SIFAT FISIKOKIMIA DAN FUNGSIONAL NANOPARTIKEL PATI BIJI NANGKA (Artocarpus heterophyllus) YANG DIPROSES DENGAN METODE NANOPRESIPITASI BERBANTU ULTRASONIKASI

Baiti Salsabila Amira, Prof. Dr. Yudi Pranoto, S.T.P.,M.P ; Dr. Arima Diah Setiowati,S.T.P.,M.Sc

2025 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Pati biji nangka (JSS) merupakan sumber daya melimpah yang belum termanfaatkan secara optimal namun memiliki potensi tinggi untuk aplikasi pangan. Namun, ukuran partikel besar, kelarutan rendah, struktur kristalin, dan sifat emulsifikasi yang buruk membatasi fungsionalitas tekno-kimianya. Penelitian ini bertujuan mengembangkan nanopartikel pati biji nangka (JSS-SNP) menggunakan metode nanopresipitasi berbantu ultrasonikasi serta mengevaluasi pengaruh konsentrasi pati dan waktu ultrasonikasi terhadap sifat fisiko-kimia dan fungsionalnya. Hasil menunjukkan bahwa JSS-SNP memiliki peningkatan sifat fisiko-kimia dan fungsional dibandingkan JSS. Nanopresipitasi berbantu ultrasonikasi menghasilkan partikel lebih kecil (219–239 nm) dengan homogenitas lebih baik (0,20–0,21). Analisis morfologi menunjukkan fragmentasi granula menjadi partikel lebih kecil dengan permukaan kasar. Struktur kristalin tetap bertipe A, meskipun kristalinitas relatif menurun. Analisis FT-IR pada JSS-SNP menunjukkan penurunan intensitas regangan hidroksil (3400–3500 cm-1) dibandingkan JSS, mengindikasikan modifikasi struktural minor. Konsentrasi pati berpengaruh signifikan terhadap potensial zeta, viskositas trough, viskositas akhir, setback, kapasitas penyerapan air (WAC), kapasitas penyerapan minyak (OAC), kelarutan, daya pengembangan, dan indeks aktivitas emulsifikasi (EAI). Sementara itu, waktu ultrasonikasi memengaruhi ukuran partikel rata-rata, zeta potensial, viskositas puncak, viskositas trough, viskositas akhir, setback, WAC, kelarutan, daya pengembangan, dan EAI. Peningkatan konsentrasi pati dan waktu ultrasonikasi meningkatkan WAC (0,76–1,18 g/g), OAC (0,90–1,65 g/g), daya pengembangan (30°C: 1,83–2,11 g/g; 90°C: 13,22–15,84 g/g), kelarutan (30°C:1,55–2,68%; 90°C: 10,83–13,44%), dan EAI (174,65–245,62 m²/g). Namun, kedua faktor tidak memengaruhi sifat termal JSS-SNP. 

Jackfruit seed starch (JSS) is an abundant yet underutilized resource with high potential for food applications. However, its large particle size, low solubility,  crystalline structure, and poor emulsifying properties limit its techno-functionality. This study aimed to develop jackfruit seed starch nanoparticles (JSS-SNP) using ultrasonication-assisted nanoprecipitation and evaluated the effects of starch concentration and ultrasonication time on their physicochemical and functional properties. The results showed that JSS-SNP exhibited improved physicochemical and functional properties compared to JSS. Ultrasonication-assisted nanoprecipitation resulted in smaller particles (219-239 nm) with better particle homogeneity (0.20 – 0.21). Morphological analysis showed fragmentation of the granules into smaller particles with rough surfaces. The crystalline structure remained A-type, though relative crystallinity decreased. FT-IR analysis of JSS SNP revealed slight reduction in hydroxyl stretching intensity (3400-3500 cm-1) compared to JSS, indicating minor structural modifications. Starch concentration significantly influenced zeta potential, trough viscosity, final viscosity, setback, water absorption capacity (WAC), oil absorption capacity (OAC), solubility, swelling power and emulsifying activity index (EAI). Ultrasonication time affected average particle size, zeta potential, peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, setback, WAC, solubility, swelling power, and EAI. Higher starch concentration and longer ultrasonication times improved WAC (0.76 – 1.18 g/g), OAC (0.90 – 1.65 g/g), swelling power (30°C: 1.83 – 2.11 g/g; 90°C: 13.22 – 15.84 g/g), solubility (30°C: 1.55 – 2.68%; 90°C: 10.83 – 13.44 %), and EAI (174.65 – 245.62 m2/g). However, both factors did not affected thermal properties of JSS-SNP.  

Kata Kunci : ultrasonikasi, nanopresipitasi, nanopartikel, pati biji nangka