POLISAKARIDA PADA PRODUK PANGAN

Gofress

oleh

Yogi Fathur Rohman

NIM 121710101131

THP C

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2013

Bahan Bahan Penyusun : Modifikasi Makanan Pati, Selulosa, Menthol 2,63 mg, Peppermint

Oil 1,56 mg, Aspartam, Acesulfame K, triasetin, Guar Gum, Propylen Glikol, “Xanthan

Gum”, eucalyptol 0,17 mg, Metil salisilat 0,16 mg, timol 0 , 13 mg, Brilliant Blue.

.

XANTHAN GUM

xanthan adalah polisakarida dengan bobot molekul tinggi hasil fermentasi karbohidrat oleh

Xanthomonas campestris yang dimurnikan,dikeringkan dan digiling untuk pemanfaatannya

lebih lanjut .Bakteri Xanthomonas campestris secara alami hidup pada tanaman rutabaga

(keluarga kubis).Gum Xanthan digunakan sebagai bahan tambahan yang aman pada

makanan dalam industri makanan misal produksi susu, kuah salad, minuman buah-buahan,

pengemulsi pada cat dan lapisan keramik, pengental dalam susu,syrup dan lem.

Pada tingkatan yang lebih tinggi gum xanthan digunakan sebagai ”suspending agent ” yang

baik sekali untuk menghilangkan pulp dan bahan-bahan yang dapat membuat keruh dalam

beberapa minuman. Gum xanthan juga dipakai sebagai stabilizer untuk emulsi minyak flavor

( flavour oil emulsion)dalam beberapa minuman khusus. Konsentrasi gum xanthan yang

dapatdigunakan dalam minuman berkisar antara 0,001% - 0,15% karena kestabilan terhadap

panas yang khas dengan menggabungkan sifat penstabil emulsi dan suspending agent, maka

gum xanthan sesungguhnya dapat digunakan dalam sistem pengalengan pangan .

Disamping itu, karena sifatnya yang khas, gum xanthan dalam industri pangan yang lain

dapat juga dipakai dalam pembekuan pangan ( frozen food ) relishes dan sebagai pembuat ”

pudding” yang baik.Penggunaan dalam industri non pangan adalah sebagai ”textile print

paste thickener” dalam industri tekstil, sebagai “oil welldrilling fluid addictive”.

Rumus molekul gum xanthan adalah C35H49O29 . Gum xanthan merupakan rangkaian

polisakarida yang tersusun atas rantai panjang tiga macam gula sederhana (heteropolimer).

Rumus bangun Xanthan gum

Ciri-ciri gum xanthan :

1. Terlarut dan stabil pada kondisi asam dan basa

2. Stabil dan sesuai untuk larutan dengan kadar garam tinggi

3. Tidak mudah terdegradasi oleh enzim

4. Memiliki sifat membasahi yang baik

5. Menjaga kestabilan makanan baik dalam kondisi membeku/mencair

6. Agen penstabil emulsi yang efektif

7. Terkesan lembut di mulut

Sifat khas fisik dari gum xanthan komersial:

SIFAT FISIKO-KIMIA GUM XANTHAN

Gum xanthan komersil berbentuk bubuk dan berwarna krem,mengandung air sekitar 11%

dan setelah diabukan sekitar 9% dari residu xanthan tersebut merupakan residu anorganik.

Gum xanthan memiliki viskositas yang cukup tinggi pada konsentrasi 1,0% dibandingkan

dengan emulsifier atau stabilizer lainnya pada konsentrasi yang sama. Larutan xanthan 1,0%

memberikan viskositas sekitar 800 – 1000 cP . 5

Larutan gum xanthan mempunyai kestabilan yang cukup baik terhadap pengaruh suhu, pH

dan penambahan garam elektlorit atau enzim. Xanthan mempunyai viskositas yang sama

pada kisaran pH yang cukup besar yaitu 1,5 – 13,0. Kestabilan gum xanthan tidak

dipengaruhi oleh perubahan suhu yang besar. Pada kisaran 10ᵒ – 70ᵒC viskositas gum

xanthan yang pada awalnya sebesar 1000 cps akan terjadi penurunan tidak lebih dari 100

cps. Selain itu beberapa sifat gum xanthan yang menjadikannya memiliki nilai lebih antara

lain:

a. Viskositas tinggi pada konsentrasi rendah

Pada konsentrasi 1% memberikan kekentalan sekitar 100 Cps ketika diukur pada kecepatan

pengadukan 60 rpm dengan menggunakan viscometer Broofield Model LVF pada suhu 25ᵒC.

b. Kekenyalan semu (pseudoplastik) tinggi

Larutan gum xanthan dalam air memiliki kekenyalan semu yang tinggi dan penurunan

kekenyalan yang cepat diukur sebagai kenaikan laju ketegangan (shear). Ini merupakan

reaksi seketika dan proses bolak-balik. Larutan yang berisi 0,75 persen gum xanthan atau

lebih mempunyai titik rheological yield, sehingga kekenyalan semu larutan gum dapat

digambarkan sebagai aksi penurunan bolak-balik kekentalan dari larutan dengan

peningkatan kecepatan rotasional.

c. Viskositas larutan gum xanthan stabil terhadap suhu

Gum xanthan mudah larut dalam air panas atau air dingin dengan hanya menggunakan

pengadukan mekanis yang memberikan larutan dengan kekentalan tinggi pada konsentrasi

rendah. Sifat inilah yang jarang dimilikioleh beberapa jenis gum lainnya.

d. Viskositas larutan gum xanthan stabil terhadap pH

Satu sifat gum xanthan pada konsentrasi rendah hampir tidak dipengaruhi oleh perubahan

PH antara 6 sampai 9 dan terlihat hanya sedikit berubah bilaPH berada diluar selang 1

sampai 11. pada PH 9 atau lebih, gum xanthan secara berangsur-angsur terdeasetil, tetapi

“deasetilasi” ini hanya berpengaruhsedikit pada larutan.

e. Kesesuaian yang baik dengan berbagai garam

Gum xanthan memiliki kekompakan yang luar biasa terhadap beberapa garam yang

berkonsentrasi tinggi, dan akan segera larut dalam konsentrasi sedang pada selang

konsentrasi yang besar. Ketika garam tersebut akan segera melakukan penyesuaian. Sebagai

contoh : penyesuaian terhadap 25% larutan ammonium sulfat, kalsium klorida, atau

sengklorida dan 15 % larutan sodium klorida. Ada sedikit ketidak kompakan dimana garam

kalsium pada pH lebih besar dari 10 akan mengendapkan gum xanthan dan garam amonium

yang bersusun rantai panjang atau amin dengan lebih dari 8 atom karbon dalam rantai

utama, mungkin mengendapkan.

f. Kestabilan pada panas

Gum xanthan sangat tahan terhadap proses degradasi oleh panas. Lama pemanasan pada

suhu 80ᵒC kelihatannya sedikit memberikan pengaruh pada gum xanthan. Ketahanan

terhadap proses degradasi oleh panas di dukung oleh adanya larutan garam. Sehingga

larutan gum xanthan yang mengandung sedikit garam seperti potassium klorida dapat

dipanaskan dengan menggunakan autoclave pada suhu 121ᵒC selama 15-30 menit dengan

hanya sedikit perubahan kekentalan.

g. Kekompakan

Kompatibel terhadap beberapa pelarut seperti methanol, ethanol,isopropanol dan aseton

sampai konsentrasi 50-60 %. Konsentrasi pelarut > 60% akan menyebabkan gelatinisasi atau

pengendapan gum xanthan. 6

h. Pengaruh Enzim dan oksidan

Enzim seperti protease, selulose, hemiselulose, pektinase dan amylase tidak akan

mendegradasi gum xanthan dalam keadaan biasa dengan beberapa polimer, gum xanthan di

degradasi dalam larutan bahan pengoksidan kuat seperti peroksida, pesulfat dan hipoklorit

melalui tingkat yang lebih tinggi.

i. Sinergisme

Sinergi terhadap gum yang lain seperti gum guar, dan gum dari biji locust ( locust bean gum)

serta galaktomanan. Ratio optimal gum xanthan dibanding locust bean gum adalah 1:1.

PRODUKSI XANTHAN GUM

Pada skala komersial, gum xanthan diproduksi melalui fermentasi aerobik dengan

menggunakan isopropil alkohol. Kemudian dilanjutkan dengan pengeringan dan

penggilingan. Kondisi optimal dalam proses produksi gum memerlukan aerasi tinggi dan

suhu konstan. Oleh karena itu hasil fermentasi dengan cara tersebut jauh lebih banyak

dibandingkan produksi secara alami pada tanaman kubis. Kultur Xanthomonas campestris

murni, setelah diberikan inokulum(media cair dicampurkan dengan nutriennya) untuk built

up. Kemudian ditumbuhkan pada tempat pembiakan dan kemudian digunakan fermentor

untuk melakukan pembiakan selanjutnya. Media yang sama terdiri dari karbohidrat dan

beberapa nutrien lain.

Nutrien tambahan yang dibutuhkan oleh mikroorganisme adalah ion ammonium, buffer

fosfat, ion magnesium dan sedikit unsur lain. Penurunan pH broth (kaldu) selama fermentasi

terjadi karena pembentukan asam organik sebagai produk tambahan dan sebagai bahan

dari molekul polisakarida. Jika pH turun dibawah titik kritis kira-kira 5, maka produksi gum

akan turun dengan signifikan atau berhenti sama sekali. Oleh karena itu dalam setiap

fermentasi beberapa jenis bakteri memerlukan penambahan bahan alkali yang sangat

penting untuk mempertahankan pH pada selang 6 sampai 7,5 dan suhu fermentasi yang

sesuai sekitar 28ᵒC sedangkan glukosa, sukrosa dan pati semuanya diperkiraan ekuivalen

dengan efisiensi produksi polisakarida. Pada saat proses akan berakhir, broth fermentasi

perlu di pasteurifikasikan pada suhu yang mendekati titik didih, gum xanthan diperoleh

kembali melalui pengendapan dengan isopropil alkohol. Polisakarida yang diperoleh kembali

melalui pengendapan dengan isopropil alkohol. Polisakarida yang diperoleh dikeringkan dan

digiling menurut penyebaran ukuran partikel. Kemudian dikemas dan siap dipasarkan.

PENGGUNAAN XANTHAN GUM

Aplikasi utama industri gum xanthan :

Salah satu sifat yang paling luar biasa xanthan gum adalah kemampuannya untuk

menghasilkan peningkatan dalam viskositas cairan dengan menambahkan jumlah yang

sangat kecil gum. Dalam kebanyakan makanan, xanthan digunakan sebesar 0,5%, dan dapat

digunakan dalam konsentrasi yang lebih rendah. Viskositas larutan gum xanthan menurun

dengan tingkat pseudoplasticity yang tinggi. Gum xanthan memiliki sifat pseudoplasticity

yang berarti bahwa suatu produk dapat ditarik atau direnggangkan, akibat dari

pencampuran, pengadukan atau bahkan pengunyahan, sehingga produk akan tampak

menipis. Tetapi setelah gaya tarik dilepaskan, produk akan menebal kembali (kembali

normal). Penggunaan praktis xanthan berada di salad dressing: gum xanthan membuatnya

cukup tebal saat dikemas di dalam botol untuk menjaga campurannya homogen, namun

shear forces yang dihasilkan oleh pengocokan dan penuangan akan menipiskan itu, sehingga

dapat dengan mudah dituangkan. Ketika keluar botol, shear forces akan hilang dan

mengental kembali, sehingga menempel di salad.

Dalam makanan, gum xanthan yang paling sering ditemukan pada salad dressing dan saus.

Ini membantu untuk mencegah pemisahan minyak dengan menstabilkan emulsi , meskipun

bukan merupakan pengemulsi . Gum xanthan juga membantu memperkuat partikel padat,

seperti rempah-rempah. Penggunaan juga pada makanan dan minuman beku, gum xanthan

membantu menciptakan tekstur lembut di es krim pada umumnya, bersama dengan guar

gum dan locust bean gum. Pasta gigi sering berisi gum xanthan, di mana ia berfungsi sebagai

pengikat untuk menjaga produk homogen. Gum xanthan (bila terkadang tidak dibuat dari

gandum) juga digunakan dalam pengembang bebas gluten. Sejak gluten yang ditemukan

dalam gandum harus dihilangkan, gum xanthan digunakan untuk memberikan campuran

atau adonan "lengket" yang seharusnya dapat dicapai dengan menggunakan gluten.

Ciri-ciri dan keuntungan gum xanthan sebagai zat tambahan:

1. Tidak mempengaruhi warna pada bahan yang ditambahkan walaupun dalam konsentrasi

tinggi

2. Larut dalam air panas dan air dingin

3. Menaikkan viskositas larutan