IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. KARAKTERISASI TEPUNG BERAS DAN TEPUNG BERAS KETAN 1. Penepungan Tepung Beras dan Tepung Beras Ketan Penelitian ini menggunakan bahan baku beras IR64 dan beras ketan Ciasem yang sudah disosoh sehingga hanya terdiri dari komponen endosperma. Pembuatan tepung beras IR64 dan beras ketan Ciasem menggunakan metode penggilingan kering dengan penambahan perlakuan perendaman sebelum penggilingan merujuk pada penelitian Suksomboon & Onanong (2006). Chiang & Yeh (2002) melaporkan perendaman menyebabkan struktur biji beras melonggar dan melunak akibat hidrasi sehingga menghasilkan partikel tepung yang kecil dengan kerusakan pati yang sedikit. Semakin tinggi tingkat difusi air, semakin lunak biji beras. Selama perendaman, protein, lipid, dan abu juga tercuci keluar (Chiang & Yeh 2002). Biji beras dan beras ketan dikeringkan dalam tray dryer yang berguna untuk mengurangi kadar air butir beras dan beras ketan sehingga memudahkan dalam proses penepungan menggunakan pin disc mill. Jika kadar air terlalu tinggi, maka butir beras dan beras ketan akan menempel pada pin disc mill saat ditepungkan sehingga dapat menimbulkan kemacetan dalam alat tersebut. Di sisi lain, jika kadar air terlalu rendah, endosperma akan kembali menjadi keras dan sulit untuk ditepungkan. Penggilingan bertujuan untuk memperhalus ukuran butir beras dan beras ketan menjadi tepung dengan menggunakan pin disc mill. Untuk memperoleh tepung beras dan beras ketan dengan ukuran partikel yang seragam, pengayakan dilakukan menggunakan saringan berukuran 100 mesh. Penggunaan ayakan 100 mesh merujuk pada SNI 3549-2009 yang menyebutkan bahwa kehalusan tepung beras harus dapat lolos ayakan 80 mesh minimal sebanyak 90%, sedangkan SNI 01-44471998 menyebutkan bahwa tepung beras ketan harus dapat lolos ayakan 60 mesh minimal sebanyak 99% dan ayakan 80 mesh minimal sebanyak 70%. Hasil rendemen penepungan beras IR64 dan beras ketan Ciasem pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Rendemen tepung beras IR64 dan ketan Ciasem Bahan Baku Beras IR 64 Beras ketan Ciasem
Berat Awal (kg)
Berat Akhir (kg)
Rendemen (%)
4.1360 4.8500
3.0540 2.5700
73.84 52.99
Pada penelitian ini dapat dilihat bahwa rendemen tepung beras ketan Ciasem lebih rendah (52.99%) dibandingkan dengan tepung beras IR64 (73.84%). Ketan memiliki kandungan amilopektin lebih banyak dibandingkan dengan amilosanya. Hal inilah yang menyebabkan ketan memiliki sifat lengket. Pada saat penepungan, tepung beras ketan lebih mudah menempel pada pin disc mill dibandingkan tepung beras. Hal ini dapat menyebabkan rendemen yang dihasilkan menjadi rendah. Kadar air yang terlalu tinggi pada butir beras dan beras ketan juga menyebabkan menempelnya tepung pada pin disc mill saat ditepungkan sehingga mengurangi rendemen.
20
2. Karakter Kimia dan Fisik Tepung Beras dan Tepung Beras Ketan a.
Proksimat Analisis proksimat pada bahan pangan dilakukan untuk mengetahui nilai gizi yang terkandung di dalamnya. Analisis proksimat tepung beras IR64 dan ketan Ciasem yang diuji meliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, dan kadar karbohidrat. Hasil analisis proksimat tepung beras IR64 dan ketan Ciasem dapat dilihat pada Tabel 6. Kadar air, abu, protein, lemak, dan karbohidrat tepung beras IR64 secara berturut-turut sebesar 9.23%, 0.35%, 8.25%, 0.29%, dan 81.88%, sedangkan untuk tepung beras ketan Ciasem sebesar 8.99%, 0.63%, 8.14%, 0.29%, dan 81.95%. Pada Tabel 7, dapat dilihat hasil analisis proksimat tepung beras varietas lainnya sebagai pembanding. Tabel 6. Hasil analisis proksimat tepung beras IR64 dan ketan Ciasem Proksimat Kadar air Kadar abu Kadar protein Kadar lemak Kadar karbohidrat
Tepung Beras IR64 (%bb)
Tepung Beras Ketan Ciasem (%bb)
9.23±0.02 0.35±0.01 8.25±0.04 0.29±0.01 81.88
8.99±0.09 0.63±0.01 8.14±0.03 0.29±0.00 81.95
Keterangan: pengujian proksimat dilakukan sebanyak dua kali ulangan
Hasil kadar air tepung beras IR64 dan ketan Ciasem memenuhi standar SNI tepung beras dengan kadar air maksimum 13%bb dan SNI tepung beras ketan dengan kadar air maksimum 12%bb sehingga telah memenuhi syarat untuk disimpan pada suhu ruang. Daya tahan suatu bahan dapat diperpanjang dengan menghilangkan sebagian air dalam bahan tersebut (Winarno 1997). Kadar air tepung ditentukan oleh pengeringan yang dilakukan sebelum pengayakan tepung. Proses pengeringan harus dilakukan dengan baik agar tepung yang diperoleh benar-benar kering. Jika tepung belum kering dengan sempurna, tepung akan menempel dan terasa dingin di tangan. Penyimpanan tepung dalam kondisi tidak kering sempurna menyebabkan kerusakan pada tepung. Menurut Winarno (1997) pengeringan dapat menghilangkan molekul air yang berikatan dengan molekul-molekul lain yang mengandung atom O dan N seperti karbohidrat, protein, atau garam dalam bentuk hidrat. Tabel 7. Hasil analisis proksimat pembanding tepung beras varietas lain Jenis Tepung Beras (%bb)
Karakteristik Kimia
Cisadane*
Cisadane**
PB36**
IR36***
Semeru***
Cisadane***
Kadar air Kadar abu Kadar protein Kadar lemak Kadar karbohidrat
13.63 0.33 8.54 0.37 77.13
8.97 0.51 9.18 0.54 80.8
8.68 0.56 10.66 0.33 79.77
10.3 0.4 8.21 0.28 80.81
10.01 0.45 8.11 0.34 81.09
10.75 0.48 9.34 0.43 79
*Yusfik (1998), **Artika (1987), ***Lestari (1987)
21
Unsur mineral dalam bahan pangan dikenal sebagai zat organik atau kadar abu. Kadar abu pada tepung beras IR64 sebesar 0.35%bb dan tepung ketan Ciasem sebesar 0.63%bb. Berdasarkan SNI 3549:2009, kadar abu maksimum untuk tepung beras sebesar 1.0%bb, sedangkan kadar abu maksimum untuk tepung beras ketan sebesar 1.0%bb berdasarkan SNI 01-4447-1998. Hal ini menunjukkan bahwa tepung beras IR64 dan ketan Ciasem pada penelitian ini memenuhi standar SNI. Kandungan abu yang rendah disebabkan perlakuan perendaman. Menurut Chen et al. (1999), bahwa perendaman menyebabkan larutnya sebagian mineral, vitamin larut air, albumin,dan gula ke dalam air perendam. Kadar protein tepung beras IR64 sebesar 8.25%bb dan kadar protein tepung beras ketan Ciasem sebesar 8.14%bb. Kadar protein yang diperoleh adalah kadar protein kasar karena dihitung berdasarkan pada nitrogen yang terkandung dalam bahan (Apriyantono et al. 1989). Kandungan protein berperan penting dalam kemampuan pengembangan granula pati. Protein mengelilingi granula pati, membatasi pengembangan granula, dan sifat kohesinya menghambat keluarnya material dari dalam granula selama proses gelatinisasi (Charles et al. 2007). Pada proses perendaman sebelum penggilingan, terjadi proses aktivasi enzim protease yang dapat menghidrolisis protein menjadi komponen sederhana seperti peptida dan asam amino yang lebih larut (Chiou et al. 2002). Protein melekat pada permukaan granula pati dan mengisi ruang diantara granula pati. Perlakuan perendaman mengakibatkan penyerapan air sehingga struktur granula pati retak dan protein keluar (Chiang &Yeh 2002). Hal ini dapat mengakitkan kandungan protein menjadi rendah. Tepung beras IR64 dan ketan Ciasem memiliki kandungan lemak yang sama yaitu sebesar 0.29%bb. Selama perendaman, kemungkinan lemak terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam, dan enzim-enzim. Enzim lipase yang dapat menghidrolisis lemak terdapat pada semua jaringan yang mengandung lemak (Winarno 1997). Gliserol lebih mudah larut ke dalam larutan perendam sehingga kadar lemaknya menurun. Menurut Chiang & Yeh (2002) bahwa perlakuan perendaman pada beras menghasilkan tepung dengan jumlah lemak yang lebih sedikit. Selain itu, kadar lemak yang rendah pada tepung beras dan ketan disebabkan adanya proses pemisahan lembaga pada saat penyosohan brown rice. Penentuan kadar karbohidrat tepung beras IR64 dan ketan Ciasem menggunakan cara perhitungan kasar atau juga disebut carbohydrate by difference. Menurut Winarno (1997), perhitungan carbohydrate by difference adalah penentuan karbohidrat dalam bahan pangan secara kasar dan hasilnya biasanya dicantumkan dalam daftar komposisi bahan pangan. Kandungan karbohidrat pada tepung beras IR 64 sebesar 81.88%bb dan tepung beras ketan Ciasem sebesar 81.95%bb. b. Kadar Pati, Amilosa, dan Amilopektin Pada penelitian ini, penentuan kadar pati tepung beras IR64 dan ketan Ciasem menggunakan metode Luff Schoorl. Metode tersebut menggunakan cara titrasi untuk menentukan kadar pati sampel. Hasil kadar pati sampel dapat dilihat pada Tabel 8. Hasil penelitian menunjukkan kadar pati tepung beras IR64 (72.37%) lebih tinggi daripada tepung beras ketan Ciasem sebesar (71.31%). Pada penelitian Setyaningsih (2008) kadar pati beras IR64 sebesar 73.7%bb. Pada penelitian Argasasmita (2008), kadar pati beras ketan Ciasem sebesar 81.31%bb. Kadar pati tepung beras IR64 dan ketan Ciasem pada
22
penelitian ini lebih rendah dibandingkan pati beras IR64 penelitian Setyaningsih (2008) dan ketan Ciasem penelitian Argasasmita (2008). Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik yang terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak larut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-(1,4)-D-glikosida, sedangkan amilopektin mempunyai cabang α-(1,6)-D-glikosida sebanyak 4-5% berat total (Winarno 1997). Hasil analisis kadar amilosa dan amilopektin sampel dapat dilihat pada Tabel 8. Amilosa dan amilopektin berpengaruh besar terhadap karakteristik gelatinisasi dan retrogradasi pati (Jane et al. 1999).
Tabel 8. Hasil analisis kadar pati, amilosa, dan amilopektin tepung beras IR64 dan ketan Ciasem Tepung Beras
Tepung Beras Ketan
IR64 (%bb)
Ciasem (%bb)
Kadar pati
72.37±0.10
71.31±0.25
Kadar amilosa
26.58±0.24
2.46±0.02
Kadar amilopektin
45.80±0.14
68.85±0.23
Karakteristik Kimia
Keterangan: pengujian kadar pati, amilosa, dan amilopektin dilakukan sebanyak dua kali ulangan
Analisis kadar amilosa dilakukan dengan metode spektrofotometri pada panjang gelombang 625 nm. Kurva standar amilosa murni (Lampiran 13) digunakan untuk menentukan konsentrasi amilosa yang terkandung dalam sampel pati yang diuji. Pada penelitian ini dapat dilihat bahwa kandungan amilosa pada tepung beras ketan Ciasem (2.46%) lebih rendah dibandingkan dengan tepung beras IR64 (26.58%). Berdasarkan penelitian Lestari (1987), kadar amilosa tepung beras IR36, Semeru, dan Cisadane berturut-turut sebesar 27.75%, 27.55%, dan 22.12%. Tepung beras ketan Ciasem memiliki kadar amilosa yang paling rendah, sedangkan tepung beras IR64 memiliki kadar amilosa yang lebih tinggi dibandingkan tepung beras ketan Ciasem dan Cisadane tetapi masih lebih rendah dibandingkan IR36 dan Semeru. Semakin tinggi kandungan amilosa suatu bahan maka semakin kecil kandungan amilopektin bahan tersebut. Pada penelitian ini dapat dilihat bahwa kandungan amilopektin tepung beras IR64 sebesar 45.80% dan ketan Ciasem sebesar 68.85%. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Argasasmita (2008), kadaramilosa beras ketan Ciasem sebesar 7.32% dan amilopektin sebesar 73.99. Beras IR64 memiliki kadaramilosa sebesar 24.6% dan amilopektin sebesar 49.2% (Setyaningsih 2008). Kadar amilosa berpengaruh besar pada gelatinisasi dan retrogradasi pati (Fredriksson et al. 1998), viskositas pasta (Yanagisawa et al. 2006), pembentukan gel (Biliaderis dan Zawistowski 1990), dan daya cerna α-amylase (Skrabanja et al. 1999). Kadar amilosa dilaporkan bervariasi sesuai sumber penghasil patinya dan dipengaruhi oleh kondisi iklim dan tanah selama pertumbuhan biji (Singh et al. 2006). c.
Densitas Kamba Densitas kamba merupakan perbandingan bobot terhadap volume suatu bahan. Pengukuran densitas kamba pati sorgum dilakukan dengan memasukkan sejumlah
23
tepung ke dalam wadah yang telah diketahui volumenya. Hasil analisis densitas kamba tepung beras IR64 dan ketan Ciasem dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9. Hasil analisis densitas kamba tepung beras IR64 dan ketan Ciasem Jenis
Densitas Kamba (g/ml)
Tepung beras IR64
0.75±0.00
Tepung beras ketan Ciasem
0.78±0.00
Keterangan: pengujian densitas kamba dilakukan sebanyak dua kali ulangan
Densitas kamba tepung beras IR64 (0.75 g/ml) lebih rendah dibandingkan dengan tepung beras ketan Ciasem (0.78 g/ml). Semakin tinggi densitas kamba suatu bahan, semakin besar bobot untuk setiap volumenya. Bahan dengan densitas kamba yang tinggi membutuhkan volume yang lebih kecil dibanding bahan dengan densitas kamba yang rendah pada bobot yang sama. Densitas kamba suatu bahan ditentukan oleh ukuran partikel bahan tersebut. Bahan dengan ukuran partikel yang lebih besar akan memiliki densitas kamba yang lebih kecil. Ukuran partikel meningkat menyebabkan pori-pori ruang diantara partikel meningkat sehingga menurunkan densitas kamba (Chevananet al. 2010). Pada penelitian ini, ukuran partikel tepung beras IR64 dan ketan Ciasem tidaklah sama. Hal ini dikarenakan tepung hanya diayak dengan ayakan 100 mesh sehingga keragaman ukuran partikel tepung dapat berada diantara 100 mesh atau lebih besar. Pengukuran densitas kamba berguna untuk mengetahui seberapa besar volume yang diperlukan untuk menyimpan sejumlah besar bahan. d. Profil Gelatinisasi Pati Profil gelatinisasi pati dari tepung beras IR64 dan ketan Ciasem dianalisis dengan menggunakan alat Rapid Visco Analyzer (RVA). Menurut Winarno (1997), mekanisme gelatinisasi pati terdiri dari tiga tahap. Pertama, air berpenetrasi secara bolak-balik ke dalam granula. Kemudian pada suhu 60°C-85°C granula akan mengembang dengan cepat dan akhirnya kehilangan sifat ”birefringence”-nya. Pada tahap ketiga, jika temperatur terus naik maka molekul-molekul pati akan terdifusi dari granula. Kurva gelatinisasi pati dari tepung beras IR64 dan ketan Ciasem dapat dilihat pada Gambar 7 dan 8. Tabel 10. Profil gelatinisasi pati dari tepung beras IR64 dan ketan Ciasem Sampel Tepung Beras IR64
Tepung Beras Ketan Ciasem
Viskositas puncak (cP)
4921
3789
Viskositas trough (cP) Viskositas breakdown (cP) Viskositas akhir (cP) Viskositas setback (cP) Waktu puncak (menit)
3139.5 1781.5
1814 1975
8283.5 5144
2989 1175
9.1 82.475
5.3 62.425
Suhu gelatinisasi (⁰C)
Keterangan: pengujian profil gelatinisasi pati dilakukan sebanyak dua kali ulangan
24
Pada Tabel 10 terlihat bahwa tepung beras IR64 memiliki viskositas puncak (4921 cP) yang lebih tinggi daripada tepung beras ketan Ciasem (3789 cP). Lin et al. (2011) melaporkan viskositas puncak tepung beramilosa sedang lebih tinggi dibandingkan dengan tepung beramilosa rendah. Viskositas puncak dipengaruhi oleh kandungan amilosa dan lemak. Kompleks amilosa dengan lemak akan meningkatkan suhu gelatinisasi sehingga viskositas puncak, akhir, dan setback meningkat (Lee et al. 2002). Hal ini terlihat dari nilai viskositas akhir tepung beras IR64 (8283.5 cP) yang lebih tinggi daripada tepung beras ketan Ciasem (2989 cP). Begitu pun nilai viskositas setback tepung beras IR64 (5144 cP) yang lebih tinggi daripada tepung beras ketan Ciasem (1175 cP). Viskositas akhir berkorelasi positif secara signifikan dengan kandungan amilosa pada tepung. Semakin tinggi kandungan amilosa tepung, maka semakin tinggi viskositas akhirnya (Lin et al. 2011). Viskositas akhir merupakan parameter yang menunjukkan kemampuan pati untuk membentuk pasta kental atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan serta ketahanan pasta terhadap gaya geser yang terjadi selama pengadukan. Pada Tabel 11 dapat dilihat hasil penelitian Lin et al. (2011) mengenai profil gelatinisasi rata-rata tepung beras beramilosa rendah, sedang, dan tinggi dari berbagai macam jenis beras sebagai pembanding. Viskositas trough merupakan viskositas minimum pada fasa suhu konstan yang mengukur kemampuan pati untuk bertahan terhadap breakdown selama proses pemanasan. Viskositas trough tepung beras IR64 lebih tinggi daripada tepung beras ketan Ciasem. Viskositas breakdown menunjukkan stabilitas granula pati selama pemanasan dan pengadukan. Tepung beras IR64 memiliki nilai viskositas breakdown (1781.5 cP) yang lebih rendah daripada tepung beras ketan Ciasem (1975 cP). Viskositas breakdown diperoleh dari hasil pengurangan viskositas puncak dengan viskositas trough. Peningkatan nilai viskositas breakdown menunjukkan bahwa pati semakin tidak tahan terhadap pemanasan dan pengadukan (Lee et al. 2002). Hasil penelitian menunjukkan tepung beras IR64 lebih tahan terhadap pengadukan dan pemanasan. Menurut Jane et al. (1999), molekul linier dan kuatnya asosiasi antar molekul amilosa menjaga integritas granula dan menjadi lebih tahan terhadap pemanasan dan pengadukan atau gaya mekanis yang diberikan. Tabel 11. Profil gelatinisasi pati berbagai jenis tepung beras berdasarkan kandungan amilosa (Lin et al. 2011)* Tepung Beras Beramilosa Rendah
Tepung Beras Beramilosa Sedang
Tepung Beras Beramilosa Tinggi
Viskositas puncak (cP)
2762
6154
5466
Viscositas Hot Pasting (cP) Viskositas breakdown (cP)
1247
2413
3250
1515
3741
2216
Viskositas akhir (cP) Viskositas setback (cP)
1700 453 68.9
4090 1677 71.1
6574 3324 70.1
Suhu gelatinisasi (⁰C)
*Data tersebut merupakan nilai rata-rata berbagai macam tepung beras
25
Viskositas setback merupakan parameter yang dipakai untuk melihat kecendrungan retrogradasi maupun sineresis dari suatu pasta. Sineresis adalah keluarnya atau merembesnya cairan dari suatu gel dari pati (Winarno 1997). Retrogradasi merupakan terbentuknya jaringan mikrokristal dari molekul-molekul amilosa yang berikatan kembali satu sama lain atau dengan percabangan amilopektin di luar granula pati setelah pasta didinginkan. Menurut Goodfellow & Wilson (1990), proporsi amilosa dan struktur amilopektin memiliki peranan penting pada kecepatan dan derajat retrogradasi pati. Nilai viskositas setback tepung beras IR64 lebih tinggi dibandingkan tepung beras ketan Ciasem. Berdasarkan penelitian Lin et al.(2011), nilai viskositas setback tepung beramilosa tinggi lebih tinggi dibandingkan dengan tepung beramilosa rendah dan sedang. Tepung beras IR64 memiliki kandungan amilosa yang lebih tinggi dibandingkan dengan tepung beras ketan Ciasem. Nilai viskositas setback yang tinggi akan menghasilkan sifat kohesif dan hardness yang tinggi pada mi serta kelengketan dan cooking loss yang rendah. Retrogradasi pati berhubungan dengan perubahan tekstur dan daya cerna produk pangan berbasis pati selama penyimpanan (Matalanis et al. 2009). Waktu puncak merupakan parameter waktu pemasakan pasta pati. Waktu puncak tepung beras IR64 lebih tinggi daripada tepung beras ketan Ciasem. Hal ini berarti tepung beras IR64 memiliki waktu pemasakan pasta pati yang lebih lambat daripada tepung beras ketan Ciasem. Hal tersebut menyebabkan tepung beras IR64 lebih lambat mengental dan mencapai viskositas puncaknya. Suhu gelatinisasi merupakan suhu dimana mulai terdeteksi adanya peningkatan viskositas yang disebabkan oleh pembengkakan granula pati. Suhu gelatinisasi tepung beras IR64 (82.475°C) lebih tinggi daripada tepung beras ketan Ciasem (62.425°C). Lin et al. (2011) melaporkan suhu gelatinisasi tepung beras lebih tinggi daripada tepung beras ketan. Suhu gelatinisasi tepung beras IR64 yang lebih tinggi membutuhkan waktu pemasakan yang lebih lama dan energi termal yang lebih besar selama proses. Suhu gelatinisasi yang tinggi mengindikasikan stabilitas kristal molekul pati (Moorthy 2002). Viskositas puncak Viskositas akhir
Viskositas breakdown Viskositas setback Suhu awal gelatinisasi Viskositas trough Waktu puncak
= Viskositas = Suhu
Gambar 7. Profil gelatinisasi pati dari tepung beras ketan Ciasem
26
Viskositas akhir = Viskositas = Suhu
Viskositas puncak
Viskositas setback
Viskositas breakdown
Viskositas trough Suhu awal gelatinisasi
Waktu puncak
Gambar 8. Profil gelatinisasi pati dari tepung beras IR64
B. KAJIAN PENGARUH RASIO AMILOSA-AMILOPEKTIN TERHADAP PROFIL GELATINISASI Sebelum dilakukan analisis sensori, adonan diuji profil gelatinisasinya dengan menggunakan alat RVA. Profil gelatinisasi keempat rasio amilosa-amilopektin dapat dilihat pada Tabel 12. Profil gelatinisasi menunjukkan rasio amilosa-amilopektin 0.58 memiliki viskositas puncak, trough, akhir, setback, dan suhu gelatinisasi tertinggi diikuti oleh rasio amilosaamilopektin 0.4, 0.2, dan terendah 0.04. Hal ini menunjukkan viskositas puncak, trough, akhir, setback, dan suhu gelatinisasi berkorelasi positif dengan kandungan amilosa pada tepung. Tabel 12. Profil gelatinisasi pati dari sampel
0.58
Rasio Amilosa-Amilopektin 0.4 0.2
0.04
Viskositas puncak (cP)
4921
4093.5
3041.5
3789
Viskositas trough (cP)
3139.5
2868
1994
1814
Viskositas breakdown (cP)
1781.5
1225.5
1047.5
1975
Viskositas akhir (cP) Viskositas setback (cP) Waktu puncak (menit)
8283.5 5144
6351.5 3483.5
3963 1969
2989 1175
9.1 82.475
9.33 68.6
8.965 65
5.3 62.425
Suhu gelatinisasi (⁰C)
Keterangan: pengujian profil gelatinisasi pati dilakukan sebanyak dua kali ulangan
Viskositas puncak dipengaruhi oleh kandungan amilosa dan lemak. Kompleks amilosa dengan lemak akan meningkatkan suhu gelatinisasi sehingga viskositas puncak, akhir, dan setback meningkat (Lee et al. 2002). Viskositas akhir berkorelasi positif secara signifikan dengan kandungan amilosa pada tepung. Semakin tinggi kandungan amilosa tepung, maka semakin tinggi viskositas akhirnya (Lin et al. 2011). Viskositas akhir merupakan parameter yang menunjukkan kemampuan pati untuk membentuk pasta kental atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan serta ketahanan pasta terhadap gaya geser yang terjadi selama pengadukan.
27
Viskositas trough merupakan viskositas minimum pada fasa suhu konstan yang mengukur kemampuan pati untuk bertahan terhadap breakdown selama proses pemanasan. Viskositas breakdown diperoleh dari hasil pengurangan viskositas puncak dengan viskositas trough. Peningkatan nilai viskositas breakdown menunjukkan bahwa pati semakin tidak tahan terhadap pemanasan dan pengadukan (Lee et al. 2002). Semakin tinggi kandungan amilosa pada tepung maka semakin tinggi nilai viskositas trough. Menurut Jane et al. (1999), molekul linier dan kuatnya asosiasi antar molekul amilosa menjaga integritas granula dan menjadi lebih tahan terhadap pemanasan dan pengadukan atau gaya mekanis yang diberikan. Viskositas akhir berkorelasi positif secara signifikan dengan kandungan amilosa pada tepung. Semakin tinggi kandungan amilosa tepung, maka semakin tinggi viskositas akhirnya (Lin et al. 2011). Viskositas akhir merupakan parameter yang menunjukkan kemampuan pati untuk membentuk pasta kental atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan serta ketahanan pasta terhadap gaya geser yang terjadi selama pengadukan. Menurut Jane et al. (1999), molekul linier dan kuatnya asosiasi antar molekul amilosa menjaga integritas granula dan menjadi lebih tahan terhadap pemanasan dan pengadukan atau gaya mekanis yang diberikan. Semakin banyak amilosa pada sampel akan membatasi pengembangan granula dan mempertahankan integritas granula. Semakin tinggi kadar amilosa maka semakin kuat ikatan intramolekulnya (Ulyarti 1997). Viskositas setback merupakan parameter yang dipakai untuk melihat kecendrungan retrogradasi maupun sineresis dari suatu pasta. Retrogradasi merupakan terbentuknya jaringan mikrokristal dari molekul-molekul amilosa yang berikatan kembali satu sama lain atau dengan percabangan amilopektin di luar granula pati setelah pasta didinginkan. Sampel dengan amilosa tinggi mempunyai stabilitas dan daya tahan untuk tetap utuh dalam pemanasan tinggi, serta mempunyai sifat retrogradasi yang kuat, sehingga setelah dingin pasta yang terbentuk menjadi kuat, tidak mudah hancur, atau remuk. Nilai viskositas setback yang tinggi akan menghasilkan sifat kohesif dan kekerasanyang tinggi. Suhu gelatinisasi yang lebih tinggi membutuhkan waktu pemasakan yang lebih lama dan energi termal yang lebih besar selama proses. Suhu gelatinisasi yang tinggi mengindikasikan stabilitas kristal molekul pati (Moorthy 2002). Lin et al. (2011) ,melaporkan tepung beramilosa tinggi memiliki gel tepung yang lebih keras, adesif, dan kompak dibandingkan tepung beramilosa rendah dan sedang.
C. KAJIAN PENGARUH RASIO AMILOSA-AMILOPEKTIN TERHADAP KERENYAHAN DAN KEKERASAN 1. Perhitungan Rasio Amilosa-Amilopektin Tepung Beras dan Ketan
berdasarkan
Campuran
Penentuan rasio amilosa-amilopektin dilakukan dengan mencampurkan tepung beras IR64 dan tepung beras ketan Ciasem sehingga diperoleh beberapa sampel yang mewakili berbagai rasio amilosa-amilopektin. Empat perlakuan rasio amilosa-amilopektin yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 13.
28
Tabel 13. Hasil rasio amilosa-amilopektin berdasarkan pencampuran tepung beras dan ketan Jumlah Tepung Beras (gram)
Jumlah Tepung Ketan (gram)
Rasio Amilosa-Amilopektin
100 67 30 0
0 33 70 100
0.58 0.40 0.20 0.04
2. Formulasi Adonan Pembuatan adonan dilakukan dengan mencampurkan campuran tepung beras IR64tepung beras ketan Ciasem dengan air. Pembuatan adonan ini dilakukan dengan metode trial and error. Perbandingan tepung beras dan tepung beras ketan yang digunakan adalah 50:50. Perbandingan tepung dan air yang diujikan sebanyak 4 formula, yaitu formula A = 1:0.5, formula B = 1:0.6, formula C = 1:0.7, dan formula D = 1:0.8. Berdasarkan perlakuan trial and error yang telah dilakukan, perbandingan tepung beras-tepung beras ketan dan air yang memiliki konsistensi dan campuran adonan terbaik adalah 1:0.7 (Gambar 9). Pada formula A (1:0.5) dan formula B (1:0.6), adonan yang terbentuk mudah hancur sehingga tidak bisa dicetak. Formula C (1:0.7) menghasilkan konsistensi dan campuran adonan terbaik ditandai dengan tidak menempelnya adonan pada telapak tangan, tidak ada bagian kering tepung yang masih terlihat pada adonan, dan adonan terikat kuat sehingga mudah dibentuk, dicetak, dan tidak mudah hancur. Formula D (1:0.8) menghasilkan adonan yang cair, lengket, dan sulit dicetak.
1:0.5
1:0.6 1:0.7 Perbandingan tepung : air
1:0.8
Gambar 9. Adonan hasil pencampuran tepung dan air pada empat rasio berbeda
3. Pembuatan Model Produk Gorengan Pembuatan model produk gorengan dilakukan pada setiap rasio amilosa-amilopektin. Tahapan pembuatan model produk gorengan terdiri dari pembuatan adonan, pencetakan adonan, dan penggorengan adonan. Pembuatan adonan dilakukan dengan mencampurkan tepung dan air. Perbandingan tepung dan air yang digunakan adalah 1:0.7 berdasarkan uji sebelumnya. Adonan diaduk dengan menggunakan tangan sehingga diperoleh konsistensi dan pencampuran antara tepung dan air yang rata. Tahap selanjutnya yaitu pencetakan
29
adonan. Adonan dibagi dalam ukuran yang lebih kecil dengan berat seragam yaitu 5 g. Kemudian adonan dicetak dengan menggunakan cetakan berbentuk tabung dengan dimensi 3.5 cm x 3.5 cm x 0.5 cm. Hasil dari pencetakan adonan dapat dilihat pada Gambar 10. Kemudian adonan digoreng dalam deep fat fryer pada suhu 160⁰C selama 14 menit. Suhu dan lama penggorengan adonan tersebut merupakan hasil trial and error. Hasil penelitian menunjukkan suhu dan lama penggorengan optimum yang menghasilkan model produk gorengan terbaik yaitu 160⁰C selama 14 menit. Pada Gambar 11 dapat dilihat hasil penggorengan dari model produk gorengan pada keempat perlakuan rasio amilosaamilopektin.
0.04
0.2
0.4
0.58
Rasio amilosa-amilopektin Gambar 10. Hasil pencetakan adonan pada empat rasio amilosa-amilopektin berbeda
0.04 0.2
0.4
0.58
Rasio amilosa-amilopektin Gambar 11. Model produk gorengan pada empat rasio amilosa-amilopektin berbeda
4. Pengaruh Rasio Amilosa-Amilopektin terhadap Kerenyahan dan Kekerasan Analisis sensori profil tekstur digunakan ketika contoh yang diujikan banyak dan bervariasi untuk atribut tekstur. Selain itu, analisis sensori profil tekstur membutuhkan
30
panelis terlatih dalam pengujiannya (Setyaningsih et al. 2010). Analisis sensori profil tekstur meliputi seleksi panelis, pelatihan panelis, dan analisis kuantitatif kerenyahan dan kekerasan sampel. a.
Seleksi Panelis Seleksi panelis bertujuan untuk memperoleh panelis yang dapat mengenali dan mengetahui secara umum perbedaan intensitas kerenyahan dan kekerasan pada produk gorengan secara umum. Pemilihan panelis dilakukan dengan menyeleksi sejumlah orang sehingga didapatkan 8-12 orang yang selanjutnya akan dilatih hingga menjadi panelis terlatih (Adawiyah & Waysima 2009). Tahap seleksi panelis terdiri dari tiga tahap antara lainuji identifikasi rasa dan aroma dasar, uji ketepatan dengan menggunakan uji segitiga, dan uji ranking (Meilgaard et al. 1999). Panelis yang terpilih kemudian dilatih menjadi panelis terlatih untuk digunakan pada pengujian atribut kerenyahan dan kekerasan sampel dengan bahan dasar tepung beras IR64 dan tepung beras ketan Ciasem pada berbagai macam perlakuan. Seleksi panelis pertama adalah uji identifikasi rasa dan aroma dasar. Uji identifikasi bertujuan untuk mengetahui kemampuan panelis dalam membedakan dan mendeskripsikan beberapa stimulus rasa dan aroma dasar. Scoresheet uji identifikasi rasa dan aroma dasar dapat dilihat pada Lampiran 3. Pada tahap ini diperoleh 18 panelis dari total 24 panelis yang mengikuti seleksi panelis terlatih. Panelis yang terpilih merupakan panelis yang dapat mengidentifikasi secara benar minimal 75% dari keseluruhan rasa dan aroma dasar yang diujikan. Panelis yang lolos uji identifikasi rasa dan aroma dasar diseleksi kembali menggunakan uji segitiga atribut kerenyahan dan kekerasan menggunakan sampel komersil. Uji segitiga atribut kerenyahan dan kekerasan dilakukan sebanyak 10 set dalam waktu 3 hari. Setiap set terdiri dari dua sampel yang sama dan satu sampel yang berbeda. Dari uji segitiga yang telah dilakukan, dihasilkan 15 panelis yang dapat memenuhi persyaratan, yaitu panelis yang mempunyai jawaban benar minimal 60% dari contoh standar aroma yang diberikan. Selanjutnya panelis yang lolos uji segitiga mengikuti uji ranking dimana calon panelis yang lolos adalah yang mampu menjawab dengan benar. Panelis yang lolos tahap ini sebanyak 12 orang. Personal interview dimaksudkan untuk mendapatkan gambaran apakah kandidat memiliki kemauan yang serius dan untuk konfirmasi minat kandidat dalam tahapan berikutnya, yaitu pelatihan. Dari hasil interview, kedua belas panelis bersedia mengikuti serangkaian pelatihan panelis. Hasil seleksi panelis terlatih dapat dilihat pada Lampiran 6.
b. Pelatihan Panelis Pelatihan panelis terdiri dari FGD (Focus Group Discussion), penetapan terminologi atribut sensori, pengenalan uji deskriptif profil tekstur, dan pelatihan standardisasi atribut kerenyahan dan kekerasan. FGD dilakukan untuk menyamakan persepsi antar panelis dengan pengenalan terminologi kerenyahan dan kekerasan. Penetapan terminologi atribut sensori dilakukan untuk menyamakan konsep atribut sensori sehingga dapat dikomunikasikan antar panelis satu dengan yang lainnya (Stone & Sidel 2004). Terminologi kerenyahan dan kekerasan mengacu pada Larsen et al. (2005). Kerenyahan menggambarkan seberapa kuat suatu bahan menahan gaya tekan yang menyebabkannya hancur. Kekerasan menggambarkan daya tahan bahan untuk pecah akibat gaya tekan yang diberikan (Larsen et al. 2005). Kekerasan berbanding
31
terbalik dengan kerenyahan suatu produk, semakin tinggi kekerasan produk menunjukkan bahwa produk tersebut memiliki kerenyahan yang rendah, begitupun sebaliknya semakin rendah nilai kekerasan suatu produk menunjukkan semakin tinggi kerenyahannya (Buckle et al. 1987). Pelatihan berikutnya yaitu pengenalan uji deskriptif sensori profil tekstur. Metode ini didasarkan pada klasifikasi sistematik sifat-sifat tekstur yang diterapkan pada definisi dan deskripsi masing-masing atribut. Metode sensori profil tekstur biasanya menggunakan skala garis (Setyaningsih 2010). Skala garis mempunyai panjang 15 cm dengan penilaian rating intensitas dimana 0 cm menunjukkan tidak terdekteksinya suatu atribut dan 15 cm menunjukkan deteksi atribut tertinggi (Meilgaard et al. 1999). Pada tahap pelatihan digunakan tiga sampel komersial. Scoresheet pelatihan panelis dapat dilihat pada lampiran 10. Pelatihan dilakukan hingga tercapai konsistensi dalam penilaian atribut kerenyahan dan kekerasan. Tahap selanjutnya yaitu penentuan standar untuk stribut kerenyahan dan kekerasan. Standar yang digunakan berasal dari bahan sama dengan perlakuan yang sama pula. Penggunaan bahan dan perlakuan yang sama dengan sampel dapat menghindari bias dalam pemberian nilai kerenyahan dan kekerasan. Hal ini dikarenakan penampakan visual, rasa, dan aroma sama tetapi berbeda dalam tingkat kerenyahan dan kekerasan saja. Standar yang digunakan adalah perbandingan tepung beras IR64 dan ketan Ciasem 50:50. Lama waktu penggorengan dan suhu yang digunakan adalah selama 14 menit pada suhu 160⁰C berdasarkan trial and error. Nilai intensitas atribut kerenyahan dan kekerasan ditentukan oleh panelis terlatih yang dilakukan sebanyak dua ulangan. Hasil penilaian intensitas standar kerenyahan dan kekerasan dapat dilihat pada Tabel 14.
Tabel 14. Hasil penetapan standar atribut sensori berdasarkan organoleptik Atribut Sensori
Intensitas
Kerenyahan Kekerasan
6.94±0.16 12.11±0.06
Keterangan: penentuan standar dilakukan sebanyak dua kali ulangan
c.
Pengujian Sembilan orang panelis terlatih melakukan penilaian atribut kerenyahan dan kekerasan pada tiga jenis perlakuan berbeda sampel. Pengujian dilakukan secara kuantitatif menggunakan metode sensori profil tekstur dengan membandingkan terhadap standar yang nilainya telah ditentukan pada tahap pelatihan. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali ulangan pada setiap sampel. Ulangan dapat membantu mengkondisikan panelis terlatih agar dapat melakukan penilaian secara konsisten (Piggot et al. 1998) dengan membandingkan dengan standar yang nilainya telah ditentukan saat tahap pelatihan. Analisis kuantitatif atribut kerenyahan dan kekerasan menggunakan standar (R) pada skala tidak terstruktur sepanjang 15 cm. Pengukuran intensitas atribut kerenyahan dan kekerasan dilakukan dengan penggaris, nilai yang diperoleh kemudian dikonversi menjadi skala 100. Jumlah set per sesi analisis tergantung derajat kelelahan panelis dalam menilai dan mengisi lembar uji. Umumnya 4-6 sampel per hari dan jika produk yang dinilai rumit atau atribut sensori yang dianalisis banyak, maka cukup tiga sampel per hari. Apabila sampel terlalu sedikit akan mengakibatkan variasi yang terlalu
32
besar dan apabila sampel terlalu banyak akan mengakibatkan antar contoh kelihatannya berbeda tetapi sebenarnya tidak (Setyaningsih et al. 2010). Sembilan orang panelis terlatih melakukan penilaian terhadap atribut kerenyahan dan kekerasan sampel dengan rasio amilos-amilopektin 0.04, 0.2, 0.4, dan 0.58. Hasil uji sensori profil tekstur atribut kerenyahan dan kekerasan beserta kadar air dapat dilihat pada Tabel 15. Pada atribut kerenyahan, hasil uji profil tekstur menunjukkan rasio amilosa-amilopektin 0.04 memiliki nilai kerenyahan tertinggi (58.67±10.91c) diikuti oleh rasio amilosa-amilopektin 0.2 (53.63±9.63bc) kemudian 0.4 (48.47±9.99b) dan kerenyahan terendah dimiliki oleh rasio amilosa-amilopektin 0.58 (36.62±10.64a). Berdasarkan hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kerenyahan rasio amilosaamilopektin 0.58 berbeda nyata dengan ketiga rasio lainnya. Kerenyahan rasio amilosaamilopektin 0.4 berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.58 dan 0.04 tetapi tidak berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.2. Kerenyahan rasio amilosaamilopektin 0.2 berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.58 dan 0.04 tetapi tidak berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.4. Kerenyahan rasio amilosaamilopektin 0.04 berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.58 dan 0.4 tetapi tidak berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.2. Rasio amilosa-amilopektin 0.04 menunjukkan jumlah amilopektin yang semakin tinggi sedangkan rasio amilosaamilopektin 0.58 menunjukkan jumlah amilosa yang semakin tinggi. Hasil ini menunjukkan bahwa amilopektin berperan dalam meningkatkan kerenyahan dibandingkan amilosa. Tabel 15. Hasil uji sensori profil tekstur sampel dengan berbagai rasio amilosaamilopektin Rasio Amilosa-Amilopektin
Kerenyahan* a
Kekerasan* c
Kadar air (%)
0.58 0.4 0.2
36.62±10.64 48.47±9.99b 53.63±9.63bc
82.90±4.23 72.20±8.69b 64.84±11.39a
4.20±0.07a 5.02±0.04b 5.72±0.07c
0.04
58.67±10.91c
63.61±7.24a
6.20±0.06d
Keterangan: Nilai yang diikutioleh huruf yang berbeda dalam satu baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (p<0.05) dengan menggunakan uji lanjut Duncan. *Nilai kerenyahan dan kekerasan merupakan hasil organoleptik dengan skala maksimum 100
Pada atribut kekerasan, hasil uji sensori profil tekstur menunjukkan produk dengan rasio amilosa-amilopektin 0.58 memiliki nilai kekerasan tertinggi (82.90±4.23c) diikuti oleh rasio amilosa-amilopektin 0.4 (72.20±8.69b) kemudian 0.2 (64.84±11.39a) dan kekerasan terendah dimiliki oleh rasio amilosa-amilopektin 0.04 (63.61±7.24a). Berdasarkan hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kekerasan rasio amilosaamilopektin 0.58 berbeda nyata dengan ketiga rasio lainnya. Kekerasan rasio amilosaamilopektin 0.4 juga berbeda nyata dengan ketiga sampel lainnya. Kekerasan rasio amilosa-amilopektin 0.2 berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.58 dan 0.4 tetapi tidak berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.04. Kekerasan rasio amilosa-amilopektin 0.04 berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.58 dan 0.4 tetapi tidak berbeda nyata dengan rasio amilosa-amilopektin 0.2. Rasio amilosaamilopektin 0.04 menunjukkan jumlah amilopektin yang semakin tinggi sedangkan rasio amilosa-amilopektin 0.58 menunjukkan jumlah amilosa yang semakin tinggi. Hasil ini
33
Tingkat Kerenyahan (skala maksimum 100)
menunjukkan bahwa amilosa berperan dalam meningkatkan kekerasan dibandingkan amilopektin. Berdasarkan penelitian Ediati et al. (2006), semakin tinggi kandungan amilosa maka semakin menghasilkan tingkat pengembangan dan kerenyahan yang tinggi. Ediati et al. (2006) melaporkan diantara kandungan amilosa 21, 25, 29, 33, dan 37%, kandungan amilosa 37% menghasilkan pengembangan volume dan kerenyahan terbaik. Hasil penelitian yang dilakukan Ediati et al. (2006) bertentangan dengan hasil penelitian ini. Hal ini disebabkan beberapa faktor antara lain sampel yang digunakan oleh Ediati et al. (2006) merupakan campuran tepung beras dan maizena, dimana semakin tinggi kadar amilosa maka penggunaan maizena semakin banyak. Hal ini memungkinkan komponen protein pda maizena berperan dalam derajat pengembangan dan mempengaruhi kerenyahan.
70 60 50 40 30 20 10 0 0
2000
4000
6000
8000
10000
Viskositas akhir (cP)
Tingkat kekerasan (skala maksimum 100)
Gambar 12. Hubungan viskositas akhir terhadap kerenyahan 100 80 60 40 20 0 0
2000
4000
6000
8000
10000
Viskositas akhir (cP) Gambar 13. Hubungan viskositas akhir terhadap kekerasan Rasio amilosa-amilopektin 0.58 memiliki viskositas akhir tertinggi diikuti rasio amilosa-amilopektin 0.4, 0.2, dan terendah 0.04. Viskositas akhir berkorelasi positif secara signifikan dengan kandungan amilosa pada tepung. Semakin tinggi kandungan amilosa tepung, maka semakin tinggi viskositas akhirnya (Lin et al. 2011). Pada Gambar 12 terlihat bahwa semakin tinggi viskositas akhir maka semakin rendah kerenyahan model produk gorengan, sedangkan pada Gambar 13 terlihat bahwa semakin semakin tinggi viskositas akhir maka semakin tinggi kekerasan model produk gorengan. Viskositas akhir merupakan parameter yang menunjukkan kemampuan pati untuk
34
membentuk pasta kental atau gel setelah proses pemanasan dan pendinginan serta ketahanan pasta terhadap gaya geser yang terjadi selama pengadukan. Menurut Jane et al. (1999), molekul linier dan kuatnya asosiasi antar molekul amilosa menjaga integritas granula dan menjadi lebih tahan terhadap pemanasan dan pengadukan atau gaya mekanis yang diberikan. Semakin banyak amilosa pada sampel akan membatasi pengembangan granula dan mempertahankan integritas granula. Semakin tinggi kadar amilosa maka semakin kuat ikatan intramolekulnya (Ulyarti 1997). Hal ini menyebabkan konsistensi kekerasan sampel meningkat jika kandungan amilosa semakin tinggi sedangkan kerenyahan sampel mengalami penurunan. Sampel yang telah digoreng kemudian diukur kadar airnya (Tabel 15). Rasio amilosa-amilopektin 0.04 memiliki kadar air tertinggi (6.20%d), diikuti rasio amilosaamilopektin 0.2 (5.72%c), kemudian 0.4 (5.02%b), dan terendah rasio amilosaamilopektin 0.58 (4.20%a). Berdasarkan hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kadar air keseluruhan rasio amilosa-amilopektin saling berbeda nyata satu sama lain. Hal ini menunjukkan semakin tinggi kadar amilopektin maka semakin tinggi penyerapan air yang ditandai oleh tingginya kadar air. Pada proses gelatinisasi, ikatan hidrogen yang mengatur integritas struktur granula pati akan melemah. Terdapatnya gugus hidroksil yang bebas akan menyerap molekul air sehingga terjadi pembengkakan granula pati (Harper 1981). Amilosa mempunyai ikatan intramolekul yang lebih kuat dibandingkan amilopektin sehingga ikatan hidrogen antara molekul amilosa dan air lebih sulit terbentuk dibandingkan amilopektin. Hal inilah yang menyebabkan semakin tinggi kandungan amilopektin maka akan semakin tinggi tingkat kadar airnya. Kadar air yang tinggi pada sampel ini tidak berpengaruh signifikan terhadap kerenyahan dan kekerasan sampel. Hal ini ditunjukkan oleh rasio amilosa-amilopektin 0.04 memiliki kadar air tertinggi tetapi kerenyahan yang dihasilkan tertinggi dan kekerasan yang dihasilkan terendah.
D. KAJIAN PENGARUH AMILOSA DAN AMILOPEKTIN DALAM PENYIMPANAN TERHADAP KERENYAHAN DAN KEKERASAN Kajian ini bertujuan untuk melihat hubungan antara amilosa dan amilopektin dalam penyimpanan gorengan terhadap kerenyahan dan kekerasan sehingga dapat diketahui seberapa besar laju penurunan kerenyahan serta efek yang terjadi terhadap kekerasan produk gorengan. Pada dasarnya kajian ini berhubungan erat dengan peningkatan kadar air produk dan efek kandungan amilosa dan amilopektin. Sampel yang digunakan adalah rasio amilosa-amilopektin 0.04 dan 0.58. Kedua rasio tersebut telah mewakili sampel lainnya karena masing-masing sampel memiliki kandungan amilosa tertinggi dan amilopektin tertinggi. Produk tersebut disimpan di ruang terbuka. Skala waktu penyimpanan ditentukan selama 6 jam. Selang waktu 2 jam, sampel dimasukkan ke dalam plastik seperti yang terlihat pada Gambar 14. Hal ini dilakukan untuk mencegah perubahan kadar air, kerenyahan, dan kekerasan yang berkelanjutan. Hasil uji sensori profil tekstur pengaruh amilosa dan amilopektin dalam penyimpanan produk gorengan terhadap kerenyahan dan kekerasan dapat dilihat pada Tabel 16.
35
Gambar 14. Sampel yang disimpan dalam plastik Tabel 16. Hasil uji sensori profil tekstur pengaruh amilosa dan amilopektin dalam penyimpanan Rasio Amilosa-Amilopektin
0.58
0.04
Lama Penyimpanan (jam) 2 4 6 2 4 6
Kadar Air (%)
Kerenyahan*
Kekerasan*
4.95±0.04a 5.62±0.04b 6.20±0.09c 7.01±0.01d
44.63±10.74bc 39.92±10.31ab 36.03±9.68a 56.58±11.20d
63.40±11.71ab 70.08±13.82c 73.60±13.98c 58.85±11.13a
8.63±0.09e 9.53±0.05f
48.50±9.78c 34.89±7.15a
64.56±12.29b 79.56±15.49d
Keterangan: Nilai yang diikutioleh huruf yang berbeda dalam satu baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (p<0.05) dengan menggunakan uji lanjut Duncan. *Nilai kerenyahan dan kekerasan merupakan hasil organoleptik dengan skala maksimum 100
Pada atribut kerenyahan, penyimpanan 2 jam pertama sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 (44.63±10.74bc) memiliki kerenyahan yang lebih rendah dibandingkan sampel 0.04 (56.58±11.20d). Pada penyimpanan 4 jam, sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 (39.92±10.31ab) memiliki kerenyahan yang masih lebih rendah dibandingkan sampel 0.04 (48.50±9.78c). Akan tetapi setelah sampel disimpan selama 6 jam, ternyata penurunan kerenyahan sampel rasio amilosa-amilopektin 0.04 (34.89±7.15a) lebih tinggi dibandingkan dengan sampel 0.58 (36.03±9.68a). Hal ini menyebabkan kerenyahan yang dimiliki oleh sampel rasio amilosaamilopektin 0.58 menjadi lebih tinggi dibandingkan sampel 0.04. Berdasarkan hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kerenyahan sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 berbeda nyata dengan sampel 0.04 saat penyimpanan 2 dan 4 jam. Akan tetapi setelah penyimpanan 6 jam, kerenyahan sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 tidak berbeda nyata dengan sampel 0.04. Pada atribut kekerasan, penyimpanan 2 jam pertama sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 (63.40±11.71ab) memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan sampel 0.04 (58.85±11.13a). Pada penyimpanan 4 jam, sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 (70.08±13.82c) memiliki kekerasan yang masih lebih tinggi dibandingkan sampel 0.04 (64.56±12.29b). Akan tetapi setelah sampel disimpan selama 6 jam, ternyata kenaikan kekerasan sampel rasio amilosa-amilopektin 0.04 (79.56±15.49d) lebih tinggi dibandingkan dengan sampel 0.58 (73.60±13.98c). Hal ini menyebabkan kekerasan yang dimiliki oleh sampel rasio amilosa-amilopektin 0.04 menjadi lebih tinggi dibandingkan sampel 0.58. Berdasarkan hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kekerasan sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 tidak berbeda nyata dengan sampel 0.04 saat penyimpanan 2 jam. Pada saat penyimpanan 4 jam dan 6 jam, kekerasan sampel rasio amilosa-amilopektin 0.58 berbeda nyata dengan sampel 0.04.
36
Tingkat kerenyahan (skala maksimum 100)
60 50 40 30
Rasio amilosa amilopektin 0.58
20
Rasio amilosaamilopektin 0.04
10 0 0
2
4
6
8
Lama penyimpanan (jam)
Tingkat kekerasan (skala maksimum 100)
Gambar 15. Pengaruh lama penyimpanan terhadap tingkat kerenyahan
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Rasio amilosa amilopektin 0.58 Rasio amilosaamilopektin 0.04
0
2
4
6
8
Lama penyimpanan (jam)
Gambar 16. Pengaruh lama penyimpanan terhadap tingkat kekerasan
Pada Gambar 15 dan 16 dapat dilihat bahwa saat penyimpanan, rasio amilosa-amilopektin 0.04 mengalami penurunan tingkat kerenyahan dan peningkatan kekerasan yang lebih besar dibandingkan dengan rasio amilosa-amilopektin 0.58. Amilopektin yang terdapat pada rasio amilosa-amilopektin 0.04 lebih tinggi dibandingkan rasio 0.58. Sebaliknya amilosa yang terdapat pada rasio amilosa-amilopektin 0.58 lebih tinggi dibandingkan rasio 0.04. Amilosa mempunyai ikatan intramolekul yang lebih kuat dibandingkan amilopektin. Hal ini dapat menyebabkan ikatan hidrogen antara molekul amilosa dan air lebih sulit terbentuk dibandingkan amilopektin. Menurut Harper (1981), ikatan hidrogen yang mengatur integritas struktur granula pati akan melemah pada proses gelatinisasi sehingga gugus hidroksil yang bebas akan menyerap molekul air sehingga terjadi pembengkakan granula pati.
37
Tingkat kerenyahan (skala maksimum 100)
60 50 40 30
Rasio amilosaamilopektin 0.58
20
Rasio amilosaamilopektin 0.04
10 0 0
5
10
15
Kadar air (%) Gambar 17. Hubungan kadar air terhadap kerenyahan dalam penyimpanan 90
Tingkat kekerasan (skala maksimum 100)
80 70
60 50 Rasio amilosaamilopektin 0.58
40 30
Rasio amilosaamilopektin 0.04
20 10 0 0
5
10
15
Kadar air (%) Gambar 18. Hubungan kadar air terhadap kekerasan dalam penyimpanan Berdasarkan hasil uji kadar air, rasio amilosa-amilopektin 0.04 penyimpanan 2 jam memiliki kadar air sebesar 7.01%d, penyimpanan 4 jam sebesar 8.63%e, dan penyimpanan 6 jam sebesar 9.53%f, sedangkan rasio amilosa-amilopektin 0.58 penyimpanan 2 jam memiliki kadar air sebesar 4.95%a, penyimpanan 4 jam sebesar 5.62%b, dan penyimpanan 4 jam sebesar 6.20%c. Berdasarkan hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kerenyahan dan kekerasan produk pangan juga dipengaruhi oleh kadar air. Peningkatan kadar air dan Aw dihubungakan dengan produk yang menjadi lembek dan alot (kehilangan kerapuhan) akibat air (Arimi et al. 2010). Nugroho (2007) dalam penelitiannya melaporkan kerenyahan wafer yang merupakan produk pangan berkadar air rendah menurun selama penyimpanan yang disebabkan oleh penyerapan uap air dari lingkungan sehingga kadar air wafer meningkat. Peningkatan kekerasan disebabkan oleh peningkatan jumlah air yang mengisi pori-pori udara bahan pangan (Roudaut et al. 2004). Pada Tabel 16 terlihat bahwa interaksi amilopektin dengan molekul air menyebabkan penurunan kerenyahan dan peningkatan kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan amilosa dengan molekul
38
air. Amilopektin lebih mengikat air dibandingkan amilosa sehingga penguapan yang terjadi saat penggorengan lebih tinggi dibandingkan amilosa. Hal ini menyebabkan pori-pori pada produk pangan tersebut lebih banyak terbentuk pada produk dengan amilopektin tinggi. Semakin lama sampel disimpan maka kesempatan air untuk masuk ke dalam pori-pori sampel semakin tinggi. Produk akan menjadi lebih alot atau keras dan kerenyahannya juga menurun. Peningkatan kadar air pada sampel yang memiliki kadar amilopektin tinggi (rasio amilosa-amilopektin 0.04) menjadi lebih tinggi dibandingkan kadar amilosa tinggi (rasio amilosa-amilopektin 0.58), seperti yang terlihat pada Tabel 16. Gambar 17 dan 18 menunjukkan bahwa rasio amilosa-amilopektin 0.04 mengalami peningkatan kadar air yang lebih besar dibandingkan dengan rasio amilosaamilopektin 0.58 selama penyimpanan sehingga menyebabkan penurunan kerenyahan dan peningkatan kekerasan yang lebih besar pada rasio amilosa-amilopektin 0.04 dibandingkan rasio amilosa-amilopektin 0.58.
E. KAJIAN PENGARUH KADAR AIR BERDASARKAN LAMA GORENG TERHADAP KERENYAHAN DAN KEKERASAN Pengujian selanjutnya adalah kajian pengaruh kadar air terhadap kerenyahan dan kekerasan dilakukan dengan mengukur kadar air berdasarkan lamanya penggorengan. Sampel yang digunakan adalah perbandingan tepung beras dan tepung beras ketan 1:1. Kemudian sampel digoreng pada berbagai tingkat lama waktu penggorengan dan setiap sampel diukur kadar air, tingkat kerenyahan, dan kekerasannya. Perlakuan lama penggorengan, kadar air, dan hasil uji sensori profil tekstur dapat dilihat pada Tabel 17. Tabel 17. Hasil uji sensori profil tekstur pengaruh kadar air Lama Goreng (menit) 10 12 16 18
Kadar Air (%) 9.79±0.14d 6.33±0.21c 3.71±0.00b 2.57±0.04a
Kerenyahan*
Kekerasan*
17.44±12.03a 26.00±13.82b 55.76±22.52c 57.04±22.11c
79.70±6.31d 73.07±8.66c 60.11±10.75b 48.30±11.10a
Keterangan: Nilai yang diikutioleh huruf yang berbeda dalam satu baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (p<0.05) dengan menggunakan uji lanjut Duncan. *Nilai kerenyahan dan kekerasan merupakan hasil organoleptik dengan skala maksimum 100
Berdasarkan hasil atribut kerenyahan, lama goreng 10 menit dengan kadar air 9.79% d menghasilkan kerenyahan terendah (17.44±12.03a) diikuti lama goreng 12 menit dengan kadar air 6.33%c (26.00±13.82b) , 16 menit dengan kadar air 3.71%b (55.76±22.52c), dan 18 menit dengan kadar air 2.57%a (57.04±22.11c). Berdasarkan uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kerenyahan yang dihasilkan sampel perlakuan lama goreng 10 menit dengan kadar air 9.79%d berbeda nyata dengan ketiga sampel lainnya. Kerenyahan yang dihasilkan sampel perlakuan lama goreng 12 menit dengan kadar air 6.33%c juga berbeda nyata dengan ketiga sampel lainnya. Sampel perlakuan lama goreng 16 menit dengan kadar air 3.71%b menghasilkan kerenyahan yang berbeda nyata dengan sampel lama goreng 10 menit dan 12 menit, tetapi tidak berbeda nyata perlakuan 18 menit. Sampel perlakuan lama goreng 18 menit dengan kadar air 2.57% a menghasilkan kerenyahan yang berbeda nyata dengan sampel lama goreng 10 menit dan 12 menit, tetapi tidak berbeda nyata perlakuan 16 menit. Berdasarkan hasil uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, dapat dilihat kadar air masing-masing sampel lama goreng berbeda nyata satu sama lain.
39
Tingkat kerenyahan (skala maksimum 100)
70 60 50 40 30 20 10 0 0
2
4
6
8
10
12
Kadar air (%) Gambar 19. Hubungan kadar air terhadap kerenyahan
Tingkat kekerasan (skala maksimum 100)
Berdasarkan hasil atribut kekerasan, lama goreng 10 menit dengan kadar air 9.79% d menghasilkan kekerasan tertinggi (79.70±6.31d) diikuti lama goreng 12 menit dengan kadar air 6.33%c (73.07±8.66c) , 16 menit dengan kadar air 3.71%b (60.11±10.75b), dan 18 menit dengan kadar air 2.57%a (48.30±11.10a). Berdasarkan uji ANOVA dan uji lanjut Duncan, kekerasan yang dihasilkan setiap sampel berbeda nyata satu sama lain.
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
2
4
6
8
10
12
Kadar air (%) Gambar 20. Hubungan kadar air terhadap kekerasan
Kerenyahan dan kekerasan produk pangan berkadar air rendah sangat berhubungan dengan kadar air dan Aw. Peningkatan kadar air dan Aw dihubungakan dengan produk yang menjadi lembek dan alot (kehilangan kerapuhan) akibat air (Arimi et al. 2010). Berdasarkan penelitian Arimi et al. (2010), kerenyahan menurun dan kekerasan meningkat dengan meningkatnya Aw pada Crackerbread oleh air. Pada proses gelatinisasi, ikatan hidrogen yang mengatur integritas struktur granula pati akan melemah. Terdapatnya gugus hidroksil yang bebas akan menyerap molekul air sehingga terjadi pembengkakan granula pati (Harper 1981). Ketika pati atau tepung digoreng maka molekul air akan menguap sehingga kadar air akan menurun dan membuat poripori pada bahan pangan tersebut. Semakin lama waktu penggorengan maka semakin banyak poripori dalam bahan tersebut yang terbentuk. Semakin banyak pori-pori yang terbentuk maka tingkat kerenyahan semakin tinggi dan kekerasan menurun. Pori-pori dalam bahan memiliki peranan penting dalam kerenyahan dan tekstur dari snack. Dalam kondisi ekstrim, banyak makanan renyah yang menjadi keras jika tidak memiliki pori-pori (Tsukakoshi et al. 2008). Hasil penelitian
40
Saeleaw & Gerhard (2011) melaporkan crackers singkong yang digoreng lebih lama menghasilkan kadar air yang lebih rendah sehingga kerenyahan menjadi lebih tinggi. Pada Gambar 19 dan 20 terlihat bahwa kadar air berkorelasi positif terhadap kekerasan dan berkorelasi negatif terhadap kerenyahan. Pada penelitian ini, sampel merupakan produk pangan berkadar air rendah. Semakin tinggi kadar air produk pangan tersebut maka semakin rendah kerenyahan dan tinggi kekerasan yang dihasilkan. Hal tersebut telah ditunjukkan dalam penelitian ini, sampel perlakuan 18 menit dengan kadar air terendah menghasilkan kerenyahan tertinggi dan kekerasan terendah, sedangkan sampel perlakuan 10 menit dengan kadar air tertinggi menghasilkan kerenyahan terendah dan kekerasan yang tinggi.
41
