Kajian Meta-Analisis dan Verifikasi Metode Modifikasi Pati Annealing
View/ Open
Date
2022-02-04Author
Anugerah, Maria Putri
Faridah, Didah Nur
Hunaefi, Dase
Afandi, Frendy Ahmad
Metadata
Show full item recordAbstract
Pati resisten merupakan fraksi pati yang tidak dapat dihidrolisis oleh enzim
pencernaan manusia, akan difermentasi oleh bakteri di usus, dan memiliki berbagai
manfaat untuk kesehatan. Berbagai teknik untuk meningkatkan kadar pati resisten
dipelajari secara ekstensif. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan
modifikasi pati. Metode annealing merupakan salah satu teknik modifikasi pati
secara fisik dengan memanfaatkan pemanasan suspensi air pada jumlah air (lebih
besar dari 40%), periode waktu tertentu (2-96 jam) pada suhu di antara suhu transisi
gelas dan di bawah suhu gelatinisasi. Studi yang mempelajari pengaruh teknik
modifikasi annealing terhadap kadar pati resisten yang dihasilkan pada berbagai
sumber karbohidrat dengan parameter suhu, waktu, dan jumlah air yang berbeda beda telah banyak dilakukan. Hasil yang sangat beragam ini menyebabkan sulitnya
penentuan kondisi parameter annealing yang dapat meningkatkan kandungan pati
resisten secara signifikan sehingga perlu dilakukan studi meta-analisis. Meta analisis merupakan metode statistik yang mengumpulkan semua data dari berbagai
penelitian tentang suatu topik tertentu dan mengambil kesimpulan komprehensif
secara kuantitatif.
Penelitian ini terdiri dari tiga tahapan. Tahapan pertama adalah studi meta analisis untuk menentukan kondisi parameter annealing yang dapat meningkatkan
kandungan pati resisten secara signifikan. Studi meta-analisis menunjukkan bahwa
annealing terhadap pati kelompok biji-bijian terutama gandum pada jumlah air
inkubasi 80%, suhu 50-54°C, dan waktu 12-24 jam dapat meningkatkan pati
resisten secara signifikan. Pati dengan tipe kristalin A mengalami peningkatan
kadar pati resisten yang signifikan. Hasil funnel plot menunjukkan adanya bias
publikasi sehingga perlu dilakukan verifikasi terhadap hasil meta-analisis di
laboratorium dengan jumlah air inkubasi 80% pada suhu 50 °C dan waktu 20 jam.
Tahapan kedua adalah modifikasi pati gandum sesuai dengan hasil meta-analisis.
Tahapan ketiga adalah karakterisasi pati gandum termodifikasi annealing. Pati
gandum termodifikasi menunjukkan peningkatan kadar pati resisten yang
signifikan dari 0,47% menjadi 1,02%, meningkat sebesar 117%. Hal tersebut
berbanding terbalik dengan terjadinya penurunan jumlah digestible starch yang
signifikan (15,59%). Hal tersebut mungkin disebabkan oleh penyempurnaan
kristalin pati, interaksi antar rantai amilopektin-amilopektin, amilosa-amilosa,
amilopektin-amilosa, dan pembentukan kompleks amilosa-lipid. Perubahan profil
gelatinisasi terjadi pada pati termodifikasi, yaitu penurunan viskositas maksimum
dan viskositas akhir serta peningkatan stabilitas panas dan retrogradasi.
Berdasarkan profil gelatinisasinya, pati gandum termodifikasi annealing memiliki
karakteristik stabil dalam pemanasan dan sesuai untuk aplikasi dalam bentuk
pangan dalam kaleng Resistant starch is a starch fraction that cannot be hydrolyzed by human
digestive enzymes and will be fermented by gut bacteria. It offers various health
benefits. Therefore, numerous techniques to increase resistant starch content have
been studied extensively such as starch modification. Annealing is one of physical
starch modification techniques which applies heat on starch suspension at a certain
combination of temperature (between glass transition temperature and
gelatinization temperature), water ratio (above 40%) and time (2-96 hours). There
have been many studies applying annealing on various carbohydrate sources with
different combination of annealing parameters. These studies resulted in
contradictory effects on resistant starch content. Some studies increased it while
others decreased resistant starch content. These very diverse results hinder the effort
of optimally increasing resistant starch content by annealing. Therefore, a meta analysis study to determine starch source and annealing parameters influence on
resistant starch was necessary. Meta-analysis is a study which collect, integrate data
from various studies and produce comprehensive conclusion quantitatively.
This research consisted of three stages. The first stage was meta-analysis
study to determine the annealing conditions and parameters that increase resistant
starch content optimally. The study showed that annealing on the cerealia group,
especially wheat at water ratio of 80%, a temperature of 50-54°C for 12-24 hours
could optimally increase resistant starch content. The results of the meta-analysis
also revealed that starch with type A crystalline experienced significant increase of
resistant starch content. Publication bias was detected in the meta-analysis result,
therefore verification of meta-analysis results was needed. The second stage was
the modification of wheat starch based on the results of the meta-analysis followed
by the third stage which is the characterization of the annealed wheat starch at water
ratio of 80% and temperature of 50°C for 20 hours. Annealed wheat starch
displayed a significant increase (117%) in resistant starch content from 0.47% to
1.02% along with a significant decrease (15,29%) in the amount of the digestible
starch. The increase of resistant starch and decrease of digestible starch were
assumed to be caused by the perfection of starch crystallinity, interactions between
amylopectin-amylopectin, amylose-amylose and amylopectin-amylose chains and
the formation of V amylose-lipid complexes. Changes in the pasting characteristics
also occurred in annealed wheat starch, for instances decrease of maximum and
final viscosity and increase of stability during heating and retrogradation. Based
on the the pasting characteristics, annealed wheat starch is thermostabile and
suitable for canned food.
Collections
- MT - Agriculture Technology [2207]