Production and Characterization of Porous Starch from Foxtail Millet (Setaria italica L.) Using Alpha-Amylase, Glucoamylase, and Mixed Enzymes

Rifqah Amaliah Syam, Dr.rer.nat. Lucia Dhiantika Witasari, S. Farm., Apt., M. Biotech.; Prof. Dr. Ir. Djagal Wiseso Marseno, M.Agr.; Prof. Dr. Beom Soo Kim

2026 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Pati berpori merupakan pati yang terdiri dari banyak pori yang tersebar pada permukaan granula sehingga menyebabkan luas permukaan spesifik lebih besar dan meningkatkan kapasitas adsorpsi pati, terbentuknya sifat ini menyebabkan pati berpori banyak diaplikasikan sebagai adsorben dan enkapsulan. Bahan baku pembuatan pati berpori dapat berasal dari tanaman jewawut (Setaria italica L.) karena memiliki kandungan pati yang cukup tinggi yaitu 60,2%. Produksi pati berpori dari jewawut dapat dilakukan secara enzimatis menggunakan enzim ?-amilase, glukoamilase, maupun kombinasinya. Penggunaan konsentrasi enzim berpengaruh signifikan terhadap karakteristik pati berpori yang dihasilkan. Penelitian ini diawali dengan ekstraksi pati dari biji jewawut dan dilanjutkan dengan pembuatan pati berpori menggunakan enzim ?-amilase (50,100, 150 U/g), glukoamilase (25, 50, 75 U/g), dan mixed enzymes (50:25, 100:50, 150:75 U/g). Hidrolisis menggunakan MIX-100:50 menghasilkan diameter pori terbesar (3,41 ?m), sedangkan ?-amilase dan glukoamilase menghasilkan diameter pori yang lebih kecil, masing-masing sebesar 1,68 ?m dan 1,82 ?m. Peningkatan konsentrasi ?-amilase menunjukkan tren fluktuasi pada diameter pori, solubilitas, dan OAC, sementara tren penurunan diamati untuk WAC dan MBAC. Sebaliknya, peningkatan konsentrasi glukoamilase menunjukkan tren fluktuasi pada diameter pori dan solubilitas, tren penurunan pada OAC dan WAC, dan tren peningkatan pada MBAC. Sementara itu, konsentrasi enzim campuran yang lebih tinggi menghasilkan diameter pori yang berfluktuasi, tidak ada tren yang jelas pada solubilitas, dan tren penurunan pada OAC, WAC, dan MBAC. Solubilitas tertinggi (76,13%) dan MBAC (80,45%) diperoleh pada MIX-50:25, OAC tertinggi (172,98%) pada AM-100, dan WAC tertinggi (97,74%) dihasilkan oleh GAM-25.

Porous starch refers to starch that contains numerous pores distributed across the surface of its granules, resulting in a larger specific surface area and enhanced adsorption capacity. This property makes porous starch widely used as an adsorbent and encapsulant. The raw material for producing porous starch can be sourced from foxtail millet (Setaria italica L.), which has a high starch content of 60.2%. The production of porous starch from foxtail millet can be carried out enzymatically using ?-amylase, glucoamylase, or mixed enzyme. In enzymatic production, the enzyme concentration used significantly influences the characteristics of the resulting porous starch. The study began with the extraction of starch from foxtail millet seeds, followed by the production of porous starch using ?-amylase (50, 100, 150 U/g), glucoamylase (25, 50, 75 U/g), and mixed enzymes (50:25, 100:50, 150:75 U/g). Hydrolysis using MIX-100:50 produced the largest pore diameter (3.41 ?m), whereas ?-amylase and glucoamylase resulted in smaller pore diameters of 1.68 ?m and 1.82 ?m, respectively. Increasing the concentration of ?-amylase exhibited a fluctuating trend in pore diameter, solubility, and OAC, while a decreasing trend was observed for WAC and MBAC. In contrast, increasing glucoamylase concentration showed fluctuating trends in pore diameter and solubility, decreasing trends in OAC and WAC, and an increasing trend in MBAC. Meanwhile, higher concentrations of mixed enzymes resulted in fluctuating pore diameter, no distinct trend in solubility, and decreasing trends in OAC, WAC, and MBAC. The highest solubility (76.13%) and MBAC (80.45%) were obtained for MIX-50:25, the highest OAC (172.98%) was observed for AM-100, and the highest WAC (97.74%) was achieved for GAM-25.

Kata Kunci : porous starch, Setaria italica L., ?-amylase, glucoamylase