Selai, Pektin, dan Pembuatannya

Aplikasi karbohidrat dalam proses pengolahan pangan salah satunya adalah penggunaan pektin yang merupakan polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur.

Bahan pangan yang dibahas dalam penggunaan pektinnya pada tulisan ini adalah selai.

Di Amerika Serikat selai didefinisikan sebagai suatu bahan pangan setengah padat yang dibuat tidak kurang dari 45 bagian berat zat penyusun sari buah dengan 55 bagian berat gula. Campuran ini dikentalkan sampai mencapai kadar zat padat terlarut tidak kurang dari 65 persen. Zat warna dan cita rasa dapat ditambahkan. Pektin dan asam dapat ditambahkan untuk melengkapi kekurangan yang ada di dalam buah itu sendiri.

Nama buah dan bahan yang ditambahkan dalam pembuatan selai harus disebutkan (label) dalam ukuran berat, untuk dijual di Amerika Serikat.

Ada empat substansi yang penting untuk memproduksi suatu gel buah. Komponen-komponen ini ialah pektin, asam, gula, dan air.

Buah-buahan dan sari buah memperoleh karaktertistik pembentuk selai dari suatu zat yang disebut pektin. Pektin pertama kali ditemukan di Perancis oleh Braconnot pada sekitar tahun1825. Selai terbentuk bila tercapai kadar yang sesuai antara pektin, gula dan asam dalam air.

Oleh karena pektin penting untuk pembentukan gel buah-buahan, maka kandungan pektin dalam buah perlu mendapat perhatian. Jaringan tanaman mengandung pektin yang larut dalam air, asam pektinat yang tidak larut, protopektin, dan senyawa yang mengandung substansi pektin dan selulosa.

Protopektin.-Lamela tengah sel-sel tanaman terdiri dari protopektin berikatan dengan konstituen-konstituen lain, yang bila didihkan dalam larutan asam (buah-buahan) seperti halnya dalam pembuatan selai, akan dihidrolisis menjadi pektin yang larut. Protopektin merupakan precursor pektin yang tidak larut. Perubahannya dapat dilakukan baik dengan hidrolisis enzimatis maupun dengan asam. Protopektin terdapat melimpah dalam buah-buahan, daun-daunan, umbi-umbi yang berdaging.

Bila substansi pektin berada dalam bentuk yang tidak larut dalam air, tidak terhidrolisis, seperti halnya dalam jaringan tanaman, substansi tersebut disebut protopektin. Bila substansi tersebut menjadi larut dinamakan pektin.

Selama pemasakan buah, protopektin diubah menjadi pektin secara enzimatis. Selama proses lewat masak, pektin dapat terurai membentuk metil alkohol dan asam pektat yang tidak larut. Oleh karena protopektin merupakan agensia pengikat antara sel-sel yang tumbuh, maka perubahan menjadi pektin menghasilkan suatu pelunakan dari buah yang hijau ketika masak, yang berhubungan erat dengan perubahan dari protopektin menjadi pektin. Dengan gula dan asam, protopektin tidak mampu membentuk gel.

Pektin.-Pektin adalah golongan substansi yang terdapat dalam sari buah, yang membentuk larutan koloidal dalam air dan berasal dari perubahan protopektin selama proses pemasakan buah. Dalam kondisi yang cocok, pektin dapat membentuk suatu gel.

Kertesz mendefinisikan istilah umum pektin sebagai asam pektinat yang larut dalam air dari aneka metil ester dengan derajat netralisasi yang berbeda-beda, yang mampu untuk membentuk gel dengan gula dan asam dalam kondisi yang cocok. Asam-asam poligalakturonat yang terdiri dari unit-unit asam-asam anhidrogalakturonat merupakan kerangka dasar dari semua pektin. Hidrolisis pektin dari buah apel dan alkali akan menghasilkan asam galakturonat dan metil alcohol.

Komponen pektin bervariasi tergantung dari sumbernya. Pektin dari umbi bit mengandung gugus asetil. Pektin buah-buahan mengandung metoksil yang bervariasi.

Pektin adalah suatu koloid yang reversible. Pektin dapat larut dalam air, diendapkan, dipisahkan dan dikeringkan, dan dilarutkan kembali tanpa kehilangan kapasitas pembentukan gelnya. Pektin diendapkan oleh alcohol, dan ini digunakan tidak hanya dalam identifikasi tetapi juga dalam pembuatan pektin komersial. Sekarang telah ditemukan pektin dengan kandungan metoksil yang rendah yang memiliki kemampuan untuk membentuk gel dengan kadar gula yang rendah atau bahkan dalam kondisi yang khusus tanpa gula.

Asam pektat.-Hidrolisis pektin akan menghasilkan asam pektat. Dalam transformasi tersebut ada beberapa hasil, antara lain asam pektinat Unit-unit pektin dilaporkan sebagai asam pektat dengan gugus karbonil yang diesterifikasi oleh metil alcohol.

Pembentukan gel.-Penjelasan dari mekanisme pembentukan gel dari pektin-gula-asam-air secara garis besar adalah sebagai berikut.

Dalam suatu substrat buah-buahan asam, pektin adalah koloid yang bermuatan negatif. Penambahan gula akan mempengaruhi keseimbangan pektin-air yang ada dan meniadakan kemantapan pektin. Pektin akan menggumpal dan membentuk suatu serabut halus. Struktur ini mampu menahan cairan. Kontinuitas dan kepadatan serabut-serabut yang terbentuk ditentukan oleh banyaknya kadar pektin. Makin tinggi kadar pektin, makin padat struktur serabut-serabut tersebut. Ketegaran dari jaringan serabut dipengaruhi oleh kadar gula dan asiditas. Makin tinggi kadar gula, makin berkurang air yang ditahan oleh struktur. Kepadatan dari serabut-serabut dalam struktur dikendalikan oleh asiditas substrat. Kondisi yang sangat asam menghasilkan suatu struktur gel yang padat atau bahkan merusakkan struktur karena hidrolisis pektin. Asiditas yang rendah menghasilkan serabut-serabut yang lemah, tidak mampu menahan cairan dan gel mudah hancur dengan tiba-tiba.

Pembentukan gel terjadi hanya dalam satu rentang pH yang sempit. Kondisi pH yang optimum untuk pembentukan gel berada dekat dengan pH 3,2. Di bawah harga ini didapatkan kekuatan gel menurun dengan pelan-pelan; di atas harga pH 3,5 tidak ada kesempatan pembentukan gel pada rentang kadar bahan padat terlarut yang normal. Rentang kadar bahan padat yang optimum diperoleh sedikit di atas 65 persen. Dimungkinkan pembentukan gel pada kadar bahan padat 60 persen  dengan menaikkan kadar pektin dan asam. Bila kadar bahan padat terlalu tinggi akan menghasilkan gel dengan sifat yang lekat.

Jumlah pektin yang diperlukan untuk pembuatan gel tergantung pada kualitas pektin. Biasanya kadar pektin kurang dari satu persen cukup untuk pembentukan struktur yang memuaskan.

Di samping selai dibuat dari sistem gula-asam-pektin, dimungkinkan juga untuk membentuk gel dari asam pektinat dengan perlakuan ion-ion logam, untuk itu diperlukan kadar zat padat terlarut lebih rendah. Selai ini diperuntukkan bagi yang melakukan diet.

Sinerisis adalah suatu istilah yang digunakan untuk menjelaskan selai yang memiliki cairan bebas, ialah cairan yang dibebaskan dari gel. Selai ini biasanya disebut dengan selai “menangis”.

Gula Invert

Selama pendidihan larutan sakarosa dengan adanya asam akan terjadi proses hidrolisis menghasilkan gula reduksi (dekstrosa dan levulosa). Sakarosa diubah menjadi gula reduksi dan hasilnya dikenal sebagai gula invert. Kecepatan inverse dipengaruhi oleh suhu, waktu pemanasan, dan harga pH dari larutan.

Gula invert sangat berguna dalam pembuatan selai, karena kristalisasi sakarosa dalam substrat yang sangat kental dapat dihambat atau dicegah. Diperlukan suatu keseimbangan antara kadar sakarosa dan gula invert dalam selai. Inversi sakarosa yang rendah dapat menghasilkan kristalisasi; inversi yang tinggi akan menghasilkan granulasi dekstrosa dalam gel. Jumlah gula invert yang ada harus lebih rendah dari jumlah sakarosa. Tampaknya, rasio 40-60 adalah yang diinginkan.

Oleh karena itu asiditas buah-buahan bervariasi dan kondisi pendidihan juga bervariasi maka pengaturan rasio gula invert-sakarosa yang dikehendaki cukup sulit. Pengendalian asiditas, pH dan persyaratan pendidihan harus dilakukan. Kesulitan pengendalian rasio gula invert-sakarosa ditemui pada buah-buahan yang memiliki kadar asam atau pektin rendah dimana diperlukan pendidihan yang lebih lama.

Dengan pengentalan hampa terjadi sedikit inversi sakarosa. Dalam hal ini sebagian sakarosa akan diubah menjadi gula prainvert. Pada umumnya gula invert yang tersedia di pasaran dibuat dari hidrolisis asam, walaupun hidrolisis dapat dilakukan dengan enzim invertase.

Pembuatan Selai

Buah-buahan yang ideal untuk pembuatan selai harus mengandung pektin dan asam yang cukup untuk menghasilkan selai yang baik. Buah-buahan tersebut meliputi apel liar, varietas apel masam yang tidak kelewat tua, berry masam, jeruk, anggur, cerri masam, dan kranberri. Cerri manis, quince, dan semangka banyak mengandung pektin tetapi rendah kadar asamnya. Strwaberri dan apricot mengandung asam yang cukup tetapi kandungan pektin rendah. Pada umumnya peach, fig, dan pir mengandung kadar pektin dan asam rendah, Karena pektin tersedia di pasaran dan asam yang dapat dimakan juga banyak, dimungkinkan untuk melengkapi kekurangan-kekurangan kadar pektin dan asam buah-buahan dalam pembuatan selai.

Proses pembuatan selai melibatkan pendidihan buah untuh mengekstraksi pektin (mengubah protopektin), untuk memperoleh hasil sari buah yang maksimum dan mengekstraksi substansi cita rasa yang karakteristik dari buah-buahan. Air dapat ditambahkan pada buah selama ekstraksi. Jumlah air yang ditambahkan tergantung pada kandungan air buah. Air yang berlebihan harus diuapkan selama pengentalan, oleh karena itu, air yang ditambahkan harus sedikit dan diimbangi dengan sari buah yang baik untuk mencegah kegosongan dan ekstraksi pektin. Enzim penghidrolisis pektin rusak selama pendidihan ini.

Bubur buah yang telah dididihkan selanjutnya diperas dengan cara penyaringan atau penekanan untuk memperoleh sari buahnya. Ampas perasan yang tinggal dapat diekstraksi kembali dengan air, dan dididihkan kembali untuk memperoleh hasil pektin yang optimal. Sari buah yang diperas mengandung bahan padat yang tersuspensi, dan biasanya bahan ini dihilangkan dengan penyaringan.

Asiditas, harga pH, kandungan pektin dan bahan padat terlarut sari buah perlu dianalisis. Kekurangan pektin dapat ditambah dengan bubur pektin. Umumnya bubur pektin dicampur sepuluh kali volume gula kering, dicampur dengan baik dan ditambahkan ke dalam sari buah, Hal ini dimaksudkan untuk menjamin keseragaman distribusi dan pengendalian penggumpalan.

Gula ditambahkan ke dalam sari buah baik dalam bentuk padat atau dalam bentuk padat atau dalam bentuk sirup. Sari buah diaduk dan dipanaskan selama tahap penambahan gula.

Pendidihan merupakan tahap yang penting dalam pembuatan selai. Sari buah harus dikentalkan dengan cepat sampai pada titik kritis bagi pembentukan gel dari sistem pektin-gula-asam. Pendidihan yang terlalu lama tidak hanya menyebabkan hidrolisis pektin dan penguapan asam, tetapi juga menyebabkan kehilangan cita rasa dan warna. Pengentalan hampa dapat memperbaiki produk selai dibandingkan dengan produk yang dikentalkan pada tekanan atmosfer.

Saat penguapan dihentikan ditentukan oleh tinggi kadar bahan pada terlarut dalam substrat. Cara identifikasi yang biasa digunakan adalah dengan alat refraktometer. Kadar bahan padat terlarut dapat ditentukan dengan menggunakan tabel hubungan antara indeks refraksi dengan kandungan zat padat terlarut dalam larutan gula. Pada tekanan standar, suhu akhir pendidihan berkisat antara 220ᵒ sampai 221ᵒ F di dalam pan pemasak yang terbuka. Dengan unit pengentalan hampa, kandungan bahan padat terlarut harus ditentukan dengan indeks refraksi atau hydrometer.

Proses pemasakan selai secara kontinu sudah dikembangkan. Apabila asam harus ditambahkan untuk melengkapi kekurangan dalam komposisi buah, maka penambahan asam yang terbaik dilakukan pada akhir siklus penguapan. Penambahan asam pada akhir pengentalan memungkinkan pengisian selai ke dalan kemasan berhasil baik, sebab pembentukan gel belum terjadi. Penjedalan selai dapat sebagian dikendalikan dengan penambahan garam penyangga, seperti misalnya natrium sitrat dan fosfat tertentu. Adanya garam-garam ini cenderung untuk menunda terjadinya pembentukan gel. Dalam pembuatan jam dan awetan, untuk menjamim potongan buah-buahan terperangkap dalam struktur gel diperlukan penambahan pektin dalam suspensi untuk mempercepat pembentukan gel.

Pengisian produk selai dan awetan buah-buahan dalam keadaan panas (suhu mendekati  190ᵒF) ke dalam kemasan kemudian ditutup menghemat perlakuan sterilisasi.

Biasanya ke dalam satu pint (0,528 liter) ekstrak sari buah ditambahkan gula satu pond, dan dipanaskan sampai suhu 220ᵒ sampai 221ᵒF. Pada tekanan yang mendekati standar selai akan terbentuk.

Sari buah rhubarb, wortel, dan tomat dapat diawetkan dalam bentuk produk-produk selai, sedang sayuran jarang diawetkan dengan cara ini.

Daftar Pustaka

W.Desrosier. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. UI-Press: Jakarta.
Winarno, FG. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.