46
D. Sifat Fungsional Tepung Koro Benguk Varietas Putih Berprotein Tinggi
dengan Proses Optimum
Sifat fungsional protein adalah sifat fisik dan kimia yang memengaruhi sifat protein dalam bahan pangan selama pemrosesan, penyimpanan, persiapan, dan pengonsumsian atau semua sifat
dalam pangan, kecuali gizi yang memengaruhi penggunaan protein dalam sistem pangan Kinsella 1979.
Sifat fungsional protein sangat ditentukan oleh komposisi asam amino protein, jenis ikatan, muatan dan struktur protein. Dalam sistem pangan yang menggunakan protein, terutama produk
dengan klaim berprotein tinggi, sifat fungsional sangat penting untuk diketahui. Mutu akhir hasil pengolahan pangan sangat dipengaruhi oleh sifat fungsional protein yang digunakan. Untuk hasil
olahan yang berbeda membutuhkan sifat fungsional yang berbeda pula Kinsella 1979.
1. Daya serap air
Daya serap air dari protein merupakan sifat fungsional yang penting bagi pengembangan produk pangan karena berpengaruh terhadap juiciness dan mouthfeel sebuah produk. Penelitian
ini melaporkan nilai daya serap air tepung koro benguk berprotein tinggi sebesar 1.77 mlg. Daya serap tepung koro benguk berprotein tinggi ini lebih tinggi dari tepung koro benguk.
Saputra 2012 melaporkan daya serap tepung koro benguk sebesar 1.67 mlg. Adebowale dan Lawal 2004 melaporkan pada konsentrasi ion 1 M, tepung koro benguk memiliki daya serap
air lebih tinggi dari tepung koro pedang dan tepung kacang bogor. Namun daya serap tepung berprotein tinggi lebih kecil nilainya bila dibandingkan dengan tepung kedelai komersial 2.42
mlg Widaningrum et al. 2005, tepung kacang emas Phaseolus lunatus 2.65 mlg Chel- Gueverro et al. 2002.
Struktur protein yang berbeda dan adanya karbohidrat hidrofilik diduga berpengaruh terhadap daya serap air produk tepung. Daya serap air dapat ditingkatkan dengan cara mengatur
konsentrasi ionik. Pada konsentrasi ionik yang sesuai, akan diikat lebih banyak air karena akan meningkatkan pembukaan protein. Hal ini akan menyebabkan terpaparnya grup fungsional
asam amino yang mampu meningkatkan daya serap air. Tinggi rendahnya kapasitas penyerapan air bergantung pada komposisi kimia dan sifat polaritas komponen di dalam bahan
Mugendi et al. 2010a. Imbibisi air adalah sifat fungsional yang penting pada produk pangan seperti sosis,
puding, dan adonan. Pada pangan tersebut, protein menyerap air tetapi tidak sampai larut karena keterbatasan air. Oleh karena itu, protein tersebut mengembang dan memberikan
karakteristik seperti pengental. Dari nilai daya serap airnya, tepung berprotein tinggi koro benguk dapat digunakan sebagai ingridien pada produk giling seperti sosis. Selain itu, karakter
daya serap air tersebut dapat digunakan untuk pembuatan produk bakery karena memungkinkan baker untuk menambahkan air pada adonan sehingga akan meningkatkan
karakter pemrosesan sekaligus mempertahankan kesegaran roti.
47 2. Daya serap minyak
Daya serap minyak penting dalam berbagai sistem pangan, misalnya pangan teremulsi, produk susu, produk sosis, adonan, dan roti. Daya serap minyak hanya mencirikan pengikatan
minyak atau lemak secara fisik oleh protein. Struktur protein yang lebih banyak bersifat lipofilik memberi kontribusi terhadap meningkatnya daya serap minyak Lin et al. 1974.
Daya serap minyak tepung koro benguk berprotein tinggi adalah 1.83 ml minyakg solid. Nilai daya serap minyak tepung berprotein tinggi ini lebih besar dari kisaran daya serap
konsentrat dan isolat protein kedelai 1.33-1.54 ml minyakg solid yang dilaporkan oleh Kinsella 1979, daya serap minyak P angularis 1.47 mlg, P calcuratus 1.29 mlg, D
labalab 1.20 mlg Chau dan Cheung 1998. Daya serap minyak tepung koro benguk berprotein tinggi memiliki kesamaan bila dibandingkan dengan daya serap minyak tepung
kacang bogor 1.83 mlg Chel-Guerrero et al. 2002 dan daya serap minyak tepung kacang komak 1.83 mlgr Suwarno 2003. Adanya variasi daya serap minyak pada produk tepung-
tepungan disebabkan oleh variasi yang muncul pada rantai sisi non-polar yang mungkin terikat pada rantai sisi hidrokarbon. Selain itu, pengikatan lemak pada produk bubuk dipengaruhi oleh
ukuran partikel. Protein dalam bentuk bubuk dengan densitas rendah dan ukuran partikel kecil mengabsorbsi dan memerangkap minyak lebih banyak daripada yang densitasnya tinggi Zayas
1997. Bila dilihat dari daya serap minyaknya, tepung berprotein tinggi berpotensi digunakan
untuk interaksi struktural pada produk pangan terutama untuk mempertahankan flavor, meningkatkan palatibilitas, dan memperpanjang umur simpan, khususnya pada pada bakery
atau produk berbasis daging yang menginginkan penyerapan lemak.
3. Kapasitas dan stabilitas emulsi
Penelitian ini melaporkan kapasitas emulsi tepung koro benguk berprotein tinggi sebesar 32. Nilai ini lebih kecil bila dibandingkan dengan kapasitas emulsi tepung koro benguk
45.5, tepung kacang bogor 73.9, dan tepung koro pedang 42.5 Adebowale dan Lawal 2004.
Sathe et al. 1982 melaporkan bahwa kapasitas emulsi koro-koroan akan berkurang seiring meningkatnya konsentrasi protein. Pernyataan ini dikuatkan oleh hasil penelitian Lin et
al. 1974 yang menemukan fakta serupa pada penelitiannya tentang tepung kedelai dan konsentrat protein kedelai. Konsentrasi protein memberikan pengaruh yang nyata pada
kapasitas emulsi. Philips 1981 menyatakan pengaruh konsentrasi protein terhadap kapasitas emulsi berdasarkan kinetika absorpsi. Ketika konsentrasi protein rendah, kecepatan absorbsi
adalah difusi terkontrol, sedangkan pada konsentrasi protein tinggi, terdapat penghalang aktivasi untuk absorbsi. Pada kondisi tersebut, kemampuan molekul protein untuk membuat
ruang di antara lapisan yang ada, menembus, dan mengatur ulang pada permukaan telah ditentukan tingkatannya.
Kurva stabilitas aktivitas emulsi tepung berprotein tinggi Gambar 16 menunjukkan bahwa tepung berprotein tinggi memiliki kapasitas emulsi kurang stabil. Pada menit ke-0
hingga menit ke-120 stabilitas emulsi berkurang secara linier. Namun ketika mencapai menit 120 hingga menit 360, stabilitas emulsi stabil.
48
Gambar 16. Kurva stabilitas emulsi tepung koro benguk berprotein tinggi Sifat emulsi dipengaruhi oleh komponen asam amino penyusun protein. Perbandingan
jumlah asam amino hidrofilik dan lipofilik yang sangat seimbang sangat menentukan kemampuan protein untuk membentuk emulsi Zayas 1997. Hal ini penting untuk
menurunkan tegangan interfasial karena hidrofilik-lipofilik protein mampu teradsorpsi pada interfasial minyak-air. Lipofilik akan berikatan pada sisi minyak sedangkan hidrofilik akan
berikatan pada sisi air. Kapasitas dan stabilitas emulsi diduga dipengaruhi oleh komposisi asam amino. Asam amino yang banyak menyusun biji koro benguk cenderung bersifat
hidrofobik maka keseimbangan hidrofilik dan lipofilik proteinnya kurang dalam membentuk emulsi.
Baik kapasitas emulsi maupun stabilitas emulsi, keduanya bergantung pada pH. Nilai pH pada penelitian ini mengacu pada metode Franzen dan Kinsella 1979 sebesar 8.
Penelitian sebelumnya melaporkan tentang pengaruh pH terhadap kapasitas dan stabilitas emulsi untuk protein dari Cajanus cajan dan Vigna unguiculata Mwasaru et al. 1999,
Phaseolus lunatus dan Canavalia ensiformis Chel-Guerrero et al. 2002, dan tepung- tepungan dari P angularis, P calcaratu, D lablab, dan kedelai Chau dan Cheung 1998.
Pengaruh pH terhadap kapasitas emulsi memiliki pola yang sama dengan pengaruh pH terhadap kelarutan pada tepung. Oleh karena itu, sangat beralasan apabila kelarutan protein
juga memengaruhi kapasitas emulsi pada tepung koro-koroan Adebowale dan lawal 2004. Hal ini berkaitan dengan pembentukan film pada droplet minyak yang hanya dapat terjadi jika
protein berada pada kondisi terlarut Zayas 1997. Kemungkinan nilai kapasitas dan stabilitas emulsi pada tepung berprotein tinggi koro benguk dapat ditingkatkan dengan cara mengatur
pH untuk mendapatkan kelarutan optimal. Hal ini dikarenakan kelarutan tepung koro benguk pada pH 10 lebih baik daripada pH 8 Adebowale dan Lawal 2004.
Kurva stabilitas emulsi tepung koro benguk berprotein tinggi
49 4. Kapasitas dan stabilitas busa
Busa didefinisikan sebagai dua sistem fase yang terdiri dari sel udara yang dipisahkan oleh lapisan tipis cairan yang disebut fase lamelar Zayas 1997. Kemampuan pembentukan
busa ini penting dalam produk whipped cream. Kapasitas daya busa tepung koro benguk berprotein tinggi sebesar 63.80 lebih tinggi dibandingkan dengan kapasitas busa tepung
koro benguk pada pH 7 37.17 Mugendi et al. 2010a. Namun pada pH 8 dalam penelitain yang lain, kapasitas busa antara tepung koro benguk berprotein tinggi dengan tepung koro
benguk 58 tidak terlalu berbeda Adebowale dan Lawal 2004. Tepung koro benguk berprotein tinggi ini memiliki kemampuan membentuk busa,
namun memiliki stabilitas busa yang rendah. Stabilitas busanya sebesar 66.80 pada pH 8, lebih kecil bila dibandingkan dengan stabilitas busa tepung koro benguk pada pH 7 93.75
Mugendi et al. 2010. Adebowale dan Lawal 2004 melaporkan stabilitas busa terbaik pada tepung koro benguk berada pada kisaran pH titik isoelektriknya yaitu pH 4. Kurva stabilitas
volume busa tepung berprotein tinggi koro benguk pada pH 8 yang diperoleh pada penelitian ini terdapat pada Gambar 17.
Gambar 17. Kurva stabilitas busa tepung koro benguk berprotein tinggi Kapasitas dan stabilitas busa tepung berprotein tinggi dipengaruhi oleh nilai pH dan
berkorelasi positif dengan profil kelarutan protein seperti pada sifat emulsi. Ketika muatan protein meningkat maka kapasitas busa pun meningkat Cherry dan Mc Watter 1981. Ragab
et al. 2004 melaporkan penelitian yang serupa pada isolat protein kacang cowpea menunjukkan kapasitas busa dipengaruhi oleh pH. Kapasitas busa tepung koro benguk
berprotein tinggi kemungkinan akan memiliki nilai yang tinggi pada pengujian pH 10 yang merupakan kelarutan maksimumnya Mugendi et al. 2010. Stabilitas busa akan meningkat
ketika pH mendekati titik isoelektriknya. Adebowale dan Lawal 2004 memperkuat teori ini melalui hasil penelitiannya yang menyatakan stabilitas busa terbaik pada tepung koro benguk
berada pada pH 4 yang merupakan titik isoelektriknya. Penelitian terdahulu juga menyatakan
Kurva stabilitas volume busa tepung koro benguk berprotein tinggi
50
bahwa stabilitas busa protein lebih stabil pada sekitar pH titik isoelektrik daripada pH lainnya Aluko dan Yada 1995.
Kapasitas dan stabilitas busa lebih baik dilakukan pada konsentrasi protein yang lebih tinggi karena dapat meningkatkan viskositas suspensi protein serta memfasilitasi pembentukan
multilayer dan film yang bersifat kohesif pada permukaan interfasial Damodaran 1996. Hal ini dikarenakan ketersediaan protein yang lebih banyak akan meningkatkan dispersi larutan
yang juga akan meningkatkan pembentukan busa. Ketidakstabilan busa dapat disebabkan oleh disproporsionasi gelembung, penggabungan gelembung yang disebabkan ketidakstabilan film
yang terbentuk, dan hilangnya air dari gelembung yang menyebabkan film terlalu tipis untuk menstabilkan gelembung Adebowale dan Lawal 2003. Kestabilan busa kemungkinan
dipengaruhi pula oleh adanya sisa lemak pada tepung berprotein tinggi yang melemahkan interaksi protein-protein dengan mengganggu permukaan hidrofobik Zayas 1997.
5. Daya gelasi
Gelasi adalah sifat reologi yang berkaitan dengan penarikan air dari lingkungan oleh molekul-molekul protein. Proses gelasi bergantung pada pembentukan jaringan tiga dimensi
protein sebagai hasil interaksi protein-protein dan protein terlarut. interaksi ini semakin cepat pada konsentrasi protein yang lebih tinggi karena kontak dengan intermolekular yang juga
lebih tinggi Zayas 1997. Tepung berprotein tinggi mulai membentuk gel pada konsentrasi 10 dengan
penampakan gel yang lemah dan terjatuh bila dimiringkan, sedangkan pada konsentrasi 15, penampakan gel kuat dan tidak terjatuh pada hentakan pertama. Protein koro benguk dominan
berbentuk albumin yang mudah didenaturasi pada permukaan Adebowale et al. 2006, oleh karena itu pada konsentrasi 10 gel sudah mulai terbentuk. Adebowale dan Lawal 2004
melaporkan gel pada tepung koro benguk mulai terbentuk pada konsentrasi 12. Perbedaan konsentrasi awal gelasi ini diduga karena perbedaan konsentrasi protein, dimana konsentrasi
protein pada tepung koro benguk berprotein tinggi lebih tinggi dari tepung koro benguk sehingga tepung berprotein tinggi dapat membentuk gel pada konsentrasi yang sedikit lebih
rendah. daya gelasi terbaik tepung koro benguk menurut Adebowale dan Lawal 2004 adalah 16. Variasi pada karakter pembentukan gel bergantung pada perbedaan rasio konstituen
seperti protein, lemak, dan karbohidrat pada tepung kacang-kacangan yang berbeda. Gelasi protein sangat penting pada pemrosesan dan penerimaan berbagai jenis pangan,
termasuk sayuran dan produk pangan lainnya. Mekanisme gelasi dan penampakan gel dikendalikan berdasarkan keseimbangan antara interaksi tarik menarik hidrofobik dan
interaksi elektrostatik yang tidak beraturan Egelandsal 1980. Gaya tak beraturan pada permukaan bermuatan dan gaya tarik-menarik pada berbagai grup fungsional dibuka oleh
panas yang dilepaskan protein. Berdasarkan data penelitian Lampiran 11, pembentukan gel akan lebih baik dengan
meningkatkan konsentrasi protein. Semakin tinggi konsentrasi, interaksi protein intramolekul semakin baik sehingga menghasilkan gel dengan tekstur yang semakin kuat akibat banyaknya
air yang terikat pada protein Schmidt 1981. Daya gel merupakan sifat penting untuk produk sup, saus, dan daging.
51
E. Daya Cerna Protein In Vitro Tepung Berprotein Tinggi
Kategori