendah  (1,77  persen),  sedangkan  pati  sagu termodifikasi termasuk bahan dengan kadar pati resisten menengah hingga tinggi (4,00 sampai 7,82 persen).
Beberapa peneliti juga melaporkan siklus pemanasan dan pendinginan mengakibatkan peningkatan kadar pati resisten. Sugiyono, dkk.,  (2009)  melaporkan  proses  pemanasan suhu tinggi dan pendinginan berulang hingga 5  siklus  signifikan  meningkatkan  kadar  pati resisten pati garut. Hasil penelitian Zhao dan Lin (2009)  menunjukkan  pemanasan  suhu  tinggi dan pendinginan berulang sebanyak 4 siklus signifikan  meningkatkan  kadar  pati  resisten pada pati jagung tinggi amilosa. Selanjutnya hasil penelitian Yadav, dkk., (2009) menunjukkan siklus pemanasan suhu tinggi dan pendinginan hingga  3  siklus  signifikan  meningkatkan  kadar
pati resisten pada gandum, barley, bengal gram, pea, lentil, dan kidney bean .
Peningkatan kadar pati resisten akibat gelatinisasi dan retrogradasi berulang disebabkan karena kristalisasi ulang molekul amilosa saat proses retrogradasi. Yadav, dkk., (2009)  menyatakan  pati  resisten  terbentuk selama proses retrogradasi atau kristalisasi ulang pati tergelatinisasi, khususnya amilosa. Setiap pemanasan berulang dapat meningkatkan derajat gelatinisasi pati dan pendinginan berulang memicu lebih terjadinya retrogradasi. Retrogradasi amilosa pati sagu pada penelitian ini disebabkan karena penyimpanan pati sagu tergelatinisasi pada suhu 4 o C  selama  24  jam. Cui dan Oates (1997) melaporkan pengamatan menggunakan differential scanning calorimetry terhadap penyimpanan pati sagu tergelatinisasi
Gambar  4. Bentuk Granula (a) Pati Sagu Termodifikasi 1 Siklus, (b) pati sagu termodifikasi 2 siklus dan (c) pati sagu termodifikasi 3 siklus gelatinisasi-retrogradasi pembesaran 200x
a
b c
Keterangan: Notasi yang berbeda menunjukkan beda nyata ( p <0,05)
Gambar 5 . Pengaruh Siklus Gelatinisasi dan Retrogradasi Pati Sagu Terhadap Kadar Pati Resisten.
pada suhu 5 o C  selama  1  jam  memperlihatkan transisi endotermik pada suhu 145,2 o C  yang mengindikasikan terjadinya retrogradasi amilosa pati sagu asal Malaysia.

## 3.4. Daya Cerna Pati
Gambar 6 menunjukkan semakin banyak jumlah siklus gelatinisasi dan retrogradasi mengakibatkan daya cerna pati sagu menurun. Daya cerna pati sagu native yaitu 88,89 persen turun menjadi 69,09 sampai 51,12 persen akibat perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi. Dengan demikian proses 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi paling optimal menurunkan daya cerna pati sagu hampir 2 kali lipat.
Penurunan daya cerna pati sagu akibat proses siklus gelatinisasi dan retrogradasi mengindikasikan bahwa semakin sedikit produk hidrolisis pati yang dihasilkan oleh enzim pemecah  pati.  Faridah  (2011)  menyatakan pengukuran daya cerna pati in vitro dilakukan untuk melihat tingkat kemudahan suatu jenis pati dihidrolisis oleh enzim pemecah pati menjadi unit-unit yang lebih kecil. Selain gelatinisasi dan retrogradasi berulang beberapa perlakuan seperti heat moisture treatment (Syamsirm, 2012),  dan  kombinasi  hidrolisis  asam  dengan pemasanan suhu tinggi dan pendinginan (Faridah,  2011)  juga  dilaporkan  berpengaruh terhadap penurunan daya cerna pati.
Eerlingen,  dkk.,  (1994)  menyatakan
pemanasan dan pengadukan selama proses pemasakan pati akan merusak struktur granula, menyebabkan peningkatan hidrolisis enzim terhadap pemecahan pati tetapi pendinginan pati tergelatinisasi memicu terjadinya retrogradasi amilosa yang mengakibatkan penurunan daya cerna  pati.  Cui  dan  Oates  (1997)  melaporkan analisis menggunakan Differential Scanning Calorimetry (DSC)  menunjukkan  retrogradasi amilosa pati sagu asal Malaysia mulai terjadi pada 1 jam penyimpanan pati tergelatinisasi pada suhu 5 o C. Selanjutnya analisis hidrolisis pati menunjukkan terjadi penurunan derajat hidrolisis pati  tergelatinisasi  yaitu  54,7  persen  menjadi 28,2 persen setelah pati sagu tergelatinisasi disimpan pada suhu 5 o C selama 1 jam. Analisis menggunakan  DSC  dan  penurunan  derajat hidrolisis pati mengindikasikan retrogradasi amilosa berpengaruh terhadap penurunan daya cerna pati.

## 3.5. Sineresis
Sineresis pada penelitian ini terukur sebagai jumlah air keluar dari gel pati pada 1 kali siklus pendinginan dan pencairan. Modifikasi pati sagu dengan perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi mengakibatkan jumlah air keluar dari gel pati selama pendinginan dan pencairan menjadi meningkat yang ditunjukkan dengan peningkatan nilai sineresis (Gambar 7). Nilai sineresis pati sagu native sebesar 23,44 persen meningkat menjadi 25,92 sampai 43,98
Keterangan : Notasi yang berbeda menunjukkan beda nyata ( p <0,05)
Gambar 6 . Pengaruh Siklus Gelatinisasi dan Retrogradasi Pati Sagu Terhadap Daya Cerna Pati.
persen akibat perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi.
Peningkatan nilai sineresis juga dilaporkan dipengaruhi beberapa faktor seperti peningkatan jumlah siklus pendinginan dan pencairan (Charoerein,  dkk.,  2008),  lama  penyimpanan pati tergelatinisasi pada suhu 4 o C (Yousif, dkk., 2012),  dan  modifikasi heat-moisture treatment (Syamsir,  2012).  Terjadinya  sineresis  pada gel pati yang telah mengalami pembekuan dan pencairan disebabkan oleh peningkatan ikatan molekuler antara rantai pati, khususnya retrogradasi  amilosa  (Charoerein  dkk.,  2008). Selanjutnya  Faridah  (2011)  menyatakan jumlah air keluar merupakan akibat dari
terjadinya peningkatan ikatan hidrogen antar dan inter molekuler akibat terjadinya agregasi (retrogradasi) selama penyimpanan beku.
Pati sagu dengan perlakuan 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi memiliki nilai sineresis  paling  tinggi  (43,98±0,41  persen) yang mengindikasikan karakteristik freeze-thaw stability terendah dibandingkan dengan pati sagu native dan pati sagu dengan perlakuan 1 sampai 2 siklus gelatinisasi dan retrogradasi. Freeze-thaw stability merupakan indikator penting untuk mengevaluasi ketahanan sifat  fisik  gel  pati  terhadap  perubahan  tidak diinginkan selama pembekuan dan pencairan (Charoerein  dkk.,  2008).  Selanjutnya  Herawati
Keterangan: Notasi yang berbeda menunjukkan beda nyata ( p <0,05) Gambar 7 . Pengaruh Siklus Gelatinisasi dan Retrogradasi Pati Sagu Terhadap Nilai Sineresis
Keterangan: Notasi yang berbeda menunjukkan beda nyata ( p <0,05)
Gambar 8 . Pengaruh Siklus Gelatinisasi dan Retrogradasi Pati Sagu Terhadap Kekuatan Gel.
(2009)  menyatakan  pengukuran  sineresis dapat mengetahui stabilitas gel pati selama proses pendinginan. Dengan demikian, pati sagu dengan perlakuan 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi tidak sesuai digunakan untuk produk pangan beku.

## 3.6. Kekuatan  Gel
Kekuatan  gel  didefinisikan  sebagai  gaya maksimum yang diberikan selama kompresi gel  pati  (Yuan,  dkk.,  2008).  Data  dari  Gambar 8 memperlihatkan bahwa proses 1 sampai 3 siklus  gelatinisasi  dan  retrogradasi  signifikan mengakibatkan penurunan kekuatan gel pati sagu. Kekuatan gel pati sagu native yaitu 456,85 gf  menurun  menjadi  247,2  sampai  164,18  gf akibat perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi. Penurunan kekuatan gel pati sagu  termodifikasi  mengindikasikan  semakin rendahnya gaya maksimum yang diberikan selama  kompresi  gel  pati.  Suriani  (2008)  juga melaporkan bahwa pati garut dengan modifikasi 1 sampai 5 siklus pemanasan dan pendinginan memiliki karakteristik kekuatan gel lebih rendah dibandingkan dengan pati garut native .
Penurunan kekuatan gel pati sagu termodifikasi  diduga  disebabkan  karena pecahnya  granula  pati  sagu  termodifikasi (Gambar  4a-c).  Sunarti,  dkk.,  (2007)  di  dalam Suriani  (2008)  menyatakan  rusaknya  struktur granula pati menyebabkan amilosa keluar sehingga dapat menurunkan viskositas atau kekuatan gel. Pecahnya granula pati yang sudah mengalami  modifikasi  dapat  mempengaruhi kemampuannya untuk membentuk gel. Bila
proses pemanasan dilakukan pada suhu tinggi, maka granula pati akan pecah dan keadaan yang seperti ini akan menyebabkan viskositas pati menurun. Aini dan Hariyadi (2007) menyatakan terbentuknya viskositas yang lebih rendah menghasilkan kekuatan gel yang rendah.

## 3.7. Pelepasan Amilosa
Pelepasan amilosa pati sagu akibat proses 1 sampai 3 kali siklus gelatinisasi dan retrogradasi lebih rendah dibandingkan dengan pelepasan amilosa pati sagu native , seperti ditunjukkan pada  Gambar  9.  Pelepasan  amilosa  pati  sagu native yaitu 4,34 persen turun menjadi 3,32 sampai 2,68 persen akibat perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi.
Selain siklus gelatinisasi dan retrogradasi, proses Heat-Moisture Treatment (HMT) juga dilaporkan mengakibatkan penurunan pelepasan  amilosa  tepung  jagung  (Lestari, 2009). Ikatan ulang antara amilosa-amilosa dan amilosa-amilopektin yang semakin kuat akibat proses retrogradasi diduga menjadi faktor yang menyebabkan pelepasan amilosa pati sagu semakin menurun. Hal ini sejalan dengan terjadinya peningkatan nilai sineresis pati sagu akibat siklus gelatinisasi dan retrogradasi yang mengindikasikan terjadinya peningkatan interaksi amilosa-amilosa dan amilosa- amilopektin selama retrogradasi (Gambar 7).
Perera, dkk., (1997) menyatakan penurunan pelepasan amilosa disebabkan adanya interaksi antara amilosa-amilosa, dan amilosa- amilopektin. Interaksi tersebut menghambat sejumlah gugus hidroksil yang berpotensi
Keterangan: Notasi yang berbeda menunjukkan beda nyata ( p <0,05)
Gambar 9 . Pengaruh Siklus Gelatinisasi dan Retrogradasi Pati Sagu Terhadap Pelepasan Amilosa.
berikatan dengan molekul air. Tian, dkk ., (2011) melaporkan pati beras yang telah digelatinisasi kemudian disimpan pada suhu 4 o C pada variasi waktu penyimpanan memperlihatkan hasil bahwa semakin lama waktu penyimpanan pada suhu 4 o C resistensi amilosa terhadap iod semakin tinggi. Kristalisasi ulang amilosa akibat proses retrogradasi merupakan faktor utama penyebab terjadinya resistensi amilosa terhadap iodin. Semakin tingginya resistensi amilosa terhadap iod mengindikasikan kandungan amilosa pati semakin menurun akibat proses retrogradasi.

## 3.8. Profil Gelatinisasi Pati
Uji ragam menunjukkan proses 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi tidak memberikan  pengaruh  signifikan  terhadap beberapa  parameter  profil  gelatinisasi  pati sagu seperti viskositas puncak, viskositas minimum, viskositas breakdown , viskositas akhir, viskositas setback, dan viskositas breakdown relatif. Sebaliknya, memberikan pengaruh signifikan terhadap peningkatan suhu awal gelatinisasi dan viskositas balik relatif pati sagu yang diamati menggunakan rapid visco analyzer (Tabel  1).  Uji  lanjut  dengan  metoda Duncan menunjukkan proses 2 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi pati sagu berpengaruh  signifikan  ( p <0,05)  terhadap peningkatan suhu awal gelatinisasi. Selain itu, perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi  secara  signifikan  mengakibatkan peningkatan viskositas balik  relatif pati sagu ( p <0,05).
Suhu awal gelatinisasi pati sagu native adalah
77 o C. Akibat proses 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi suhu awal gelatinisasi pati sagu
meningkat  menjadi  74,83 o C  sampai  94,50 o C. Peningkatan suhu awal gelatinisasi juga terjadi pada pati sagu yang diberi perlakuan heat moisture treatment (Herawati  2009;  Wulansari 2010).  Herawati  (2009)  menyatakan  adanya peningkatan suhu awal gelatinisasi pati sagu termodifikasi  HMT  mengindikasikan  bahwa energi yang diperlukan untuk memutus ikatan hidrogen antar dan intermolekuler di dalam granula  pati  sagu  termodifikasi  lebih  besar dibandingkan dengan pati native . Hal ini dapat terjadi apabila pengaturan kembali molekul amilosa dan amilopektin pada granula selama proses modifikasi mengarah pada peningkatan stabilitas interaksi molekul di dalam granula pati.
Syamsir  (2012)  menyatakan  viskositas balik relatif merupakan persen rasio viskositas balik dengan viskositas panas. Herawati (2009) menyatakan pati termodifikasi dengan viskositas balik tinggi mempunyai kemampuan membentuk gel yang baik. Akan tetapi, peningkatan viskositas balik relatif pati sagu tidak didukung oleh data kekuatan gel pati sagu. Hasil pengukuran kekuatan gel pati sagu asal Bogor menggunakan texture analyzer menunjukkan proses gelatinisasi dan retrogradasi mengakibatkan penurunan kekuatan gel pati sagu (Gambar 8).

## IV. KESIMPULAN
Modifikasi  pati  sagu  dengan  perlakuan 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi mengakibatkan sifat birefringence pati sagu menjadi tidak terlihat sedangkan granula pati sagu menjadi pecah atau rusak akibat perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi. Selain itu, perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi mengakibatkan
Tabel 1 . Pengaruh Siklus Gelatinisasi dan Retrogradasi Terhadap Parameter Gelatinisasi Pati Sagu
Parameter profil gelatinisasi Perlakuan pati sagu native siklus 1 siklus 2 siklus 3 Viskositas puncak tn (cP) 5974±97 3921±1923 3908±294 2875±180 Viskositas minimum tn (cP) 2068±68 1042±264 1208±32 1211±209 Viskositas breakdown tn (cP) 3906±30 2879±1659 2701±326 2065±178 Viskositas akhir tn (cP) 3052±40 2316±644 2763±266 2585±261 Viskositas balik tn (cP) 984±28 1274±380 1556±234 1374±52 Suhu awal gelatinisasi ( o C) 72,00±0 a 74,83±4 a 94,50±0 b 90.45±6 b Viskositas breakdown relatif tn 65,39±0 71,67±7 68,98±3 72.14±11 Viskositas balik relatif 16,48±1 a 34,22±7 b 40,14±9 b 47.94±5 b Keterangan: tn tidak nyata
peningkatan beberapa karakteristik seperti kadar pati resisten, nilai sineresis, suhu awal gelatinisasi, dan viskositas balik relatif. Akan tetapi, perlakuan 1 sampai 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi mengakibatkan penurunan nilai daya cerna pati, kekuatan gel, dan pelepasan amilosa. Perlakuan 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi paling optimal meningkatkan kadar pati resisten pati sagu menjadi hampir 5 kali lipat. Dengan demikian, pati sagu termodifikasi 3 siklus gelatinisasi dan retrogradasi dapat dikaji lebih lanjut potensinya sebagai pangan fungsional berbasis bahan pangan lokal.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta, yang telah memberikan bantuan berupa bahan baku dan dana penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
Aini, N. dan Hariyadi H. 2007. Pasta pati jagung putih waxy  dan  non-waxy  yang  dimodifikasi  secara oksidasi dan asetilasi-oksidas. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia 12(2):108-115.
Bilbao-Sainz,  C.,  Butler  M.,  Weaver  T.,  Bent  J. 2007.  Wheat  Starch  Gelatinization  Under Microwave Irradiation and Conduction Heating. Carbohydrate Polymer 69:224-232.
Charoerein,  S.,  Tatirat  O.,  Muadklay  J.  2008.  Use of  centrifugation-filtration  for  determanation of syneresis in freeze-thaw starch gels. Carbohydrate Polymer 73:143-147.
Copeland,  L.,  Blazek  J.,  Salman  H.,  Tang  M.C. 2009.  Form  and  functionality  of  starch. Food Hydrocolloids 23:1527-1534.
Cui,  R.  dan  Oates,  C.G.  1997.  The  effect  of retrogradation on enzyme susceptibility of sago starch. Carbohydrate Polymer 32:65-72.
Eerlingan,  R.C.,  Jacobs  H.,  Delcour  J.A.  1994. Enzyme-resistant starch. V. effect of retrogradation  of  waxy  maize  on  susceptibility. Cereal Chemistry 71(4):351-355.
Faridah, D.N. 2011. Perubahan Karakteristik Kristalin Pati Garut (Maranta arundinaceae L.) dalam Pengembangan Pati Resisten Tipe III . Disertasi. Sekolah Pasca Sarjana, IPB, Bogor.
Fredriksson, H., Silverio J., Andersson R., Eliasson A.C., Aman  P.  1997. The  influence  of  amylose and amylopectin characteristic on gelatinization and retrogradation properties of different starches. Carbohydrate Polymer 35:119-134.
Goni,  I.,  Garcia-Diz  L.,  Manas  E.,  Saura-Calixto  F. 1996.  Analysis  of  Resistant  Starch:  A  Method For Foods and Food Products. Food Chemistry 56(4):445-449.
Gunaratne,  A  and  H.  Corke.  2007.  Effect  of Hydroxypropylation  and  Alkaline  Treatments in  Hydroxypropylation  on  Some  Structural  and Physicochemical Properties of Heat-Moisture Treted Wheat, Potato and Waxy Maize Starch. Carbohydrate Polymer 68 : 305–313.
Herawati,  D.  2009.  Modifikasi Pati Sagu Dengan Teknik Heat Moisture Treatment (Hmt) dan Aplikasinya dalam Memperbaiki Kualitas Bihun . Tesis. Sekolah Pasca Sarjana, IPB, Bogor.
Jayakody, L., Hoover R. 2008. Effect of Annealing on the Molecular Structure and Physicochemical Properties of Starches from Different Botanical Origins – A review. Carbohydrate Polymer 74:691-703.
Kaur, B., Ariffin F., Bhat R., Karim A.A. 2012. Progress in Starch Modification in the Last Decade. Food Hydrocolloids 26:398-404.
Kusnandar, F. 2010. Kimia Pangan Komponen Makro . Jakarta. Dian Rakyat.
Lestari,  O.A.  2009. Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia dan Evaluasi Nilai Gizi Biologis Mi Jagung Kering yang Disubstitusi Tepung Jagung Termodifikasi . Tesis. Institut Pertanian Bogor.
Liu,  Q.,  Charlet  G.,  Yelle  S.,  Arul  J.  2002.  Phase Transition in Potato Starch–Water System I. Starch Gelatinization at High Moisture Level. Food Research International 35(4):397-407.
Liu, Q., 2005. Understanding Starches and Their Role in Foods. Di Dalam: Food Carbohydrate Chemistry, Physical Properties, and Applications : Cui SW (editor). USA:CRC Pr.
Muchtadi, D., Palupi N.S., Astawan M. 1992. Petunjuk Laboratorium Metode Kimia Biokimia dan Biologi dalam Evaluasi Nilai Gizi Pangan Olahan . Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Pusat Antar Universitas, Institut Pertanian Bogor.
Palav, T. dan Seetharaman K. 2006. Mechanism of Starch Gelatinization and Polymer Leaching During Microwave Heating. Carbohydrate Polymer 65:364-370.
Palguna, I.G.P.A., Sugiyono, Haryanto B. 2013. Optimasi Rasio Pati Terhadap Air dan Suhu Gelatinisasi  untuk Pembentukan Pati Resisten Tipe  III  pada  Pati  Sagu  ( Metroxylon sagu ). Pangan 22(3):253-261.
Perera, C., Hoover R., Martin A.M. 1997. The Effect
of  Hydroxypropylation  on  The  Structure  and Physicochemical Properties of Native, Defatted and Heat-Moisture Treated Potato Starches. Food Research International 30(3):235-247.
Prangdimurti, E., Koswara S., Hartoyo A. 2011. Penuntun Praktikum Evaluasi Nilai Biologis Komponen Pangan . Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan. IPB. Bogor.
Purwani, E.Y., Widaningrum, Thahir R, Muslich. 2006. Effect of Heat Moisture Treatment of Sago Starch on Its Noodle Quality. Indonesian Journal of  Agricultural Science 7(1):8-14.
Ratnayake, W.S. dan Jackson D.S. 2008. Thermal Behavior of Resistant Starches RS 2, RS 3, and RS 4. Journal of Food Science 73(5):356-366.
Satriawan, E. 2010. Pengaruh Metode Heat Moisture Treatment (HMT) Terhadap Kandungan Pati Resisten Tipe III dan Daya Cerna Pati Sagu . Skripsi. Institut Pertanian Bogor.
Sugiyono, Pratiwi R., Faridah D.N. 2009. Modifikasi Pati  Garut  ( Marantha arundinacea )  dengan Perlakuan Siklus Pemanasan Suhu Tinggi– Pendinginan  ( Autoclaving–Cooling Cycling ) untuk Menghasilkan Pati Resisten Tipe III. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan XX(1):17-24.
Suriani, A.I. 2008. Mempelajari Pengaruh Pemanasan dan Pendinginan Berulang Terhadap Karakteristik Sifat Fisik dan Fungsional Pati Garut (Marantha arundinacea) . Skripsi. Institut Pertanian Bogor.
Susilo, N., Hasbullah R., Sugiyono. 2013. Proses Pengolahan Beras Pratanak Memperbaiki Kualitas dan Menurunkan Indeks Glikemik Gabah  Varietas  Ciherang. Pangan 22(3):209- 219.
Syamsir, E. 2012. Mempelajari Fenomena Perubahan Karakteristik Fisikokimia Tapioka Karena Heat- Moisture Treatment dan Model Kinetikanya. Disertasi. Sekolah Pasca Sarjana, IPB, Bogor.
Tian, Y., Bai Y., Li Y., Xu X., Xie Z., Jin Z. 2011. Use of The Resistance Effect Between Retrograded Starch and Iodine for Evaluating Retrogradation Properties of Rice Starch. Food Chemistry 125:1291-1293.
Teng, L.Y., Chin N.L., Yusof Y.A. 2013. Rheological and  Textural  Studies  of  Fresh  and  Freeze- Thawed Native Sago Starch-Sugar Gels. II. Comparisons  with  Other  Starch  Sources  and Reheating Effects. Food Hydrocolloids 31:156- 165.
Wattanachant, S., Muhammad K., Hasyim D.M., Rahman  R.A.  2003.  Effect  of  Crosslinking Reagent  and  Hydroxypropylation  Levels  on
Dual-Modified  Sago  Starch  Properties. Food Chemistry 80:463-471.
Wulansari, D. 2010. Karakteristik Fisik Pati Sagu (Metroxylon  sp)  Dimodifikasi  Dengan  Teknik Heat Moisture Treatment (HMT). Tesis.. Sekolah Pasca Sarjana. IPB, Bogor.
Wu Y., Lin Q., Chen Z., Wu W., Xiao H. 2012. Fractal Analysis of the Retrogradation of Rice Starch by Digital Image Processing. Journal of Food Engineering 109:182-187.
Yadav, B.S., Sharma A., Yadav R.B. 2009.  Studies on  Effect  of  Multiple  Heating/Cooling  Cycles on  the  Resistant  Starch  Formation  in  Cereals, Legumes and Tubers. International Journal of Food Science Nutrition 60(4):258-272.
Yousif, E.I., Gadallah M.G.E., Sorour A.M. 2012. Physico-chemical and Rheological Properties of Modified Corn Starches and Its Effect on Noodle Quality. Annals of Agricultural Science 57(1):19- 27.
Yuan, M.L., Lu Z.H, Cheng YQ, Li L.T. 2008. Effect of Spontaneous Fermentation on The Physical Properties  of  Corn  Starch  And  Rheological Characteristics of Corn Starch Noodle. Journal of Food Engineering 85:12-17.
Yuliasih, I. 2008. Fraksinasi dan Asetilasi Pati Sagu (Metroxylon sagu Rottb) Serta Aplikasi Produknya Sebagai Bahan Campuran Plastik Sintetis . Disertasi. Sekolah Pasca Sarjana, IPB, Bogor.
Zhao,  X.H.  dan  Lin  Y.  2009.  Resistant  Starch Prepared from High–Amylose Maize Starch with  Citric–Acid  Hydrolisis  and  Its  Simulated Fermentation in Vitro. European Food Research and Technology 228:1015-1021.
BIODATA PENULIS :
I Gusti Putu Adi Palguna, dilahirkan di Gianyar, 24 Pebruari 1986. Pendidikan S1 Jurusan Tehnik Kimia diselesaikan pada tahun 2009 di Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Yogyakarta dan S2 di bidang Ilmu Pangan di Institut Pertanian Bogor.
Sugiyono, dilahirkan  di  Sidoarjo,  29  Juli  1965. Pendidikan S1 ditempuhnya di Institut Pertanian Bogor dengan bidang Studi Teknologi Pangan pada tahun 1989, kemudian melanjutkan S2 dan S3 di University of New South Wales, Australia
Bambang Haryanto, dilahirkan  di  Kendal,  17 Maret  1954.  Pendidikan  S1,  S2  dan  S3  bidang Tehnik Pertanian dan Pangan di tempuhnya di Institut Pertanian Bogor.