BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Karbohidrat Susunan kimia karbohidrat terdiri dari atom karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Tanaman merupakan sumber karbohidrat yang utama, melalui proses fotosintesis senyawa air dari tanah dan karbon dioksida dari udara bereaksi dengan sinar matahari dan pigmen klorofil menghasilkan glukosa dan oksigen. Energi yang terbentuk disimpan dalam daun, batang, akar, biji, maupun buah yang akan dilepaskan melalui proses oksidasi makanan dalam tubuh (Departemen Gizi dan Kesehatan Masyarakat, 2007). Karbohidrat diklasifikasikan sebagai monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida (gula sederhana) tidak dapat dihidrolisa untuk menjadi bentuk yang lebih sederhana. Disakarida dapat dihidrolisa dan memberikan dua molekul monosakarida. Oligosakarida menghasilkan 3 sampai 10 unit monosakarida. Polisakarida menghasilkan lebih dari 10 sampai 10.000 unit lebih (Piliang dan Djojosoebagio, 1996).
2.2 Polisakarida Beberapa polisakarida utama, pati, dekstrin, selulosa dan glikogen adalah merupakan kumpulan unit-unit glukosa. Daya kelarutan polisakarida lebih rendah daripada monosakarida, tapi lebih stabil dari monosakarida. Pati dan glikogen dapat dicerna sempurna, tetapi beberapa polisakarida lain tidak dapat dicerna dengan sempurna (Piliang dan Djojosoebagio, 1996). Klasifikasi polisakarida berdasarkan jenis monosakarida pembentuknya : a. Homopolisakarida yaitu golongan polisakarida yang apabila dihidrolisa hanya menghasilkan satu macam monosakarida saja.
Universitas Sumatera Utara
b. Heteropolisakarida yaitu golongan polisakarida yang apabila dihidrolisa menghasilkan lebih dari satu macam jenis monosakarida atau turunannya. (Iswari S, Retno, 2006) 2.3 Serat Pangan Serat pangan merupakan salah satu komponen penting makanan yang sebaiknya ada dalam susunan diet sehari-hari. Serat telah diketahui mempunyai banyak manfaat bagi tubuh terutama dalam mencegah berbagai penyakit, meskipun komponen ini belum dimasukkan sebagai zat gizi (Piliang dan Djojosoebagio, 1996). Serat pangan dapat didefinisikan sebagai seluruh komponen makanan yang tidak rusak oleh enzim pencernaan manusia (Pomeranz and Meloan, 1987). Defenisi terbaru serat makanan yang disampaikan oleh the American Assosiation of Ceral Chemist adalah merupakan bagian yang dapat dimakan dari tanaman atau kabohidrat analog yang resisten terhadap pencernaan dan absorpsi pada husus halus dengan fermentasi lengkap atau partial pada usus besar (Joseph, 2002). Saat ini di masyarakat terutama yang di perkotaan terjadi pergeseran pola konsumsi pangan, yaitu cenderung memakan makanan jadi dan siap saji, disamping miskin serat, umumnya mempunyai kandungaan lemak dan protein tinggi (Sulistijani, 2001). Kurangnya asupan serat dalam waktu lama menyebabkan resiko terserang penyakit degeneratif seperti kanker kolon, diabetes melitus dan jantung koroner. Kanker kolon yang selama ini menjadi masalah kesehatan di negara Barat ternyata termasuk kasus kanker yang terbanyak juga di Indonesia. Risiko kanker ini dapat diturunkan dengan meningkatkan asupan serat, terutama serat tak larut (Suyono, 2001).
Universitas Sumatera Utara
Hasil penelitian menunjukan bahwa serat yang larut dapat menurunkan kadar kolestrol darah, sedangkan serat yang tidak larut hanya sedikit berpengaruh. Hal ini diduga karena serat yang larut mengikat asam dan garam empedu sehingga reabsorpsinya dapat dicegah. Dengan demikian, garam empedu dibuang dari sirkulasi usus-hati (entero-hepatic circulation) dan hanya sedikit yang tersedia untuk absorpsi lipida di usus. Produk fermentasi serat pangan oleh mikroflora di dalam kolon (Bifidobacteria), yang juga disebut probiotik, mungkin juga berpengaruh terhadap metabolisme lipida (Silalahi, 2006). 2.4 Komponen Serat Pangan Komponen serat pangan dapat diklasifikasikan berdasarkan struktur molekul dan kelarutannya. Serat makanan berdasarkan kelarutan terdiri atas serat larut dan serat tidak larut, tergantung kelarutan komponen serat tersebut di dalam air atau larutan bufer. Contoh serat tak larut, yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin, serat larut, yaitu pektin, gum, musilase, glukan dan alga (Almatsier, 2001). 2.5 Serat Dalam Makanan Serat dalam makanan (dietary fibre) bukanlah suatu kelompok bahan pangan yang memiliki sifat kimia yang mirip. Meskipun umumnya tergolong karbohidrat yang komplek, namun berdasarkan sifat kimiawi sebenarnya mereka sangat heterogen. Ada yang berasal dari polisakarida penyusun dinding sel tumbuhan (struktural), yaitu selulosa, hemiselulosa dan pektin. Adapula yang termasuk polisakarida nonstruktural, yaitu getah (secreted & reserve gums). Kelompok lain adalah polisakarida asal rumput laut (agar, carrageenans & alginates). Salah satu definisi yang paling banyak disepakati adalah “semua oligosakarida, polisakarida dan derivatnya yang tak dapat diubah menjadi komponen terserap oleh ensim pencernaan di saluran pencernaan bagian atas (usus halus) manusia”.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan sifat fisik-kimia dan manfaat nutrisinya, serat dalam makanan dapat dikelompokan menjadi dua jenis, yaitu: larut (soluble) dan tak larut (insoluble) dalam air. Serat yang soluble cenderung bercampur dengan air dengan membentuk jarigan gel (seperti agar-agar) atau jariangan yang pekat. Sedangkan serat insoluble umumnya bersifat higroskopis: mampu menahan air 20 kali dari beratnya. Serat yang berasal dari biji-bijian (cereals) umumnya bersifat insoluble, sedangkan serat dari sayur, buah dan kacang-kacangan cenderung bersifat soluble. Manfaat nutrisi merupakan salah satu manfaat serat dalam produk pangan, selain sifat fisik-kimia yang khas sehingga secara teknologi sangat sesuai bagi industri pangan untuk mengembangkan jenis dan bentuk produk pangan baru dan terbentuknya peluang pemanfaatan produk maupun limbah pertanian berserat sebagai bahan pangan (Widianarko, 2000). Limbah pertanian yang mengandung serat masih belum dimanfaatkan sebagai bahan serat pangan diantaranya limbah yang dihasilkan dari usaha tani jagung yaitu tongkol jagung. Pemanfaatan tongkol jagung masih sangat terbatas. Kebanyakan limbah tongkol jagung hanya digunakan untuk bahan tambahan makanan ternak, dan sebagai pengganti kayu bakar. Limbah jagung meliputi jerami dan tongkol. Penggunaan jerami jagung semakin populer untuk makanan ternak, sedangkan untuk tongkol jagung belum ada pemanfaatan yang bernilai ekonomi. Limbah jagung sebagian besar adalah bahan berlignoselulosa yang memiliki potensi untuk pengembangan produk masa depan. Seringkali limbah yang tidak tertangani akan menimbulkan pencemaran lingkungan. Pada dasarnya limbah tidak memiliki nilai ekonomi, bahkan mungkin bernilai negatif karena memerlukan biaya penanganan. Limbah lignoselulosa sebagai bahan organik memiliki potensi besar sebagai bahan baku industri pangan, minuman, pakan, kertas, tekstil, dan kompos. Di samping itu, fraksinasi limbah ini menjadi komponen penyusun yang akan meningkatkan daya gunanya dalam berbagai
Universitas Sumatera Utara
industri. Lignoselulosa terdiri atas tiga komponen fraksi serat, yaitu selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Komponen tongkol jagung terdiri dari Air 7,68 %, Serat kasar 38,99%, Selulosa 19,49%, Hemiselulosa 12,4%, Lignin 9,1% (Richana dkk. 2004).
2.6 Analisis Serat Pangan Ada beberapa metode analisis serat makanan, yaitu metode analisis serat kasar (crude fiber). Metode deterjen, metode enzimatis (Joseph, 2002) dan metode Englyst (Ferguson dan Philip, 1999). 2.6.1. Metode Analisis Serat Kasar (Crude Fiber) Serat kasar dari lignin dan selulosa, merupakan bahan yang tertinggal setelah bahan makanan mengalami proses pemanasan dengan asam dan basa kuat selama 30 menit berturutturut dalam prosedur yang dilakukan dalam prosedur yang dilakukan dilaboratorium (Piliang dan Djojosoebagio, 1996). 2.6.2. Metode Deterjen Metode deterjen ini terdiri atas 2 yaitu Acid Detergent Fiber (ADF) dan Neutral Detergent Fiber (NDF). Kedua metode ini hanya dapat menentukan kadar total serat yang tak larut dalam larutan deterjen digunakan (Meloan and Pomeranz, 1987). a. Acid Detergent Fiber (ADF) ADF hanya dapat untuk menurunkan kadar total selulosa dan lignin. Metode ini digunakan pada AOAC (Association of Offical Analytical chemist). Prosedurnya sama dengan NDF, namun larutan yang digunakan adalah CTAB (Cetyl Trimethyl Amonium Bromida) dan H2SO4
0,5 M (Meloan and Pomeranz, 1987).
Universitas Sumatera Utara
b. Neutral Detergent Fiber (NDF) Dengan metode NDF dapat ditentukan kadar total dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Selisih jumlah serat dari analisis NDF dan ADF dianggap jumlah kandungan hemiselulosa, meski sebenarnya terdapat juga komponen-komponen lainnya (selain selulosa, hemiselulosa dan lignin) pada metode deterjen ini (Meloan and Pomeranz, 1987). 2.6.3 Metode Enzimatis Metode enzimatis dirancang berdasarkan kondisi fisiologi tubuh manusia. Metode yang dikembangkan adalah fraksinasi enzimatis yaitu menggunakan enzim amilase, diikuti penggunaan enzim pepsin, kemudian pankreatin. Metode ini dapat mengukur kadar serat makan total, serat larut dan tak larut secara terpisah (Joseph, 2002). Kekurangan metode ini, enzim yang digunakan mungkin mempunyai aktivitas lebih yang bisa saja merusak komponen serat. Kemudian kemungkinan protein yang tidak terdegradasi sempurna dan ikut terhitung sebagai serat (Meloan and Pomeranz, 1987). 2.6.4 Metode Englyst Pada metode Englyst, serat makanan ditentukan sebagai polisakarida non pati dengan menentukan bagian monosakarida penyusunnya. Tapi bukan hanya polisakarida
sebagai
penyusun dinding sel tumbuh-tumbuhan. Kelemahan metode ini menetapkan kadar serat dengan menggunakan kromatografi cair-gas, HPLC atau alat spektrofotometer (Ferguson dan Philip, 1999). 2.7 Penilaian Organoleptik Penilaian dengan indera atau penilaian organoleptik atau pennilaian sensorik merupakan suatu cara penilaian yang paling primitif. Penilaian sensorik pada manusia adalah mulanya sebagai kegiatan seni (art) dan tetap berkembang sebagai seni sampai memasuki dunia industri.
Universitas Sumatera Utara
Baru pada tahun 1950-an bidang seni ini mulai berkembang menjadi bidang ilmu. Penilaian dengan indera menjadi ilmu setelah prosedur penilaian dibakukan dan dihubungkan dengan penilaian secara objektitif (Soekarto, 1981). 2.7.1 Panel Untuk melaksanakan suatu penilaian organoleptik diperlukan panel. Dalam penilaian mutu atau analisa sifat-sifat sensorik suatu komoditi panel bertindak sebagai instrumen atau alat. Alat ini terdiri dari orang atau kelompok orang yang disebut panel yang bertugas menilai sifat atau mutu benda berdasarkan kesan subjektif. Orang yang menjadi anggota panel disebut panelis. Jadi, penilaian makanan secara panel berdasarkan kesan subjektif dari para panelis dengan prosedur sensorik tertentu yang harus dituruti (Soekarto, 1981). Pengunaan panel ini dapat dibedakan tergantung dari tujuan. Menurut Soekarto (1981) terdapat 6 macam panel yang biasa digunakan dalam penelitian organoleptik yaitu : a. Panel pencicip perorangan Pencicip perorangan juga disebut pencicip tradisional digunakan dalam industri-industri makanan seperti pencicip teh, kopi, anggur, es krim atau penguji bau pada industri minyak wangi (parfum). Pencicip ini mempunyai kepekaan yang sangat tinggi jauh melebihi kepekaan rata-rata manusia. b. Panel pencicip terbatas Untuk menghindari ketergantungan pada pencicip perorangan maka industri menggunakan 3-5 orang penilai yang mempunyai kepekaan tinggi yang disebut panel pencicip terbatas. Biasanya panel ini diambil dari personal laboratorium yang sudah mempunyai pengalaman luas akan komoditi tertentu. c. Panel terlatih
Universitas Sumatera Utara
Anggota panel ini lebih besar dari panel diatas yaitu 15-25 orang. Untuk menjadi panel ini perlu diseleksi dan dipilih dan terlatih. d. Panel tak terlatih Jika panel terlatih biasanya untuk menguji perbedaan (difference test), maka panel tak terlatih umumnya untuk menguji kesukaan (preference test). Anggota panel tak terlatih tidak tetap. e. Panel agak terlatih Panelis dalam katagori ini mengetahui sifat-sifat sensorik dari contoh yang karena mendapat penjelasan atau sekedar latihan. Tetapi latihan-latihan yang diterima tidak cukup intensif dan tidak teratur, karena itu belum mencapai tingkat sebagai panel terlatih. Jumlah untuk panel agak terlatih jumlahnya terletak di antara panelis terlatih dan tidak terlatih. Jumlah itu berkisar antara 15-25 orang. Makin kurang terlatih makin besar jumlah panelis yang diperlukan. f. Panel konsumen Panel ini biasanya mempunyai anggota yang besar jumlahnya, dari 30 sampai 1000 orang. Pengujiannya biasanya mengenai uji kesukaan (preference test) dan dilakukan sebelum pengujian pasar. Hasil uji kesukaan dapat digunakan untuk menentukan apakah suatu jenis makanan dapat diterima oleh masyarakat. Anggota panel konsumen dapat diambil dari sejumlah orang yang ada dipasar atau dapat pula dilakukan dengan mendatangi rumah konsumen, dalam hal kelompok pertama pengujian dapat diselenggarakan sekaligus, sedangkan dalam hal yang kedua diselenggarakan dengan mendatangi rumah-rumah. 2.7.2 Seleksi Panelis Hedonik Calon panelis dapat diambil dari orang awam atau dari luar instansi, dapat diambil dari tamu yang berkunjung. Orang yang sudah terlanjur ahli atau kenal betul dengan komoditi itu
Universitas Sumatera Utara
tidak boleh dijadikan anggota panel hedonik. Jumlah panel hedonik makin besar semakin baik, sebaiknya jumlah itu melebihi 30 orang. Jumlah lebih besar tentu menghasilkan kesimpulan yang dapat diandalkan. Tetapi biaya penyelenggaraanya terlalu tinggi karena itu biasanya ada kompromi antara jumlah anggota dan biaya penyelenggaraan. Kriteria panelis (Soekarto, 1981): 1. Memiliki kepekaan dan konsistensi yang tinggi 2. Panelis yang digunakan adalah panelis tidak terlatih yang diambil secara acak. Jumlah anggota penelis hedonik semakin besar semakin baik 3. Berbadan sehat 4. Tidak dalam keadaan tertekan 5. Mempunyai pengetahuan dan pengalaman tentang cara-cara penilaian organoleptik 2.7.3 Laboratorium Penilaian Organoleptik Suatu laboratorium yang menggunakan manusia sebagai alat ukur berdasarkan kemampuan pengindraanya, yang paling utama dalam laboratorium penilaian organoleptik adalah ruang pencicipan, tempat para anggota panelis dapat melakukan penilaian. Kepada panelis diberikan format evaluasi dimana ada banyak jenisnya. Salah satunya mempunyai kolom untuk sampel dengan penilaian seperti sangat suka, agak suka, tidak suka, agak tidak suka dan sangat tidak suka. Panelis memberi pendapat untuk setiap sampel dan dapat memberikan komentar tambahan. Penilaian diberikan peringkat angka oleh pemimpin uji panel, seperti 5 untuk amat sangat suka menurun hingga 1 untuk tidak suka. Setelah semua format evaluasi lengkap, pemimpin uji panel mentabulasikan dan merata-ratakan hasilnya. Skala peringkat angka untuk rasa dan faktor kualitas yang lain dikenal sebagai skala hedonik (Soekarto, 1981).
Universitas Sumatera Utara
Contoh skala hedonik yang umum digunakan: Skala hedonik
Skala numerik
Amat sangat suka
5
Sangat suka
4
Suka
3
Agak suka
2
Tidak suka
1
Universitas Sumatera Utara
