## KARAKTERISASI SIFAT KIMIA, PROFIL AMILOGRAFI  (RVA) DAN MORFOLOGI GRANULA (SEM) PATI SINGKONG TERMODIFIKASI SECARA BIOLOGI
Characterization of Chemical Properties, Amylograpic Profiles (RVA) and Granular Morphology (SEM) of Biologically Modified Cassava Starch
Subekah Nawa Kartikasari 1) *, Puspita Sari 1) , Achmad Subagio 1)
1) Magister Teknologi Agroindustri - Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember Jalan Kalimantan No. 37 Kampus Tegalboto, Jember 68121
* E-mail: subekah_sari@yahoo.co.id

## ABSTRACT
MOCAF  (modified  cassava  flour)  is  a  product  derived  from  cassava  flour  that  uses  the principles of fermented cassava cell modification (Subagio, 2006). During the production of MOCAF, side product in the form of starch has been produced but has not been utilized. This study aimed  to assess  fermentation  lengths  using  BAL  toward  chemical  characteristics,  granule  amylography  and morphology. The method used was completely randomized design (CRD) with one factor, consisting of fermentation lengths of 0, 24, 48 and 72 hours, and control which were replicated (3) three times. The results of chemical characteristics showed that the longer the value of amylopectin content, total acid,  total  sugar,  the  higher  the  fermentation,  while  the  pH  value  of  reducing  sugar,  amylose decreased, the granular form was pockmarked and had bigger and bigger size. Amylography of pasta showed  the  increase  in  time,  temperature,  (PV),  (TV),  (FV)  and  decrease  in  (SB)  and  (BD).  By recognizing  the  amylographic  characteristic,  the  application  is  easier  as  an  improver  ingredient  in food  products  associated  with  characteristics  such  as  viscosity,  shelf  life,  retrogradation  and syneresis.  The  results  showed  that  the  length  of  fermentation  affected  the  chemical  characteristics, granular amylography and morphology of biologically modified starch.
Keywords : lactic acid bacteria, modified starch, cassava, improver

## PENDAHULUAN
Cassava  ( Manihot  esculenta Crantz) atau  ubi  kayu  merupakan  komoditas pertanian  yang  memiliki  potensi  cukup besar  sebagai  alternatif  pengganti  bahan pangan  pokok  sumber  karbohidrat  yang berbasis  bahan  lokal.  MOCAF (Modified Cassava Flour) adalah produk turunan dari tepung  ubi  kayu  yang  menggunakan prinsip  memodifikasi  sel  ubi  kayu  secara fermentasi. Selama proses produksi tepung MOCAF akan dihasilkan pati termodifikasi  yang  selama  ini  belum banyak  dimanfaatkan,  sehingga  perlu dilakukan  kajian  lebih  lanjut  mengenai pemanfaatan pati termodifikasi hasil samping  pengolahan  MOCAF  sebagai bahan improver .
Aplikasi  pati  dalam  suatu  produk dipengaruhi  oleh  kemampuannya  untuk
membentuk  karakteristik  produk  akhir yang  diinginkan.  Perbedaan  karakteristik kimia  seperti  bentuk  granula,  rasio amilosa/  amilopektin,    molekuler  pati  dan keberadaan  komponen  lain  merupakan penyebab  perbedaan  sifat  fungsionalitas (Copelan et  al. ,  2009) . Variasi  sifat fungsional  pati  di  dalam  suatu  spesies bahan menyebabkan masalah dalam pengolahan  karena  inkonsistensi  bahan baku.  Karakterisasi  sifat  kimia  dan fungsional teknis pati dalam suatu varietas perlu dilakukan untuk memprediksi kesamaan dan perbedaan perilakunya pada tahap  aplikasi.  Salah  satu  metode  yang dapat  digunakan  untuk  mengkarakterisasi adalah  modifikasi  biologi.  Modifikasi biologi  adalah  modifikasi  bahan  (pati) dengan pemanfaatan mikroba, salah satunya adalah  bakteri asam  laktat  (BAL).
Istilah lain untuk modifikasi biologi adalah fermentasi. Selama fermentasi BAL
menghasilkan enzim yang dapat menghidrolisis  pati  bahan  sehingga  pati dapat  memiliki  sifat  kimia  dan  fungsional teknis  yang  berbeda  dengan  yang  masih native (asli)  (Subagio,  2006).  Dengan mengetahui  sifat  kimia,  amilografi  dan morfologi pati termodifikasi secara biologi maka  semakin  mudah  dalam  aplikasi (produksi)  produk  pangan,  misalnya  yang berkaitan dengan karaktersitik retrogradasi, viskositas, ketahanan terhadap  gaya  gesekan,  stabilitas  umur simpan,  dan  sineresis.  Miyazaki et  al.,
(2006)  melaporkan,  bahwa  pati  dapat digunakan  untuk  memperbaiki  kualitas roti.  Huang  dan  Lai  (2010),  juga melaporkan  bahwa  pati  dapat  digunakan untuk  memperbaiki  kualitas  mie  seperti elastisitas.
Untuk  memperjelas  landasan  ilmiah pati  termodifikasi  yang  akan  digunakan sebagai bahan improver ,  maka diperlukan kajian  lebih  lanjut  mengenai  pengaruh lama  fermentasi  terhadap  perubahan- perubahan  sifat  kimia,  amilografi  dan morfologi pati termodifikasi yang dihasilkan. Improver adalah  bahan  yang dapat  ditambahkan  kedalam  suatu  produk pangan  dengan  maksud  agar  produk tersebut  menjadi  lebih  baik  (kualitas produk,  toleransi  proses,  stabilitas  umur simpan,  sensori  dan  estetika).  Apabila ditambahkan kedalam produk roti diharapkan  dapat  meningkatkan  kualitas daya  kembang,  tekstur, staleness, densitas dan umur simpan,  pada produk mie dapat mengurangi cooking  loos ,  meningkatkan elastisitas.  Dengan  demikian  informasi mengenai  sifat  kimia,  amilografi  dan morfologi pati termodifikasi secara biologi dapat  dijadikan  sebagai  acuan  pada aplikasi    untuk  industri  pangan  seperti pada roti manis dan  mie basah.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Alat  yang digunakan pada penelitian meliputi  tanur  merk  Carbolite, shaker water  bath merk Selecta,  oven  merk  J Labtech,  sentrifuge  merk  Gyrozen  Type 2236HR,  RVA  merk  Tecmaster  type Parten, SEM merk Hitachi type  TM 3000, pH meter merk Martini type Mi151, Smart Colorimetter  Lamontte,    rheotex  merk Ogawa  Seiki  type    SD-700,  viskosimeter merk  Haake  type    VT01,  neraca  analitik merek Matler Toledo type AL204 (±0.01g),    pemanas  listrik  merk  Gerhardt, penangas air merk Cimerec 2, vortex merk Maxi Max 1 Type 16700, lemari pendingin merk Sharp,  magnetic stirrer merk  SM 24 Stuart Scientific, spectrofotometer  UV-VI merk Shimadzu.
Bahan  baku    yang  digunakan  untuk pembuatan  pati  termodifikasi  antara  lain ubi  kayu  varietas  Adira,  air,  gula,  chips MOCAF  dan  starter  BAL.  Varietas  adira banyak  tersedia  di  pasaran  dan  banyak mengandung  pati.  Varietas  ini  diperoleh dari  petani  di  Kabupaten  Jember,  daerah Rowo Indah  berumur  10-12 bulan. Bahan kimia  untuk  analisis  antara  lain  H 2 SO 4, NaOH , standar  amilosa,  garam  rocella, DMSO,  Ka-tatrat,  pelarut  heksan,  etanol, akuades,  K 2 SO 4 , nelson  somogy A  dan  B, HCl dan arsenomolibdat.

## Tahapan Penelitian

## Pembuatan starter
Membuat  starter  konsentrasi  100 ppm,  mengandung  BAL.  Dikembangkan biakkan  dengan  cara  menimbang  0,5  g starter,  50  g  gula,  50  g  chips  MOCAF kering,  air  1000 ml  dimasukkan kedalam beker  gelas  1000  ml,  dibiarkan  selama  24 jam.

## Pembuatan pati termodifikasi
Ubi  kayu  dipotong–potong  dalam bentuk  chips  dengan  ketebalan  1-3  mm. Ubi  kayu  sebanyak  5  kg    dimasukkan kedalam bak dan ditambahkan air
sebanyak    9000  ml  dan  stater  1000  ml selanjutnya dilakukan fermentasi  0, 24, 48 dan  72  jam  (F0,  F1,  F2  dan  F3).  Setelah waktu  fermentasi    tercapai  maka  chips MOCAF  dipanen dan dipisahkan dari pati termodifikasi dengan cara cairannya disaring  menggunakan  ayakan  120  mesh dan  dilanjutkan  pengendapan  selama  2 jam,  selanjutnya  air  fermentasi  dibuang dan pati termodifikasi dikeringkan menggunakan sinar matahari

## Pembuatan FB/Kontrol
Ubi  kayu  sebanyak  5  kg  diblender ditambahkan  air  sebanyak    9000  ml,  dan diambil  sarinya,  serta  ditambahkan  stater 1000 ml,dilakukan pengendapan selama 10 jam.  Setelah    mengendap  cairan  dibuang dan diambil patinya selanjutnya pengeringan  menggunakan sinar matahari. Kontrol  digunakan  sebagai  pembanding, oleh karena itu kontrol diambil di pasaran.

## Rancangan Percobaan
Penelitian  ini  menggunakan  metode Rancangan  Acak  Langkap  (RAL)  dengan satu  faktor,  terdiri  atas  lama  fermentasi  0 jam (F0), 24 jam (F1), 48 jam (F2)  dan 72 jam  (F3)  serta  kontrol  (FB).  Selanjutnya masing  masing    perlakuan  dilakukan  (3) tiga kali ulangan.

## Metode Analisis
Pati  termodifikasi  dilakukan  uji kimia  meliputi  analisis  proksimat  antara lain kadar air, abu, lemak dan protein (SNI 01-2891-1992), kadar serat kasar (Sudarmadji et  al .,  1997),  pH  dan  total asam (Dufour et al., 2002), kandungan pati (Sudarmadji et  al .,  1997),  amilosa  dan amilopektin  (Morrison  and  Laignelet, 1983), granula susceptibility pada dimethylsulfoxide/DMSO yaitu gula reduksi    dan  gula  total  (Subagio,  2006), sifat amilografi  (RVA) (Perten, 2013) dan morfologi (SEM) pati termodifikasi (Hitachi, 2008).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kadar Air
Kadar air pati termodifikasi semakin lama  fermentasi  menunjukkan  semakin menurun.  Hasil  analisis  kadar  air  pati termodifikasi  dapat dilihat  pada Gambar
1. Menurut  Subagio  (2006)  perubahan granula  pati  tersebut  disebabkan  oleh aktivitas  enzim  sellulolitik    dan peknolitik yang  mulai  intensif  dalam  mendegradasi sellulosa dinding sel, sehingga dinding sel rusak dan granula pati mengalami liberasi. Akibat  adanya  aktivitas  enzim  amilolitik ekstraseluler,  granula  yang  terliberasi tersebut  kemudian  dihidrolisis  sebagian pada permukaan granula akibatnya granula pati  berlubang.  Semakin  lama  fermentasi granula  pati  yang  berlubang  lubang semakin  banyak  sehingga  saat  dilakukan pengeringan  akan  lebih  porous,  maka  air lebih mudah teruapkan.
Gambar  1. Hubungan  lama  fermentasi  selama  0 jam  (F0),  24  jam  (F1),  48  jam  (F2) dan  72    jam  (F3)  serta  kontrol  (FB) dengan  kadar air
Kadar  Serat Kasar, Abu,  dan Protein. Kadar  serat  kasar,  abu  dan  protein pati termodifikasi semakin lama fermentasi menunjukkan semakin
meningkat,  sedang  kadar  lemak  semakin menurun dapat dilihat pada Gambar 2.
11,44 10,84 8,28 10,58 9,44 0 2 4 6 8 10 12 14 FB FO F1 F2 F3 K a da r a ir (%) Perlakuan
Gambar 2. Hubungan lama fermentasi 0 jam (F0), 24 jam (F1), 48 jam (F2)  dan 72  jam (F3)  serta  kontrol  (FB)  dengan  kadar abu  ( ), protein ( ), lemak ( ) dan serat (    )
Semakin  lama    fermentasi  kadar  abu semakin  meningkat. Wahyuningsih (1990) menyatakan  bahwa  fermentasi  terutama ditujukan untuk mengurangi atau menghilangkan  kadar  HCN  dari  ubi  kayu pada pH rendah. Karena itu  semakin lama fermentasi chips MOCAF yang didegradasi oleh BAL  terkumpul dibagian bawah    dan  selama    fermentasi    banyak serat  yang  larut  dan  tidak  larut  terikut dalam  pati  saat  dilakukan  ekstraksi  dan pengeringan.
Kadar  protein  pati  termodifikasi menunjukkan trendline yang  semakin meningkat dengan semakin lama fermentasi. Kadar protein meningkat dapat berasal  dari  BAL  yang  menghasilkan protein,    ini  sesuai  dengan  penelitian Oboh dan Elusiyan (2007) yang menyatakan  bahwa    fermentasi  dapat meningkatkan
kandungan protein
Microbial  Biomass  Product (MBP),  bila mikroba  yang  digunakan  tetap  berada  dan bercampur dengan masa substratnya Menurut  pendapat    Mufarrikha et  al .,
(2014) semakin tinggi protein
menunjukkan  semakin  tinggi  aktivitas enzim piknolitik
Kadar  serat  kasar    semakin  lama fermentasi menunjukkan
semakin meningkat.  Hal  ini  diduga  selama  proses fermentasi BAL  akan mendegradasi chips MOCAF  yang menyebabkan  peningkatan pemecahan partikel   bahan  berserat.  yang berhubungan dengan aktivitas mikroba, ini sesuai  dengan  pendapat Mathew et  al.,
(1995)  yang    mencatat selama   fermentasi mikro  organisme    yang  diuraikan    oleh enzim picnolitic dan cellulotic
menghancurkan  sel membrane, serat yang tidak  larut  hancur  selama  proses  lysis  dan secara otomatis menuju pati ( pulp ).
Kadar  lemak  semakin  menurun selama  proses  fermentasi.  Hal  ini  diduga adanya  aktivitas  enzim  amilase  ekstra- seluler  yang  memecah  sel  pati  sehingga komponen  seperti  lemak  akan  ikut  dalam air  fermentasi.  Oleh  karena  itu  kadar lemak  dalam  pati  termodifikasi    semakin menurun.

## Nilai  pH dan Total Asam
Bakteri  penghasil  asam    terutama BAL  merupakan  jenis  bakteri  yang dominan  selama  fermentasi  MOCAF sehingga  produk  metabolismenya  sangat mempengaruhi  perubahan  kondisi  media. Peningkatan  jumlah  mikroba  penghasil asam  menyebabkan  terjadinya  penurunan pH  selama  fermentasi  dan  peningkatan total  asam  (µmol/g). Semakin lama fermentasi, asam-asam organik yang dihasilkan    semakin  banyak  sehingga  pH menjadi  semakin  rendah. Nilai  pH  dan total  asam  (µmol/g)  selama  proses fermentasi  dapat dilihat  pada Gambar 3.
0,85 0,79 0,92 1,03 0,87 0,42 0,79 0,90 0,97 0,39 0,4 0,69 1,08 1,18 1,05 0,16 0,19 0,44 1,03 1,13 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 FB F0 F1 F2 F3
Perlakuan
Gambar    3. Hubungan  lama  fermentasi  0  jam (F0), 24 jam (F1), 48 jam (F2)  dan 72    jam  (F3)  serta  kontrol  (FB) dengan    nilai  pH  ( )  dan  total asam  ( )
Semakin tinggi  total asam (µmol/g) maka  nilai pH akan semakin rendah. Pada F2  nilai  pH  tinggi  dengan  nilai    6.66  ± 0.09  tapi  nilai  total    asam  rendah  dengan nilai  5.95  ±  0.53.  Hal    ini  dapat  terjadi karena asam-asam organik terperangkap di dalam  granula  sehingga    nilai  pH  tidak terukur  dengan  tepat.  Asam  organik misalnya  asam  laktat  adalah  metabolit primer  dari  aktivitas  BAL,  ketika  BAL mendegradasi  granula  pati  bagian  dalam maka asam laktat akan terperangkap dalam granula  pati.  Selama  proses  fermentasi jenis  asam  organik  yang  dominan    akan berbeda.  Bartolini  (2010)  melaporkan bahwa  pati  yang  mengalami  modifikasi akan mempunyai kemampuan memerangkap  air  dan  asam.  Menurut Schnürer  dan  Magnusson    (2005)  asam laktat  adalah  metabolit  BAL  utama  yang menyebabkan penurunan pH dan menghambat banyak mikroorganisme.

## Kadar Pati, Amilosa dan Amilopektin
Pati adalah polisakarida yang dikenal secara  luas  dibentuk  oleh  rantai    amilosa dan  amilopektin.  Hasil  pengukuran  kadar pati, amilosa dan amilopektin dapat dilihat pada Gambar  4. Semakin  lama    waktu
fermentasi  menunjukkan  jumlah  pati  yang semakin    menurun  hal  ini  disebabkan karena  pada  proses  fermentasi  terjadi pemecahan  pati  oleh  aktivitas  mikro- organisme  menjadi  gula-gula  sederhana. Subagio (2006) melaporkan bahwa mikroba  yang  tumbuh    selama  proses perendaman  akan  menghasilkan  enzim pektinolitik  dan  selulolitik  yang  dapat menghancurkan dinding sel umbi ubi kayu sehingga  terjadi  pembebasan  granula  pati. Enzim  amilase  ekstraselular  kemudian dihasilkan  oleh  bakteri  untuk  merombak pati  pada  ubi  kayu  menjadi  senyawa- senyawa  sederhana  sebagai  energi  untuk aktivitas dan pertumbuhan. Amilase ekstraselular  adalah  enzim  yang  mampu mendegradasi  pati  menjadi senyawa yang lebih sederhana yaitu glukosa.
Yuwono  &  Anggraeni  (2014)  juga melaporkan    selama  fermentasi  terdapat aktivitas  mikroba  yang  menyebabkan terjadinya  degradasi  pati  disertai  dengan pembentukan  gula-gula  sederhana  yang digunakan untuk energi dalam pertumbuhan  dan  aktivitasnya,  degradasi pati tersebut menyebabkan turunnya kadar pati.  Penurunan  kadar  pati  kemungkinan disebabkan  beberapa  hal  antara  lain  pati ikut  terlarut  dalam  air  perendaman,  dan masih  terikatnya  sebagian  pati  pada onggok.  Rendeman  pati  berhubungan  erat dengan  kadar  pati  di  dalam  ubi  kayu (Haryati et  al .,  2013).  Pada  proses penyaringan basah, kehilangan jumlah pati juga  dapat  terjadi  karena  adanya  granula pati yang lebih besar, tidak lolos saringan, sehingga jumlah pati yang terukur menjadi lebih  sedikit.  Granula  pati  yang  diperoleh dari  hasil  modifikasi  biologi  (fermentasi) berukuran    200  µm  dan  ayakan  yang dipakai adalah saringan 120 mesh.
6,25 7,13 4,61 6,66 4,97 1,64 0,81 3,85 5,95 8,02 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 FB F0 F1 F2 F3
Perlakuan
Gambar  4. Hubungan  lama  fermentasi  0  jam (F0), 24 jam (F1), 48 jam (F2)  dan 72    jam  (F3)  serta  kontrol  (FB) dengan  kadar  pati  ( ),  amilosa
(     ) dan amilopektin  (   )
Semakin  lama  fermentasi  maka kadar amilosa    semakin  menurun.    Hal  ini diduga  karena  semakin  lama  fermentasi maka   rantai  lurus  amilosa akan terpotong dan  rantai  lurus  amilosa  yang  terpotong (trisakarida/maltotriosa,  oligosakarida atau sakarida  rantai  pendek)  akan  cenderung larut  pada  air  rendaman  pati  dan  dapat hilang selama pemanenan. Menurut Southgate  (1991)  amilosa  memiliki  bobot molekul  10 3 sampai  5×10 5 Dalton. Amilosa  dengan  bobot  molekul  rendah memiliki  rantai lurus yang  pendek sehingga  cenderung  lebih  mudah  larut dalam  air  (Fleche,  1985)  Semakin  lama fermentasi  maka  aktivitas  enzim  semakin meningkat,  dimana  akan  lebih  mudah menghidrolisis  amilosa  yang  mempunyai rantai  lurus,  yang  akan  didegradasi menjadi  senyawa  yang  lebih  sederhana. Selama  proses  fermentasi  aktivitas  enzim amilase  ektraseluler  semakin  meningkat sehingga  akan  mendegradasi  amilosa menjadi  senyawa  yang  lebih  sederhana karena  itu  kandungan  amilosa  semakin turun.
Kadar  amilopektin  semakin  lama fermentasi menunjukkan nilai yang semakin meningkat. Hal ini diduga selama
proses fermentasi
BAL akan menghasilkan  enzim  amilase  (amilase) yang  dapat  memotong  ikatan  lurus amilosa.  Oleh  karena  itu,  kandungan amilosa  akan  menurun  dan  amilopektin akan lebih dominan sehingga jumlah fraksi amilopektin semakin meningkat. Amilopektin  memiliki  rantai  cabang  (1,6) dan berat molekul yang lebih besar karena itu tidak mudah terhidrolisis (Hui, 2006).

## Kadar Gula Total  dan Gula Reduksi
Granule  susceptibility diukur  dalam gula  reduksi  dan    total  gula. Granule susceptibility pada dimethyl-sulfoxide
(DMSO)  menunjukkan  kekuatan  ikatan dan  homogenitas  granula  pati.  Semakin tinggi kelarutan granula pati dalam DMSO menunjukkan  semakin  lemah  kekuatan ikatan  ( bonding  force )  antara  granula  dan semakin  kecil  homogenitasnya  (Demiate, 2001). Kelarutan granula pati dideskripsikan  dalam  jumlah  gula  reduksi dan  glukosa  dalam  supernatant  hasil perlakuan dengan DMSO (Demiate, 2001). Kandungan gula total dan gula reduksi (%) dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Hubungan lama fermentasi 0 jam (F0), 24 jam (F1), 48 jam (F2)  dan 72  jam (F3)  serta  kontrol  (FB)  dengan    kadar gula total (   )  dan gula reduksi (   )
Kadar  gula  total    menunjukkan  nilai yang  semakin  menurun  dengan  semakin lama  fermentasi . Kadar  gula  reduksi
94,21 91,54 93,01 95,85 93,14 48,74 43,83 38,05 40,43 40,89 48,74 47,71 54,96 55,41 52,25 0 20 40 60 80 100 120 FB F0 F1 F2 F3 Perlakuan
3,95 5,38 7,36 3,93 5,31 0,14 0,18 0,15 0,45 0,85 0 1 2 3 4 5 6 7 8 FB F0 F1 F2 F3
Perlakuan
semakin meningkat, semakin lama fermentasi.    Semakin  tinggi  kadar  gula total  dan  semakin  rendah  gula  reduksi menunjukkan  kekuatan ikatan yang tinggi pada  pati  termodifikasi,  yang  berarti granula semakin tidak rapuh.
Scanning Electronic Microscope (SEM) Perubahan  bentuk granula pati dapat terlihat  lebih  jelas  dari  hasil Scanning Electronic  Microscope pada Gambar  6. Pada  F0  dan  FB,  beberapa  granula  pati masih terikat satu sama lain dan bergerombol  pada  dinding  sel  ubi  kayu, granula  pati  mempunyai  bentuk    yang masih  tampak  bulat  beraturan  dan    utuh serta  homogen.  Hal  ini  diduga  karena aktivitas  enzim  selulolitik  yang  dapat merusak  dinding  sel  belum  bekerja  secara optimal.  Perubahan  bentuk  granula  pati mulai terjadi pada  F1,  yaitu granula  mulai memisah  dan  tidak  bergerombol  serta mulai  berlubang    pada  beberapa  bagian granulanya.  Selain  itu  beberapa  granula tidak lagi memiliki bentuk bulat beraturan. Perubahan  ini  semakin  intensif  seiring dengan bertambahnya lama fermentasi.
Menurut  Subagio  (2006)  perubahan granula  pati  tersebut  disebabkan  oleh aktivitas  enzim  sellulolitik  yang  mulai intensif  dalam  mendegradasi  sellulosa
dinding sel, sehingga dinding sel rusak dan granula  pati  mengalami  liberasi.  Akibat adanya aktivitas enzim amilolitik ekstraselulaer,  granula  yang  terliberasi tersebut  kemudian  dihidrolisis  sebagian pada permukaan granula, akibatnya granula pati berlubang. Hal ini memungkinkan terjadinya liberasi pati dari dalam  granula  yang  dapat  mengakibatkan perubahan  pada  sifat    kimia,    viskositas dan  morfologi  pati    yang  dihasilkan.  Pada granula  pati    F2  yang  berlubang  semakin banyak,  sehingga  bentuknya  terlihat  bulat tidak  beraturan  serta  ukuran    granula  pati semakin  besar.    Pada    granula  pati  F3 semakin  membesar    dan  memisah  satu sama  lain  dan  ukurannya  semakin  tidak seragam atau tidak homogen dibandingkan dengan  granula  pati  pada  FB  yang  lebih homogen  dan  ukuran  granula  lebih  kecil dan  seragam  berdasar  foto  SEM.  Hal  ini disebabkan  karena  enzim  amilolitik  telah menghidrolisis pati yang ada pada granula sehingga rantai polimer pati menjadi lebih pendek.  Enzim  sellulolitik  juga  praktis telah mendegradasi sebagian besar sellulosa sehingga akhirnya granula memisah satu sama lain. Dimana pati yang mempunyai  granula  kecil  akan  lebih dahulu  terhidrolisis  dibandingkan    ukuran besar.
F3 F1 F2 FB F0
Lindeboom et  al. (2004)  juga melaporkan  granula  yang  mempunyai ukuran  besar  akan  lebih  tahan  terhadap proses hidrolisis, dan enzim akan memecah granula yang mempunyai ukuran kecil  dibanding  ukuran  yang  besar,  dan pola digestion enzimatik granula pati  pada ukuran  yang    kecil    akan  berbeda  dengan ukuran  granula    yang  lebih  besar. Murtiningrum et al . (2012) juga melaporkan  pati  ubi  kayu  dengan  ukuran granula  besar  memiliki  suhu  gelatinisasi lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  pati yang  memiliki  ukuran  granula  kecil. Granula  pati    lebih  besar    memiliki ketahanan  tinggi terhadap perlakuan panas dan air dibandingkan granula pati kecil.
Karakteristik Amilografi Pati

## Termodifikasi
Berdasar  karakteristik  amilografi pati termodifikasi semakin lama fermentasi  menunjukkan  waktu  (menit), suhu  (C),  puncak  viscositas  (PV), trough (TV),  final  viskositas  (FV)    yang meningkat  serta set  back (SB), dan break down (BD)  yang  menurun    dapat  dilihat pada Tabel  1 dan Gambar 7 .
Viskositas  pasta  adalah  karakteristik penting  pati  selama  pemanasan  suspensi pati  dan  air,    ini  dianggap  sebagai  dasar aplikasi makanan, juga sebagai identifikasi varitas pati (Meares et al. , 2004) dan  juga adanya  interaksi  campuran  komponen makanan,    menguji    kegunaan  pati  dalam
proses  (Zhang  dan  Hamaker,  2003)    dan memonitor sifat fisik-kimia pati modifikasi (Sriburi  dan  Hill,  2003).  Gelatinisasi  pati adalah  phenomen  yang  komplek  yang terjadi  didalam  struktur  kristalin  dari granula pati yang hilang karena pemanasan dan  kehadiran  air  (Batey  and  Curtin, 2000).  Hidrolisis  pati  oleh  asam  baik  dari bahan  kimia  maupun  dari  bakteri  asam laktat  (BAL)  dan amylolytic  lactic  acid bacteria (ALAB) dapat merubah
microstructure pati  dan  menimbulkan perubahan  karakteristik amylography dan viscositas    (Plata-Oviedo  dan  Camargo,
1998)
Semakin  lama    fermentasi    maka suhu  dan  waktu    puncak  viskositas menunjukkan  nilai  yang  semakin  tinggi.
Adegunwa et  al ,  2011  juga  melaporkan bahwa  lama  fermentasi    berpengaruh terhadap    suhu  dan  waktu  puncak viskositas    dengan  nilai  yang  semakin tinggi.  Hal  ini  diduga  karena  kandungan minor  (abu,  protein,  dan  serat),  dan amilopektin  semakin  meningkat  serta amilosa yang semakin menurun.
Kandungan  minor,    rasio  amilosa  dan amilopektin    diduga      berpengaruh terhadap  waktu  (menit)    dan  suhu  ( o C) viskositas puncak. Semakin tinggi kandungan  minor,  serta  rasio  amilosa  dan amilopektin,    maka  waktu  (menit)    dan suhu  ( o C)  viskositas  puncak    semakin tinggi.
Tabel 1. Karakteristik amilografi  pati termodifikasi lama fermentasi  0,  24,  48  dan 72 jam serta kontrol (FB)
Lama Fermentasi Perlakuan Peak (PV) Trough (TV) Break Down (BD) Final Viskositas (FV) Set Back (SB) Peak time (Min) Pasting Temp ( o C) FB 4,389.00 ± 58,39 1,772.33 ±61,76 2,620.00 ± 30,45 2,728.00 ± 57,94 955,67 ± 23,07 3,50 ± 0,00 71,1 ± 0,06 F0 4,240.0 ± 128,00 1,687.00 ±  98,61 2,553.00 ±  212,31 2,599.00 ± 155,61 912,00 ± 128,49 3,70 ± 0,00 71,5 ± 0,52 F1 4,896.67 ± 247,97 2,859.67 ± 143,47 2,037.00 ± 107,89 3,505.67 ± 125,83 646,00 ± 31,61 3,70 ± 0,00 71,5 ± 0,52 F2 4,836.00 ±340,54 2,852.67 ± 154,51 1,983.33 ±186,04 3,499.33 ±134,80 646,67 ± 32,65 4,03 ± 0.23 72,4 ± 1,01 F3 4,207.00 ± 143,04 2,713.00 ± 31,05 1,494.00 ± 148,28 3,602.67 ± 89,67 889,67 ± 76,85 4,50 ± 0,200 73,2 ± 0,46
Karakterisasi  Sifat Kimia, Profil Amilografi (RVA) dan ... Jurnal Agroteknologi Vol. 10 No. 01 (2016)
Suhu gelatinisasi pati adalah suhu di mana  pati  membentuk  gel  benar-benar transparan.  Gelatinisasi  adalah  proses pecahnya  ikatan  antar  molekul-molekul pati  dengan  adanya  air  dan  panas  serta memungkinkan molekul pati untuk mengikat  air    lebih  banyak.  Adanya penetrasi air akan  meningkatkan keacakan dalam  struktur  pati.  Semakin  kuat  ikatan antara molekul pati, semakin tinggi jumlah panas  yang  dibutuhkan  untuk  memecah ikatan  antar  molekul  dan  oleh  karena  itu, semakin tinggi  suhu gel (Singh-Sodhi dan Singh, 2005). Menurut  Imaningsih  (2012) suhu    dan  waktu  gelatinisasi  dipengaruhi oleh  struktur  amilopektin,  komposisi  pati dan  arsitektur  granula.  Suhu  gelatinisasi disamping tergantung ukuran granula  juga berkaitan  erat  dengan  kandungan  amilosa (Murtiningrum et  al .,  2012).  Menurut Santoso et  al .  (2002)    selain  granula  pati, kandungan amilosa, dan komponen protein juga  mempengaruhi  suhu  gelatinisasi. Kisaran gelatinisasi tergantung pada perbedaan tingkat heterogenitas kristal dan granula  pati    (Gunaratne  dan  Hoover, 2002).
Breakdown mengindikasikan seberapa  mudah  struktur  granula  pati pecah    atau  retak  (Varavinit et  al .,  2003).
Semakin  lama  waktu  fermentasi  nilai breakdown semakin menurun. Ini menunjukkan  bahwa  F3  selama  proses pemasakan  lebih  tahan  pecah  atau  retak dibandingkan  FB.  Hal  ini  diduga  karena kandungan  amilosa  F3  lebih  rendah dengan  nilai  40,89  ±  0,26  (%)  dibanding FB      dengan  nilai  48,74  ±  5,33(%). Menurut    Eliasson  (2004) breakdown merupakan  faktor  penting  yang  memiliki pengaruh pada aplikasi pati dalam makanan. Ketika granula pati membengkak  dan    mengalami  panas  dan geseran,  pati  mengalami  fragmentasi  dan menghasilkan    pengurangan  viskositas yang    menunjukkan  pemecahan  pati. Semakin  tinggi  kadar  amilosa    maka viskositas breakdown akan semakin tinggi (Bamforth,  2005). Breakdown tinggi  tidak
diinginkan karena menyebabkan viskositas merata  dan  juga  menghasilkan  sifat kohesif  pada pasta pati.
Faktor lain yang berhubungan dengan  viskositas  adalah  s etback yang dikaitkan dengan retrogradasi pati. Semakin  lama    fermentasi  nilai set  back semakin menurun. Ini menunjukkan bahwa FB  lebih  mudah  terjadi  retrogradasi dibanding  F3.  Hal    ini  diduga  karena kandungan  amilosa  pada  FB    lebih  tinggi dengan nilai 48,74  ± 2,77 % dibanding F3 dengan  nilai  40,89  ±  0,26  %.  Kandungan amilosa  yang  cukup  tinggi  memiliki kontribusi yang besar terhadap kecenderungan terjadinya retrogradasi pasta  pati  selama  fase  pendinginan menurut    (Lehmann et  al . , 2003). Viskositas setback pasta  menunjukkan kecenderungan  retrogradasi  yang  terjadi pada molekul amilosa karena amilosa lebih mudah  terpapar  oleh  air  dan  mudah mengalami rekristalisasi dibandingkan amilopektin.  Bamforth et  al .  (2005) melaporkan  bahwa  semakin  tinggi  kadar amilosa  maka  viskositas setback akan semakin  tinggi. Adanya    lama  fermentasi menunjukkan  bahwa  sineresis/retrogradasi semakin  menurun.  Menurut  Eliasson (2004)  nilai  retrogradasi  juga  dipengaruhi adanya  kompenen  minor  (lemak,    protein, abu,    dan    serat).    Semakin  lama    waktu fermentasi    menunjukkan  stabilitas  rasio yang  semakin  menurun    ini  menunjukkan bahwa adanya lama fermentasi menyebabkan  pati  termodifikasi  lebih tahan  terhadap  proses  pengadukan  atau geseran. Setback merupakan  indikator tekstur  produk  akhir  dan  terkait  dengan sineresis selama  siklus  beku-cair  (Batey, 2007). Setback merupakan parameter yang dipakai  untuk  melihat  kecenderungan retrogradasi  maupun sineresis dari  suatu pasta (Budijanto dan Yuliyanti, 2012).
Final viskosita merupakan parameter  yang  menunjukkan kemampuan pati  untuk  membentuk  pasta  kental  atau gel setelah proses pemanasan atau pendinginan serta ketahanan pasta
Karakterisasi  Sifat Kimia, Profil Amilografi (RVA) dan ... Jurnal Agroteknologi Vol. 10 No. 01 (2016)
terhadap  gaya  geser  yang  terjadi  selama pengadukan.  Semakin  lama    fermentasi nilai  final  viskositas  (FV)  pasta    semakin meningkat.  Ini  menunjukkan  bahwa  F3 lebih  tahan  terhadap  gaya  geseran  yang terjadi selama pengadukan.
Peak  viskositas (PV)    disebut  juga puncak gelatinisasi. Semakin lama fermentasi peak  viskositas semakin meningkat,  disebabkan  selama  fermentasi mikroba yang  tumbuh menghasilkan enzim pektinolitik dan sellulolitik yang dapat menghancurkan dinding sel ubi kayu akibatnya  pati  yang  terdiri  atas  fraksi amilosa  dan  amilopektin  mudah  keluar dari  granula.  Selain  memecah  selulosa, bakteri  asam  laktat  juga  memodifikasi granular pati yang halus menjadi berlubang-lubang. Peak viskosity menggambarkan fragilitas dari granula pati yang  mengembang,  yaitu  pada  saat pertama  kali  mengembang  sampai  pecah karena  adanya  proses  pengadukan peak viskosity dipengaruhi  oleh  berbagai  faktor antara  lain kadar amilosa,  protein,  lemak, dan  ukuran  granula  (Deetae et  al .,  2008).
Menurut  Oguntunde  (1987)  variasi peak viscosity dipengaruhi  oleh  kandungan amilosa pada pati. Dikatakan bahwa ikatan asosiatif  dari  fraksi  amilosa  bertanggung jawab  untuk  struktur  dan  perilaku  pasta dari granula pati.
Gambar  7. Profil  amilograf  pati  termodifikasi lama  fermentasi  0,  24,  48  dan  72 jam  serta    kontrol  (FB)  dengan RVA Keterangan: :  Kontrol (FB)
:  F0 :  F1 :  F2 :  F3

## KESIMPULAN
Lama fermentasi berpengaruh terhadap  sifat  kimia,  morfologi  granula, dan  amilografi  pada  pati  termodifikasi yang  dilakukan  secara  biologi.  Dengan mengetahui  sifat kimia,  morfologi granula dan  amilografi    pati  termodifikasi    maka akan  semakin  mudah  dalam  aplikasi produk  makanan.  Sifat-sifat  ini  dapat diaplikasikan  pada  pengolahan  produk pangan  untuk  meningkatkan  (kualitas produk,  toleransi  proses,  stabilitas  umur simpan,  sensori dan estetika).

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terimakasih kepada Lembaga  Pengolah  Dana  (LPDP)  selaku pemberi  dana  penelitian  dengan  nomor PRJ 1964/LPDP/2014.

## DAFTAR PUSTAKA
Batey,  I.  L.  dan  Curtin,    B.  M.  2000.
Efeect on  pasting  viscosity of starch and  flour  from  different  operating condition  for  rapid  visco  analyser.
Cereal Chemistary , 77 (6): 754-760.
Bamforth, C. H. 2005. Food Fermentation and  Microorganisms .  By  Blacwell Science  Ltd  a Blackwell Publishing company.
Batey,  I.  L.  2007. Interpretation  of  RVA Curves  dalam The RVA Handbook.
Bartolini, C. A. 2010. Starches Characterization,  Properties  and Aplication .  Publishing        Taylor  and Francis Group, LLC.
Budijanto,  S.,  dan  Yuliyanti.  2012.  Studi persiapan  tepung  sorgum  ( Sorghum bicolor L. Moench)  dan  aplikasinya pada pembuaan beras analog. Jurnal Teknologi  Pertanian ,  13  (3):  177- 186.
Copeland,  L.,  Blazek,  J.,  Salman,  H.,  dan
Tang,  M.  C.  2009.  Form  and functionality of starch. Food Hydrocolloids, 23: 1527-1534.
Demiate,  Ivo  Mottin,  Marília  O.,  and Gilvan  W.  2001. Characterization of Chestnut (Castanea sativa, Mill) Starch  for  Industrial  Utilization .
Brazilian  Archives  of  Biology  and Technology, Brazil.
Deetae,  P.,  Shobsngob.  S.,  Varanyanond,
W.,  Chinachoti,  P.,  Navikul,  O., Vavarinit, S.2008. Preparation,
pasting  properties  and  freeze  thaw stability of dual modified crosslink-phosphorylated rice starch. Carbohyd  Poly ,73:  351- 358.
Eliasson, C dan Ann. 2004. Starch In Food (Structure, Fuction And Applications) .  Woodhead  Publishing limited, Cambridge England.
Fleche,  G.  1985.  Chemical  Modification and  Degradation.  Didalam  G.  M.  A Van Beynum dan J, A. Roels. Satrch Coversion  Technology. Champman and Hall, London.
Hui,  Y.  H.  2006. Hand  Book  of  Food Science Technology And Engineering .  Vol.  1.  CRC  Press Taylor & Francis Group.
Huang,    Y.  C.,  dan    Lai,  H.  M.  2010. Noodle  quality  affected  by  different cereal    starches .  Journal  of  Food Engineering , 97: 135–143.
Haryanti, P., Setyawati, R., dan
Wicaksono,  R..  2014.    Prengaruh suhu  dan  lama  pemanasan  suspensi pati serta konsentrasi butanol terhadap  karakteristik  fisiko  kimia pati  tinggi  amilosa  dari  tapioka. J urnal Agritech ,  31 (2): 308-315.
Immaningsih,  N.  2012.  Profil  gelatinisasi beberapa  formlasi  tepung-tepungan untuk  pendugaan  sifat  pemasakan . Panel Gizi Makan , 35 (1): 13-22.
Lindeboom, N., Chang, P. R. and Tyler, R. T.  2004.    Analytical,  biochemical and  physicochemical    aspects    of starch granule size, with emphasis on small  granule  starches:  A  Review.
Starch/Starke , 56: 89-99.
Miyazaki,  M.,  Van  Hung,  P.,  Maeda,  T.,
Morita,  N.  2006.  Recent  advances in  application of modified starches for  breadmaking .  Food    Science and    Technology ,    17  (11):  591- 599.
Murtiningrum,  Lisangan,  M.  M  dan Edoway Y. 2012. Pengaruh preparasi ubi  jalar  ( Ipomoe  batatas )  sebagai bahan  pengental  terhadap  komposisi kimia  dan  sifat  organoleptik  saus buah  merah  ( Pandanus  Conoideus L). Jurnal Agrointek , 6 (1).
Karakterisasi  Sifat Kimia, Profil Amilografi (RVA) dan ... Jurnal Agroteknologi Vol. 10 No. 01 (2016)
Mufarrikha,  I.,  Roosdiana,  A.,  dan Prasetyawan,  S.  2014.  Optimasi kondisi  produksi  pektinase  dari Aspergillus  niger . Kimia.  Student Journal , 2 (1): 393-399.
Oboh,  G.,  dan  Elusiyan,  C.  A.  2007. Changes in the nutrient and antinutrient  content  of  micro-fungi fermented  cassava  flour  produced from  low-  and  medium  cyanide variety  of  cassava  tuber. African
Journal  of  Biotechnology, 6  (18):
2150-2157.
Plata-Oviedo,  M.  dan  Camargo,  C.  1998. Effect  of  acid  treatments  and  drying processes on physicho-chemical functional  properties  of  cassava starch. Journal  of  The Science  of Food and Agriculture, 77 : 103-108.
Subagio,  A.  2006.  Ubi  Kayu  substitusi berbagai tepung-tepungan. Food
Review, 1 (3): 18-22.
Subagio,  A.,  Windrati,  W.S.,  Witono,  Y., dan  Fahmi,  F.  2008.  “Produksi Operasi  Standar  (POS):  Produksi Mocal Berbasis Klaster”. FTP Universitas Jember, Jember. Vavarinit, S., Shobsngob, S., Varanyanond,  W.,  Chinachoti  P  dan Naivikul, O. 2003. Effect of amylase contect on
gelatinisasion,
retrogradasi  and  pating  properties  of flour  from  different  cultivars  of  thai rice. Starch-Starke , 55 (9): 410-415.
Zhang, G. Y., dan Hamaker, B. R. 2003. A three  component  interaction  among starch,  protein  and  free  fatty  acids revealed by pasting profiles. Journal of Agricultural and Food Chemistary , 51 (9): 2796-2800.