PEMBUATAN MAIZENA HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PEMBUATAN MAIZENA

Pembuatan maizena terdiri dari tahap pembersihan, perendaman, penggilingan, pemisahan lembaga dan serat, pemisahan gluten, pengeringan, penggilingan, dan pengayakan. Diagram alir pembuatan maizena dapat dilihat pada Lampiran 1. Jagung yang digunakan untuk membuat maizena pada penelitian ini adalah jagung kuning varietas Pioneer dengan tipe biji dent. Menurut Watson 2003, jagung dengan tipe biji dent memiliki crown yang berbentuk cekung seperti gigi dent seperti yang terlihat pada Gambar 11. Menurut Kereliuk Sosulski 1995, jagung yang mayoritas bijinya tipe dent memiliki kandungan pati yang lebih besar dari pada jagung yang mayoritas bijinya tipe flint. Biji jagung flint memiliki lembaga yang lebih besar dan lapisan perikarp yang lebih tebal, mengakibatkan berkurangnya 1-2 endosperma dibandingkan dengan jenis dent. Jagung dengan tipe biji flint juga memiliki kandungan serat total yang lebih banyak dibandingkan dengan jagung tipe biji dent Kereliuk Sosulski 1996. Johnson dan May 2003 juga menyatakan bahwa biji jagung flint tidak dapat melunak walau direndam selama 50-60 jam. Hal ini disebabkan jagung tipe flint merupakan jenis jagung yang memiliki biji paling keras karena mengandung endosperma keras yang lebih banyak Watson 2003. Oleh karena itu, jagung jenis flint jarang digunakan untuk pembuatan maizena. Gambar 11. Jagung varietas Pioneer tipe biji dent Bahan baku jagung yang digunakan pada penelitian ini yaitu dalam bentuk biji jagung kering. Menurut Watson 2003, biasanya jagung yang telah dipanen memiliki kadar air 22-25, kemudian dikeringkan hingga kadar airnya 15-16 untuk keperluan penyimpanan dan distribusi. Hal ini disebabkan kadar air dan aktivitas air berpengaruh besar terhadap laju pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan yang pada akhirnya akan berpengaruh terhadap penentuan mutu dan umur simpan selama penyimpanan deMan 2007. Kadar air yang tinggi juga dapat menimbulkan masalah kapang dan serangga, respirasi, serta germinasi Mrema et al. 2011. Abramson et al. 1980 juga menyatakan bahwa kandungan air yang tinggi pada beberapa biji-bijian juga berpotensi terhadap pembentukan mikotoksin. Biji jagung yang akan digunakan untuk pembuatan maizena harus dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran fisik seperti seperti sekam, pasir, batu, sisa tongkol, dan bagian tubuh serangga. Menurut Mrema et al. 2011, biji-bijian yang baru dipanen perlu dibersihkan dari debu dan kontaminan yang kemungkinan mengandung serangga dan material tanaman seperti jerami atau sekam. Material- material tersebut dapat mengisi rongga dari biji-bijian, menghambat pergerakan udara, dan menambah kemungkinan masalah kebusukan. Setelah dibersihkan, jagung digiling dengan disc mill untuk memperkecil ukuran biji jagung menjadi grits sehingga akan lebih mudah diproses. Menurut Watson 26 1984, penggilingan kering dari biji jagung akan mengasilkan grits yang merupakan campuran dari potongan endosperma sebagai produk utama. Grits yang telah bersih lalu dicuci dengan air mengalir untuk memisahkan endosperma dari komponen biji jagung lain yaitu lembaga, perikarp, dan tip cap, serta membersihkan kotoran fisik yang tersisa. Menurut Watson 2003, endosperma merupakan komponen terbesar dalam biji jagung, yaitu 82.9 dari bobot kering biji yang mengandung 87.6 pati. Sementara lembaga, perikarp, dan tip cap hanya mengandung pati secara berturut-turut sebesar 8.3, 7.3, dan 5.3. Lembaga harus dipisahkan dari endosperma agar tidak menyebabkan ketengikan karena komponen utama lembaga adalah lemak 33.2. Grits endsoperma yang telah bersih lalu direndam di dalam larutan natrium bisulfit 0.25 dengan perbandingan 1 bagian jagung: 5 bagian larutan selama 48 jam pada suhu 52 C. Haros dan Suarez 1997. Di tingkat industri, penggunaan natrium bisulfit digantikan dengan gas sulfur dioksida SO 2 yang berfungsi untuk memecah ikatan disulfida pada matriks protein jagung yang memerangkap granula pati. Selain itu, kondisi tersebut juga berfungsi untuk menyediakan lingkungan yang mendukung pertumbuhan Lactobacillus untuk memproduksi asam laktat melalui fermentasi gula bebas yang kemudian dilepaskan ke air perendam. Asam laktat yang dihasilkan dapat memperlunak biji jagung, melarutkan protein endoperma, dan memperlemah dinding sel endosperma sehingga air lebih mudah berdifusi. Hal ini dapat mempermudah endosperma untuk digiling pada tahap selanjutnya. Penggunaan suhu lebih dari 55 C dapat menginaktivasi Lactobacillus alami sehingga mengurangi produksi asam laktat Johnson dan May 2003. Sementara apabila perendaman dilakukan pada suhu lebih rendah dari 45 C, akan terbentuk alkohol yang diproduksi oleh khamir alami yang terdapat pada biji melalui fermentasi karbohidrat. Kemudian perendaman yang dilakukan lebih dari 96 jam juga dapat mengakibatkan penurunan viskositas pati yang dihasilkan Berkhout 1976. Grits endosperma yang telah direndam akan mengalami peningkatan kadar air hingga 45 Johnson dan May 2003. Kemudian grits endosperma digiling dengan tambahan air menggunakan grinder sehingga disebut dengan penggilingan basah. Tahap ini bertujuan menghancurkan biji sehingga pati dapat terekstrak dengan bantuan tekanan batu gerinda yang terdapat pada grinder. Suspensi hasil penggilingan ini masih mengandung serat dan gluten. Serat dihilangkan melalui penyaringan suspensi dengan bantuan kain saring. Sementara protein dihilangkan melalui pengendapan selama 12 jam. Gluten yang memiliki densitas lebih rendah akan berada di bagian atas suspensi, sedangkan pati akan mengendap di bagian bawah. Pada skala industri, pemisahan gluten juga dapat dilakukan dengan hydroclone. Prinsipnya yaitu suspensi dialirkan ke suatu clone yang berputar dengan bantuan air, sehingga pati yang memiliki densitas lebih besar akan mengendap Johnson da May 2003. Setelah pemisahan gluten, pati dapat langsung dikeringkan atau diberi perlakuan dengan bahan kimia seperti bahan pemucat dan asam untuk memodifikasi karakteristik pati sesuai permintaan konsumen. Residu bahan kimia dicuci melalui sentrifugasi atau penyaringan vakum. Kombinasi suhu dan waktu pengeringan yang biasa digunakan adalah 50 C selama 24 jam Johnson dan May 2003. Proses pengeringan pati harus diperhatikan karena suhu pengeringan dapat mempengaruhi karakteristik termal, reologis, dan struktural, serta mengurangi kapasitas pembengkakan granula Altay dan Gunasekaran 2006; Hardacre dan Clark 2006. Pengeringan dengan suhu yang lebih tinggi dari suhu gelatinisasi pati tersebut dapat mengakibatkan struktur pati rusak akibat terjadinya gelatinisasi selama pengeringan. Hal ini disebabkan selama gelatinisasi, ikatan hidrogen yang mempengaruhi integritas granula melemah sehingga granula membengkak dan selama pembengkakan terjadi perubahan karakteristik granula yang bersifat irreversible Mauro et al. 2003. Menurut Ahmad 2009, pati jagung normal memiliki suhu gelatinisasi sebesar 79.05 C. Hal ini juga sesuai dengan Swinkles 1985 yang menyatakan bahwa suhu gelatinisasi jagung berkisar antara 75-80 C. Pati yang 27 telah dikeringkan lalu dihaluskan menggunakan blender. Setelah penggilingan, maizena diayak menngunakan ayakan 100 mesh. Pembuatan maizena dari jagung kuning yang telah dilakukan menghasilkan rendemen sebesar 48.90 basis biji jagung utuh. Untuk mengetahui perbandingan dengan maizena komersial, beberapa parameter maizena penelitian MP dan maizena komersial MK dianalisis yang meliputi kadar air, densitas kamba, derajat putih, dan struktur granula pati. Hasil analisis MP dan MK dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 menunjukkan bahwa MP memiliki kadar air basis basah 9.01 dan basis kering 9.90, sedangkan maizena komersial memiliki kadar air basis basah 8.27 dan basis kering 9.02. Nilai tersebut tidak jauh berbeda dengan kadar air maizena menurut Teixeira 2007, yaitu maksimal 9.99 basis basah dan 11.10 basis kering. Watson 1984 juga menyatakan bahwa kadar air basis basah maizena adalah maksimal 11 dan kadar air basis keringnya adalah maksimal 12.36. Jadi, nilai kadar air untuk kedua sampel sudah memenuhi standar maksimal kadar air. Tabel 3. Hasil analisis maizena penelitian dan maizena komersial Sampel Kadar air BB Kadar air BK Densitas kamba gml Derajat putih Maizena penelitian 9.01 9.90 0.4410 85.54 Maizena komersial 8.27 9.02 0.4340 128.19 Tabel 3 juga menunjukkan bahwa rata-rata densitas kamba MP dan MK secara berturut-turut adalah 0.4410 gml dan 0.4340 gml. Nilai tersebut tidak berbeda jauh dengan yang dinyatakan oleh Elert 1998 bahwa pati-patian memiliki densitas sebesar 0.5400 gml. Kemudian hasil pengukuran derajat putih menunjukkan bahwa MP memiliki derajat putih sebesar 85.54, sedangkan MK memiliki derajat putih 128.19. Perbandingan warna MP dan MK dapat dilihat pada Gambar 12. Perbedaan yang cukup signifikan ini dapat disebabkan oleh penggunaan jagung kuning sebagai bahan baku, sedangkan di tingkat industri umumnya menggunakan jagung putih. Menurut Watson 1984, maizena dapat berwarna putih hingga kuning pucat tergantung jenis jagung yang digunakan sebagai bahan baku. Jagung kuning mengandung pro-vitamin A dalam bentuk xantofil yang memberikan warna kuning pada biji jagung Suarni dan Widowati 2007. Selain itu, industri maizena juga biasa menggunakan bahan pemucat agar warna produk maizena yang dihasilkan lebih putih Johnson dan May 2003. Gambar 12. Perbandingan warna maizena penelitian dan maizena komersial a Maizena penelitian, b Maizena komersial a b 28 Pengamatan struktur granula pati dengan mikroskop cahaya terpolarisasi menunjukkan bahwa MP dan MK memiliki sifat birefringence. Menurut Taggart 2004, birefringence merupakan pola maltose-cross pola silang sebagai hasil refleksi cahaya terpolarisasi oleh granula pati. Pola ini juga menghasilkan warna biru-kuning yang menunjukkan indeks refraksi dari granula pati seperti yang terlihat pada Gambar 13. Menurut French 1984, indeks refraksi granula pati dipengaruhi oleh struktur heliks amilosa yang dapat menyerap sebagian cahaya yang melewati granula pati. Gambar 13 menunjukkan bahwa granula pati MP dan MK adalah bulat poligonal bersegi banyak dengan ukuran diameter 1-6 skala garis kecil 2.5-15 μm. Menurut Fennema 1996, rata-rata ukuran diameter granula pati jagung adalah 2-30 μm dengan bentuk hampir bulat dan bersegi banyak. Gambar 13. Struktur granula pati suspensi 2 di bawah mikroskop terpolarisasi dengan perbesaran 400x aMaizena penelitian, bMaizena komersial Berdasarkan hasil analisis maizena secara keseluruhan, nilai kadar air, densitas kamba, dan struktur granula pati MP menyerupai MK. Kadar air dan densitas kamba terkait dengan proses pembuatan terutama tahap pengeringan. Sementara perbedaan derajat putih yang cukup signifikan antara MP dan MK lebih terkait dengan perbedaan bahan baku yang digunakan, bukan proses yang diterapkan. Jadi, tahap perendaman jagung pada suhu 52 C selama 48 jam dan pengeringan maizena pada suhu 50 C selama 24 jam dapat diterapkan dalam pengujian sintas mutan Cronobacter spp.

B. PENENTUAN METODE DETEKSI MUTAN Cronobacter spp.