46
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 Modifikasi Pati Sagu Baruk (Arenga microcarpha Beccari.
) dengan Ekstrak Hidrotermal Tongkol Jagung (Zea Mays L.
) dan Aktivitas Antioksidannya Venesa Salsa Somalinggi1.
Edi Suryanto1*.
Audy Denny Wuntu1 Program Studi Kimia.
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Sam Ratulangi.
Manado Email korespondensi: edisuryanto@unsrat.
ABSTRAK
Antioksidan berperan penting dalam mencegah penyakit degenerative dengan menghambat radikal bebas.
Tongkol jagung memiliki kandungan fenolik yang berpotensi sebagai antioksidan namun pemanfaata nnya masih terbatas sebagai limbah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi modifikasi pati sagu baruk menggunakan ekstrak hidrotermal tongkol jagung dan aktivitas antioksidannya.
Perubahan morfologi, struktur molekul, dan kristalinitas dianalisis menggunakan metode SEM.
FTIR, dan XRD.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pati native (PN) memiliki struktur semi-kristalin Tipe A dengan morfologi granula bulat halus.
Setelah modifikasi (H-.
, terjadi transformasi menjadi fase amorf sepenuhnya yang dikonfirmasi oleh nilai FWHM tertinggi .
dan munculnya puncak vibrasi khas fenolik pada FTIR .
3 cm-1 dan 1435 cm-.
Analisis SEM menunjukkan kerusakan granula yang masif dan pembentukan matriks amorf akibat perlakuan panas 80AC.
Uji DPPH menunjukkan peningkatan aktivitas antioksidan yang signifikan pada pati termodifikasi dibandingkan kontrol.
Hal ini menunjukkan bahwa inkorporasi ekstrak hidrotermal tongkol jagung berpotensi meningkatkan nilai fungsional pati sagu baruk sebagai agen antioksidan.
Kata Kunci: Sagu baruk, tongkol jagung, hidrotermal, antioksidan.
SEM.
FTIR.
XRD.
ABSTRACT
Antioxidants play an important role in preventing degenerative diseases by inhibiting free radicals.
Corncobs contain phenolics that have potential as antioxidants, but their utilization is still limited as waste.
This study aims to trigger the modification of sago starch using corncob hydrothermal extract and its antioxidant activity.
Changes in morphology, molecular structure, and crystallinity were analyzed using SEM.
FTIR, and XRD methods.
The results showed that Native Starch (PN) has a Type A semi-crystalline structure with a smooth, round granule morphology.
After modification (D-.
, a transformation occurs into a fully amorphous phase, confirmed by the highest FWHM value .
and the appearance of typical phenolic vibration peaks in FTIR .
3 cm -1 and 1435 cm-.
SEM
analysis showed massive granule damage and the formation of an amorphous matrix due to heat treatment at 80AC.
The DPPH test showed a significant increase in antioxidant activity in modified patients compared to controls.
This indicates that the incorporation of corncob hydrothermal extract has the potential to increase the functional value of sago starch as an antioxidant agent.
Keywords: Sago baruk, corn cob, hydrothermal, antioxidant.
SEM.
FTIR.
XRD.
PENDAHULUAN
Radikal bebas dan spesies oksigen reaktif atau Reactive Oxygen Species (ROS) dihasilkan secara terus-menerus sebagai kokonsekuensi dari proses metabolisme seluler (Sinaga, 2.
Sebagai molekul yang tidak stabil karena memiliki elektron tidak berpasangan, radikal bebas dapat memicu reaksi oksidasi berantai yang merusak integritas molekul fungsional dalam tubuh.
Untuk memitigrasi dampak tersebut, diperlukan peran senyawa antioksidan yang mampu mendonorkan elektron guna menstabilkan radikal bebas.
Berdasarkan sumbernya, antioksidan diklasifikasikan menjadi dua kelompok, yaitu antioksidan sintesis antioksidan alami yang berasal dari sumber nabati (Rahmi, 2.
Salah satu sumber karbohidrat lokal yang potensial untuk dikembangkan sebagai pangan fungsional adalah sagu baruk (Arenga microcarpha Beccari.
Tanaman endemik Sulawesi Utara ini memiliki karakteristik morfologi yang menyerupai Metroxylon sp.
, namun mampu tumbuh optimal di lahan kering (Taringan dkk.
, 2.
Secara fungsional, pati sagu baruk memiliki keunggulan berupa https://ejournal.
id/v3/index.
php/chemprog Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 proporsi amilosa dan pati resisten yang lebih tinggi dibandingkan beras (Puspita dkk.
, 2.
Karakteristik pati tersebut sangat dipengaruhi oleh rasio dua polimer utamanya, yakni amilosa dan amilopektin, yang menentukan profil pencernaan dan sifat fisikokimia pati (Anggraini dkk.
, 2.
Meskipun memiliki potensi besar berbagai substitusi pangan pokok, eksplorasi mengenai peningkatan nilai fungsional sagu baruk melalui modifikasi dengan senyawa bioaktif masih terbatas.
Upaya penguatan aktivitas antioksidan pada pati sagu baruk dapat dilakukan melalui inovasi penambahan ekstrak limbah pertanian, seperti tongkol jagung.
Sebagai biomassa yang melimpah, tongkol jagung mengandung senyawa bioaktif golongan fenolik yang memiliki kapasitas antioksidan Melalui teknologi ekstraksi hidrotermal, senyawa-senyawa tersebut dapat dilepaskan secara efisien dari matriks pati sagu baruk melalui proses gelatinisasi dan retrogradasi diharapkan dapat menciptakan produk pati termodifikasi yang tidak hanya kaya akan karbohidrat, tetapi juga memiliki muatan antioksidan yang kuat (Sultan, 2.
Penelitian ini menawarkan pendekatan baru dalam modifikasi pati sagu baruk menggunakan ekstrak hidrotermal tongkol jagung.
Tujuan utama dari riset ini adalah untuk menentukan kandungan total fenolik, serta mengevaluasi kapasitas antioksidannya secara menyeluruh.
Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan tiga parameter berbeda: metode DPPH .
,2-defenil-1-pikrihidrazi.
ABTS .
,2-azinobis .
-etilbenzotiazoli.
-6-asam sulfona.
untuk mengukur kemampuan penangkapan radikal, serta metode FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Pow.
untuk mengukur daya reduksi terhadap ion feri (Fe3 ) menjadi fero (Fe2 ).
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan landasan ilmiah bagi pengembangan sagu baruk sebagai bahan pangan fungsional baru dengan profil antioksidan yang BAHAN DAN METODE Bahan yang digunakan dalam riset ini yaitu ABTS, aluminiun foil, etanol 96%.
DPPH, aquadest.
Folin Ciocalteu 50%.
Fecl3.
Kalium Ferisianida.
FRAP.
PBS, sagu baruk, tongkol jagung.
Na2CO3 2%, asam galat.
Fe2SO4.
H2O, kertas saring.
Preparasi Sampel Tongkol jagung yang diambil dari pemukiman warga dibersihkan terlebih dahulu, kemudian dikeringkan menggunakan oven pada suhu 50-60oC hingga mencapai kondisi kering yang merata.
Setelah itu, tongkol jagung kering digiling menggunakan alat penggilingan, kemudian diayak dengan ayakan 100 mesh.
Ekstraksi Tongkol Jagung Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan metode hidrotermal.
Sebanyak 2 gram sampel tongkol jagung dimasukkan ke dalam wadah hidrotermal kemudian ditambahkan aquades sebanyak 60 Wadah hidrotermal dikunci erat kemudian dimasukkan dalam oven pada suhu 180 AeC dengan variasi suhu 70, 80, dan 90 oC.
Setelah itu hasil yang diperoleh kemudian disaring menggunakan kertas saring, kemudian larutan ekstrak diukur volume yang didapatkan.
Modifikasi Pati Sagu Baruk dengan Ekstrak Tongkol Jagung Modifikasi pati sagu baru dilakukan metode gelatinisasi dan retrogradasi.
Sebanyak 5 gram pati sagu baruk dilarutkan dengan larutan ekstrak hingga 100 mL.
Selanjutnya dipanaskan sambil diaduk dengan pengaduk magnet pada suhu 70, 80, dan 90 oC selama 30 menit.
Kemudian di letakkan dalam cawan petri dan didinginkan pada suhu 3-4 oC.
Sampel yang menyerupai gel kemudian dikeringkan dengan microwave selama 30 menit.
Sampel yang sudah kering dihaluskan dengan menggunakan Penentuan Kandungan Total Fenolik Sebanyak 0,1 mL sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan 0,1 mL reagen Folin-Ciocalteu 50% dan dicampur menggunakan vortex selama 3 menit.
Setelah itu, 2 mL larutan NacOCE 2% ditambahkan ke dalam campuran dan diinkubasi dalam kondisi gelap selama 30 menit.
Setelah proses inkubasi selesai, absorbansi campuran diukur pada panjang gelombang 750 nm Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2025 menggunakan Spektrofotometer UV-Vis.
Hasil pengukuran dinyatakan dalam bentuk ekuivalen asam galat dengan satuan AAg/mL ekstrak atau fraksi (Sineke dkk.
, 2.
Penentuan Penangkal Radikal Bebas DPPH Sebanyak 0,5 mL dari masing-masing ekstrak dan fraksi dicampurkan dengan 1,5 mL larutan DPPH, lalu diaduk menggunakan vortex selama 2 menit.
Perubahan warna larutan dari ungu menjadi kuning menunjukkan efektivitas dalam menangkal radikal bebas.
Selanjutnya, pada 5 menit terakhir sebelum mencapai 30 menit inkubasi, absorbansi larutan diukur pada panjang gelombang 517 nm menggunakan spektrofotometer UV-Vis (Pontoan, 2.
Aktivitas antioksidan dihitung sebagai persentase berkurangnya warna DPPH dengan menggunakan persamaan:
APRB DPPH (%) =
bsorbansi kontrolOeabsorbansi sampe.
y 100% absorbansi kontrol Penentuan Penangkal Radikal Bebas FRAP Sebanyak 0,1 m/mL masing-masing sampel dan ditambahkan 3 m/mL larutan FRAP, lalu Perubahan warna biru pada larutan menunjukan adanya aktivitas antioksidan (Jatmika et al.
Absorbansi dibaca pada panjang gelombang 716,20 nm menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
Hasilnya dinyatakan dalam mmol/g.
Penentuan Penangkal Radikal Bebas ABTS Sebanyak 0,1 mL filtrat dari masing-masing sampel dicampurkan dengan 2 mL larutan stok ABTS, kemudian divorteks hingga homogen.
Setelah itu, larutan diinkubasi selama 6 menit dan absorbansi larutan diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 734 nm.
Hasil uji peredaman ABTS dinyatakan dalam bentuk persen (%) inhibisi terhadap radikal ABTS (Nasir , 2.
Persen aktivitas antioksidan menggunakan persamaan:
APRB ABTS (%) =
bsorbansi kontrolOeabsorbansi sampe.
absorbansi kontrol y 100% HASIL DAN PEMBAHASAN Ekstrasi Ekstrasi dilakukan dalam dua ulangan, menghasilkan rendemen sebesar 35.
38% .
Rendemen ekstrak merupakan parameter penting dalam proses ekstraksi karena menunjukkan efisiensi metode ekstraksi dalam memperoleh senyawa aktif dari bahan alam (Putri dkk.
, 2.
Semakin tinggi rendemen yang diperoleh, semakin banyak senyawa yang berhasil diekstraksi dari bahan dasar, yang dapat menunjukkan potensi kandungan bioaktif dalam ekstrak tersebut (Pratama dkk.
, 2.
Hasil rendemen hidrotermal tongkol jagung dan hasil modifikasi pati disajikan dalam Tabel 1 dan 2.
Table 1.
Hasil Hidrotermal Tongkol Jagung Berat serbuk Vol.
Aquadest 100 mL Waktu Hidrotemal 2 Jam Vol.
Filtrat yang 45 mL Rendemen Table 2.
Hasil Modifikasi Pati
Suhu
Berat Pati Kering Gelatinasi
3,5892
3,8064
76,128
3,6042
72,084
3,9193
78,386
3,786
75,72
3,8423
76,846
Berat Pati Sampel
Rendemen (%) 71,784 Rata-rata Rendemen
3,6978
3,76175
3,81415
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 Kandungan Total Fenolik Kandungan total fenolik diukur menggunakan reaksi antara asam fosfomolibdat- fosfotungstat dan senyawa fenolik yang ada dalam modifikasi pati dengan ekstrak hidrotermal tongkol jagung, yang menghasilkan senyawa kompleks berwarna biru, yaitu molibdenum-tungstat (Makanaung dkk.
, 2.
Untuk kandungan total fenolik ekstrak dan fraksi daun cengkeh dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.
Diagram Batang kandungan total fenolik modifikasi dengan konsentrasi 1000 AAg/mL Pada Gambar 1 terlihat bahwa kandungan total fenolik tertinggi terdapat pada sampel 80oC sebesar 27,740 g/mL .
Kemudian diikuti 90oC dengan kandungan total sebesar .
,725 g/mL) dan 70oC .
,098 g/mL).
Mekanisme antioksidan senyawa fenolik adalah berdasarkan reaksi redoks, dimana senyawa fenolik akan berperan sebagai agen pereduksi sehingga akan dapat mereduksi radikal bebas .
yang terbentuk menjadi spesies yang tidak reaktif lagi.
Dengan demikian radikal bebas tidak terbentuk dan kerusakan jaringan sebagai efek dari serangan radikal bebas dapat dicegah maupun Penangkal Radikal Bebas DPPH Aktivitas antioksidan diuji dengan metode penyerapan radikal bebas 1,1-difenil-2- pikrilhidrazil (DPPH).
Hasil aktivitas antioksidan modifikasi dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.
Diagram batang kandungan antioksidan DPPH sebelum dan sesudah modifikasi dengan konsentrasi 1000 AAg/mL Dari hasil pengujian pada gambar diatas sampel 80oC memiliki total antioksidan tertinggi.
Hal ini diduga karena sampel suhu 80AC lebih unggul karena merupakan suhu optimal .
weet spo.
Pada suhu 70AC, pati belum tergelatinisasi sempurna sehingga senyawa bioaktif tidak terjebak maksimal.
Sebaliknya, pada suhu 90AC, energi panas mulai merusak senyawa bioaktif .
egradasi terma.
sebelum proses inkapsulasi selesai.
Jadi, 80AC memberikan keseimbangan terbaik antara pembukaan struktur pati dan pelestarian aktivitas antioksidan.
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2025 Penangkal Radikal Bebas FRAP Metode FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power adalah satu metode penentuan kandungan antioksidan secara spektrofotometri yang berdasarkan pada reduksi analog ferroin, kompleks Fe3 dari tripiridiltraazin Fe(TPTZ)3 menjadi kompleks Fe2 .
Fe(TPTZ)2 yang berwarna biru intensif oleh antioksidan pada suasana asam.
Hasil aktivitas antioksidan modifikasi dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3.
Diagram batang kandungan antioksidan FRAP modifikasi dengan konsentrasi 1000 AAg/mL.
Dari hasil pengujian pada gambar, menunjukkan bahwa sampel 80oC lebih unggul dibandingkan dengan sampel pada suhu lainnya.
Nilai total antioksidan yang dimiliki sampel pada suhu 80oc sebesar 23,209 mmol/100 g.
diketahui juga semakin besar konsentrasi maka kandungan total antioksidannya semakin bagus dalam menangkal radikal bebas.
Hal ini ditunjukkan dengan kemampuan senyawa fenolik yang ada dalam sampel mampu mereduksi senyawa Fe3 menjadi Fe2 yang lebih stabil.
Penangkal Radikal Bebas ABTS Metode 2,2-azinobis-3-ethyl-benzothiazoline-6-sulphonic Acid (ABTS) digunakan untuk menguji aktivitas antioksidan dengan menilai kemampuan senyawa antioksidan dalam menetralkan radikal bebas melalui mekanisme transfer proton.
Proses ini ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru kehijauan menjadi transparan (Theafelicia & Wulan, 2.
Hasil kandungan penangkal radikal bebas ABTS hasil modifikasi disajikan dalam Gambar 4.
Gambar 4.
Diagram batang kandungan antioksidan ABTS modifikasi dengan konsentrasi 1000 AAg/mL.
Pati sagu baruk asli memiliki aktivitas ABTS rendah .
, namun meningkat drastis setelah dimodifikasi dengan ekstrak tongkol jagung.
Kapasitas antioksidan tertinggi dicapai pada suhu 80AC .
, sementara pada 90AC terjadi penurunan .
akibat degradasi termal senyawa bioaktif.
Hasil ini membuktikan efektivitas modifikasi hidrotermal dalam mentransformasi sagu baruk menjadi pati fungsional kaya antioksidan.
FTIR
Analisis spektrum FTIR dilakukan untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat dalam sampel pati serta mengamati perubahan struktur kimianya akibat perlakuan yang diberikan.
Secara Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 umum, spektrum FTIR seluruh sampel menunjukkan pita serapan khas pati yang didominasi oleh vibrasi gugus hidroksil, gugus CAeH alifatik, dan ikatan CAeO dari cincin glukosa (Gambar .
Gambar 5.
Spektra dari FT-IR Ekstrak Tongkol Jagung Tongkol Pati Native (PN).
Kontrol gelatinisasi, dan Pati Termodifikasi Ekstrak Hidrotermal (H-.
Analisis spektrum FTIR mengonfirmasi interaksi molekuler yang kuat antara pati sagu baruk dan ekstrak hidrotermal tongkol jagung pada sampel H-8.
Pergeseran tajam gugus hidroksil (O-H) ke bilangan gelombang lebih rendah .
3 cmAA) membuktikan terbentuknya ikatan hidrogen baru yang lebih stabil antara gugus AeOH pati dengan polifenol ekstrak.
Meskipun kerangka alifatik (C-H) pada 3001 cmAA tetap terjaga, munculnya pengaruh bahu puncak dari ekstrak .
8 cmAA) menunjukkan adanya keterjeratan rantai antar polimer.
Reorganisasi struktur amilosa-amilopektin juga terdeteksi melalui penyatuan profil puncak ikatan glikosidik (C-O-C) pada area 1134Ae1150 cmAA.
Selain itu, pergeseran signifikan puncak sensitif kristalinitas (C-O) dari 1026 cmAA ke 995 cmAA pada sampel H-8 mengonfirmasi perubahan derajat keteraturan jangka pendek .
hort-range orde.
pati akibat pembentukan kompleks inklusi dengan senyawa polifenol.
XRD
XRD digunakan untuk melihat fase kristalin dari sampel.
Pati yang terdiri atas amilosa dan amilopektin memiliki area kristalin yang disusun oleh berbagai gugus amilopektin, serta area dengan struktur amorf yang dikomposisi oleh gugus amilosa (Gambar .
Gambar 6.
Diafratrogram dari FT-IR Ekstrak Tongkol Jagung.
Pati Native (PN).
Kontrol gelatinisasi, dan Pati Termodifikasi Ekstrak Hidrotermal (H-.
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2025 Analisis difraksi sinar-X (XRD) menunjukkan transisi struktural yang signifikan pada pati sagu baruk dari fase semi-kristalin alami menjadi matriks yang lebih amorf setelah proses modifikasi.
Pati alami (PN) memperlihatkan puncak-puncak tajam khas .
theta 15,13A.
17,24A.
18,06A.
dan 22,97A) dengan nilai FWHM terendah .
, mencerminkan keteraturan struktural yang tinggi.
Proses gelatinisasi pada sampel Kontrol menyebabkan kerusakan kristal asal dan memicu pembentukan kristal tipe-V dengan pelebaran nilai FWHM menjadi 4,08.
Integrasi ekstrak pada sampel H-80 menghasilkan pelebaran puncak paling nyata dengan nilai FWHM tertinggi mencapai 5,89, yang membuktikan secara kuantitatif bahwa interaksi molekuler antara pati dan senyawa bioaktif ekstrak telah berhasil mendisrupsi kristalinitas asal pati.
Dominasi fase amorf yang lebih homogen pada sampel H-80 ini tidak hanya meningkatkan fleksibilitas matriks, tetapi juga secara efektif berperan dalam menghambat proses retrogradasi pati.
SEM
Karakterisasi dilanjutkan dengan pengujian SEM, untuk melihat perubahan permukaan granula pati sebelum dan sesudah di modifikasi.
Analisis menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) pada berbagai perbesaran menunjukkan transformasi struktural yang sangat jelas dari kondisi native hingga mengalami degradasi termal pada suhu 80AC (Gambar .
PN .
PN .
PN .
Kontrol .
Kontrol .
Kontrol .
80oC .
80oC .
80oC .
Gambar 7.
Citra SEM pati native, kontrol, dan modifikasi Pengamatan morfologi menggunakan SEM menunjukkan transformasi struktural yang signifikan dari pati alami menjadi bentuk komposit termodifikasi.
Pati native (PN) memiliki Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 karakteristik granula diskret berbentuk bulat hingga oval dengan permukaan halus dan utuh .
, yang mencerminkan struktur semi-kristalin tipe A.
Pada sampel kontrol, mulai terjadi aglomerasi dan pembengkakan .
granula akibat penetrasi air ke bagian amorf pati selama proses pemanasan Kerusakan struktural paling masif teramati pada sampel modifikasi (H-80AC), di mana identitas butiran individu hilang sepenuhnya dan berubah menjadi massa padat yang masif.
Pada perbesaran tinggi .
1000 dan x5.
, sampel H-80AC menampilkan permukaan yang sangat kasar dengan retakan dalam .
eep crack.
serta struktur berpori, yang mengonfirmasi terjadinya disrupsi kristalinitas secara ekstrem akibat interaksi termal dan penggabungan ekstrak hidrotermal ke dalam matriks pati.
KESIMPULAN
Modifikasi pati sagu baruk (Arenga microcarpha Beccar.
melalui metode perendaman dengan ekstrak hidrotermal tongkol jagung (Zea mays L.
) pada suhu 80AC terbukti efektif dalam mengintroduksi komponen bioaktif ke dalam matriks pati.
Proses ini berhasil mentransformasi struktur molekul dari semi-kristalin menjadi amorf yang stabil, serta meningkatkan kandungan total fenolik secara signifikan dibandingkan pati alami.
Analisis FTIR memperkuat temuan ini melalui munculnya puncak vibrasi khas gugus aromatik dan pergeseran gugus hidroksil yang mengindikasikan terbentuknya ikatan hidrogen baru antara senyawa fenolik dengan rantai amilosa/amilopektin.
Secara keseluruhan, integrasi senyawa fenolik ini secara nyata meningkatkan kapasitas aktivitas antioksidan pati sagu baruk, sehingga meningkatkan nilai gunanya sebagai bahan baku pangan fungsional yang unggul dalam menangkal radikal bebas.
DAFTAR PUSTAKA