ISBN 978-602-98902-1-1
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA FORMULASI TEPUNG KOMPOSIT PRODUK ORGANIK (Physico Chemical Properties Assessment Composite Powder Formulations Organic Products) Hasnelly Dosen Kopertis Wil. IV Dpk. Fakultas Teknik Jurusan Teknologi Pangan, Universitas Pasundan Email:
[email protected] Sumartini Dosen Fakultas Teknik Jurusan Teknologi Pangan Universitas Pasundan
ABSTRACT The purpose of this study was to determine the extent of physico chemical properties influence the formulation of flour komposist organic products that enhance the product and can be applied in the processing of organic food products in the industry. The research was conducted in the laboratory of food technology Pasundan University Faculty of Engineering and the methods used for operations research and analysis tools continue to test consumer preferences. The results show that there is a positive influence on values and preferences of consumers and significant impact the processing of organic products. Key words: physico chemical, values, and organic products
PENDAHULUAN Tepung komposit merupakan salah satu bahan dasar pembuatan kue pengganti tepung terigu. Bahan baku utama yang digunakan adalah tepung beras dan bahan tambahan lain seperti maizena, tepung ketan, tapioka, dan tepung kentang. Perubahan gaya hidup dan pola konsumsi pangan di masyarakat saat ini telah menyebabkan peningkatan beberapa penyakit seperti hipertensi, anak-anak hipertensi, agresif, alergi tepung terigu, gangguan perilaku, penyakit generative diabetes mellitus (DM) dan keterlambatan perkembangan (bahasa, fisik dan emosi). Tepung beras adalah salah satu alternatif bahan dasar tepung komposit dan kandungan yang dimilikinya adalah karbohidrat, lemak, protein, mineral serta vitamin. Tepung beras berasal dari beras dan akan lebih baik berasal dari beras organik. Tepung beras merupakan produk setengah jadi untuk bahan baku industri lebih lanjut, bahan substitusi, ataupun produk komposit. Tepung komposit mempunyai kelebihan antara lain, memilik nilai gizi yang lebih tinggi dibandingkan dengan hanya satu jenis tepung saja, serta kualitas fisik dan organoleptik yang lebih baik.1
*
Korespondensi penulis : 0811215018 E-mail :
[email protected]
Tepung beras yang digunakan sebaiknya dibuat dari beras tanpa pemberian bahan pemutih atau bahan pengawet lain. Beras dicuci kemudian direndam dalam air selama 12 jam pada suhu kamar, selanjutnya ditiriskan dan digiling lalu dijemur sampai kering (kadar air 7%). Setelah tepung beras kering dilanjutkan dengan pengayakan dengan ayakan 80 mesh. Tepung komposit sebagai sumber pangan alternatif dalam rangka penganekaraman pangan dan alternatif bagi yang alergi tepung terigu. Upaya kajian formulasi untuk mengkarakterisasi sifatsifat fungsionalnya dan diharapkan untuk mengkaji potensi penggunaannya. Larsen et. Al (2000); menyatakan bahwa di dalam beras terdapat 2 jenis kompleks amilosa – lipid yaitu amilosa lipid 1 dan amilosa lipid 2. Kompleks amilosa lipid 1 ditandai dengan meleleh pada suhu < 1000 C dan hanya menunjukan sedikit struktur Kristal kompak, sedangkan kompleks amilosa lipid 2 meleleh pada suhu > 1000 C, dengan struktur Kristal kompak. Makin kompak struktur Kristal amilosa 1 semakin sulit. Chen, Z (2003), pati diklasifikasikan menjadi 4 kelompok berdasarkan pola kekentalannya saat dipanaskan. Tipe A bila pati memberi kekentalan puncak dan kekentalan tersebut cepat turun selama pemasakan. Tipe B dengan kekentalan relative rendah dan berkurang pelan-pelan selama pemanasan. Tipe C jika pati tidak menunjukan kekentalan puncak namun kekentalannya konstan selama pemanasan atau bahan peningkat, sedangkan tipe D terjadi bila kekentalan meningkat dua atau tiga kali dibandingkan dengan saat pemasakan. Seminar Nasional PATPI 2011, 15 – 17 September 2011│375
ISBN 978-602-98902-1-1 Pati jangung jenis amilomaize yang memilki rasio amilosa tinggi (80%) dan jumlah berbeda dengan jenis-jenis jagung lainnya mengandung amilopektin 74-76% dan 24-26% amilosa (Sunarti : tetapi jenis jagung amilosa hanya mengandung 20% amilopektin). Glicksman (1982) berpendapat bahwa gum menggambarkan variasi yang luas dari thickening (pengentalan) yang larut air dan polisakarida pembentuk gel. Gum arab adalah gum alami yang dieksudasi dari berbagai spesies yang bernama Acacia. Sumber utama untuk gum arab komersil adalah Acacia Senegal L. WIlld., yang juga dikenal dengan nama Acacia verek. Gum arab larut dalam air dingin maupun panas, tetapi cenderung membentuk gumpalan jika langsung ditambahkan ke air (John M deMan, 1997). Keuntungan-keuntungan menggunakan gum arab sebagai carrier dibandingkan dengan carrier lain adalah : 1. Merupakan produk alami, 2. Bebas dari endapan dan hampir tidak berwarna, 3. Nonkalori dan mengandung serat diet dapa larut dalam air yang tinggi. 4. Produk-produk dari gum arab tidak menyebabkan rasa pati (starchy) pada produk akhir. Gum arab telah banyak digunakan untuk menstabilkan emulsi minyak sitrus atau minyak ikan dan sebagai pengemulsi basisi flavor untuk minuman. Gum arab mempunyai molekul hidrofil yang dapat bergabung dengan air membentuk larutan kental atau gel (John M deMan, 1997).
METODOLOGI a.
b.
c.
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan pada bulan Agustus 2010 sampai Desember 2010, bertempat di Laboratorium Teknologi Pangan FT-UNPAS dan di Balai Besar Penelitian Padi Sukamandi, Subang. Bahan 1. Tepung Komposit (tepung beras, maizena, tapioka, tepung ketan, tepung kentang), gum dan xanthan gum. 2. Produk Makanan Ringan Pengujian Komposisi Kimia Pengujian komposisi kimia tepung komposit dilakukan untuk mengetahui kandungan komponen kimia makro dan mikro pada tepung komposit yang dihasilkan. Hasil pengujian komposisi kimia digunakan untuk mengkaji karakteristik tepung komposit lebih lanjut. Pengujian komposisi kimia tepung komposit dilakukan dalam bentuk kadar air, kadar karbohidrat, dan kadar protein, sedangkan pengujian komposisi kimia produk dilakukan pengujian kadar air, kadar karbohidrat dan kadar protein serat lemak khusus untuk produk bolu. Pengujian karakteristik tepung komposit dilakukan dalam bentuk karakteristik fisik (warna, dan daya serap air tepung), karakteristik kimia komponen pati (rasio amilosa dan amiopektin) profil amilograf, serta bentuk dan ukuran granula pati.
Pengujian dalam bentuk komponen pati komposit dilakukan mengingat karakteristik pati akan menentukan karakteristik tepung komposit secara keseluruhan. Pengujian komponen pati komposit meliputi pengujian rasio amilosa dan amilopektin metode spektrofotometri (Apriyantono, 1984), profil Amilografi pati (metode brabender amilograph). Tahap ini dilakukan karena pati yang diperoleh tidak memiliki kemurnian 100%, dilanjutkan dengan pengujian kandungan amilosanya. Prosentase amilopektin diperoleh berdasarkan pengurangan 100% pati dengan prosentase amilosanya. Pengolahan data dengan menggunakan program linier yang merupakan salah satu teknis riset operasional untuk mendapatkan hasil optimum dari berbagai kendala yang ada sehingga dihasilkan formulasi yang optimum pada bahan dasar pembuatan produk (kue, cookies, snack dan roti). Bahan Baku - Telur (untuk yang tidak alergi) dan bagi yang alergi diganti dengan penambahan susu beras lebih banyak. - Susu/susu beras (bagi yang alergi casein) - Sukrosa (Gula Stevia bagi yang alergi sukrosa) - Kentang untuk opak kentang - Ubi atau kentang kukus untuk bolu mix atau brownis - Seledri. Bolu Mix Bahan-bahan : 115 gr tepung beras organik import, tepung beras organik lokal, pengembang dan pengemulsi dari tumbuhan dan alami. 1 telur ayam kampong organik (bagi yang tidak alergi) 50 cc susu beras/air hangat Pemanis stevia 250 gr ubi kukus, dihaluskan. Soufllé Mix Bahan-bahan : 100 gr tepung beras organik import, beras organik lokal, maizena, pengembang dan pengemulsi dari tumbuhan dan alami, garam 1 telur ayam kampung/bebek (bagi yang tidak alergi) 250 gr kentang kukus yang dihaluskan 80 cc susu beras/air hangat Pemanis stevia 1 sendok makan margarine cair + 40 cc canola oil/50 cc minyak canola bagi yang alergi mentega.
Seminar Nasional PATPI 2011, 15 – 17 September 2011│376
ISBN 978-602-98902-1-1
Brownies Bahan-bahan : 115 gr tepung beras organik import, beras organik lokal, maizena, pengembang dan pengemulsi dari tumbuhan dan alami, garam 1 telur ayam kampung/bebek (bagi yang tidak alergi) 250 gr ubi kukus yang dihaluskan 80 cc susu beras/air hangat Carob Powder & kenari/almond Pemanis stevia 50 gr margarine dari canola oil/50 cc minyak canola bagi yang alergi mentega. Bak Pao Mix 200 gr bakpao mix, tepung beras organik import, beras organik lokal, maizena, garam pengembang dan pengemulsi dari tumbuhan dan alami, garam 175 cc air/susu beras untuk apem/roti goring Carob Powder & kenari/almond 1 sendok canola oil. Bahan Isian : Dada ayam kampung, cancang Garam, merica, 1 sendok no egg/tapioka Wortel potong dadu & daun bawang iris halus. Cake Mix Bahan-bahan : 150 gr tepung beras organik import, tepung kentan, potato strach, pengembang dan pengemulsi dari tumbuhan dan alami, garam 100 gr margarine cair dari canola oil/60 cc minyak canola 150 cc susu beras/air hangat Pemanis stevia Bisa ditambahkan 150 gr labu kukus (tidak lembek) dan 1 telur kampung organik (bagi yang tidak alergi).
Tabel 2. Komposisi proksimat produk berbahan baku tepung komposit. Komoditi Kue Kerupuk Semprong Seledri % % 3,267 1,803
Opak Kentang % 1,781
No
Komponen
Kue Bolu %
1.
Air
42,513
2.
Karbohidrat
40,092
80,112
90,823
91,074
3.
Protein
8,711
-
-
-
4.
Lemak
6,824
-
-
-
Hasil penelitian dengan menggunakan program linier didapt bahwa tepung beras dan bahan tambahan (maizena, tepung ketan, tapioka, dan gum / xanthan) adalah 70% dan 30%. Total biaya produksi sebesar Rp. 8.000,- perkemasan dan harga jual produk. Bahan baku yang terpilih dibuat produk roti, kue, cookies atau snack. Hasil uji organoleptik menunjukan bahwa panelis menyukai produk-produk tersebut (khususnya panelis yang alergi terigu, telur dan susu sapi). Hasil analisis kimia bahan dasar terpilih dan produk dapat dilihat pada tabel 1 dan 2. Hasil penelitian (tabel 1), menunjukan bahwa tepung komposit merupakan sumber karbohidrat yang potensi dengan kandungan sebesar 77,010 % s/d 81,134% (basis kering). Hal ini menunjukan bahwa tepung komposit cukup potensial.
HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1. Komposisi proksimat tepung komposit bahan baku bolu mik, cake mix, dan brownies. Tepung Komposit % No Komponen Bolu Mix Cake Mix Brownies 1. Air 7,076 9,901 8,251 2.
Karbohidrat
81,134
78,965
77,010
3.
Kadar Protein
3,791
6,134
7,744
Hasil uji amilografi menunjukkan suhu gelatinisasi tepung campuran sebesar 73,40 C yang termasuk kedalam “intermediate gelatinization temperature”. Pada suhu tersebut granula-granula pati yang terdapat di dalam tepung campuran mulai pecah, pada keadaan tersebut dinding sel senyawa menyusun pati mulai pecah dan ikatan 1,4 α-glukosa mulai putus sehingga terjadi peningkatan viskositas pasta tepung campuran sebesar 25,60 cP. Suhu gelatinisasi tepung campuran ini menjelaskan perbandingan antara amilosa dan amilopektin yang terdapat di dalam tepung. Hasil percobaan memperlihatkan suhu gelatinisasi tepung campuran yang medium (intermediate gelatinization Seminar Nasional PATPI 2011, 15 – 17 September 2011│377
ISBN 978-602-98902-1-1 temperature) dalam proses pembentukan gel memerlukan waktu yang lama dan suhu yang tinggi, hal ini menandakan kandungan amilopektin yang terdapat di dalam tepung campuran cukup tinggi. Amilopektin yang memiliki ikatan cabang 1,6 α-glukosa mempunyai sifat sedikit menyerap air dan sukar larut di dalam air, selama pemanasan pasta yang disertai dengan pengadukan terjadi penyerapan air oleh molekul-molekul amilosa lebih banyak dari pada molekul-molekul amilopektin dan terjadi pembengkakan dari molekul-molekul pati. Pemanasan selama 22 menit memperlihatkan terjadi kenaikan viskositas pati dan menunjukkan pecahnya dinding sel pati pada suhu 73,40 C. Pemanasan pasta pati diteruskan dan pada keadaan senyawa-senyawa penyusun pati, seperti amilosa dan amilopektin semakin banyak menyerap air yang disertai putusnya ikatan-ikatan senyawa tersebut sehingga viskositas dan suhu pasta pati meningkat masing-masing mencapai 1900,80 cP dan 93,40 C. Keadaan ini menunjukkan ikatan amilosa dan amilopektin pecah memberikan nilai viskositas puncak dan suhu pasta yang tinggi. Selanjutnya kondisi pemanasan pada suhu ini dipertahankan dan terjadi penurunan viskositas pasta pati, pada keadaan ini ikatan-ikatan amilosa dan amilopektin semakin banyak putus yang disertai dengan keluarnya inti sel pati menyebabkan viskositas pasta pasti menjadi turun serta pasta menjadi encer. Proses selanjutnya dilakukan pendinginan pasti pasti yang telah dipanaskan disertai dengan pengadukan, keadaan ini memperlihatkan terjadinya proses retrogradasi dari molekul-molekul amilosa dan amilopektin dan viskositas pasta meningkat kembali sedangkan suhu pasta pasti menurun. Pada keadaan ini disebut viskositas dingin dengan nilai 1932,80 cP pada suhu 49,90 C dan sifat pati pada kondisi ini telah berubah dari sifat aslinya. Bila dilihat dari nilai viskositas puncak dan viskositas dingin dari pasta pati yang besarnya masing-masing 1900,80 cP dan 1932,80 cP, memberikan nilai setback viscosity sebesar 30 cP yang menandakan tekstur dari tepung campuran sangat lunak. Hal ini memperlihatkan kandungan amilopektin yang terdapat di dalam tepung campuran tinggi, sehingga pada saat pendinginan energi kinetic tidak cukup lagi untuk melawan kecenderungan molekul amilosa untuk menyatu kembali.
DATA HASIL PENGUJIAN LABORATORIUM KARAKTERISTIK PATI No
Kode sampel
1.
Tepung
Awal Gelatinisasi Waktu Suhu (menit) (0C) 12.0 73.4
Granula pati pecah Waktu Suhu Viskosit (menit) (0C) as (cP) 21.0 93.4 1900.8
Viscositas Akhir Balik 500C (cP) 1932.8 32.0
LAMPIRAN #
Viskosity (cP)
Speed (RPM)
Torque (%)
Shear Stress (D/cm2)
Shear Rate (1/sec)
Tempe rature (0C)
Time Interval (mm:ss.t)
1.
6.40
100.00
0.1
1.79
28.00
30.3
01 : 00 . 3
2.
6.40
100.00
0.1
1.79
28.00
31.9
01 : 00 . 4
3.
0.00
100.00
0.0
0.00
28.00
35.7
01 : 00 . 4
4.
6.40
100.00
0.1
1.79
28.00
39.9
01 : 00 . 4
5.
0.00
100.00
0.0
0.00
28.00
44.1
01 : 00 . 4
6.
6.40
100.00
0.1
1.79
28.00
48.6
01 : 00 . 5
7.
0.00
100.00
0.0
0.00
28.00
52.9
01 : 00 . 4
8.
0.00
100.00
0.0
0.00
28.00
57.1
01 : 00 . 4
9.
6.40
100.00
0.1
1.79
28.00
61.3
01 : 00 . 0
10.
6.40
100.00
0.1
1.79
28.00
65.4
01 : 00 . 4
11.
0.00
100.00
0.0
0.00
28.00
69.4
01 : 00 . 4
12.
25.60
100.00
0.4
7.17
28.00
73.4
01 : 00 . 0
13.
38.40
100.00
0.6
10.75
28.00
77.2
01 : 00 . 4
14.
44.80
100.00
0.7
12.54
28.00
81.1
01 : 00 . 4
15.
57.60
100.00
0.9
16.13
28.00
84.9
01 : 00 . 4
16.
160.00
100.00
2.5
44.80
28.00
88.5
01 : 00 . 4
17.
524.80
100.00
8.2
146.94
28.00
90.7
01 : 00 . 4
18.
1228.80
100.00
19.2
344.06
28.00
92.0
01 : 00 . 4
19.
1728.00
100.00
27.0
483.84
28.00
92.8
01 : 00 . 4
20.
1868.80
100.00
29.2
523.26
28.00
98.2
01 : 00 . 4
21.
1900.80
100.00
29.7
532.22
28.00
93.4
01 : 00 . 4
22.
1894.40
100.00
29.6
530.43
28.00
93.4
01 : 00 . 4
23.
1875.20
100.00
29.3
525.06
28.00
93.5
01 : 00 . 4
24.
1856.00
100.00
29.0
519.68
28.00
93.4
01 : 00 . 4
25.
1843.20
100.00
28.8
516.10
28.00
93.4
01 : 00 . 4
26.
1830.40
100.00
28.6
512.51
28.00
93.4
01 : 00 . 4
27.
1830.40
100.00
28.6
512.51
28.00
93.3
01 : 00 . 4
28.
1830.40
100.00
28.6
512.51
28.00
93.3
01 : 00 . 4
29.
1830.40
100.00
28.6
512.51
28.00
93.4
01 : 00 . 4
30.
1836.80
100.00
28.7
514.30
28.00
92.9
01 : 00 . 4
31.
1836.80
100.00
28.7
514.30
28.00
88.4
01 : 00 . 4
32.
1830.40
100.00
28.6
512.51
28.00
83.5
01 : 00 . 4
33.
1817.60
100.00
28.4
508.93
28.00
78.9
01 : 00 . 4
34.
1747.20
100.00
27.3
489.22
28.00
74.7
01 : 00 . 4
35.
1702.40
100.00
26.6
476.67
28.00
70.9
01 : 00 . 4
36.
1702.40
100.00
26.6
476.67
28.00
67.4
01 : 00 . 4
37.
1728.00
100.00
27.0
483.84
28.00
64.1
01 : 00 . 4
38.
1760.00
100.00
27.5
492.80
28.00
61.1
01 : 00 . 4
39.
1798.40
100.00
28.1
503.55
28.00
58.5
01 : 00 . 4
40.
1836.80
100.00
28.7
514.30
28.00
56.0
01 : 00 . 4
41.
1875.20
100.00
29.3
525.06
28.00
53.7
01 : 00 . 4
42.
1913.60
100.00
29.9
535.81
28.00
51.6
01 : 00 . 4
43.
1932.80
100.00
30.2
541.18
28.00
49.9
01 : 00 . 4
44.
1958.40
100.00
30.6
548.35
28.00
49.5
01 : 00 . 4
45.
1971.20
100.00
30.8
551.94
28.00
19.4
01 : 00 . 4
Seminar Nasional PATPI 2011, 15 – 17 September 2011│378
ISBN 978-602-98902-1-1
KESIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat pengaruh yang positif terhadap nilai dan kesukaan konsumen serta berdampak positif terhadap proses pengolahan produk organik.
DAFTAR PUSTAKA Budijanto, S. 2008. Tinggalkan Tepung Impor, Pilihlah Tepung Lokal. http:/www.beritaiptek.com/pilihberita.php?id=387, diakses : 18/12/09. Desroiser, N.W. 1998. Teknologi Pengawetan Pangan. Penerjemah M muljohardjo, Cetak Pertama, Universitas Indonesia, Jakarta. Demann, J.M. 1997. Kimia Makanan. Edisi kedua, Penerbit ITB, Bandung. Duryatmo, S. 2009. ’Anak Singkong’ Penemu Tepung Singkong. http://www.trubus-online.co.id. diakses : 11/01/2010. Dwicahyo. 2009. Tepung Tapioka (Modified Starch). http://indotepung.blogspot.com/2009/04/native-tapiocastarch.html. diakses : 11/01/2010. Gaman, P.M., dan Sherrington K.B. 1983. Ilmu Pangan (Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi dan Mikrobiologi). Edisi Kedua, Penerjemah Murdjiati G, dkk, UGM, Yogyakarta.
Akhir. Jurusan Teknologi Pangan Universitas Pasundan. Bandung. Rukmana, R. 1998. Budidaya Talas. Kanisius, Yogyakarta. Soekarto, S.T. 1985. Penilaian Organoleptik untuk Industri Pangan dan Hasil Pertanian. Penerbit Bhratara Karya Aksara, Jakarta. Sudarmadji, S. 1996. Analisa Bahan dan Pertanian. Liberty, Yogyakarta. Tjokroadikoesoemo, P.S. 1986. HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya, Gramedia, Jakarta. Tranggono., dan Sutardi. 1990. Biokimia dan Teknologi Pasca Panen, PAU Pangan dan Gizi UGM, Yogyakarta. Widowati, S. 2009. Tepung Aneka Umbi Sebuah Solusi Ketahanan Pangan. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, Jakarta. Winarno, F.G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Yellashakti. 2008. Penghilangan Rasa Gatal Pada Talas. http://yellashakti.wordpress.com. Diakses : 11/01/2010.
Gaspersz, V. 1995. Teknik Analisis Dalam Penilaian Percobaan. Tarsito, Bandung. Kusnandar, F. 2006. Modifikasi Pati dan Aplikasinya pada Industri Pangan. Food Review Referensi Industri dan Teknologi Pangan Indonesia, Vol 1 (3) : 26-31, PT. Media Pangan Indonesia, Bogor. Muchtadi, T., dan Sugiyono. 1992. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Dirjen Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Universitas Pertanian Bogor, Bogor. Oktorita, D. 2003. Pengaruh Konsentrasi Natrium metabisulfit dan lama Pengeringan Terhadap Karakteristik Pati Lompong Talas (Colocasia esculenta). Jurusan Teknologi Pangan Universitas Pasundan. Poedjiadi, A. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Universitas Indonesia Press, Jakarta. Rahmah, A. 2005. Pengaruh Konsentrasi α-Amilase dan Konsentrasi Pati Ubi Jalar (Ipomea batatas L.) dalam Bioreaktor Batch Terhadap Pembuatan Dekstrin. Tugas Seminar Nasional PATPI 2011, 15 – 17 September 2011│379
