Literatur Review : Modifikasi Pati Enzimatis Menggunakan Ekso-Β-Amilase: Mekanisme Reaksi, Dampak terhadap Sifat Fungsional Pati dan Aplikasinya pada Produk Pangan

Melda Putri Rahayu; Ashila Maziyya Fairuz Firdaus; Arlita Nada Putri; Sabila Anisa Rullia; Ani Nuraini; Amanda Artatia Putri; Alisya Ida Nata; Titi Rohmayanti

doi:10.30997/karimahtauhid.v5i6.23957

Authors

Melda Putri Rahayu Universitas Djuanda
Ashila Maziyya Fairuz Firdaus Universitas Djuanda
Arlita Nada Putri Universitas Djuanda
Sabila Anisa Rullia Universitas Djuanda
Ani Nuraini Universitas Djuanda
Amanda Artatia Putri Universitas Djuanda
Alisya Ida Nata Universitas Djuanda
Titi Rohmayanti Universitas Djuanda

DOI:

https://doi.org/10.30997/karimahtauhid.v5i6.23957

Keywords:

β-amilase, Modifikasi Pati, Pati, Enzim, Modifikasi Enzimatis, Dampak ekso-β-amilase, Pengaplikasian ekso-β-amilase

Abstract

Modifikasi pati secara enzimatis berarti memodifikasi struktur internal pati dengan memanfaatkan efek katalitik spesifik amilase untuk meningkatkan beberapa sifat fisikokimia pati dengan mengubah struktur molekul pati. β-amilase adalah enzim ekso yang menunjukkan spesifitas tinggi untuk memutus ikatan 1,4-a-glukosidik pati dari ujung non-pereduksi sehingga menghasilkan maltosa. Artikel ini akan memberikan pemahaman mendalam mengenai reaksi dan dampak terhadap sifat fisikokimia pati serta sifat fungsional pati hasil modifikasi. Desain systematic literature review metode PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) digunakan pada penelitian ini, yang diklasifikasikan dalam 4 tahapan, yaitu identifikasi, screening, mempertimbangkan kelayakan, dan menganalisis hasil berdasarkan kriteria inklusi yang telah ditetapkan. Kelompok ekso-β-amilase bekerja dengan cara mengikat ujung nonreduksi dari rantai pati menjadi sebuah kantong pada strukturnya, hal ini berbeda dengan endo-α-amilase yang bekerja membentuk sebuah cekungan. Enzim β-amilase memperpendek ikatan α-1,4 pada molekul pati rantai lurus dengan memanfaatkan aktivitas tipe ekso sehingga pada akhirnya mengurangi asosiasi antarmolekul dari bagian rantai lurus amilosa, yang dikenal sebagai penyebab utama retrogradasi pati. β-amilase digunakan dalam proses penghancuran dan pembuatan bir karena kemampuannya menghidrolisis pati biji bijian dan menghasilkan maltose. β-amilase dimanfaatkan dalam produksi sirup kaya maltosa. Enzim amilase berperan penting dalam tahap likuifikasi pada pembuatan sirup glukosa.

References

Akin-Osanaiye, B. C., B. T. Azeez and W. Olobayaton. (2019). Evaluation of Invertase and Amylase Activities of Lactic Acid Bacteria Isolated from ‘Pupuru’ (An Indigenous African Fermented Cassava Staple Food). Asian Journal of Research in Biochemistry 5(3): 1-8.

Compart, J., Singh, A., Fettke, J., & Apriyanto, A. (2023). Customizing Starch Properties: A Review of Starch Modifications and Their Applications. Polymers, 15(16). https://doi.org/10.3390/polym15163491

Das, R., & Kayastha, A. M. (2019). β-Amylase: General properties, mechanism and panorama of applications by immobilization on nano-structures. Biocatalysis: Enzymatic Basics and Applications, 17–38. https://doi.org/10.1007/978-3-030-25023-2_2

Duan, X., Zhu, Q., Zhang, X., Shen, Z., & Huang, Y. (2021). Expression, biochemical and structural characterization of high-specific-activity β-amylase from Bacillus aryabhattai GEL-09 for application in starch hydrolysis. Microbial Cell Factories, 20(1), 1–14. https://doi.org/10.1186/s12934-021-01649-5

Fath, A. El, Maulana, N. A., & Yogaswara, R. R. (2024). G-Tech : Jurnal Teknologi Terapan. Jurnal Teknologi Terapan, 8(1), 186–195.

Haryon, T. R., & Rusdi, B. (2023). Karakterisasi Pati Termodifikasi dengan Metode HMT (Heat Moisture Treatment). Jurnal Riset Farmasi, 3(2), 109–112.

Hutabarat, D. J. C., & Stevensen, J. (2023). Physicochemical Properties of Enzymatically Modified Starch: A Review. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1169(1). https://doi.org/10.1088/1755-1315/1169/1/012093

Jia, X., Xu, J., Cui, Y., Ben, D., Wu, C., Zhang, J., Sun, M., Liu, S., Zhu, T., Liu, J., Lin, K., & Zheng, M. (2024). Effect of Modification by β-Amylase and α-Glucosidase on the Structural and Physicochemical Properties of Maize Starch. Foods, 13(23). https://doi.org/10.3390/foods13233763

Marseno, D. W., Marsono, Y., & Pranoto, Y. (2023). Teknologi Modifikasi Pati. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Merkuriana. (2023). Pembuatan Sirup Beras Ketan Giling Dengan Hidrolisa Enzimatis. Jurnal Ilmiah Hijau Cendekia, 8(1), 80. https://doi.org/10.32503/hijau.v8i1.3479

Nadhira, R., & Cahyana, Y. (2023). Kajian Sifat Fungsional dan Amilografi Pati dengan Penambahan Senyawa Fenolik ( Review ) Functional and Pasting Properties of Starch with Phenolic Compound Addition : Review. Jurnal Penelitian Pangan, 3(1), 14–19.

Phieter, A. C., Chrisnasari, R., & Pantjajani, T. (2020). Karakterisasi Enzim Pemecah Pati dari Malt Serelia. KELUWIH: Jurnal Sains Dan Teknologi, 1(1), 38–48. https://doi.org/10.24123/saintek.v1i1.2773

Purwadi, R., Lestari, D., Lohoo, C. A., & Tirtaadji, J. L. (2021). The effect of size and solid content in hydrolysis of sweet potato starch using endogenous beta-amylase enzyme. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1143(1), 012043. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1143/1/012043

Ramadhan, B., & Wikandari, P. R. (2021). Aktivitas enzim amilase dari bakteri asam laktat. Unesa Journal of Chemistry, 10(2), 109–120.

Zorn, H., Baviera, J. M. B., Bolognesi, C., Catania, F., Gadermaier, G., Greiner, R., Mayo, B., Mortensen, A., Roos, Y. H., Solano, M. L. M., Van Loveren, H., Vernis, L., Tokić, V., Cavanna, D., & Liu, Y. (2025). Safety evaluation of an extension of use of the food enzyme β-amylase from barley (Hordeum vulgare). EFSA Journal, 23(10), 1–13. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2025.9668