Nangka, buah tropis yang sering kita temui di pasar, ternyata memiliki potensi yang lebih besar daripada sekadar menjadi cemilan atau bahan dalam hidangan manis. Selain memiliki rasa manis yang khas dan tekstur kenyal, nangka juga kaya akan nutrisi penting seperti kalium, fosfor, kalsium, dan zat besi. Selain itu, nangka mengandung asam lemak omega-3 dan omega-6, serta sembilan asam amino esensial yang baik untuk tubuh. Namun, meskipun memiliki banyak manfaat, nangka memiliki masa simpan yang cukup singkat, yang membuatnya rentan terbuang sia-sia jika tidak segera dikonsumsi. Untuk mengatasi masalah ini, peneliti Universitas Sumatera Utara yakni Cut Fatimah Zuhra, M. Zulham Efendi Sinaga, Suharman, dan Petra Josua Situmorang mengungkapkan salah satu solusi dengan mengolah nangka menjadi tepung atau pati, yang tidak hanya bermanfaat dalam industri makanan sebagai pengental atau perekat, tetapi juga memiliki potensi besar dalam produk-produk farmasi dan bahan biodegradable.

Namun, pati alami dari nangka, seperti pati dari banyak jenis tanaman lainnya, memiliki keterbatasan dalam hal sifat fungsionalnya. Pati ini tidak dapat bertahan dengan baik pada suhu tinggi atau dalam kondisi asam atau basa yang ekstrem, yang sangat dibutuhkan dalam banyak aplikasi industri. “Pati nangka juga kurang mampu memenuhi kebutuhan industri yang membutuhkan ketahanan terhadap perubahan suhu dan kelembaban yang ekstrem. Oleh karena itu, penelitian tentang modifikasi pati nangka pun dilakukan untuk meningkatkan sifat-sifat fungsionalnya, agar lebih efektif dalam berbagai aplikasi industri,” kata Cut Fatimah Zuhra. 

Mereka mengungkapkan pati nangka dimodifikasi menggunakan dua metode utama, yaitu oksidasi dan pengikatan silang (cross-linking). Proses modifikasi ini berhasil menghasilkan pati dengan karakteristik yang jauh lebih baik dibandingkan dengan pati asli, dengan peningkatan dalam hal stabilitas termal, ketahanan terhadap suhu tinggi, dan kekuatan pengentalan yang lebih baik. Proses pertama yang dilakukan adalah oksidasi, menggunakan natrium periodat (NaIO₄), sebuah bahan kimia yang berfungsi mengubah pati menjadi pati dialdehida. Dalam proses ini, natrium periodat akan menyerang ikatan kimia pada molekul pati, menyebabkan perubahan struktural yang menghasilkan kelompok aldehida. Pati yang sudah teroksidasi ini kemudian diproses lebih lanjut dengan agen pengikat silang seperti trisodium trimetafosfat atau asam sitrat.

Setelah dimodifikasi dengan metode tersebut, para peneliti tersebut mendapati pati nangka kini memiliki sifat yang jauh lebih unggul daripada pati nangka asli. Oksidasi yang terjadi pada pati nangka mengubah struktur molekulnya, menghasilkan kelompok aldehida yang berguna untuk aplikasi industri. Selain itu, pengikatan silang membuat pati menjadi lebih stabil, meningkatkan ketahanannya terhadap suhu tinggi, serta meningkatkan kemampuannya untuk larut dalam air panas. Proses modifikasi ini tidak hanya meningkatkan kualitas pati, tetapi juga membuatnya lebih efisien dalam proses pengolahan makanan, yang seringkali memerlukan bahan baku yang tahan terhadap suhu dan kelembaban tinggi.

Setelah pati dimodifikasi, para peneliti melakukan berbagai analisis untuk memastikan apakah proses modifikasi berhasil dan apa saja perubahan yang terjadi pada sifat fisik dan kimia pati tersebut. “Salah satu analisis yang dilakukan adalah FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), yang menunjukkan bahwa pati yang dimodifikasi melalui oksidasi dan pengikatan silang ini memiliki kelompok fungsional baru, seperti kelompok aldehida yang terbentuk akibat oksidasi. Perubahan ini membuktikan bahwa pati telah dimodifikasi dengan cara yang signifikan, yang meningkatkan kualitas pati tersebut,” papar Cut Fatimah Zuhra. 

Selain itu, analisis SEM (Scanning Electron Microscope) dilakukan untuk mempelajari morfologi pati. Hasilnya menunjukkan bahwa pati asli nangka memiliki bentuk granula yang halus dan globular, sementara setelah dimodifikasi, bentuk granula pati menjadi lebih tidak teratur dan permukaannya menjadi lebih kasar serta berpori. Perubahan ini menunjukkan bahwa pati yang telah dimodifikasi lebih mampu menyerap air, yang tentu saja meningkatkan kapasitasnya dalam berbagai aplikasi industri.

Tidak hanya itu, proses modifikasi juga berdampak pada sifat termalnya. Hasil analisis DSC (Differential Scanning Calorimetry) menunjukkan bahwa pati modifikasi memiliki titik leleh yang lebih rendah dibandingkan pati asli. Hal ini sangat menguntungkan karena dapat menghemat energi dalam proses pengolahan makanan, terutama dalam produk-produk yang membutuhkan pemanasan tinggi. Selain itu, modifikasi pati nangka juga meningkatkan kestabilannya dalam suhu tinggi, yang membuatnya lebih cocok digunakan dalam pembuatan produk makanan yang harus bertahan dalam kondisi ekstrem, seperti saus, sup, dan produk-produk lainnya yang memerlukan pengental atau bahan pengikat.

“Keuntungan utama dari modifikasi pati nangka ini adalah kemampuannya untuk lebih stabil dalam berbagai kondisi pengolahan. Pati yang telah dimodifikasi dengan trisodium trimetafosfat atau asam sitrat memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap suhu tinggi dan kelembaban. Dengan sifat ini, pati nangka yang telah dimodifikasi dapat digunakan untuk berbagai aplikasi industri makanan, seperti dalam pembuatan saus, sup, dan produk-produk lainnya yang memerlukan pengental atau bahan pengikat,” jelas Cut Fatimah Zuhra.  

Selain itu, sifat baru dari pati yang dimodifikasi ini juga membuka peluang besar di bidang farmasi. Pati modifikasi dapat digunakan sebagai bahan pengikat dalam pembuatan tablet, serta bahan pelapis untuk produk-produk farmasi yang membutuhkan bahan ramah lingkungan. Begitu juga dengan sektor kosmetik, di mana pati nangka yang dimodifikasi dapat digunakan sebagai bahan dasar dalam produk-produk kecantikan yang lebih alami dan aman.

Modifikasi pati nangka ini juga membuka peluang besar dalam menciptakan produk yang lebih ramah lingkungan. Dengan semakin berkembangnya kesadaran tentang pentingnya keberlanjutan dalam industri, penggunaan bahan-bahan alami yang dapat diperbaharui seperti pati nangka menawarkan solusi yang ramah lingkungan. Proses modifikasi pati nangka ini tidak hanya meningkatkan kualitas produk, tetapi juga membantu mengurangi limbah pertanian dengan memanfaatkan hasil tanaman yang sebelumnya terbuang. Dengan demikian, pati nangka dapat menjadi alternatif yang lebih berkelanjutan dibandingkan dengan pati dari tanaman lain yang membutuhkan lebih banyak sumber daya untuk diproduksi. Selain itu, proses modifikasi yang dilakukan juga memungkinkan penggunaan pati nangka untuk menghasilkan bahan-bahan biodegradable yang dapat menggantikan produk plastik dan bahan kimia berbahaya lainnya. Ini adalah langkah besar menuju industri yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan, yang sejalan dengan tren global menuju penggunaan bahan alami dan pengurangan ketergantungan pada bahan sintetis.