PENENTUAN NILAI INDEKS GLIKEMIK (IG) SEREAL FLAKE DARI BERAS MERAH (Oryza nivara) DAN BEKATUL BERAS PUTIH (Oryza sativa) SEBAGAI PANGAN FUNGSIONAL BAGI PENDERITA DIABETES MELLITUS
KARYA TULIS ILMIAH
OLEH NINJA RONAKANTA NIM 10.040
AKADEMI ANALISA FARMASI DAN MAKANAN PUTRA INDONESIA MALANG JULI 2013
PENENTUAN NILAI INDEKS GLIKEMIK (IG) SEREAL FLAKE DARI BERAS MERAH (Oryza nivara) DAN BEKATUL BERAS PUTIH (Oryza sativa) SEBAGAI PANGAN FUNGSIONAL BAGI PENDERITA DIABETES MELLITUS
KARYA TULIS ILMIAH Diajukan kepada Akademi Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program D III bidang Analisa Farmasi dan Makanan
OLEH NINJA RONAKANTA NIM 10 040
AKADEMI ANALISA FARMASI DAN MAKANAN PUTRA INDONESIA MALANG JULI 2013
ABSTRAK Ronakanta, Ninja 2013. Penentuan Indeks Glikemik Sereal Flake Beras Merah (Oryza nivara) dan Bekatul Beras Putih (Oryza sativa) Sebagai Pangan Fungsional Bagi Penderita Diabetes. Karya Tulis Ilmiah. Akademis Analisa Farmasi Dan Makanan Putra Indonesia Malang. Pembimbing Wahyu Wuryandari. M,pd. Kata kunci : beras merah, bekatul, sereal flake, indeks glikemik Diabetes mellitus, atau kencing manis merupakan suatu gangguan dalam menghasilkan insulin sehingga terjadi kenaikan gula dalam darah secara berlebihan. Ada beberapa jenis pangan yang dianjurkan untuk dikonsumsi bagi penderita yaitu pangan yang memiliki nilai indeks glikemik (IG) rendah. Indeks glikemik adalah tingakatan pangan menurut efeknya terhadap kadar glukosa dalam darah. Telah diketahui beras merah dan bekatul memiliki nilai indeks glikemik rendah sampai sedang. Sereal flake beras merah dan bekatul ini dapat dijadikan alternative pangan pengganti nasi putih. Kandungan serat larut dalam beras merah dan bekatul juga berpengaruh menghambat penyerapan gula kedalam darah. Akibatnya gula yang seharusnya terserap dalam darah terhalang oleh adanya serat larut. Gabungan dari beras merah dan bekatul diharapakan memiliki nilai glikemik yang rendah sehingga tidak menaikan gula darah secara berlebihan setelah pengkonsumsian. Tujuan dalam penelitian ini adalah mengetahui nilai indeks glikemik yang dihasilkan dari sereal flake yang terbuat dari beras merah dan bekatul beras putih. Tahap – tahap dalam penelitian ini yaitu tahap persiapan sampel meliputi pembuatan tepung beras merah dan pembuatan sereal flake beras merah dan bekatul beras putih dengan tiga formulasi yang berbeda. Tahap selanjutnya yaitu penentuan nilai indeks glikemik secara in vivo, dan analisa data dengan membandingankan luas kurva dibawah respon pangan uji dengan luas kurva dibawah pangan standar (glukosa). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sereal flake beras merah dan bekatul beras putih formula 1 memiliki indeks glikemik 57,23 ; formula 2 memiliki indeks glikemik 52,62 dan formula 3 memiliki indeks glikemik 47,82.
KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah yang berjudul “Penentuan Nilai Indeks Glikemik (IG) Sereal Flake dari Beras Merah (Oryza nivara) dan Bekatul Beras Putih (Oryza sativa) sebagai Pangan Fungsional bagi Penderita Diabetes Mellitus” ini tepat pada waktunya. Adapun tujuan penulisan Karya Tulis Ilmiah ini adalah sebagai persyaratan untuk menyelesaikan program D III di Akademi Analisa Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang. Sehubungan dengan terselesaikannya penulisan Karya Tulis Ilmiah ini, saya mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yaitu 1. Bapak Hendyk Krisnadani selaku direktur Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang 2. Ibu Wahyu Wuryandari selaku dosen pembimbing di Akademi Analis Farmasi dan Makanan Putra Indonesia Malang. 3. Bapak dan Ibu Dosen Akademi Farmasi serta staf. 4. Kedua orang tuaku serta keluarga besar dari Bapak dan Ibuku yang telah memberikan semangat dan motivasi beserta doanya. 5. Rekan-rekan mahasiswa dan semua pihak yang langsung maupun tidak langsung telah memberikan bantuan dan bimbingan, serta arahan kepada penulis. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Karya Tulis Ilmiah ini masih mempunyai beberapa kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran akan sangat diharapkan. Malang, Juli 2013 Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................................... i KATA PENGANTAR .................................................................................... ii DAFTAR ISI ................................................................................................... iii DAFTAR TABEL .......................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. vii BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1 1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................................. 1 1.2Rumusan Masalah ....................................................................................... 5 1.3Tujuan Penelitian ........................................................................................ 5 1.4Kegunaan Penelitian.................................................................................... 5 1.5Asumsi Penelitian ...................................................................................... 6 1.6Ruang Lingkup dan Keterbatasan Penelitian ............................................. 6 1.7Definisi Istilah ............................................................................................. 7 BAB II Tinjauan Pustaka .............................................................................. 8 2.1Diabetes Mellitus ........................................................................................ 8 2.2Beras ........................................................................................................... 11 2.3Bekatul ....................................................................................................... 14 2.4Pati ............................................................................................................. 15 2.5Karbohidrat ................................................................................................ 17 2.6Serat............................................................................................................. 20 2.7Indeks Glikemik .......................................................................................... 24 2.8Mencit ......................................................................................................... 27 2.9Sereal .......................................................................................................... 33 2.10Kerangka Konsep ...................................................................................... 34
2.11Hipotesis.................................................................................................... 37 BAB III Metodelogi Penelitian...................................................................... 38 3.1Rancangan Penelitian ................................................................................. 38 3.2Populasi dan Sampel Penelitian .................................................................. 39 3.3Hewan Uji ................................................................................................... 39 3.4Lokasi dan Waktu Penelitian ...................................................................... 40 3.5Variabel dan Definisi Operasional Variabel ............................................... 40 3.6Instrumen Penelitian.................................................................................... 41 3.7Pengumpulan Data ...................................................................................... 42 3.8Analisa Data ................................................................................................ 48 BAB IV Hasil Penelitian ................................................................................ 49 4.1Tahap Persiapan Sampel ............................................................................. 49 4.2Tahap Pelaksanaan ...................................................................................... 51 BAB V Pembahasan ...................................................................................... 58 5.1Tahap Persiapan Sampel ............................................................................. 58 5.2Tahap Pelaksanaan ...................................................................................... 62 BAB VI PENUTUP ....................................................................................... 68 6.1Kesimpulan ................................................................................................. 68 6.2Saran ........................................................................................................... 68 DAFTAR RUJUKAN .................................................................................... 69
DAFTAR TABEL Tabel 1. Komposisi kimia bekatul. ................................................................. 14 Tabel 2 Kategori pangan menurut indeks glikemik ......................................... 25 Tabel 2.1 Sifat Biologis Mencit (M. musculus) ............................................... 29 Table 3.1 Tabel Definisi Operasional Variabel................................................ 40 Tabel 3.2 Pengukuran Kadar Glukosa Darah ................................................... 48 Table 4.1 Kandungan Karbohidrat dalam formula sereal ................................ 50 Tabel 4.2 Pengukuran Kadar glukosa darah mencit saat peberian glukosa ..... murni................................................................................................ 52 Tabel 4.3 Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian sereal formula 1 ......................................................................................... 53 Tabel 4.4 Pengukuran Kadar glukosa darah mencit saat peberian sereal formula 2 ......................................................................................... 54 Tabel 4.5 Pengukuran Kadar glukosa darah mencit saat peberian sereal formula 3 ......................................................................................... 55 Tabel 4.5 Nilai indeks glikemik gluoksa murni, sereal F1, F2 dan F3. .......... 53
Daftar Gambar Gambar 1 Incremental AUC ............................................................................ 26 Gambar 2.. Mencit Putih (M. musculus) .......................................................... 29 Gambar 4.1 Grafik Garis Kadar glukosa darah standart, sereal F1, F2 & F3 . ...................................................................................................... 56 Grafik Tingkat indeks glikeimik glukosa dan sereal F1, F2 dan F3 ................ 56
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel volume Maksimum Larutan Dan Cara Pemberian Dosis Yang Bisa Diberikan Pada Binatang Uji ................................................ 73 Lampiran 2 Konversi Dosis Berbagai Macam Hewan Uji............................... 74 Lampiran 3Perhitungan Nilai Karbohidrat....................................................... 75 Lampiran 4 Perhitungan Konversi Sampel Uji pada Mencit ........................... 77 Lampiran 5. Perhitungan Luas area bawah kurva (AUC) ............................... 79 Lampiran 6. Bekatul dan Beras Merah ............................................................ 88 Lampiran 7.Penimbangan Bahan dan Pembuatan sereal ................................. 89 Lampiran 8. Sereal Formula 1 , Formula 2 dan Formula 3. ........................... 90 Lampiran 9. Penimbangan Mencit ................................................................... 92 Lampiran 10. Pemberian Sereal dan Pengukuran Gula Darah Pada Mencit... 93
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk yang cukup
banyak menderita diabetes. Pada tahun 2000 di Indonesia terdapat penderita diabetes yang mencapai 8,4 juta orang dan menduduki peringkat ke-4 setelah India, Cina dan Amerika Serikat. Jumlah tersebut diperkirakan akan meningkat lebih dari dua kalinya pada tahun 2030, yaitu menjadi 21,3 juta orang (Wild et al., 2004). Diabetes mellitus, penyakit gula atau kencing manis adalah suatu gangguan kronois yang bercirikan hiperglikemia (glukosa-darah terlampau meningkat) dan khususnya menyangkut metabolisme hidratarang (glukosa) di dalam tubuh. Penyebabnya adalah kekurangan hormon insulin, yang berfungsi memungkinkan glukosa masuk kedalam sel untuk dimetabolisir (dibakar). Akibatnya ialah glukosa bertumpuk di dalam darah (hiperglikemia) dan akhirnya diekskresikan lewat kemih tanpa digunakan ( OOP edisi IV.738: 2007) . Ada dua jenis DM yaitu Diabetes Mellitus tipe 1 (DMT1) dan Diabetes Mellitus tipe 2 (DMT2). Jenis DMT1 disebabkan oleh ketiadaan hormon insulin dalam tubuh penderita, sehingga gula dalam darah tidak bisa masuk kedalam sel yang nantinya diubah menjadi energi. Sedangkan penderita DMT2 disebabkan karena menurunnya produksi insulin atau berkurangnya daya kerja insulin.
Pokok pangkal penanganan dibetes adalah makan dengan bijaksana. Semua pasien selalu harus mengawali diet dengan pembatasan kalori, terlebihlebih pada pasien dengan overweight (OOP edisi IV.743:2007). Oleh karena itu, konsumsi makanan perlu diatur dengan kandungan karbohidrat yang tepat dengan menggunakan konsep Indeks Glikemik yang diperkenalkan oleh Jenkins pada tahun 1981. Konsep ini menekankan pada pentingnya mengenal pangan (karbohidrat) berdasarkan kecepatan naiknya kadar glukosa darah setelah pangan tersebut dikonsumsi (Rimbawan & Siagian 2004). Indeks glikemik merupakan tingkatan pangan menurut efeknya terhadap kadar glukosa darah. Nilai indeks glikemik ditentukan dengan mengukur pelepasan gula dalam darah. Nilai indeks glikemik bermanfaat untuk membantu penderita diabetes memilih makan yang dapat menaikkan kadar gula darah setelah pengkonsumsiannya. Tumbuhan seperti sayuran, umbi-umbian, pati, kacang-kacangan dan bijian-bijian merupakan jenis makanan dengan indeks glikemik rendah. Salah satu tumbuhan yang memiliki indeks glikemik rendah adalah beras merah (Oryza nativa) dan bekatul beras putih (Oryza sativa). Berdasarkan hasil penelitian, beras merah mempunyai khasiat yang lebih dibandingkan dengan beras putih. Kandungan antisionin dalam beras merah dapat menjadi sumber antioksidan yang baik bagi kesehatan. Komposisi gizi beras merah per 100 gram terdiri atas protein 7,5 g, lemak 0,9 g, karbohidrat 77,6 g, kalsium 16 mg, fosfor 163 g, zat besi 0,3 g, dan vitamin B1 0,21 g (Badan Litbang Pertanian 2012). Bekatul (dedak padi) merupakan hasil samping dari proses penggilingan padi yang jumlahnya mencapai 8 – 12%, selain sekam (15 – 20%) dan menir (5%) (Damardjati etal. 1990). Bekatul memiliki kandungan gizi yang tinggi terutama
vitamin B. Selain itu kandungan serat makanan khususnya serat larut, minyak dan kandungan komponen bioaktif yaitu oryzanol dilaporkan sebagai komponen yang dapat menyehatkan tubuh manusia (Wirawati & Nirmagustina : 2009). Menurut Luh (1991) bekatul mengandung Protein 12,0 – 15,6 %, Lemak 15,0 – 19,7 %, Serat kasar 7,0 – 11,4 % Kadar abu 34,1 – 52,3 % , Karbohidrat 6,6 – 9,9 %. Bekatul mempunyai kandungan serat kasar yang tinggi mencapai 20,9%. Kandungan serat pangan pada bekatul dapat mencapai empat kali lipat serat kasarnya. Serat pangan sebagian besar terdiri atas karbohidrat antara lain selulosa, hemiselulosa, pektin dan lignin. Serat ini tidak dapat dihidrolisa oleh enzim pencernaan. Bahan yang mengandung banyak serat akan mempercepat transit time sisa makanan di dalam usus sehingga menjadi lebih pendek. Selain itu serat pangan juga dapat menurunkan kolesterol dalam darah. Kandungan serat yang tinggi membuat kedua tumbuhan di atas apabila diproses dalam
tubuh, diharapkan memperlambat penyerapan glukosa dalam
tubuh. Mekanisme serat dalam memperlambat penyerapan glukosa adalah serat dapat mempertebal kerapatan atau ketebalan campuran makanan dalam saluran pencernaan. Hal ini memperlambatnya lewatnya makanan pada saluran pencernaan dan menghambat pergerakan enzim. Dengan demikian proses pencernaan menjadi lambat dan akhirnya respon gula darah menjadi lebih rendah. Tumbuhan beras merah dalam pengkonsumsiannya sering kali hanya dimasak sederhana kemudian dikonsumsi langsung. Rasa yang dihasilkanpun cenderung hambar karena tanpa tambahan perasa makanan. Demikian pula dengan bekatul, masyarakat tidak mengolahnya menjadi sumber pangan
melainkan sebagai pakan ternak. Sehingga konsumsi bekatul sebagai sumber bahan panganpun jauh lebih sedikit. Dalam mengatasi kejenuhan dalam pengkosumsiannya, baik dikarenakan warna, bau, rasa ataupun budaya masyarakat yang tidak terbiasa mengkonsumsi kedua bahan diatas, maka diperlukan variasi dalam mengolah makanan. Proses pengolahan makanan dapat dilakukan dengan berbagai cara mulai dari konsumsi langsung, pengolahan sederhana sampai proses dengan mesin. Proses pengolahan makanan bertujuan untuk menciptakan produk makanan yang dapat diterima oleh masyarakat. Salah satunya produk makanan hasil variasi pengolahan pangan yang mulai digemari adalah sereal flake. Masyarakat
menggemari
sereal
flake
dikarenakan
cara
pengkonsumsiannya yang praktis, yaitu hanya dengan cara ditambahkan air atau susu yang dapat langsung dikonsumsi. Sereal flake dibuat melalui proses pemipihan dan pengovenan serta pencacahan menjadi bentuk flake yang siap saji. Selain itu pada proses pembuatannya sereal flake sering ditambahkan pewarna, aroma dan perasa untuk menambah minat konsumen. Oleh karena adanya teknologi yang memungkinkan dilakukannya pengolahan terhadap beras merah dan bekatul beras putih, maka perlu dilakukannya penelitian guna mengetahui cara mengolah beras merah dan bekatul beras putih, agar dihasilkan makanan instan sereal yang mempunyai nilai indeks glikemik rendah sehingga dapat dijadikan pangan fungsional bagi penderita diabetes mellitus.
1.2.
Rumusan Masalah
1.2.1. Bagaimana membuat formula sereal flake dari bekatul beras putih (Oryza sativa) dan beras merah (Oryza nivara) yang dapat dijadikan sebagai pangan fungsional bagi penderita diabetes mellitus ? 1.2.2. Bagaimana nilai Indeks Glikemik (IG) sereal flake dari bekatul beras putih (Oryza sativa) dan beras merah (Oryza nivara) yang diujikan secara invivo terhadap mencit putih?
1.3.
Tujuan Penelitian
1.3.1. Memperoleh formula sereal flake dari bekatul beras putih (Oryza sativa) dan beras merah (Oryza nivara) yang dapat dijadikan sebagai pangan fungsional bagi penderita diabetes mellitus 1.3.2. Mengetahui nilai Indeks Glikemik (IG) dalam sereal flake dari bekatul beras putih (Oryza sativa) dan beras merah (Oryza nivara) yang telah diujikan secara invivo terhadap mencit putih.
1.4.
Kegunaan Penelitian
1.4.1. Terhadap masyarakat : Terciptanya makanan sereal sebagai pangan fungsional, yang mempunyai niali indeks glikemik rendah. Sehingga dapat dikonsumsi secara praktis oleh masyarakat, khususnya penderita diabetes mellitus.
1.4.2. Terhadap peneliti : Peneliti mampu mengetahui proses pengolahan beras merah dan bekatul beras putih menjadi bentuk sereal flake dan menentukan nilai IGnya. Sehingga mampu menciptakan makanan instan berIG rendah yang dapat dikonsumsi oleh penderita diabetes mellitus.
1.5.
Asumsi Penelitian
1.5.1. Didalam beras merah dan bekatul beras putih mempunyai kandungan serat yang tinggi. 1.5.2. Kandungan serat yang tinggi menyebabkan beras merah dan bekatul beras putih memperlambat penyerapan glukosa dalam tubuh, sehingga nilai IG beras merah dan bekatul beras putih cenderung rendah.
1.6.
Ruang Lingkup dan Keterbatasan Penelitian
Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah pembuatan sereal flake dari beras merah dan bekatul beras putih dan pengujian nilai Indeks Glikemik. Keterbatasan dalam penelitian ini adalah pengujian Indeks Glikemik hanya didasarkan pada pengujian secara in vivo
1.7.
Definisi Istilah
1.7.1. Diabetes mellitus (DM) didefinisikan sebagai suatu penyakit atau gangguan metabolisme kronis dengan multi etiologi yang ditandai dengan tingginya kadar gula darah disertai dengan gangguan metabolisme karbohidrat, lipid dan protein sebagai akibat insufisiensi fungsi insulin. Insufisiensi fungsi insulin dapat disebabkan oleh gangguan atau defisiensi produksi insulin oleh
sel-sel beta Langerhans kelenjar pankreas, atau
disebabkan oleh kurang responsifnya sel-sel tubuh terhadap insulin (WHO, 1999). 1.7.2. Sereal merupakan salah satu jenis olahan makanan yang dibuat dari tepung biji-bijian diolah menjadi bentuk serpihan (flake), strip (shredded), ekstrudat (extruded), dan siap santap untuk sarapan pagi. 1.7.3. Indeks Glikemiks adalah ukuran kecepatan pengubahan hidratarang dalam usus menjadi glukosa (OOP edisi IV.495:2007) 1.7.4. In vivo adalah eksperimen dengan menggunakan keseluruhan, hidup organisme sebagai lawan dari sebagian organisme atau mati.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
DIABETES MELLITUS Diabetes mellitus (DM) didefinisikan sebagai suatu penyakit atau gangguan
metabolisme kronis dengan multi etiologi yang ditandai dengan tingginya kadar gula darah disertai dengan gangguan metabolisme karbohidrat, lipid dan protein sebagai akibat insufisiensi fungsi insulin. Insufisiensi fungsi disebabkan oleh gangguan atau defisiensi produksi insulin oleh
insulin dapat sel-sel beta
Langerhans kelenjar pankreas, atau disebabkan oleh kurang responsifnya sel-sel tubuh terhadap insulin (WHO, 1999).
2.1.1 2.1.1.1
Klasifikasi Diabetes Millitus Diabetes Millitus Tipe 1atau IDDM (insulin dependent diabetes mellitus)
Diabetes Millitus Tipe 1 diperantarai oleh degenerasi sel β Langerhans pankreas akibat infeksi virus, pemberian senyawa toksin, diabetogenik (streptozotosin, aloksan), atau secara genetik (wolfram sindrome) yang mengakibatkan produksi insulin sangat rendah atau berhenti sama sekali. Pada Diabetes Melitus Tipe 1 diakibatkan oleh karena berkurangnya sekresi insulin
akibat kerusakan sel β-pankreas yang didasari proses autoimun. Fungsi utama hormon insulin dalam menurunkan kadar gula darah secara alami dengan cara :
Meningkatkan jumlah gula yang disimpan di dalam hati.
Merangsang sel-sel tubuh agar menyerap gula.
Mencegah hati mengeluarkan terlalu banyak gula.
Jika insulin berkurang, kadar gula di dalam darah akan meningkat. Gula dalam darah berasal dari makanan kita yang diolah secara kimiawi oleh hati. Sebagian gula disimpan dan sebagian lagi digunakan untuk tenaga. Disinilah fungsi hormon insulin sebagai “stabilizer” alami terhadap kadar glukosa dalam darah. Jika terjadi gangguan sekresi (produksi) hormon insulin ataupun terjadi gangguan pada proses penyerapan hormon insulin pada sel-sel darah, maka potensi terjadinya diabetes melitus sangat besar sekali.
2.1.1.2 Diabetes Millitus Tipe 2 atau NIDDM (non-insulin dependent diabetes mellitus) Secara patofisiologi, DM tipe II disebabkan karena dua hal yaitu penurunan respon jaringan perifer terhadap insulin, peristiwa tersebut dinamakan resistensi insulin, dan Penurunan kemampuan sel β pankreas untuk mensekresi insulin sebagai respon terhadap beban glukosa. Sebagian besar DM tipe II diawali dengan kegemukan karena kelebihan makan. Sebagai kompensasi, sel merespon dengan mensekresi insulin lebih
β pankreas
banyak sehingga kadar insulin
meningkat (hiperinsulinemia). Konsentrasi insulin yang tinggi mengakibatkan reseptor insulin berupaya melakukan pengaturan sendiri (self regulation) dengan
menurunkan jumlah reseptor atau down regulation. Hal ini membawa dampak pada penurunan respon reseptornya dan lebih lanjut mengakibatkan terjadinya resistensi insulin. Di lain pihak, kondisi hiperinsulinemia juga dapat mengakibatkan desensitisasi reseptor insulin pada tahap postreseptor, yaitu penurunan aktivasi kinase reseptor, translokasi glucose transporter dan aktivasi glycogen synthase. Kejadian ini mengakibatkan terjadinya resistensi insulin. Dua kejadian tersebut terjadi pada permulaan proses terjadinya DM tipe II. Secara patologis, pada permulaan DM tipe II terjadi peningkatan kadar glukosa plasma dibanding normal, namun masih diiringi dengan sekresi insulin yang berlebihan (hiperinsulinemia). Hal tersebut mengindikasikan telah terjadi efek pada reseptor maupun postreseptor insulin. Pada resistensi insulin, terjadi peningkatan produksi glukosa dan penurunan penggunaan glukosa sehingga
mengakibatkan
peningkatan kadar gula darah (hiperglikemik). Seiring dengan kejadian tersebut, sel β pankreas mengalami adaptasi diri sehingga responnya untuk mensekresi insulin menjadi kurang sensitif, dan pada akhirnya membawa akibat pada defisiensi insulin. Sedangkan pada DM tipe II akhir telah terjadi penurunan kadar insulin plasma akibat penurunan kemampuan sel mensekresi insulin, dan diiringi dengan dibandingkan normal.
β pankreas untuk
peningkatan kadar glukosa plasma
2.2
BERAS Beras secara biologi adalah bagian biji padi yang terdiri dari : aleuron
yaitu lapis terluar yang sering kali ikut terbuang dalam proses pemisahan kulit. Endosperma, yaitu tempat sebagian besar pati dan protein beras berada, dan embrio yang merupakan calon tanaman baru (dalam beras tidak dapat tumbuh lagi, kecuali dengan bantuan teknik kultur jaringan). Dalam bahasa sehari-hari, embrio disebut sebagai mata beras. (sumber Wikipedia) Beras merupakan bahan makanan pokok bagi masyarakat Indonesia. Klasifikasi Tanaman Padi : Kingdom
: Plantae
Subkingdom : Tracheobionta Superdivision : Spermatophyta Divisio
: Magnoliophyta
Kelas
: Liliopsida
Ordo
: Cyperales
Familia
: Poaceae
Genus
: Oryza L.
Spesies
: Oryza Sativa L.
2.2.1. Beras Merah Beras merah, beras ini menjadi berwarna merah gelap karena memiliki aleuron yang mengandung gen yang memproduksi antosianin yang merupakan sumber warna merah atau ungu. Nama Indonesia
: Padi Beras Merah
Nama Latin
: Oryza nivara
Klasifikasi Tumbuhan padi biji merah : Kingdom
: Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae (suku rumput-rumputan)
Genus
: Oryza
Spesies
: Oryza nivara
2.2.1.1.
Kandungan beras merah
Beras merah adalah sumber protein yang baik, sumber mineral seperti selenium dan juga mengandung unsure gizi lain, terutama vitamin – vitamin yang tergolong dalam kelompok vitamin B dalam jumlah yang cukup serta mengandung serat yang cukup tinggi. Selain itu mengandung senyawa fitokimia seperti fenolat dan lignin. Manfaat beras merah bagi kesehatan manusia, diantaranya adalah : 1. Mencegah penuaan dini 2. Mencegah beri – beri pada bayi 3. Mencegah sembelit 4. Mencegah berbagai penyakit saluran pencernaan 5. Mencegah kanker dan penyakit degenerative 6. Meningkatkan perkembangan otak 7. Menurunkan kolestrol darah 8. Sebagai antioksidan
2.3.
BEKATUL Bekatul (rice bran) adalah lapisan terluar dari beras yang terlepas saat
proses penggilingan gabah (padi) atau hasil samping penggilingan padi yang terdiri dari lapisan aleuron, endosperm dan germ. Bekatul memiliki warna krem kecoklatan dengan aroma sama seperti aroma berasnya. Kandungan gizi beras putih yang kita makan sebenarnya sudah sangat sedikit, kandungan utama beras adalah karbohidrat. Kandungan gizi lain seperti serat, vitamin B kompleks, protein, tiamin dan niasin lebih banyak terdapat didalam bekatul. Bekatul juga mengandung lemak tidak jenuh tinggi, lemak ini lebih aman dalam kaitannya dengan kolesetrol sehingga aman dikonsumsi oleh penderita kolesterol dan penyakit jantung. Bekatul juga mengandung tokoferol dan tokotrienol yang berfungsi sebagai antioksidan yang bermanfaat dalam berbagai pencegahan penyakit termasuk penuaan dini. Komposisi bekatul (berdasarkan persen bobot) menurut Hammond (1998) berturut-turut ialah 11-13% air, 18-21% lemak kasar bekatul dan minyak, 14-16% protein kasar, 8-10% srat kasar, 9-12% abu dan 33-36% karbohidrat. Oleh karena itu, bekatul dapat diolah menjadi berbagai bahan makanan yang sangat bervariasi. Komposisi kimia bekatul menurut Luh (1991) disajikan pada Tabel 1. Komposisi kimia bekatul. Komponen
Kandungan
Protein (%)
12,0 – 15,6
Lemak (%)
15,0 – 19,7
2.4.
Serat kasar (%)
7,0 – 11,4
Kadar abu (%)
34,1 – 52,3
Karbohidrat (%)
6,6 – 9,9
Thiamin (B1) (mg/g)
12, 24
Riboflavin (B2) (mg/g)
1,8 – 4,3
Kalium (mg/g)
0,3 – 1,2
Magnesium (mg/g)
5 – 13
Phospor (mg/g)
11 – 25
Seng (mg/g)
43 -258
PATI Pati merupakan senyawa yang memiliki berat molekul tinggi yang terdiri
atas polimer glukosa yang bercabang-cabang yang diikat dengan ikatan glukosidik. Pati termasuk salah satu jenis polisakarida
penting yang banyak
terkandung pada beberapa tanaman yang tersebar di alam dan dapat diekstrak dari sumbernya, seperti serealia (beras, gandum, jagung), umbi-umbian (ketela pohon, ubi jalar, kentang), dan empulur batang palma (sagu, aren, sagu baruk). Pati yang terdapat pada sebagian besar tanaman ini terdiri atas tiga fraksi penyusun, yaitu amilosa, amilopektin, dan bahan antara seperti protein dan lemak. Amilosa merupakan rantai lurus yang terdiri atas molekul-molekul glukosa yang berikatan dengan α -1,4-D-glukosidik. Jumlah molekul glukosa pada rantai amilosa berkisar antara 250-350 unit. Panjang rantai polimer akan mempengaruhi berat molekul amilosa dan panjang rantai polimer ini sangat dipengaruhi oleh sumber pati.
Derajat polimerisasi amilosa berkisar antara 500-6000 unit glukosa tergantung sumber pati. Struktur kimia amilopektin pada dasarnya sama seperti amilosa terdiri atas rantai pendek α- (1,4)-D-glukosidik. Perbedaannya adalah amilopektin memiliki tingkat percabangan yang tinggi dan memiliki bobot molekul yang lebih besar dengan adanya ikatan α -1,6-D-glukosidik dimana setiap
cabang
mengandung 20-25 unit glukosa. Derajat polimerisasi amilopektin juga lebih tinggi dibandingkan amilosa, yaitu antara 10 5 sampai 3x106 unit glukosa (Hustiany 2006). Amilopektin mempunyai ukuran yang lebih besar daripada amilosa, tetapi tingkat kekentalannya lebih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa struktur molekul amilopektin lebih kompak apabila terdapat dalam larutan. Begitu juga dengan kemampuan untuk membentuk kompleks lebih terbatas. Fraksi amilosa dan amilopektin berada dalam granula pati. Kedua fraksi tersebut dapat dipisahkan dalam air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa karena banyak mengandung gugus hidroksil dan membentuk lapisan transparan apabila dipanaskan dalam air sedangkan fraksi tidak larut dan cenderung tidak terjadi retrogradasi disebut amilopektin. Pati alami biasanya mengandung amilopektin lebih banyak daripada amilosa. Perbandingan amilosa dan amilopektin pada pati dapat mempengaruhi sifat pati. Rasio antara amilosa dan amilopektin berpengaruh terhadap sifat kelarutan dan derajat gelatinisasi pati. Semakin rendah amilosa yang terkandung dalam pati, maka pati akan semakin kental, begitu pula sebaliknya. Kandungan amilopektin yang tinggi menyebabkan tekstur sumber pati lebih lunak dengan rasa
yang enak. Berdasarkan kandungan amilosa dan amilopektin, pati digolongkan menjadi tiga tipe, yaitu high-amilose maize starch, waxy maize starch, dan normal starch. Menurut Stoddard (1999), pati normal mengandung amilosa berkisar antara 17-21% sedangkan amilopektin berkisar antara 79-83%. Untuk pati tipe waxy-maize memiliki kandungan amilopektin yang melebihi 99% hingga 100% sedangkan pati tipe high-amilose memiliki kandungan amilosa yang lebih tinggi sekitar 70% (Kearsley 1995).
2.5.
KARBOHIDRAT Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh
penduduk dunia,khususnya bagi penduduk Negara yang sedang berkembang . Walaupun jumlah kalori yang dapat dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat hanya 4 Kal (kkal) bila dibanding protein dan lemak, karbohidrat merupakan sumber kalori yang murah. Dalam tubuh manusia dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dimakan sehari- hari, terutama bahan makanan yang berasal dari tumbuh – tumbuhan. Banyak cara yang dapat digunakan untuk menentukan banyaknya karbohidrat dalam suatu bahan yaitu dengan cara kimiawi, cara fisik, cara enzimatik atau biokimia, dan cara kromatografi. Penentuan karbohidrat yang termasuk polisakarida maupun oligosakarida memerlukan perlakuan pendahuluan yaitu hidrolisis terlebih dahulu, sehingga diperoleh monosakarida. Untuk
keperluan ini, maka bahan dihidrolisis dengan asam atau enzim pada suatu keadaan yang tertentu.( Winarno,1984) Karbohidrat adalah senyawa yang mengandung unsur-unsur: C, H dan O, terutama terdapat didalam tumbuh-tumbuhan yaitu kira-kira 75%. Dinamakan karbohidrat karena senyawa-senyawa ini sebagai hidrat dari karbon; dalam senyawa tersebut perbandingan antara H dan O sering 2 berbanding 1 seperti air. Jadi C6H12O6 dapat ditulis C6(H2O)6, C12H22O11 sebagai C12 (H2O)11 dan seterusnya, dan perumusan empiris ditulis sebagai CnH2nOn atau Cn (H2O)n (Sastrohamidjojo, H., 2005).
2.5.1.
Peranan karbohidrat
Peranan karbohidrat didalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-sel tubuh yang diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan sentral dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah merah, sel otak dan sistem syaraf. Karbohidrat dapat berfungsi secara optimal, tubuh harus dapat mempertahankan konsentrasi glukosa dalam batas-batas tertentu yaitu 70-120 mg/ml, dalam keadaan puasa. bila gula darah naik diatas 170 mg/ml, gula akan dikeluarkan lewat urine. Apabila gula darah turun sampai 40-50 mg/100 ml terjadi gugup, lemas, pusing. Pengaturan kegagalan gula darahterjadi karena terganggunya sistim pengaturan gula darah dalam tubuh. Bagi penderita diabetes Tipe II (diabetes non insulin dependent) untuk konsumsi karbohidrat kompleks bersama serat makanan akan menekan gula darah sedemikian rupa sehingga jauh lebih rendah dari biasanya dan itu sangat membantu untuk terapi diitnya. Karbohidrat didalam tubuh meningkatkan kadar
gula
darah.
Dalam
pencernaan.
Dalam
perencanaan
makanan
harus
memperhatikan jenis, jumlah karbohidrat, jadwal makan, agar keseimbangan terhadap efek hipoglikemik dari pemberian insulin, umumnya 70 % dari total karbohidrat berupa karbohidrat kompleks dan membatasi gula murni. Dimana karbohidrat kompleks akan dicerna dan diserap lebih lamban daripada bentuk gula murni, sehingga dapat terhindar kadar gula darah yang terlalu tinggi. Untuk konsumsi gula murni dimasukkan dalam perhitungan total kalori, jumlah kalori yang masuk lebih penting dari pada jenis sumber kalori. Asupan karbohidrat pada diabetes merupakan komponen pengelolaan diabetes sehingga perlu penerapan komposisi diit yang sesuai untuk kontrol gula darah. Pada penelitian bagi iabetes didapatkan bahwa 75 % diabetes tidak mematuhi dalam hal pengaturan makan sesuai dengan diit yang dianjurkan ( Soegondo, 1995). Pada diit dengan komposisi karbohidrat 70 % total energi, lebih dapat diterima oleh diabetes Indonesia. Dikatakan bahwa penggunaan diit 68 % karbohidrat,
berupa
karbohidrat
kompleks
dengan
dosis
terbagi
dapat
meningkatkan dan memperbaiki pembakaran glukosa di jaringan perifer dan memperbaiki selβ pangkreas (Tjokroprawiro,1991). Pada asupan karbohidrat dengan serat makanan akan dapat memperlambat penyerapan dan pencernaan karbohidrat, dan membatasi insulin yang dilepas pembuluh darah.
2.6.
SERAT
2.6.1. Serat Makanan Serat makanan adalah bahan makanan residu sel tanaman yang tidak dapat dihidrolisis (diuraikan) oleh enzim pencernaan manusia dalam suasana asam di lambung, serta hasil-hasil fermentasinya tidak dapat digunakan oleh tubuh. Serat merupakan bagian dari pangan yang tidak dapat dihidrolisis oleh bahan-bahan kimia. Berbagai jenis tanaman memiliki berbagai jumlah dan jenis serat, termasuk pektin, karet, getah, selulosa, lignin dan hemiselulosa. Adapun substansi terbesar yang diklasifikasikan sebagai serat adalah non-starch polysaccharides (NSP). Tetapi tidak semua karbohidrat yang berserat tersusun oleh non-starch polysaccharides. Beberapa starch/kanji yang telah dimodifikasi, menahan kerja enzim dan mereka disebut dengan resistant starches (zat tepung resisten) (Mahan and Stump, 2003). Tidak seperti karbohidrat, jenis lignin merupakan polimer phenylprophil alcohol dan asam. Disamping itu, lignin adalah sebuah substansi kayu yang berasal dari batang dan bibit buah, sayuran serta sereal (Mahan and Stump, 2003). Biasanya serat ini muncul dalam jumlah yang kecil dalam makanan (misalnya, kurang dari 1% dari zat tepung roti & 3% pada cornflake/sereal jagung), tergantung dari tingkat dan sifat dasar dari metode proses makanan, kadar serat ini bisa meningkat sebanyak 20% dari total starch dalam makanan. Komponen-komponen serat makanan dapat dikategorikan pada dasar sifat-sifat
fisik dan peran fisiologis, yaitu soluble fiber dan insoluble fiber (Mahan and Stump, 2003). 2.6.2 Serat larut Serat larut meliputi pectin, gum, mucilage, dan beberapa hemicelluloses. Pectin terutama ditemukan dalam buah-buahan dan sayuran, seperti apel, jeruk dan wortel. Bentuk lain soluble fiber/serat larut ditemukan pada gandum, padi dan polong. Pengaruh serat larut dalam saluran cerna berhubungan dengan kemampuan mereka untuk menahan air dan membentuk gumpalan/gel, serta berperan sebagai substrat untuk fermentasi oleh bakteri yang berada di usus besar (Mahan and Stump, 2003). Serat larut air : a. Pektin Pektin terdapat pada dindin primer tanaman dan berfungsi sebagai perekat antara dinding sel tanaman. Sifat yang membentuk gel dapat mempengaruhi metabolisme zat gizi. Kandungan pektinpada buah, selain memberikan ketebalan pada kulit yang dapat mempertahankan kadar air buah. Semakin matang buah maka kandungan pektin dan kemampuan membentuk gel semakin berkurang. b. Musilase Musilase mampu mengikat air sehingga kadar air dalam biji tanaman tetap bertahan. Selain itu, musilase juga mampu membentuk gel yang mampengaruhi metabolisme tubuh. Serat jenis ini banyak ditemukan pada serealia dan kacangkacangan.
c. Gum Gum ada yang berbentuk dari turunan pati dan selulosa. Jenis gum semacam ini ada pada kacang-kacangan dan buah-buahan Serat yang dianjurkan untuk orang yang tidak membutuhkan diit tinggi serat harus makan makanan sumber serat secukupnya untuk kelancaran system pencernaan. Setiap hari kita harus mengkonsumsi makanan dari sumber nabati yang mengandung serat sebesar 25 – 35 gr. 2.6.3 Serat Tidak Larut Serat Tidak Larut terutama terdiri dari cellulose dan hemicelluloses. Serat jenis tersebut memberikan struktur pada sel tumbuhan dan ditemukan pada semua jenis material tumbuhan. Sumber utama serat ini berada dalam padi, sereal dan biji-bijian. Lignin adalah sebuah material noncarbohydrate juga termasuk dalam determinan serat, yaitu merupakan komponen utama yang ada di pohon dan memberikan struktur pada bagian batang tumbuhan. Serat ini memiliki bagian yang sangat kecil sekali dalam konsumsi makanan keseharian (1g/hari) dan paling sering ditemukan di kulit buah yang dapat dimakan dan biji-bijian. Serat tidak larut kurang mampu menahan air. Serat ini penting untuk memperbesar massa feses (bulky stools). Serat tidak larut umumnya sukar atau lambat difermentasi (Mahan and Stump, 2003). Macam serat tidak larut :
a. Selulosa Fungsi selulosa didalam tanaman adalah memperkuat dinding sel, sedang serat didalam pencernaan berperan sebagai pengikat air. Didalam kolon selulosa akan mempengaruhi masa feses. Sayur-sayuran dan buah-buahan paling banyak mengandung selulosa dan akan mengalami perubahan tekstur pada proses penuyimpanan dan pengolahan. b. Hemiselulosa Hemiselulosa berfungsi memperkuat dinding tanaman dan sebagai cadangan makanan bagi tanaman. Sifatnya sama dengan selulosa yaitu mampu berikatan dengan air. Jenis ini banyak ditemukan pada bahan serealia , sayuran, dan buah-buahan.selama proses penyimpanan dan pengolahan kandungan hemiselulosa yang terdapat bahan makanan mudah mengalami perubahan tekstur.
c. Lignin Lignin
bersama
holoselulosa
(
gabungan
antara
selulosa
dan
hemiselulosa). Berfungsi membentuk jaringan tanaman, terutama memperkuat selsel kayu. Ikatan dan jenis lain, menyebabkan lignin difermentasi oleh bakteri kolon. Serealia kacang-kacangan merupakan bahan makanan bersumber serat lignin. 2.6.4 Efek serat terhadap dibetes Efek Serat Makanan terhadap penyakit Diabetes Melitus SDF dapat menurunkan kenaikan kadar gula darah yang abnormal setelah makan dan
memperbaiki kerja insulin. Guar gum, pectin, polisakarida kedelai, baik untuk penderita diabetes. Mekanisme yang diduga adalah : (1) Adanya peningkatan viscositas di lambung maupun intestin menyebabkan penurunan jumlah karbohidrat yang dapat dicerna (barier terhadap enzim) dan gula sederhana yang dapat diserap (akses nutrien terhadap mukosa usus), (2) Serat makanan menyebabkan perubahan level hormon di saluran pencernaan, seperti Gastric inhibitory polipetida (GIP), glukagon dan somatostatin yang berpengaruh pada motilitas saluran pencernaan, penyerapan zat gizi dan sekresi insulin, (3) Serat makanan membantu meningkatkan sensitivitas insulin, menstabilkan level gula darah sehingga melindungi komplikasi akibat diabetes.
2.7
INDEKS GLIKEMIK Indeks Glikemik pertama dikembangkan tahun 1981 oleh Dr. David
Jenkins, seorang Profesor Gizi pada Universitas Toronto, Kanada, untuk membantu menentukan pangan yang paling baik bagi penderita diabetes. Pada masa itu, diet bagi penderita diabetes didasarkan pada sistem porsi karbohidrat. Konsep ini menganggap bahwa semua pangan berkarbohidrat menghasilkan pengaruh yang tidak sama pada kadar glukosa darah (Rimbawan & Siagian 2004). Indeks glikemik pangan adalah tingkatan pangan menurut efeknya terhadap kadar glukosa darah. Sebagai perbandingannya, indeks glikemik glukosa murni adalah 100. Indeks glikemik merupakan cara ilmiah untuk menentukan makanan bagi penderita diabetes, orang yang sedang berusaha menurunkan berat badan tubuh, dan olahragawan (Rimbawan & Siagian 2004)
Karbohidrat dalam pangan yang dipecah dengan cepat selama pencernaan memiliki indeks glikemik tinggi. Respon glukosa darah terhadap jenis pangan ini cepat dan tinggi. Dengan kata lain, glukosa dalam aliran darah meningkat dengan cepat. Sebaliknya, karbohidrat yang dipecah dengan lambat memiliki indeks glikemik rendah sehingga melepaskan glukosa ke dalam darah dengan lambat. Indeks glukosa murni ditetapkan 100 dan digunakan sebagai acuan untuk penentu indeks glikemik pangan lain. Meskipun demikian penggunaan roti tawar sebagai pangan acuan lebih sering digunakan dalam penelitian. Hal ini didasari atas kelaziman mengonsumsi roti tawar dibandingkan dengan glukosa murni (Rimbawan & Siagian 2004). Namun, menurut Mendosa (2006) baik roti tawar maupun glukosa murni dapat digunakan sebagai pangan kontrol dalam menghitung nilai indeks glikemik pangan uji. Berikut merupakan kategori pangan menurut rentang indeks glikemik.
Tabel 2 Kategori pangan menurut indeks glikemik Kategori pangan
Rentang indeks glikemik
Indeks glikemik rendah
<55
Indeks glikemik sedang
55-70
Indeks glikemik tinggi
>70
Sumber: Miller et al. (1996) dalam Rimbawan & Siagian (2004)
2.7.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Indeks Glikemik Pangan Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi indeks glikemik pada pangan antara lain: cara pengolahan (tingkat gelatinisasi pati dan ukuran partikel), perbandingan amilosa dengan amilopektin, tingkat keasaman dan daya osmotik, kadar serat, kadar lemak dan protein serta kadar anti-gizi pangan (Rimbawan & Siagian 2004) Proses pengolahan dapat menyebabkan meningkatnya nilai indeks glikemik pangan karena melalui proses pengolahan struktur pangan menjadi lebih mudah dicerna dan diserap sehingga dapat mengakibatkan kadar glukosa naik dengan cepat. Selain itu ukuran partikel yang semakin kecil sehingga memudahkan terjadinya degradasi oleh enzim juga dapat menyebabkan indeks glikemik semakin meningkat. Proses pemasakan atau pemanasan akan menyebabkan terjadinya gelatinisasi pada pati. Dengan adanya proses pecahnya granula pati ini molekul pati akan lebih mudah dicerna karena enzim pencerna pada usus mendapatkan tempat bekerja yang lebih luas. Hal inilah yang menyebabkan proses pemasakan atau pemanasan dapat menyebabkan terjadinya kenaikan indeks glikemik pangan (Rimbawan & Siagian 2004) Penelitian terhadap pangan yang memiliki kadar amilosa dan amilopektin berbeda menunjukkan bahwa kadar glukosa darah dan respon insulin lebih rendah setelah mengonsumsi pangan berkadar amilosa tinggi daripada pangan berkadar amilopektin tinggi (Miller et al. 1992 dalam Rimbawan & Siagian 2004). Sebaliknya, bila kadar amilopektin pangan lebih tinggi daripada kadar amilosa, respon glukosa darah lebih tinggi (Rimbawan & Siagian 2004).
Keberadaan serat pada pangan ternyata sangat memberikan pengaruh pada kenaikan kadar glukosa dalam darah (Fernandes 2005). Pengaruh serat pada indeks glikemik pangan tergantung pada jenis seratnya. Serat dapat bertindak sebagai penghambat fisik pada pencernaan, maka indeks glikemik cenderung lebih rendah (Miller et al. 1996 dalam Rimbawan & Siagian 2004). Nishimune et al. (1991) dalam Rimbawan dan Siagian (2004) menemukan bahwa serat terlarut dapat menurunkan respon glikemik pangan secara bermakna. Serat dapat memperlambat terjadinya proses pencernaan di dalam tubuh sehingga hasil akhir yang diperoleh adalah respon glukosa darah akan lebih rendah (Brennan 2005).
2.8
MENCIT (Mus musculus) Mencit (Mus musculus) merupakan hewan mamalia hasil domestikasi dari
mencit liar yang paling umum digunakan sebagai hewan percobaan pada laboratorium, yaitu sekitar 40%-80%. Banyak keunggulan yang dimiliki oleh mencit sebagai hewan percobaan, yaitu memiliki kesamaan fisiologis dengan manusia, siklus hidup yang relatif pendek, jumlah anak per kelahiran banyak, variasi sifat-sifatnya tinggi dan mudah dalam penanganan (Moriwaki et al., 1994). Mencit merupakan hewan poliestrus, yaitu hewan yang mengalami estrus lebih daripada dua kali dalam setahun. Seekor mencit betina akan mengalami estrus setiap 4-5 hari sekali. Menurut Malole dan Pramono (1989) mencit betina memiliki lima pasang kelenjar susu, yaitu tiga pasang di bagian dada dan dua pasang di bagian inguinal.
Petter (1961) menjelaskan bahwa mencit (M. musculus) dan tikus (Rattus norvegicus) merupakan omnivora alami, sehat, kuat, prolifik, kecil, dan jinak. Mencit laboratorium memiliki berat badan yang bervariasi antara 18-20 g pada umur empat minggu (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988). Mencit memiliki bulu yang pendek halus dan berwarna putih serta ekor berwarna kemerahan dengan ukuran lebih panjang dari badan dan kepalanya. Arrington (1972) menyatakan taksonomi mencit diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom Animalia, Filum Chordata, Klas Mamalia, Ordo Rodentia, Famili Muridae, Genus Mus, Spesies M. musculus.
Gambar 1. Mencit Putih (M. musculus) Smith dan Mangkowidjojo (1988) menyatakan bahwa mencit sebagai hewan percobaan sangat praktis untuk penelitian kuantitatif, karena sifatnya yang mudah. berkembang biak, selain itu mencit juga dapat digunakan sebagai hewan model untuk mempelajari seleksi terhadap sifat-sifat kuantitatif. Sifat biologis mencit secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 2. Sifat Biologis Mencit (M. musculus)
Mencit disapih setelah berumur 21 hari dengan berat rata-rata 10,59 g (Bakker, 1974); 7,66 g (Sudono, 1981); 5,98 g (Nafiu, 1996); dan 7, 76 g (Fitriawati, 2001). Besarnya bobot sapih dipengaruhi oleh jenis kelamin, bobot badan induk, umur induk, keadaan saat lahir, kemampuan induk untuk menyusui anak, kuantitas dan kualitas pakan yang diberikan serta suhu lingkungan (Hafez dan Dyer, 1969). Setelah disapih mencit mempunyai kemampuan tumbuh 0,5-1 g/hari. Mencit men-capai dewasa kelamin setelah berumur 35 hari dengan berat dewasa tubuh jantan dan betina secara berturut-turut 20-40 g dan 18-35 g. Kandang mencit biasanya berupa kotak yang terbuat dari plastik atau metal dengan kawat kasa sebagai penutup bagian atas kandang. Kelengkapan lain yang diperlukan yaitu tempat pakan, tempat minum, dan alas kandang. Kandang mencit memiliki luasan 97 cm2/ekor untuk mencit dewasa sedangkan untuk betina
dan anak-anaknya yaitu 390 cm2 (Rakhmadi, 2008). Syarat yang harus dipenuhi untuk kandang mencit yaitu, kandang harus memiliki luasan yang cukup sehingga mencit bebas bergerak dan mempunyai tempat untuk sarang beranak. Satu kandang biasanya terdapat 5-6 ekor mencit. Mencit sebaiknya ditempatkan dalam kondisi yang redup atau agak gelap dengan cahaya kurang dari 60 lux terutama untuk mencit albino. Kandang tidak boleh ditempatkan pada daerah yang bising, lembab dan berdebu serta yang paling penting adalah bahwa mencit lebih menyukai tempat yang gelap (Rakhmadi, 2008).
Kebutuhan dan Konversi Pakan Mencit dewasa dapat mengkonsumsi pakan 3-5 g/hari. Zat-zat makanan
yang dibutuhkan seekor mencit adalah protein kasar 20%-25%, kadar lemak 10%12% , kadar pati 44%-45%, kadar serat kasar maksimal 4% dan kadar abu 5%-6% (Smith dan Mangkowidjojo, 1988). Tingkat konsumsi pakan dipengaruhi oleh jenis kelamin, ukuran tubuh, tingkat produksi, temperatur lingkungan, kecepatan partum-buhan, keseimbangan zat-zat makanan dalam ransum dan cekaman yang dialami ternak tersebut (Anggorodi, 1994). Rakhmadi (2008) dalam penelitiannya menjelaskan bahwa konsumsi pakan mencit sangat dipengaruhi oleh aktifitas dan jenis alas yang digunakan pada kandang mencit. Aktifitas atau pergerakan yang tinggi terjadi pada mencit dengan kandang bersekat. Sekat kandang menjadi tempat untuk memanjat dan bergelantungan sehingga aktifitas makan menurun. Malole dan Pramono (1989) menyatakan bahwa, air minum yang dibutuhkan oleh seekor mencit berkisar antara 4-8 ml/hari. Air minum untuk dikonsumsi harus selalu tersedia dan bersih karena mencit menyukai air yang
baru. Sekor mencit mudah sekali kehilangan air sebab evaporasi tubuhnya yang tinggi. Ransum dan air minum mencit biasanya diberikan ad libitum. Konsumsi dapat meningkat seiring dengan meningkatnya berat badan, karena pada umumnya kapasitas saluran pencernaan meningkat, sehingga mampu menampung ransum dalam jumlah lebih banyak (Anggorodi, 1994). Konversi pakan Merupakan jumlah pakan yang dikonsumsi untuk mendapatkan bobot badan tertentu dalam waktu tertentu (Anggorodi, 1994) atau menurut Chruch (1991) konversi pakan merupakan jumlah ransum yang dikonsumsi untuk mendapatkan kenaikan satu satuan bobot hidup. Konversi pakan digunakan sebagai keefisienan seekor ternak menggunakan makanannya untuk berproduksi. Semakin kecil nilai konversi pakan maka semakin tinggi keefisienan ternak tersebut menggunakan pakan (Sihombing, 1997). Mencit mampu tumbuh 1 g/ekor/hari (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988), dengan konsumsi pakan 5 g/ekor/hari (Malole dan Pramono, 1989) maka konversi pakan mencit berkisar antara 5-9. Bobot Badan dan Laju Pertumbuhan Menurut Anggorodi (1994), pertumbuhan dapat terjadi secara hiperplasi (penambahan jumlah sel tubuh) dan hipertrophy (penambahan ukuran tubuh). Pertumbuhan anak sebelum sapih dipengaruhi oleh genetik, bobot lahir, jumlah anak sekelahiran, produksi air susu induk, perawatan induk dan umur induk (Hafez, 1963). Kurnianto et al.,(1999) melaporkan bahwa pertumbuhan pada titik peralihan (inflection point) yang menandai bobot badan pada mencit jantan lebih tinggi dari mencit betina. Laju pertumbuhan mencit sesuai dengan analisis
multiphasik kurva pertumbuhan. Kurva tersebut menunjukkan bahwa terdapat tiga fase pertumbuhan, yaitu pertumbuhan organ-organ tubuh, otak dan sistem saraf pada fase pertama, kemudian pertumbuhan tulang dan otot serta fase terakhir adalah pertumbuhan atau pertambahan lemak. Sudono (1981) dalam penelitiannya melaporkan laju pertumbuhan tertinggi dicapai pada saat setelah disapih sampai umur 29 hari, pada jantan dan betina masing-masing sebesar 0,55 g/hari dan 0,50 g/hari. Hasil yang berbeda didapatkan oleh Nafiu (1996) yakni pada umur lima minggu tanpa membedakan perlakuan dan jenis kelamin adalah 0,77 g/hari.
Klasifikasi Mencit
Klasifikasi mencit menurut Departemen kesehatan adalah : Kingdom
: Animalia
Filum
: Chordata
Sub filum
: Vertebrata
Kelas
: Mamalia
Sub kelas
: Theria
Ordo
: Rodentia
Sub ordo
: Miomarpha
Family
: Muridae
Sub fasmily
: Murinae
Genus
: Mus
Spesies
: Mus musculus
2.9 SEREAL Sereal sarapan adalah makanan yang terbuat dari olahan biji-bijian yang sering, namun tidak selalu, dimakan pada pagi hari. Sereal sering dimakan dingin, biasanya dicampur dengan susu (susu sapi, susu kedelai, susu beras atau susu almond), air atau yoghurt dan buah. Beberapa sereal seperti oatmeal dapat disajikan panas seperti bubur (Albertson et al. 2008). Makanan untuk sarapan sebaiknya merupakan makanan yang lengkap, yakni mengandung semua unsur gizi yang dibutuhkan oleh tubuh. Kandungan gizi yang seimbang terdiri dari karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral. Selain itu sarapan juga dapat mencegah penurunan daya ingat (Wesnes et al. 2003). Sereal sarapan umumnya memiliki kandungan vitamin B yaitu thiamin, riboflavin, niasin, vitamin B6, asam pantotenat, dan asam folat. Selain itu juga mengandung kalsium, zat besi, serat dan asam amino lainnya, misalnya lisin, terdapat pada kacang-kacangan dan susu (Johnson 1991). Menurut Tribelhorn (1991), sereal sarapan yang ada di pasaran saat ini dikategorikan menjadi lima jenis yaitu: 1. Sereal tradisional yang memerlukan pemasakan, adalah sereal yang dijual di pasaran dalam bentuk bahan mentah yang telah diproses. Biasanya dalam bentuk sereal yang dikonsumsi panas.
2. Sereal panas instan tradisional, yaitu sereal yang dijual dalam bentuk biji – bijian tau serbuk yang telah dimasak dan hanya memerlukan air mendidih dalam penyajiannya. 3. Sereal siap santap, yaitu produk yang telah diolah dan direkayasa menurut jenis atau bentuk diantaranya flaked, puffed, dan shredded. 4. Ready-to-eat cereals mixes, yaitu produk sereal yang telah diolah bersama biji-bijian, kacang-kacangan dan buah kering. 5. Bermacam produk sereal sarapan yang tidak dapat dikategorikan dalam keempat jenis produk tersebut karena proses khusus dan atau kegunaan akhirnya. Contoh dari jenis ini adalah cereal nuggets dan makanan bayi.
2.10
KERANGKA KONSEP Beras merupakan makanan pokok yang banyak dikonsumsi oleh warga di
dunia, terutama di benua Asia. Indonesia memiliki berbagai jenis beras yang berdasarkan warnanya di golongkan menjadi beras putih, beras merah dan beras hitam. Beras merah (Oryza sativa) merupakan jenis beras yang memiliki warna merah. Warna merah dari beras merah ditimbulkan oleh pigmen antosianin yang terdapat pada bagian lapisan luarnya. Beras merah memiliki serat yang lebih tinggi dibandingkan dengan kadar serat dari beras putih. Sedangkan karbohidrat yang dimiliki lebih rendah dari beras putih dikarenakan kadar amilosan pada beras merah lebih tinggi. Amilosa pada beras memiliki struktur yang berikatan lebih kuat dibanding amilopektin pada beras putih, struktur dari amilosa menyebabkan
beras merah lebih lambat dicerna dalam tubuh sehingga menyebabkan indeks glikemiknya sedang (lebih rendah dari beras putih). Pada beras putih kadar serat yang dimiliki lebih rendah dikarenakan kulit ari berupa bekatul telah hilang pada saat penyosohan. Bekatul tersebut memiliki kandungan serat yang tinggi khususnya serat tidak larut. Serat tidak larut pada bekatul memiliki kemampuan memperlambat penyerapan glukosa sehingga menunda dan mengurangi kenaikan kadar glukosa darah . Kombinasi dari beras merah dan bekatul beras putih dapat diolah menjadi pangan fungsional bagi penderita diabetes berupa sereal flake. Sereal flake yang terbuat dari beras merah dan bekatul mempunyai kadar nilai indeks glikemik sedang sehingga dapat dikonsumsi oleh penderita diabetes. Pengujian produk sereal meiliputi pengujian oranoleptis dan uji In vivo (uji indeks glikemik pada mencit putih).
Padi
Bekatul
Beras
Beras putih
Beras merah
Beras hitam
Serat tinggi
Produk sereal
Uji Organoleptis
Warna, rasa , bau & bentuk
2.11
Skema Kerangka Konsep
Penderita hiperglikemik
Uji In Vivo
Uji Indeks Glikemik pada mencit putih
2.12
HIPOTESIS Kombinasi beras merah dengan bekatul beras putih dapat dijadikan produk
pangan berupa sereal flake yang memiliki nilai Indeks glikemik sedang sampai rendah sebagai pangan fungsional bagi penderita diabetes.
BAB III METODELOGI PENELITIAN
3.1. Rancangan Penelitian Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen yaitu dengan dilakukan variasi pada kombinasi bahan baku dalam pembuatan sereal untuk mengetahui indeks glikemik dari masing-masing sereal. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap yaitu persiapan, pelaksanaan dan analisis data. Pada persiapan penelitian dilakukan pembuatan tepung beras beras dan stabilisasi bekatul beras putih. Kemudian dilanjutkan dengan formulas sereal beras merah dengan bekatul, bekatul beras putih dengan perbandingan (25:75), (50:50) dan (75:25). Setelah ditentukan formulasi bahan maka akan diteruskan pada pelaksanaan penelitian yaitu pembuatan sereal flake. Bahan-bahan yang telah disiapkan dicampur dengan menggunakan mixer. Kemudian diuleni hingga adonan menjadi kalis, lalu dipipihkan dengan mesin pemipih. Adonan yang telah tipis diiris (slicing) menjadi bentuk persegi dan dioven hingga matang. Produk sereal yang telah berbentuk flake diperiksa mutu fisiknya meliputi organoleptisnya. Pengujian juga dilakukan secara in vivo pada mencit yang sebelumnya telah diaklitimasi, pengujian ini bertujuan mengetahui indeks glikemik dari masing-masing formula sereal.
Tahap ketiga adalah analisis data yang diperoleh berdasarkan hasil penelitian. Analisa data pada pengujian organoleptis sereal dilakukan dengan pengamatan visual dengan indra tubuh. Sedangkan pada uji indeks glikemik menggunakan analisa deskriptif.
3.2.
Populasi dan Sampel Penelitian
3.2.1. Populasi Populasi yang digunakan merupakan beras merah yang dibeli di pasar tradisional Malang dan bekatul beras putih yang didapat dari penyosohan beras di daerah Tumpang kabupaten Malang. 3.2.2. Sampel Sampel yang digunakan berupa beras merah dan bekatul beras putih yang dikombinasikan dengan perbandingan (75:25), (50:50) dan (25:75) dalam sediaan sereal.
3.3.
Hewan Uji
Hewan uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah mencit jantan berumur
2-3 bulan dengan bobot 20-30 gram.
3.4.
Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi dan waktu penelitian merupakan tempat dan selang waktu yang
digunakan dan dibutuhkan peneliti untuk menyelesaikan penelitian. 3.4.1.
Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Pangan dan Laboratorium
Farmakognosi Putra Indonesia Malang, 3.4.2. Waktu Penelitian Waktu penelitian adalah mulai bulan April sampai bulan Juli 2013.
3.5.
Variabel dan Definisi Operasional Variabel Variabel merupakan sesuatu yang dijadikan objek pengamatan dalam
penelitian. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini terbagi menjadi dua, yang terdiri atas variabel bebas dan variabel terikat. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah perbandingan komposisi beras merah dan bekatul dalam bentuk sereal flake. Sedangkan, variabel terikatnya adalah uji mutu fisik organoleptis sereal dari beras merah dan bekatul beras putih dan uji indeks glikemik secara in vivo pada hewan uji. Table 3.1 Tabel Definisi Operasional Variabel. No
Variabel
Sub Variabel
Definisi
Alat Ukur
Hasil Ukur
Visual
Operasional 1
Variabel
Perbandingan
Perbadingan
Hasil
bebas
beras merah dan
komposisi beras
Formulasi
bekatul
merah dan bekatul
beras putih dalam sediaan sereal flake. 2
Variabel
Uji Mutu fisik
Terikat
Organoleptis
Pengukuran bahan
Panca Indra
Visual
Glucose test
Nilai IG
yang didasarkan pada bau, rasa, bentuk dan tekstur.
Indeks Glikemik
Tingkatan pangan menurut efeknya terhadap kadar glukosa darah
3.6.
Instrumen Penelitian Instrument penelitian adalah alat dan bahan yang digunakan untuk
pengumpulan data. Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 3.6.1. Alat Alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri atas : Blender, Ayakan mesh 60, Oven, Spatula, Neraca analitik, Mixer, Baskom, Loyang, Pisau, Mesin pemipih, solet, sendok, Silet, dan Glocosa test.
3.6.2. Bahan Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : Beras merah, Bekatul beras putih, Air, sorbitol, Susu skim, Essen, Tepung terigu, Perenyah,Telur, Margarin, Vanili, alcohol 70%, strip glukosa test, Kapas dan Tisu.
3.7. Pengumpulan Data Metode pengumpulan data adalah cara yang digunakan peneliti untuk memperoleh data hasil penelitian yang dibutuhkan untuk menjawab permasalahan dalam penelitian. 3.7.1.
Penentuan Objek Penelitian Objek penelitian ini adalah mencit jantan sehat yang berumur 2-3 bulan
dengan berat badan antara 20-30 gram yang sebelumnya tidak pernah digunakan sebagai objek penelitian lain dan sudah dikondisikan untuk perlakuan uji. Selain itu persyaratan hewan uji yang akan digunakan yaitu bulu mencit sehat dan tampak bersih, halus dan mengkilat, bola mata tampak kemerahan dan jernih, hidung dan mulut tidak berlendir atau mengeluarkan air liur terus-menerus, konsistensi fesesnya normal dan padat, hewan tampak aktif dan selalu bergerak ingin tahu. 3.7.2. Pembuatan Sereal Beras Merah dan Bekatul 3.7.2.1. Pembuatan Tepung Beras Merah
Pembuatan tepung beras merah dilakukan dengan metode penggilingan menggunakan mesin penggiling tepung. Tahap awal yaitu beras merah yang telah direndam semalam, disiapkan dan diletakkan pada mesin penggiling. Beras merah mengalami penggilingan dan berubah menjadi tepung. Selanjutnya dilakukan pengayakan pada mesh 60 untuk memperoleh tepung dengan ukuran yang homogen. Kemudian dilakukan pengeringan dengan menggunakan oven pada suhu 60 oC selama ±2-3jam untuk menghilangkan kelebiahan kadar air. Proses pembuatan tepung beras merah sebagai berikut : a. Beras merah dicuci bersih b. Direndam selama semalam c. Dilakukan penggilingan dengan mesin penggiling. d. Kemudian dilakukan pengayakan dengan ayakan 60 mesh. e. Dilanjutkan dengan pengeringan dengan suhu 600C selama kurang lebih 2-3 jam f. Tepung yang telah kering disimpan rapat dalam wadah kering 3.7.2.2. Persiapan Bekatul Beras Putih Persiapan bekatul beras putih diawali denggan pengayakan dengan mesh #60 untuk memperoleh ukuran yang homogen, kemudian dilanjutkan dengan inaktivasi enzim lipase bekatul menggunakan oven dengan suhu 600C selama 1 jam. Proses stabilisasi bekatul beras putih : a. Bekatul padi disiapkan
b. Diayak pada mesh 60# c. Dioven dengan suhu 600C selama 1 jam d. Bekatul hasil stabilisasi disimpan dalam wadah kering. 3.7.2.3. Formulasi sereal Proses formulasi dilakukan dengan mencampurkan bahan-bahan yang telah dipersiapkan yang terdiri dari tepung beras merah, tepung bekatul, tepung terigu,telur ayam, susu skim, margarine rendah lemak, sorbitol, perenyah dan essen. Bahan-bahan tersebut dicampur dengan perbandingan tertentu yang diperoleh dengan cara trial and error dengan panduan beberapa literatur. Perbadingan bahan baku didasarkan dengan kebutuhan serat 25-30 gr perhari (Sulistiyani,1999). Pada bekatul terkandung 21-22% serat pangan total, kurang dari 2% merupakan serat pangan larut( Kahlon, 1990 dalam Sri Adriani 2012). Sedangkan pada beras merah memilki kandungan serat 3,75%(Olahan Data Primer, 2007 dalam . Adlan Larisu. 2009). Formulasi perbandingan bahan baku yang digunakan adalah beras merah dan bekatul dengan perbandingan (25:75) dapat menyumbang serat sebesar 8,06%, pada perbandingan (50:50) dapat menyumbang 12,37 % serat dan pada perbandingan (75:25) dapat menyumbang 19,65 % serat setiap pengkonsumsiannya.
3.7.2.4.
Proses pembuatan sereal a. Dibuat Perbandingan antara tepung beras merah dan bekatul sebesar 25 : 75, 50:50 dan 75:25. b. Disiapkan alat dan bahan.
c. Pertama telur dikocok selama kurang lebih 5 menit hingga mengembang. d. Ditambahkan bahan margarine, sorbitol, vanili, tepung terigu, essen, perenyah, susu skim kemudian dikocok kembali. e. Tepung
beras
merah
dan
bekatul
yang
telah
ditimbang
dicampurkan dengan adonan bahan. f. Diaduk sampai semuanya homogen dan adonan menjadi kalis g. Dipipihkan hingga ketebalan 0,5 cm dengan mesin pemipih. h. Adonan yang telah pipih kemudian diletakkan pada Loyang dan di diiris sesuai bentuk yag diinginkan. i. Dioven pada suhu 150 OC selama 15 menit. j. Adonan yang telah matang disimpan pada tempat kering. 3.7.3. Evaluasi Sereal Evaluasi seral meliputi pengujian mutu fisik sereal (Uji Organoleptis) dan uji indeks glikemik secara in vivo pada mencit. 3.7.3.1. Uji Organoleptis Dari hasil pembuatan sereal beras merah dan bekatul beras putih yang telah diperoleh, diamati orgaoleptisnya yang meliputi bentuk sereal, rasa, aroma, tekstur dan warna sereal.
3.7.3.2. Penentuan Indeks Glikemik
1. Mula-mula subyek puasa sekurangnya 10 jam (dari jam 22.00 sampai jam 8.00). Subyek diambil dan diperiksa kadar glukosa darahnya 10 menit kemudian diberi beban glukosa murni sebanyak 50 g. 2.
Subyek diambil dan diperiksa kembali glukosa darahnya 30 menit setelah beban diberikan.
3. Selanjutnya glukosa darah diperiksa lagi untuk waktu 60 menit, 90 menit dan terakhir 120 menit setelah pemberian beban. 4. Hasil pengukuran glukosa darah tersebut dimasukkan dalam tabel. 5. Perlakuan selanjutnya dengan selang waktu yang telah ditentukan, glukosa murni digantikan dengan pangan yang akan diteliti indeks glikemiknya yang mengandung 50 g karbohidrat. 6. Kadar glukosa darah (pada setiap waktu pengambilan glukosa darah) ditebarkan pada dua sumbu yaitu sumbu waktu (absis) dan sumbu kadar glukosa darah (ordinat). 7. Indeks glikemik ditentukan dengan cara membandingkan luas daerah di bawah kurva antara pangan yang diukur indeks glikemiknya dengan glukosa murni (BPOM. 2011).
Rumus menghitung luas area dibawah kurva adalah Rumus perhitungan : [𝐴𝑈𝐶]
cn−1 + cn 𝑡𝑛 = (tn – tn-1) 2 𝑡𝑛 − 1
Keterangan : AUC = Area Under Curve (luas area di bawah kurva) tn
= waktu ke-n
tn-1
= waktu ke n-1
Cn-1
= kadar gula darah pada waktu ke n-1
Cn
= kadar gula darah
Untuk menghitung nilai indeks glikemiknya (IG) dengan membandingkan AUC sampel dengan AUC glukosa standar. 𝐴𝑈𝐶 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
IG = 𝐴𝑈𝐶 𝑔𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑎
𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟
𝑥 100
3.8.
Analisa Data Data yang diperoleh berupa data deskriptif dari hasil uji organoleptis
(aroma, rasa, bentuk dan tekstur) dan penetapan nilai indeks glikemik. Tabel 3.2 Pengukuran Kadar Glukosa Darah Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa 1 2 3 Rata-rata
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
BAB IV HASIL PENELITIAN Penelitian mengenai penentuan nilai indeks glikemik sereal beras merah (Oryza nivara) dan bekatul beras putih (Oryza nativa) sebagai pangan fungsional bagi penderita diabetes mellitus diperoleh data sebagai berikut : 4.1
Tahap Persiapan Sampel
4.1.1
Pembuatan Tepung Beras Merah Hasil organoleptis tepung beras merah yang digunakan pada pembuatan
sereal adalah beras merah yang telah digiling dan diayak menghasilkan tepung berwarna kemerah-merahan dengan tekstur halus kesat layaknya tepung beras. Rasa tepung cenderung hambar dan sedikit manis. Setelah dioven tepung beras merah mengeluarkan aroma harum khas beras merah dengan warna kemerahmerahan agak gelap.
4.1.2
Persiapan Bekatul Beras Putih Hasil organoleptis persiapan bekatul beras putih yang digunakan sebagai
bahan baku pada pembuatan sereal adalah bekatul yang telah diayak dan dioven pada suhu 600C selama 1 jam mempunyai bentuk pipih sidikit lonjong dengan rasa hambar dan tekstur kasar. Warna bekatul coklat muda sebelum dioven dan menjadi coklat tua setelah mengalami proses pengovenan dengan aroma khas bekatul.
4.1.3
Formulasi sereal Formulasi bahan-bahan dalam pembuatan sereal adalah hasil trial & error
peneliti, yang pada akhirnya dipilih formula dalam pembuatan sereal. Formula 1
Formula 2
Formula 3
Tepung beras merah 75 g
Tepung beras merah 50 g
Tepung beras merah 25 g
Tepung bekatul 25 g
Tepung bekatul 50 g
Tepung bekatul 75 g
Telur ayam ½ butir
Telur ayam ½ butir
Telur ayam ½ butir
Vanili 0,25 g
Vanili 0,25 g
Vanili 0,25 g
Mentega
rendah lemak Mentega
rendah lemak Mentega
rendah lemak
7g
7g
7g
Susu skim 5 gram
Susu skim 5 gram
Susu skim 5 gram
Sorbitol 10 g
Sorbitol 10 g
Sorbitol 10 g
Essen coklat 3 mL
Essen coklat 3 mL
Essen coklat 3 mL
Tepung terigu 5 g
Tepung terigu 5 g
Tepung terigu 5 g
Perenyah 5 g
Perenyah 5 g
Perenyah 5 g
Ketiga formula memiliki kandungan karbohidrat sebesar pada table 4.1. kandungan karbohidrat diperoleh dari menjumlahkan karbohidrat dari masingmasing bahan yang diperoleh dari berbagai literature. Table 4.1 Kandungan Karbohidrat dalam formula sereal Formula
Karbohidrat (100g)
Formula 1
53,33
Formula 2
46,7
Formula 3
40,77
4.2
Tahap Pelaksanaan
4.2.1
Pembuatan Sereal Hasil organoleptis sereal beras merah dan bekatul beras putih adalah sebagai
berikut :
a.
Formula 1 dengan perbandingan beras merah dan bekatul beras putih (75:25) : Bentuk : Flake (Lemabaran tipis persegi) Warna : coklat tua Aroma : khas essen coklat tajam Rasa
b.
: manis dan khas essen coklat
Formula 2 dengan perbandingan beras merah dan bekatul beras putih (50:50) : Bentuk : Flake (Lemabaran tipis persegi) Warna : coklat Aroma : khas essen coklat Rasa
c.
: manis dan khas essen coklat tajam
Formula 3 dengan perbandingan beras merah dan bekatul beras putih (25:75) : Bentuk : Flake (Lemabaran tipis persegi) Warna : coklat muda Aroma : samar khas essen coklat
Rasa
4.2.2
: manis dan khas essen coklat agak pahit
Penentuan Indeks Glikemik
4.2.2.1 Penentuan Kadar Glukosa Mencit Saat Pemberian Glukosa Murni Sebelum dilakukan pengukuran indeks glikemik hewan coba dipuasakan terlebih dahulu (kecuali air). Sebanyak 0,13 mL glukosa murni diberikan kepada setiap hewan coba. Selama 2 jam pasca pemberian, sapel darah diambil 50μ mL setiap 30 menit untuk diukur kadar glukosanya. Data yang didapatkan seperti pada tabel berikut ini : Tabel 4.2 Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian glukosa murni. Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
78
344
254
197
92
2
68
310
241
182
85
3
72
359
230
192
98
4
80
341
249
195
87
5
78
318
244
191
81
6
69
320
241
188
75
7
81
343
252
197
84
8
76
311
239
189
85
9
80
346
251
192
87
Rata-rata
75.78
332.44
244.56
191.44
86.00
4.2.2.2 Pengukuran Kadar Glukosa Mencit Saat Pemberian Sereal Beras merah dan Bekatul Beras Putih Sebelum dilakukan pengukuran indeks glikemik hewan coba dipuasakan terlebih dahulu (kecuali air). Sebanyak 0,24 mg formula 1 ; 0,28 mg formula 2 ; 0,32 mg formula 3 diberikan kepada setiap hewan coba. Selama 2 jam pasca pemberian, sapel darah diambil 50μ mL setiap 30 menit untuk diukur kadar glukosanya. Data yang didapatkan seperti pada tabel berikut ini : Tabel 4.3 Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian sereal formula 1 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
75
174
123
97
87
2
69
179
129
89
77
3
80
181
130
96
87
4
89
177
134
107
93
5
82
173
129
95
86
6
72
178
127
89
78
7
76
176
141
109
84
8
74
180
139
98
83
9
81
173
121
99
87
77.56
176.78
130.33
97.67
84.67
Rata rata
Tabel 4.4 Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian sereal formula 2 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
63
158
106
82
75
2
79
160
112
89
82
3
83
165
119
92
89
4
79
161
113
91
82
5
81
166
109
91
85
6
74
160
113
87
76
7
69
163
119
90
77
8
74
153
120
96
79
9
83
159
131
107
91
76.11
160.56
115.78
91.67
81.78
Rata rata
Tabel 4.5 Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian sereal formula 3 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
64
140
94
78
67
2
74
135
92
86
78
3
69
130
96
84
73
4
73
149
92
81
78
5
80
135
110
90
84
6
81
132
107
99
87
7
63
147
97
89
71
8
69
157
103
87
79
9
73
152
117
103
84
71.78
141.89
100.89
88.56
77.89
Rata rata
Dari hasil yang didapatkan saat pemberian sereal formula 1, sereal formula 2, sereal formula 3 dan saat pemberian glukosa murni didapatkan kurva garis sebagai berikut :
Gambar 4.1 Grafik Garis Kadar glukosa darah standart, sereal F1, F2 & F3
350 300 250 Glukosa standart
200
F1 150
F2 F3
100 50 0 Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
Dari grafik kurva diatas, dapat dihitung nilai indeks glikemik dari masingmasing formula dengan membandingkan luas kurva sampel dengan luas kurva glukosa standart. Grafik 4.2 Tingkat indeks glikeimik glukosa dan sereal F1, F2 dan F3 100 90 Nilai Indeks Glikemik
80 70 60 50
Glukosa standart
40
F1
30
F2
20
F3
10 0 glukosa standart
F1
F2 Pangan Uji
F3
Dari grafik diatas lalu dihitung nilai indeks glikemik (IG) dari masing – masing formulasi sereal yaitu dengan cara membandingkan luas area di bawah kurva respon ketiga formula sereal dengan luas area di bawah kurva respon glukosa. Penggolongan pangan menurut nilai Indeks Glikemik dari sereal formula 1 memiliki nilai IG 57,23 yang tergolong pangan ber-IG sedang (55<x>70), sereal formula 2 memiliki nilai IG 52,62 yang tergolong pangan ber-IG rendah (x<55), sereal formula 3 memiliki nilai IG 47,82 yang tergolong pangan ber-IG rendah (x<55).
BAB V PEMBAHASAN
5.1
Tahap Persiapan Sampel
5.1.1
Pembuatan Tepung Beras Merah Sebelum dibuat tepung, beras merah yang telah dicuci bersih terlebih dahulu
direndam dengan air selama semalam untuk melunakkan dinding sel dari beras merah. Setelah itu ditiriskan dan digiling dengan blender hingga halus. Hasil blender kemudian diayak dengan mesh # 60 untuk emperoleh tepung yang benarbenar halus. Tepung kemudian dioven dengan suhu 600C selama 15 menit untuk menghilangkan kelebihan kadar air dan meningkatkan masa simpan tepung. Tepung berwarna kemerahan, Warna kemerahan berasal dari seynawa antosiani yang terkandung dalam beras merah. Antosianin merupakan pigmen merah yang terkandung pada perikarp dan tegmen (lapisan kulit) beras, atau dijumpai pula pada setiap bagian gabah (Chang and Bardenas, 1965 dalam Ni Wayan Sri S. 2011). Antosianin adalah senyawa fenolik yang masuk kelompok flavonoid dan berfungsi sebagai antioksidan, berperan penting, baik bagi tanaman itu sendiri maupun bagi kesehatan manusia. Peran antioksidan bagi kesehatan manusia untuk mencegah penyakit hati (hepatitis), kanker usus, stroke, diabetes, sangat esensial bagi fungsi otak dan mengurangi pengaruh penuaan otak. Kandungan antosianin pada setiap gram padi
beras merah masih sangat beragam dan berkisar antara 0,34–93,5 μg (Damanhuri; 2005; Herani dan Rahardjo, 2005) Rasa tepung cenderung hambar dan sedikit manis. Setelah dioven tepung beras merah mengeluarkan aroma harum khas beras merah dengan warna kemerah-merahan agak gelap.
5.1.2
Persiapan Bekatul Beras Putih Bekatul yang diperoleh dari penyosohan padi terlebih dahulu diayak dengan
mesh #60 untuk memisahkan sekam padi dengan bekatul. Bekatul yang telah diayak kemudian distabilisasi dengan cara di oven pada suhu 600C selama ± 1 jam. Proses stabilisasi bertujuan untuk membunuh mikroba dan inaktivasi enzim lipase agar diperoleh bekatul yang bermutu tinggi. Inaktifasi enzin lipase diperlukan agar trigliserida dan gliserol pada bekatul tidak terhidrolisis oleh enzim yang menyebabkab bekatul menjadi tengik. Enzim lipase dapat menghidrolisis lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Jika enzim lipase tidak diinaktifkan maka asam lemak bebas akan meningkat satu persen setiap jam pada suhu kamar (Luh1980). Enzim lipoksigenase mengoksidasi asam lemak bebas menjadi peroksidakemudian menjadi keton dan aldehid. Ketengikan akan mempengaruhi penerimaan bekatul sebagai bahan makanan.
5.1.3
Formulasi Sereal Perbadingan bahan baku didasarkan dengan kebutuhan serat 25-30 gr
perhari (Sulistiyani,1999). Pada bekatul terkandung 21-22% serat pangan total,
kurang dari 2% merupakan serat pangan larut( Kahlon, 1990 dalam Sri Adriani 2012). Sedangkan pada beras merah memilki kandungan serat 3,75%(Olahan Data Primer, 2007 dalam . Adlan Larisu. 2009). Formulasi perbandingan bahan baku yang digunakan adalah beras merah dan bekatul dengan perbandingan (25:75) dapat menyumbang serat sebesar 8,06%, pada perbandingan (50:50) dapat menyumbang 12,37 % serat dan pada perbandingan (75:25) dapat menyumbang 19,65 % serat setiap pengkonsumsiannya. Pembuatan formulasi sereal didasarkan pada karakteriktis beras merah dan bekatul yang tidak dapat disatukan secara langsung sehingga memerlukan bahan-bahan tambahan untuk membuat sereal. Bahan-bahan tersebut antara lain tepung terigu, margarine rendah lemak, susu skim, telur, essen, vanili, sorbitol dan perenyah. Bahan tepung terigu yang terbuat dari gandum ditambah sebagai bahan pengikat pada adonan. Karbohidrat dari tepung terigu akan menyerap air menjadi adonan bersama gluten, yang dengan adanya panas dari dalam oven akan membentuk gelatin. Gluten dan gelatin ini merupakan jaringan pada roti. Lemak nabati atau margarine ditambahkan sebagai bahan pelumas, pengempuk, membangkitkan rasa lezat dan memperudah proses pengirisan (slicing). Digunakannya margarine rendah lemak pada semua formula dikarenakan apabila penderita diabetes mengkonsumsi lemak berlebih akan terjadi penumpukan lemak yang nantinya akan berpengaruh pada kadar gula darah. Lemak akan menghambat gula darah pada saat pengeluaran energi sehingga gula yang seharusnya dibuang menjadi energi tertahan dalam pembuluh darah. Gula tetap berada dalam darah dalam waktu yang cukup lama yang menyebabkan kadar gula dalam darah tinggi.
Susu skim sebagai bahan tambahan pada sereal bertujuan untuk memperbaiki warna, aroma, menahan penyerapan air, sebagai bahan pengisi dan meningkatkan nilai gizi sereal. Susu skim merupakan bagian dari susu yang krimnya diambil sebagian atau seluruhnya. Kandungan lemak pada susu skim kurang lebih 1%.. Komponen protein dalam susu skim mengikat air dan membuat adonan lebih kaku dan lengket. Penggunaan susu dalam bentuk bubuk lebih menguntungkan daripada susu cair. Telah diketahui bahwa susu memiliki kandungan lemak yang tinggi. Oleh karena itu alternatif untuk mengurangi lemak yang masuk dalam tubuh yaitu menggunakan susu skim. Telur pada adonan sereal berfungsi sebagai pelembut dan perenyah. Di samping akan memberikan warna yang menarik, telur juga berfungsi sebagai pelengkap cairan dan lemak. Putih telur akan berfungsi sebagai bahan cair dalam adonan, dan di dalam kegunaannya, kekentalan putih telur akan bekerja jauh lebih baik dibandingkan dengan air. Kuning telur mengandung lesitin yang berperan sebagai emulsifier dalam pembuatan sereal. Emulsifier adalah bahan aktif yang mempengaruhi pembentukan dan stabilisasi emulsi. Lesitin juga membuat adonan menjadi tidak lengket ketika dicampurkan. Lesitin mempercepat dispersi lemak dan komponen cairan didalam adonan. Penderita diabetes dianjurkan untuk menghindari konsumsi gula berlebih dikarenakan peningkatan kadar gula dalam darah yang tidak terkontrol. Oleh sebab itu digunakan pemanis buatan yaitu sorbitol. Sorbitol merupakan suatu gula alkohol yang dimetabolisme lambat didalam tubuh. Sehingga tidak menimbulkan kenaikan gula darah dalam tubuh. Pemansi buatan memeberikan efek manis pada
adonan sereal yang nantinya dapat meningkatkan minat konsumen untuk mengkonsumsi sereal ini.
5.2
Tahap Pelaksanaan
5.2.1
Pembuatan Sereal Proses pembuatan sereal diawali dengan penimbangan bahan-bahan yang
akan digunakan dalam membuat adonan. Penimbangan dengan seksama bertujuan untuk menjaga kualitas hasil sereal yang didasarkan pada catatan penimbangan formula. Kemudian mencampur semua bahan dan diaduk dengan mixer agar bahan tercampur sempurna. Setelah menjadi adonan langkah berikutnya adalah pengulenan adonan hingga kalis. Adonan yang kalis akan mempermudah pemipihan dan mencegah adonan sobek saat proses pemipih. Adonan yang telah pipih kemudian di iris (slicing) dengan bentuk persegi dengan ukuran 0,5cm x 0,5 cm. Pengirisan sebelum dioven dimaksudkan untuk memberikan celah pada adonan, sehingga mempermudah masuknya panas dalam adonan dan mempersingkat waktu pemanasan. Adanan yang telah siap dimasukkan dalam oven dengan suhu 1500C selama 15 menit. Pengovenan dengan suhu tinggi membuat adonan matang dengan sempurna dengan waktu yang singkat, sehingga zat-zat nutrisi dalam bahan tidak rusak karena lama waktu pemanasan.
5.2.2
Penentuan Indeks Glikemik Indeks glikemik (IG) merupakan sifat bahan yang unik. Nilainya tidak dapat
diprediksi dari komposisi kimia bahan saja. Hal ini antara lain karena berhubungan erat dengan respon fisiologis individu. Namun, masing-masing komponen bahan pangan memberikan konstribusi dan saling berpengaruh sinergis antar sifat bahan hingga menghasilkan respon glikemik Respon glikemik dari suatu bahan pangan adalah suatu ukuran yang digunakan untuk menggambarkan seberapa cepat dan tinggi kenaikan kadar glukosa darah setelah mengkonsumsi bahan pangan tertentu. Respon glikemik juga digunakan untuk menggambarkan kecepatan respon tubuh manusia untuk menggembalikan kadar glukosa darah menjadi normal kembali (Whitney et al,1990 ). Pegujian IG ini dilakukan pada beberapa kelompok mencit yang telah diaklitimasi selama 1 minggu dengan berat mencit bekisar 20 – 30 gram. Keadaan mencit pada saat dilakukan pengujian dalam keadaan sehat dengan ciri – ciri bulu putih dan rapi, mata merah, dan selalu bergerak aktif ingin tahu. Mencit yang digunakan berumur sekitar 2 bulan dengan asumsi mencit dengan umur tersebut merupakan mencit dewasa yang diharapakan proses absorbs, distribusi, metabolism, dan ekskresi berjalan optimal. Pengujian kadar gula darah dilakukan setelah masing-masing kelompok hewan uji melakukan puasa selama 10-12 jam (kecuali air). Kemudian setiap kelompok diberikan pangan yang setara 50 gr karbohidrat. Sebanyak 0,13 mL glukosa murni : 0,24 mg formula 1 ; 0,28 mg formula 2 ; 0,32 mg formula 3 diberikan kepada setiap kelompok hewan coba. Jumlah tersebut dihitung
berdasarkan kadar karbohidrat yang dimiliki bahan berdasarkan data kandungan kimianya. Selama 2 jam pasca pemberian, sapel darah diambil 50μ mL setiap 30 menit untuk diukur kadar glukosanya. Pengukuran kadar glukosa darah dilakukan dengan menggunakan alat Glukometer Easy Touch®. Sampel darah diperoleh melalui pengambilan
pada pembuluh darah vena ekor dengan cara dilukai
menggunakan silet. Volume darah yang dapat diukur minimal 0.5 μL. Sampel darah kemudian dimasukkan pada celah sensor di ujung strip uji yang telah terpasang pada detektor digital, sehingga kadar glukosa dapat terbaca. Celah sensor pada strip uji berisi reagen berupa enzim glukose oksidase dan kalium ferrisianida. Prinsip kerja sensor strip uji glukometer yaitu glukosa dalam cairan sampel akan diubah menjadi glukonolakton oleh glucose oxidase. Enzim tersebut akan direoksidasi oleh ion ferrisianida menghasilkan ion ferrosianida. Ferrosianida yang dihasilkan akan terdeteksi melalui mekanisme pengukuran metode chronoampherometric pada potensial listrik tertentu. Muatan listrik yang terbentuk sebanding dengan konsentrasi glukosa dalam sampel (Batki et al., 2003). . Menurut marsono., et al (2002) perhitungan IG dilakukan berdasarkan perbandingan antara luas area respon dibawah kurva kenaikan glukosa darah setelah mengkonsumsi pangan yang diuji dengan luas area respon dibawah kurva kenaikan glukosa darah setelah mengkonsumsi glukosa murni. Semakin luas area di bawah kurva maka semakin tinggi respon indek glikemiknya atau semakin tinggi nilai Indeks Glikemiknya.
Dari hasil yang didapatkan pada pengukuran indek glikemik dengan pemberian sereal beras merah dan bekatul beras putih formula 1, 2 & 3 dan pemberian glukosa murni dapat digambarkan pada grafik dibawah ini : 100 90 80 70 60
Glukosa standart (100)
50
F1 (57.23)
40
F2 (52.62)
30
F3 (47.82)
20 10 0 glukosa standart
F1
F2
F3
Dari grafik terlihat formula 1 memiliki nilai indeks glikemik tertinggi dibandingkan dengan yang lain meskipun berada dalam kisaran 57, Penggolongan pangan menurut nilai Indeks Glikemik dari sereal formula 1 memiliki nilai IG 57,23 yang tergolong pangan ber-IG sedang (55< x >70), hal ini dikarenakan pada sereal F1 bahan yang. mendominasi adalah beras merah yang memiliki kandungan pati beramilosa tinggi. Dalam beras merah juga memiliki kandungan antosianin yang tinggi pada aleuron. Selain itu dilaporkan bahwa konsumsi antosianin dapat meningkatkan produksi insulin hingga 50% (Michigan State University 2004 dalam Astawan 2007). Sereal formula 2 memiliki nilai IG 52,62 yang tergolong pangan ber-IG rendah (x<55), nilai indeks glikemik pada formula 1 lebih rendah dari formula 2 dikarenakan perbandingan bekatul lebih banyak
Sereal formula 3 memiliki nilai IG 47,82 yang tergolong pangan ber-IG rendah (x<55). Indeks glikemik yang rendah disebabkan kandungan serat pada bekatul yang mendominasi sehingga serat yang terkandung dalam formula 3 semakin besar. Setiap bahan pangan memiliki nilai indeks glikemik yang berbeda – beda, faktor-faktor yang dapat mempengaruhi indeks glikemik pada pangan antara lain: cara pengolahan (tingkat gelatinisasi pati dan ukuran partikel), perbandingan amilosa dengan amilopektin, tingkat keasaman dan daya osmotik, kadar serat, kadar lemak dan protein serta kadar anti-gizi pangan (Rimbawan & Siagian 2004) Beras merah memiliki kandungan amilosa lebih tinggi dibandingkan amilopektin. Amilosa memiliki rantai yang lurus ini menyusun ikatan amilosa yang solid sehingga tidak mudah tergelatinasi. Oleh karena itu, amilosa lebih sulit dicerna dibandingkan dengan amilopektin yang merupakan polimer gula sederhana, bercabang, dan struktur terbuka. Hasilnya menunjukkan bahwa kadar glukosa darah dan respon insulin lebih rendah setelah mengonsumsi pangan berkadar amilosa tinggi daripada pangan berkadar amilopektin tinggi (Miller et al. 1992 dalam Rimbawan & Siagian 2004). Sebaliknya, bila kadar amilopektin pangan lebih tinggi daripada kadar amilosa, respon glukosa darah lebih tinggi (Rimbawan & Siagian 2004). Proses pengolahan dapat menyebabkan meningkatnya nilai indeks glikemik pangan karena melalui proses pengolahan struktur pangan menjadi lebih mudah dicerna dan diserap sehingga dapat mengakibatkan kadar glukosa naik dengan cepat. Pada proses penepungan ukuran partikel akan menjadi semakin
kecil sehingga memudahkan terjadinya degradasi oleh enzim juga dapat menyebabkan indeks glikemik semakin meningkat. Proses pemasakan atau pemanasan akan menyebabkan kenaikan nilai indeks glikemik. Pada proses pemanasan akan terjadinya gelatinisasi pada pati. Gelatinisasi adalah peristiwa perkembangan granula pati sehingga granula pati tersebut tidak dapat kembali pada kondisi semula (Winarno,1947). Dengan adanya proses glatinisasi pati ini molekul pati akan lebih mudah dicerna karena enzim pencerna pada usus mendapatkan tempat bekerja yang lebih luas. Hal inilah yang menyebabkan proses pemasakan atau pemanasan dapat menyebabkan terjadinya kenaikan indeks glikemik pangan (Rimbawan & Siagian 2004) Selain itu keberadaan serat pada pangan ternyata memberikan pengaruh pada kenaikan kadar glukosa dalam darah. Pengaruh serat pada indeks glikemik pangan tergantung pada jenis seratnya. Serat dapat bertindak sebagai penghambat fisik pada pencernaan, maka indeks glikemik cenderung lebih rendah (Miller et al. 1996 dalam Rimbawan & Siagian 2004). Dalam bekatul banyak mengandung serat kasar dalam bentuk selulosa dan hemiselulosa. Menurut Rimbawan, 2004 serat kasar mempertebal kerapatan atau ketebalan campuran makanan dalam saluran pencernaan. Hal ini memperlambatnya lewatnya makanan pada saluran pencernaan dan menghambat pergerakan enzim. Dengan demikian proses pencernaan menjadi lambat dan akhirnya respon gula darah menjadi lebih rendah.
BAB VI PENUTUP
6.1
Kesimpulan
6.1.1 Didapatkan 3 formula sereal dengan perbandingan beras merah dan bekatul beras putih sebesar F1 25:75 ; F2 50:50 ; F3 75:25. 6.1.2 Didapatkan nilai IG pada sereal F1, F2 dan F3 berturut-turut 57,04 (IG sedang 55-70) ; 52,47 (IG rendah < 55) dan 47,84 (IG rendah <55). Sehingga sereal pada F1, F2 dan F3 dapat dikategorikan pangan ber IG sedang & rendah yang dapat dijadikan pangan fungsional bagi penderita diabetes mellitus.
6.2
Saran
6.2.1 Dilakukan penelitian lebih lanjut tentang uji volunteer mengenai sereal flake dari beras merah dan bekatul beras putih. 6.2.2 Dilakuan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh beras merah dan bekatul beras putih terhadap penurunan kadar glukosa darah. 6.2.3 Dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kadar serat terlarut dan kadar karbohidrat pada masing-masing formula sereal. 6.2.4 Dilakukan penelitian lebih lanjut tentang nilai gizi dari masing-masing formula sereal.
Daftar Rujukan
American Diabetes Association (2008). Dystipidemia Management in Adults with Diabetes.
Diabetes
Care:
27
(Supl
I).
S568-71.
Dikutip
dari:
Kadar
Air.
www.care.diabetesjournals.org. Diakses 13 Januari 2013. Anonim.
(2003).
Laporan
Parktikum
Penentuan
http://www.scribed.com/doc/14098051/Laporan-praktikum-penentuankadar-air. diakses pada tanggal 9 januari 2013. Andriani, Sri. 2012. Pengaruh Pemberian Pakan dengan Tambahan Bekatul Terhadap Mencit (Mus musculus L.) Galur Swiss Webstar, (Online). (http://repository.upi.edu/operator/upload/s_bio_0608309_chapter2.pdf, diakses pada tanggal 14 November 2012. Anonym,2012.
http://jayaanakjuni.blogspot.com/2012/07/cara-mencari-serat-
kasar-pada-mie.html diakses pada tangal 9 januari 2013. Alvita, Okvina Nur, dkk. 2007. Sereal Bekatul Sebagai Alternatif Added Value Residu
Penggilingan
Padi,
(Online),
(http://okvina.wordpress.com/2007/06/14/Iktn-pertanian-sereal-bekatulsebagai-alternatif-added-value-residu-penggilingan-padi/)
diakses
pada
tanggal 18 Desember 2012. Anita I, Wahyu. Penentuan Nilai Indeks Glikemik Probiotik Umbi Suweg (Amorphophallus campanulatus) Sebagai Pangan Fungsional Bagi Penderita Diabetes. Malang:2011
Aulia, Rizqie, 2011. Manfaat Bekatul dan Kandungan Gizinya, (Online). (http://staff.uny.ac.id/sites/defult/files/tmp/PPM%20BEKATUL%20%20D HARMA%20WANITA.pdf, diakses pada tanggal 14 November 2012. Adriani, Sri. 2012. Pengaruh Pemberian Pakan Tabahan Bekatul Terhadap Spermatogenesis Mencit (Mus musculus. L) Galur Swiss Webster. Jakarta : Universitas Pendidikan Indonesia Ame Suciati, dkk. 2011. Efek Antidiabetes Kombinasi Ekstrak Bawang Putih (Allium sativum Linn.)dan Rimpang Kunyit (Curcumma domestica Val.) dengan Pembanding Glibenklamid pada Penderita Diabetes Melitus Tipe 2. Bandung:ITB. Argasasmita,T.U.2008.Karakterisasi Sifat Fisikokimia dan Indeks Glikemik Varietas Beras Beramilosa Rendah dan Tinggi.(Skripsi). Institute Pertanian Bogor (IPB). Bogor. Badan Litbang Pertanian. 2012. Inovasi Teknologi Tanaman Pangan Mendukung Kesejahteraan Petani. Edisi 4-10 Juli 2012 No.3463 Buckle, K.A., et all. Ilmu Pangan. Jakarta:Universitas Indonesia. Batki, A.D., H.L. Thomason, R. Holder,. Nayyar, and G.H.G. Thorpe. 2003. MDA Evaluation Report : Bayer Esprit 2 Glucose Meter. MDA 02169. Damardjati, D.S., santosa, B.A., dan Munarso, J. 1990. Studi Kelayakan dan Rekomendasi Teknologi Pabrik Pengolahan Bekatul. Laporan akhir. Balai penelitian Tanaman Pangan Sukamandi.
Damayanthi, E, S. Madanijah, dan Sofia, I.R. 2001. Sifat Fisikokimia dan Daya Terima tepung Bekatul Padi Awet sebagai Sumber Serat Makanan. Di dalam Pangan Tradisional Basis bagi Industri Pangan Fungsional dan Suplemen. Nuraida, L dan Hariyadi, RD (Editor). Pusat Kajian makanan Tradisional. IPB. Bogor. Depkes, 2011. Perkumpulan Endrokrinologi Indonesia. Konsensus pengelolaan dan pencegahan diabetes melitus tipe 2 di Indonesia. Jakarta; 2006. [DEPKES]. 1995. Daftar Komposisi Bahan Makanan. Jakarta : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI. Iriani, Newi. 2011. Sereal dengan Substitusi Bekatul Tinggi Antioksidan, (Online).(http://ieprints.undip.ac.id/35918/1/420/_Newi_Iriyani_G2C0070 49.pdf/, diakses pada tanggal 7 Desember 2012. Jansen, Silalahi. 2006. Makanan Fungsional. Yogyakarta:Kanisius. Luh, S. 1991. Rice Production and Utilition. The Avi Pubi. Co. Westport, Connecticult. M. Adlan Laarisu, dkk. 2009. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian. Volume 5, Nomor 1, Juli 2009. Ni Wayan Sri. S, dkk. 2011. Pengujian Kadar Antosianin Padi Gogo Beras Merah Hasil Koleksi Plasma Nutfah Sulawesi Tenggara. Kendari : Universitas Haluoleo.
Hoan Tjay, Tan dan Kirana Raharja. 2010. Obat-Obat Penting edisi IV. Gramedia : Jakarta. Rimbawan dan A. Siagian. 2004. Indeks Glikemik Pangan, Cara Mudah Memilih Pangan yang Menyehatkan. Penebar Swadaya. Jakarta. 124 hlm. Soekarto S.T. 1985. Penilaian Organoleptik untuk Industri Pangan dan Hasil Pertanian. Jakarta: Bhratara Karya Aksara.Jakarta:FKUI. Subroto MA. 2006. Ramuan Herbal untuk Diabetes Mellitus. Jakarta: Penebar Swadaya. 100 hlm Sri, Peni. 2012. Uji Efek Hipoglikemik Ekstrak Air Kulit Buah Pisang Ambon Putih [Musa(AAA Group)] Terhadap Mencit Model Hiperglikemik Galur Swiss Webster. Bantul:Unisba. Tjokronegoro, Arjatmo. 2003. Indeks Glikemik Berbagai Makanan Indonesia. Tandra, Hans. 2007. Diabetes. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta Woodman, A.G., 1941. Food Analysis 4th Edition, Mc. Graw Hill Book Company, Inc. New York Winarno, F.G. 1993. Pangan, Gizi, Teknologi dan Konsumen. Jakarta: Gramedia. Widiowati, S. 2007. Sehat Dengan Pangan Indeks Glikemik Rendah. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian Vol. 29, No. 3, 2007. Wirawati dan Nirmagustina. 2009. Studi In Vivo Produk Sereal Dari Tepung Bekatul dan Tepung Ubi Jalar Sebagai Pangan Fungsional. Lampung : POLINELA.
Lampiran 1 Tabel volume Maksimum Larutan Dan Cara Pemberian Dosis Yang Bisa Diberikan Pada Binatang Uji Cara pemberian dan volume maksimum Binatang i.p (mL)
p.o (mL)
1.0
1.0
2. Tikus (100 g)
2.0 – 5.0
5.0
3. Hamster (50 g)
1.0 – 5.0
2.5
4. Marmot (250 g)
2.0 – 5.0
10.0
5. Merpati (300 g)
2.0
10.0
6. Kelinci (2.5 kg)
10.0 – 20.0
20.0
7. Kucing (3 kg)
10.0 – 20.0
50.0
8. Anjing (5 kg)
10.2 – 50.0
100.0
1. Mencit (20 -30 g)
Lampiran 2 Konversi Dosis Berbagai Macam Hewan Uji
Dicari Dik
20 g
200 g
400 g
1.5 kg
2.0 kg
4.0 kg
12 kg
70 kg
mencit
tikus
marmot
kelinci
kucing
kera
anjing
manusia
1.0
7.0
12.29
27.8
29.7
64.1
124.2
387.9
0.14
1.0
1.74
3.0
4.2
9.2
17.8
56.0
0.08
0.57
1.0
2.25
2.4
5.2
10.2
31.5
0.04
0.25
0.44
1.0
1.06
2.4
4.5
14.2
0.03
0.23
0.41
0.92
1.0
2.2
4.1
13
0.016
0.11
0.19
0.42
0.45
1.0
1.9
6.1
0.008
0.06
0.10
0.22
0.24
0.52
1.0
3.1
0.0026
0.018
0.018
0.07
0.013
0.16
0.32
1.0
20 g mencit 200 g tikus 400 g marmot 1.5 kg kelinci 2.0 kg kucing 4.0 kg kera 12 kg anjing 70 kg manusia
Lampiran 3. Perhitungan nilai karbohidrat Kandungan kimia bahan sereal Bahan
Karbohidrat
Protein
Lemak
Bekatul
43,2%
13,8%
17,35%
(Luh, S. 1991 Rice Production and Utilition) Bahan
Karbohidrat
Protein
Lemak
Beras Merah
77,6%
7,5%
0,9%
(Badan Litbang Pertanian, 2012) Bahan
Karbohidrat
Protein
Lemak
Susu skim
4,8%
3,5%
3,8%
Telur ayam
0,7%
12,8%
11,5%
Terigu
77,3%
8,9%
1,3%
Margarin
0,4%
0,6%
81%
Sumber : Daftar komposisi bahan makanan, Departemen kesehatan, 1972
Formula dalam pembuatan sereal. Formula 1
Formula 2
Formula 3
Tepung beras merah 75 g
Tepung beras merah 50 g
Tepung beras merah 25 g
Tepung bekatul 25 g
Tepung bekatul 50 g
Tepung bekatul 75 g
Telur ayam ½ butir
Telur ayam ½ butir
Telur ayam ½ butir
Vanili 0,25 g
Vanili 0,25 g
Vanili 0,25 g
Mentega
rendah lemak Mentega
rendah lemak Mentega
rendah lemak
7g
7g
7g
Susu skim 5 gram
Susu skim 5 gram
Susu skim 5 gram
Sorbitol 10 g
Sorbitol 10 g
Sorbitol 10 g
Essen coklat 3 mL
Essen coklat 3 mL
Essen coklat 3 mL
Tepung terigu 5 g
Tepung terigu 5 g
Tepung terigu 5 g
Perenyah 5 g
Perenyah 5 g
Perenyah 5 g
Lampiran 4. Perhitungan Konversi Sampel Uji pada Mencit
Kandungan Karbohidrat dalam formula sereal Formula
Karbohidrat (100g)
Formula 1
53,33
Formula 2
46,7
Formula 3
40,77
Tabel jumlah karbohidrat per 100 gram bahan
1. Perhitungan dosis pakan formulasi 1 100 g seral ~ 53.33 g karbohidrat X gram ~ 50 g karbohidrat X = 93,75 g Faktor konversi dosis Manusia 70 kg pada mencit 20 g adalah 0.0026 Sampel setara 50 g karbohidrat yang akan diberikan pada mencit = 93,75 x 0.0026 = 0,24 gram sampel yang harus diberikan 2. Perhitungan dosis pakan formulasi 2 100 g seral ~ 46,7 g karbohidrat X gram ~ 50 g karbohidrat
X = 107,06 g Faktor konversi dosis Manusia 70 kg pada mencit 20 g adalah 0.0026 Sampel setara 50 g karbohidrat yang akan diberikan pada mencit = 107,06 x 0.0026 = 0.28 gram sampel yang harus diberikan 3. Perhitungan dosis pakan formulasi 3 100 g seral ~ 40,77 g karbohidrat X gram ~ 50 g karbohidrat X = 122,63 g Faktor konversi dosis Manusia 70 kg pada mencit 20 g adalah 0.0026 Sampel setara 50 g karbohidrat yang akan diberikan pada mencit = 122,63 x 0.0026 = 0.32 gram sampel yang harus diberikan
Lampiran 5. Perhitungan Luas area bawah kurva (AUC) & IG Tabel Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian glukosa murni. Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
78
344
254
197
92
2
68
310
241
182
85
3
72
359
230
192
98
4
80
341
249
195
87
5
78
318
244
191
81
6
69
320
241
188
75
7
81
343
252
197
84
8
76
311
239
189
85
9
80
346
251
192
87
Rata-rata
75.78
332.44
244.56
191.44
86.00
a. Perhitungan luas kurva dan indeks glikemik glukosa standart
Luas Area dibawah kurva respon uji glukosa murni
Rumus perhitungan : [𝐴𝑈𝐶] 30 0
[𝐴𝑈𝐶]
=
cn−1 + cn 𝑡𝑛 = (tn – tn-1) 2 𝑡𝑛 − 1
75,78+332,44 2
(30 – 0)
= 6123,3
60 30
[𝐴𝑈𝐶]
=
332,44+244,56 2
(60 – 30)
= 8655 90 60
[𝐴𝑈𝐶]
=
244,56+191,44 2
(90 – 60)
= 6540 120 90
[𝐴𝑈𝐶]
=
191,44+86 2
(120 – 90)
= 4161,6
Luas total
= [𝐴𝑈𝐶]
30 60 90 120 + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] 0 30 60 90
= 6123,3+8655+6540+4161,6 = 25479,9
IG
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
= 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎
𝑔𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑎
25479 ,9
𝑥 100
IG Glukosa standart = 25479 ,9 𝑥 100
= 100
Tabel Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian sereal formula 1 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
75
174
123
97
87
2
69
179
129
89
77
3
80
181
130
96
87
4
89
177
134
107
93
5
82
173
129
95
86
6
72
178
127
89
78
7
76
176
141
109
84
8
74
180
139
98
83
9
81
173
121
99
87
77.56
176.78
130.33
97.67
84.67
Rata – rata
b.
Perhitungan luas kurva dan indeks glikemik sereal F1
Luas Area dibawah kurva respon uji sereal F1
Rumus perhitungan : [𝐴𝑈𝐶] 30 0
[𝐴𝑈𝐶]
=
77,56+ 176,78 2
= 3815,1
cn−1 + cn 𝑡𝑛 = (tn – tn-1) 2 𝑡𝑛 − 1
(30 – 0)
60 30
[𝐴𝑈𝐶]
=
176,78+130,33 2
(60 – 30)
= 4606,65 90 60
[𝐴𝑈𝐶]
=
130,33+97,67 2
(90 – 60)
= 3420 120 90
[𝐴𝑈𝐶]
=
97,67+84,67 2
(120 – 90)
= 2735,1
Luas total
= [𝐴𝑈𝐶]
30 60 90 120 + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] 0 30 60 90
= 3815,1+4606,65+3420+2735,1 = 14576,85 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
IG
= 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎
IG F1 R1
= 25555 ,2 𝑥 100
1435 ,8
𝑔𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑎
𝑥 100
= 56,17
Tabel Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian sereal formula 2 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
63
158
106
82
75
2
79
160
112
89
82
3
83
165
119
92
89
4
79
161
113
91
82
5
81
166
109
91
85
6
74
160
113
87
76
7
69
163
119
90
77
8
74
153
120
96
79
9
83
159
131
107
91
76.11
160.56
115.78
91.67
81.78
Rata – rata
c.
Perhitungan luas kurva dan indeks glikemik sereal F2
Luas Area dibawah kurva respon uji sereal F2
Rumus perhitungan : [𝐴𝑈𝐶] 30 0
[𝐴𝑈𝐶]
=
76,11+160,56 2
= 3550,05
cn−1 + cn 𝑡𝑛 = (tn – tn-1) 2 𝑡𝑛 − 1
(30 – 0)
60 30
[𝐴𝑈𝐶]
=
160,56+ 115,78 2
(60 – 30)
= 4145,1 90 60
[𝐴𝑈𝐶]
=
115,78+91,67 2
(90 – 60)
= 3111,75 120 90
[𝐴𝑈𝐶]
=
91,67+81.78 2
(120 – 90)
= 2601,75
Luas total
= [𝐴𝑈𝐶]
30 60 90 120 + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] 0 30 60 90
=3550,05+4145,1+3111,75+2601,75 = 13408,65
IG
IG F2
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
= 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎
=
13408 ,65 25479 ,9
= 52,62
𝑔𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑎
𝑥 100
𝑥 100
Tabel Pengukuran Kadar glukosasa darah mencit saat peberian sereal formula 3 Kadar Glukosa Darah (mg/dl) Mencit Saat Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
1
64
140
94
78
67
2
74
135
92
86
78
3
69
130
96
84
73
4
73
149
92
81
78
5
80
135
110
90
84
6
81
132
107
99
87
7
63
147
97
89
71
8
69
157
103
87
79
9
73
152
117
103
84
71.78
141.89
100.89
88.56
77.89
Rata – rata
d.
Perhitungan luas kurva dan indeks glikemik sereal F3
Luas Area dibawah kurva respon uji sereal F3
Rumus perhitungan : [𝐴𝑈𝐶] 30 0
[𝐴𝑈𝐶]
=
71,78+141,89 2
= 3205,05
cn−1 + cn 𝑡𝑛 = (tn – tn-1) 2 𝑡𝑛 − 1
(30 – 0)
60 30
[𝐴𝑈𝐶 ]
=
141,89+100,89 2
(60 – 30)
= 3641,7
[AUC]
90 60
=
100,89+88,56 2
(90 – 60)
= 2841,75
[AUC]
120 90
=
88,56+72,67 2
(120 – 90)
= 2496,75
Luas total
= [𝐴𝑈𝐶]
30 60 90 120 + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] + [𝐴𝑈𝐶] 0 30 60 90
= 3205,05+3641,7+2841,75+2496,75 = 12185,25
IG
IG F3
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
= 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑟𝑣𝑎
=
𝑔𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑎
12185 ,25 25479 ,9
= 47,82
𝑥 100
𝑥 100
Dari hasil yang didapatkan saat pemberian sereal formula 1, sereal formula 2, sereal formula 3 dan saat pemberian glukosa murni didapatkan kurva garis sebagai berikut : Gambar 4.1 Grafik Garis Kadar glukosa darah standart, sereal F1, F2 & F3
350 300 250 Glukosa standart
200
F1 150
F2 F3
100 50 0 Puasa
30 menit
60 menit
90 menit
120 menit
Dari grafik kurva diatas, dapat dihitung nilai indeks glikemik dari masingmasing formula dengan membandingkan luas kurva sampel dengan luas kurva glukosa standart. Tabel Nilai indeks glikemik gluoksa murni, sereal F1, F2 dan F3.
Sereal
Standart (glukosa murni)
F1
F2
F3
100
57,23
52,62
47,82
Lampiran 6. Bekatul dan Beras Merah Tepung Bekatul
Beras Merah
Lampiran 7.Penimbangan Bahan dan Pembuatan sereal
Lampiran 8. Sereal Formula 1 , Formula 2 dan Formula 3.
Sereal Formula 1
Sereal Formula 2
Sereal Formula 3
Lampiran 9. Penimbangan Mencit Penimbangan Mencit
Lampiran 10.Pemberian Sereal dan Pengukuran Gula Darah Pada Mencit Pemberian Sereal
Pengukuran Kadar Gula
