Amilum, Amilosa dan Amilopektin

Pati atau Amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berupa bubuk berwarna putih, tidak berasa dan tidak berbau. Pati adalah komponen utama yang diproduksi tanaman untuk penyimpanan kelebihan glukosa jangka panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting.

Pati adalah karbohidrat polimer yang terdiri dari polimer glukosa yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Amilosa adalah polimer pita lurus dengan rata-rata sekitar 200 unit per molekul glukosa. Amilopektin adalah komponen pati utama di sebagian besar tumbuhan dan menyumbang hampir tiga perempat dari total pati dalam tepung terigu.

Pati murni adalah bubuk putih tidak berbau yang tidak larut dalam air dingin atau alkohol. Zat ini secara alami ada pada biji-bijian dan umbi-umbian. Pembentukan pati pada tumbuhan merupakan hasil dari proses fotosintesis untuk menghasilkan dan menyimpan glukosa (gula primer) yang bermanfaat bagi pertumbuhan dan reproduksi tumbuhan.

Dalam jumlah banyak, pati dihasilkan dari dalam daun hijau sebagai bentuk penyimpanan sementara produk fotosintetik. Pati juga disimpan dalam cadangan makanan tumbuhan permanen, dalam biji, sinar sentral, kulit kayu, akar dan umbi abadi. Pati merupakan 50-65% berat kering bibit gandum dan 80% bahan kering umbi kentang (Claus, et al., 1970).

Pati tersebut berupa butiran atau butiran kecil dengan lapisan berbeda. Lapisan, ukuran dan bentuk biji ini seringkali unik untuk spesies tanaman yang berbeda, sehingga dapat digunakan untuk mengidentifikasi tanaman aslinya. Secara umum pati terdiri dari 20% bagian yang larut dalam air (amilosa) dan 80% bagian yang larut dalam air. Ini tidak larut dalam air (amilopektin). 

Struktur Amilosa dan Amilopektin

Amilosa berhubungan dengan polimer rantai normal dengan lebih dari 1000 molekul α-glukosa bergabung melalui ikatan α-1,4′-glikosidik dan hadir dalam proporsi 20 hingga 30%. Amilopektin, di sisi lain, terdiri dari rantai panjang unit α-glukosa yang panjang dan sangat bercabang yang bergabung antara ikatan α-1,4′-glikosidik. Percabangan adalah hasil dari ikatan silang antara nomor karbon 1 dalam satu unit glukosa dan nomor karbon 6 di unit lain (ikatan α-1,6′-glikosidik). Amilopektin sesuai dengan sisa 70 hingga 80% pati.

Pati dalam hal ini merupakan gudang karbohidrat pada tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dikonsumsi manusia. Komposisi amilosa dan amilopektin bervariasi pada makanan yang mengandung pati berbeda. Amilopektin umumnya ditemukan dalam jumlah banyak.

Sebagian besar pati ini mengandung antara 15% dan 35% amilosa. Dalam butiran pati, rantai amilosa dan amilopektin disusun dalam bentuk semi-kristal, yang membuatnya tidak larut dalam air dan memperlambat pencernaannya oleh amilase pankreas.

Ketika dipanaskan dengan air, struktur kristal rusak dan rantai polisakarida menempati lokasi acak. Hal ini menyebabkan pemuaian dan kepadatan “gelatinisasi”, yang merupakan untaian amilopektin yang secara khusus dapat mengarah pada pembentukan gel yang cukup stabil.

Dalam proses pemasakan pati, selain menyebabkan terbentuknya jeli juga dapat mendegradasi sel sehingga memperlancar pencernaan. Dalam proses pencernaan, semua bentuk pati dihidrolisis menjadi glukosa.

Butiran pati sama sekali tidak larut dalam air dingin, dan setelah dipanaskan, butiran pati tiba-tiba mulai membengkak pada suhu pendinginan. Umumnya, pati biji yang lebih besar mengembang pada suhu yang lebih rendah daripada pati biji yang lebih kecil.

Sumber Pati (Amilum)

Pati (Amilum) mengalami hidrolisis dalam air liur dan lambung melalui enzim yang disebut amilase. Hidrolisis pati dengan adanya asam mengarah pada pembentukan glukosa:

(C6H10O5) n + n H2O → nC6H10O5

Glukosa ini diubah menjadi glikogen, dan disebut juga “pati hewani”, karena sebagaimana pati adalah cadangan energi sayuran, glikogen adalah cadangan energi hewan dan manusia, yang terutama disimpan di hati dan otot. Jadi ketika tubuh membutuhkan energi, glikogen dipecah lagi menjadi glukosa, yang dibawa oleh darah ke jaringan, di mana ia mengoksidasi dan melepaskan energi.

Selain digunakan dalam makanan, dalam pembuatan glukosa, etil alkohol, dan bubuk kulit, antara lain pati juga digunakan untuk membuat sari singkong, dari mana dibuatkan lem yang disebut tongkat.

Pati adalah karbohidrat yang ditemukan secara alami pada banyak biji-bijian dan sayuran, seperti gandum, jagung, kentang, nasi, kacang polong, kacang-kacangan, singkong, ubi, pisang, dll.

Pati merupakan sumber energi utama bagi tubuh manusia dan sebagian besar dari kita mengonsumsi makanan bertepung (biji-bijian dan sayur-sayuran) setiap hari karena kita membutuhkan karbohidrat untuk berfungsi. Pati juga dapat diekstraksi dari semua sayuran dan biji-bijian ini untuk digunakan sebagai bahan makanan berkualitas tinggi yang terpisah atau untuk membuat bahan berbasis pati lainnya.

Jenis Pati dan Komponen Pati

Jenis pati atau amilum diantaranya adalah Amylum Orizae (Pati Beras), Amylum Maydis (Pati Jagung), Amylum Tritici (Pati Gandum), Amylum Manihot (Pati Singkong), Amylum Marantae (Pati Garut), Amylum Solani (Pati Kentang). Adapun kompoisis dari Pati adalah amilosa dan amilopektin. 

1. Amilosa: Terdiri dari 250-300 unit D-glukosa yang terkait dengan α 1,4 ikatan glikosidik. Jadi molekulnya seperti rantai terbuka.

2. Amilopektin: Terdiri dari molekul D-glukosa yang sering mengandung ikatan 1,4-glikosidik dan beberapa ikatan 1,6-glikosidik. Adanya ikatan 1,6-glikosidik menyebabkan terbentuknya cabang, sehingga molekul amilopektin berbentuk rantai bercabang dan terbuka. Molekul amilopektin lebih besar dari molekul amilosa karena tersusun atas lebih dari 1000 unit glukosa.

Saat ini, selain sebagai sumber makanan, amilosa dan amilopektin banyak digunakan untuk membuat plastik biodegradable. Plastik biodegradable adalah jenis plastik  yang terbuat dari biopolimer. Biopolimer adalah  polimer yang tersusun atas biomassa yang dapat  diperbaharui .Selain penyusunnya, perbedaan antara plastik biodegradable dengan plastik  biasa adalah biodegrability atau tingkat penguraian plastik biodegradable yang dapat terdegradasi dengan lebih mudah daripada plastik biasa. Hal tersebut menyebabkan plastik biodegradable merupakan plastik aternatif yang ramah lingkungan. Pembuatan plastik berbahan dasar pati memiliki potensi yang tinggi di Indonesia karena terdapat berbagai tumbuhan penghasil pati seperti sagu, garut ubi kayu dan lainnya

~Aas