Pengurangan Penyerapan Minyak dengan Tepung Pragelatinisasi Selama Deep Fat Frying
PENGURANGAN PENYERAPAN MINYAK dengan TEPUNG
PRAGELATINISASI SELAMA DEEP FAT FRYING
FLORENTINA
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengurangan
Penyerapan Minyak dengan Tepung Pragelatinisasi Selama Deep Fat Frying
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Florentina
NIM F24100082
ABSTRAK
FLORENTINA. Pengurangan Penyerapan Minyak dengan Tepung Pragelatinisasi
Selama Deep Fat Frying. Dibimbing oleh SLAMET BUDIJANTO dan DASE
HUNAEFI.
Kadar lemak yang terserap pada gorengan selama deep fat frying cukup
tinggi. Tepung pragelatinisasi merupakan salah satu ingredien yang dapat
mengurangi penyerapan minyak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh tepung pragelatinisasi terhadap penyerapan minyak. Tepung
pragelatinisasi dapat dibuat dengan menggunakan rice cooker, ekstruder, dan
drum dryer. Dalam penelitian ini, kadar air, water holding capacity, dan sifat
birefringence pada tepung pragelatinisasi diuji. Selain itu, kadar lemak donat
goreng diukur dengan metode soxhlet. Penurunan penyerapan minyak tertinggi
hingga terendah yaitu adonan 50% tepung pragelatinisasi dengan menggunakan
drum dryer, 50% tepung pragelatinisasi dengan menggunakan ekstruder, dan
50% tepung pragelatinisasi dengan menggunakan rice cooker. Tepung
pragelatinisasi dengan drum dryer dapat mengurangi penyerapan minyak
terbesar yaitu 33.70%. Kerusakan sifat birefringence dan water holding capacity
yang tertinggi pada tepung pragelatinisasi dapat mengurangi penyerapan
minyak.
Kata kunci: penggorengan minyak terendam, penyerapan minyak, tepung beras
pragelatinisasi
ABSTRACT
FLORENTINA. Reducing Oil Uptake Using Pregelatinized Flour during Deep Fat
Frying . Supervised by SLAMET BUDIJANTO and DASE HUNAEFI.
Oil uptake of fried food is quite high during deep fat frying. Pregelatinized
flour is one of ingredient that can reduce oil uptake. The aim of this research is to
know the effect of pregelatinized flour on oil absorption. Pregelatinized flour can
produced by rice cooker, extruder and drum dryer. In this research, water content,
water holding capacity, and birefringence characteristic is analysed. Besides, fat
content of donuts is measured by soxhlet method. The highest reducing oil uptake
to the lowest is 50% pregelatinized flour by drum dryer, 50% pregelatinized flour
by extruder and 50% pregelatinized flour by rice cooker. The highest percentage
of reducing oil uptake using pregelatinized flour by drum dryer is 33.70%. The
highest disruption of birefringence characteristic and water holding capacity of
pregelatinized flour can reduce oil uptake.
Keywords: deep fat frying, oil uptake, pregelatinized rice flour
PENGURANGAN PENYERAPAN MINYAK GORENG dengan
TEPUNG PRAGELATINISASI SELAMA DEEP FAT FRYING
FLORENTINA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
engurangan Penyerapan Minyak dengan Tepung
pung Pragelatinisasi
Pra
Judul Skripsi : Pengura
Selama
elama Deep Fat Frying
Nama
: Florenti
lorentina
NIM
: F24100082
24100082
Disetujui oleh
Diketahui oleh
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
yang berjudul “Pengurangan Penyerapan Minyak dengan Tepung Pragelatinisasi
Selama Deep Fat Frying” ini dilaksanakan sejak bulan September 2013 hingga
Mei 2014 di laboratorium F-Technopark, laboratorium pilot plant SEAFAST Center,
dan laboratorium ITP Fateta IPB .
Atas terselesaikannya kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Eko Purwanto dan Mimi Salionas yang merupakan kedua orang tua
penulis atas kasih sayang, nasehat, dukungan dan doa bagi penulis
sehingga dapat menyelesaikan studi pada tingkat sarjana .
2. Prof Dr Ir Slamet Budijanto yang merupakan dosen pembimbing skripsi
dan akademik sejak semester ke-5 atas bimbingan, nasehat dan
dukungannya baik secara moril maupun materil selama penulis
menjalani perkuliahan dan penelitian.
3. Dr-Ing Dase Hunaefi, STP,M.Food ST sebagai dosen pembimbing
kedua yang telah meluangkan waktunya untuk berdiskusi bersama serta
memberi semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dengan tepat waktu dan Dr Nancy Dewi Yuliana, STP,M.Sc sebagai
dosen penguji yang telah meluangkan waktunya.
4. Dr Ir Harsi D. Kusumaningrum sebagai dosen akademik pada semester
ke-3 dan semester ke-4 yang telah membimbing dan menasehati penulis
baik dalam menghadapi permasalahan akademis maupun non-akademis.
5. Andra, Farissa, Willy dan Nyitnyit yang telah membantu serta temanteman ITP 47 lainnya yang telah mendukung, memberi semangat selama
menjalani penelitian.
6. Keluarga kost Family house yaitu tante, om dan teman-teman kost yang
telah memberi semangat dan dukungan selama menjalani penelitian.
7. Pak Zaenal, Mas Sadar, Mas Ade, Pak Ujang, Pak Wahid, Mbak Ririn, Pak
Rozak, Pak Yahya, Bu Antin, Pak Sobirin, Pak Junaidi dan Pak Deni serta
seluruh teknisi dan staff UPT Departemen ITP atas bantuannya selama
penulis melakukan penelitian di Laboratorium ITP, F-Technopark, dan
SEAFAST.
Semoga skripsi dari hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat untuk
perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang pangan dan kontribusi bagi
industri pangan.
Bogor, Juni 2014
Florentina
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Bahan
2
Alat
3
Metode Penelitian
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
SIMPULAN DAN SARAN
7
14
Simpulan
14
Saran
14
DAFTAR PUSTAKA
15
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
18
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Persiapan bahan adonan donat ............................................................... 3
Tabel 2 Kadar air tepung pragelatinisasi ............................................................ 7
Tabel 3 WHC tepung pragelatinisasi .................................................................. 7
Tabel 4 Kadar lemak donat goreng a ................................................................. 10
Tabel 5 Perbandingan adonan donat antara berbagai perlakuan ....................... 11
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Diagram alir pembuatan adonan donat .............................................. 4
Gambar 2 Diagram alir pembuatan donat goreng ............................................... 5
Gambar 3 Tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker (B) Ekstruder (C)
Drum dryer .................................................................................................. 7
Gambar 4 Sifat birefringence pada tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker
(B) Drum dryer (C) Ekstruder (perbesaran 1000x) ..................................... 8
Gambar 5 Persentase penurunan kadar lemak adonan donat ............................ 12
Gambar 6 Skema penurunan penyerapan minyak dengan tepung
pragelatinisasi ............................................................................................. 13
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil uji statistik kadar lemak donat goreng ................................. 17
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Fried products merupakan makanan yang tidak asing lagi bagi
masyarakat Indonesia. Berdasarkan data Susenas 2013, konsumsi minyak
goreng per kapita pada tahun 2013 diprediksi sebesar 10.21 liter/kapita/tahun
dan diperkirakan meningkat menjadi sebesar 10.27 liter/kapita/tahun pada
tahun 2014. Jumlah yang tinggi ini menyatakan penggunaan minyak goreng
yang meningkat untuk mengolah fried products di lingkungan masyarakat.
Fried products diolah dengan menggunakan metode penggorengan minyak
terendam atau deep fat frying. Penggorengan minyak terendam merupakan
salah satu metode yang banyak digunakan untuk proses pengolahan secara
komersial di industri pangan. Dengan penggorengan minyak terendam ini
memungkinkan terjadinya penyerapan minyak ke dalam bahan pangan yang
disebabkan oleh pergantian air yang hilang selama evaporasi dengan minyak
goreng.
Penyerapan minyak dalam makanan yang digoreng berkisar 4 - 14 %
dari total beratnya (Ghidurus et al. 2010). Peningkatan kadar lemak yang
disebabkan oleh penyerapan minyak pada makanan ini dapat menimbulkan
masalah kesehatan seperti obesitas, hipertensi dan jantung koroner
(Meulenaer dan Camp 2007). Masalah kesehatan yang muncul ini menantang
masyarakat untuk mengkonsumsi produk pangan yang digoreng sehingga
minyak yang terserap menjadi titik kritis untuk menurunkan kadar lemak
akhir dari produk pangan tersebut (Porta et al. 2012). Selain itu minyak
goreng yang merupakan minyak sawit menjadi salah satu bahan yang penting
dalam penentuan harga produk dalam industri pangan karena harga minyak
yang tinggi (Al-Abdullah et al. 2011). Oleh karena itu, pengurangan
penyerapan minyak dapat diharapkan menekan pengeluaran biaya produksi
bagi industri pangan yang menerapkan prinsip penggorengan ini.
Salah satu bahan yang digunakan untuk mengurangi penyerapan
minyak yaitu tepung pragelatinisasi. Menurut Shih et al. (2001) adonan donat
yang terdiri dari 50 % tepung terigu dan 50 % tepung beras yang
tergelatinisasi menghasilkan kadar lemak 7,93 % sedangkan adonan yang
mengandung 100% tepung terigu mengandung kadar lemak 24,36 %. Fried
batter yang terdiri dari 5% tepung beras pragelatinisasi dapat menurunkan
penyerapan minyak yaitu lemak yang terserap mencapai 22% dengan
viskositas yang meningkat (Shih et al. 2005).
Tepung pragelatinisasi merupakan tepung yang mengalami proses
gelatinisasi dengan air ketika dipanaskan. Tepung pragelatinisasi ini sudah
digunakan secara luas sebagai ingredien utama, bulking agent, thickening
agent dalam makanan bayi (His dan Hsiao 2004). Proses gelatinisasi ini
berkaitan dengan kerusakan struktur granula pati yang menyebabkan granula
pati dapat larut dalam air (Ratnayake dan Jackson 2006). Pragelatinisasi
merupakan salah satu metode fisik untuk memodifikasi pati dengan
menggunakan drum dryer, spray dryer atau extruder (Wadchararat et al.
2006). Pragelatinisasi dengan metode ekstrusi memiliki beberapa keunggulan
2
yaitu serbaguna, memiliki produktivitas yang tinggi, biaya yang rendah, dan
dapat mengontrol derajat gelatinisasi sesuai yang diinginkan dengan tepat
(Clerici 2012). Drum drying merupakan metode yang biasa digunakan dalam
industri pangan dan termasuk metode yang paling mudah dan ekonomis.
Gelatinisasi dengan menggunakan twin drum dryer menempati dalam pool
dari bahan yang dibentuk antara setengah bagian atas dari kedua drum.
Dengan drum dryer, tahap pengeringan terjadi secara simultan dengan tahap
gelatinisasi yaitu membentuk lapisan tipis pada permukaan drum (Majzoobi
et al. 2011).
Pemasakan nasi dengan rice cooker merupakan metode yang tidak
asing lagi bagi masyarakat. Metode pemasakan beras yang paling sederhana
dan mudah diaplikasikan ini dapat menyebabkan pati tergelatinisasi. Selama
pemasakan, beras mengalami perubahan struktur pati, sifat fisik, komposisi
kimia, dan kualitas gizi. Perbandingan air dan beras mempengaruhi derajat
gelatinisasi. Gelatinisasi pati ini merupakan proses pemecahan ikatan
intermolekuler dari pati dengan adanya panas dan air (Daomukda et al. 2011).
Pembuatan tepung pragelatinisasi menggunakan bahan baku beras.
Ingredien beras popular digunakan dalam makanan karena bergizi, bebas
gluten dan hipoalergenik (Shih et al. 2005). Berdasarkan Paten US 6224921
B1, penggunaan tepung terigu sebagai bahan utama pembuatan tepung
adonan secara relatif dapat meningkatkan penyerapan minyak daripada
tepung beras (Shih et al. 2001). Pada penelitian ini, beras yang digunakan
yaitu beras ciherang dengan kandungan amilosa 23,2%, lemak 0,72%, protein
10,3% dan karbohidrat 87,6% (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi 2011).
Perumusan Masalah
Penyerapan minyak pada gorengan cukup tinggi. Pengurangan
penyerapan minyak selama proses penggorengan menjadi suatu tantangan
yang harus diselesaikan. Salah satu ingredien yang berpotensi untuk
mengurangi penyerapan minyak adalah tepung pragelatinisasi.
Tujuan Penelitian
Mengetahui pengaruh tepung pragelatinisasi terhadap penyerapan
minyak pada donat goreng serta metode pragelatinisasi yang tepat untuk
mengurangi penyerapan minyak.
METODE
Bahan
Bahan yang digunakan dalam pembuatan tepung pragelatinisasi yaitu
beras Ciherang dan air sedangkan pembuatan donat goreng yaitu tepung
terigu, mentega, gula pasir, susu bubuk, telur, garam, baking powder, air,
minyak goreng dan kertas. Bahan yang digunakan untuk analisis tepung
3
pragelatinisasi dan donat goreng yaitu n-heksana, kertas saring, alumunium
foil, dan aquades.
Alat
Alat yang digunakan untuk membuat tepung pragelatinisasi yaitu
baskom, gelas ukur, timbangan, rice cooker, drum dryer, twin screw extruder,
pin disc mill dan oven. Alat yang digunakan untuk pembuatan donat goreng
yaitu timbangan, baskom, gelas ukur, spatula, handmixer, varimixer, cetakan
donat, sheeter, deep fat fryer dan termometer. Alat yang digunakan untuk
analisis yaitu blender, oven, cawan aluminium, labu lemak, soxhlet, gelas
ukur, sudip, tabung sentrifuge, sentrifuge, obyek glass dan kaca preparat.
Metode Penelitian
Pembuatan Tepung Pragelatinisasi
Pembuatan tepung pragelatinisasi dengan rice cooker yaitu volume
beras Ciherang dan air dengan perbandingan 1:1 (2 liter) dimasak dengan rice
cooker selama 30 menit. Kemudian nasi dikeringkan dengan oven pada suhu
80 0C selama 1,5 jam dan digiling dengan pin disc mill 80 mesh.
Pembuatan tepung pragelatinisasi dengan twin drum dryer yaitu beras
Ciherang digiling dengan pin disc mill 80 mesh kemudian ditambahkan air
sambil diaduk sehingga larutan terdiri dari 40% solid. Larutan tersebut
dimasukkan ke dalam drum dryer dan digiling dengan pin disc mill 80 mesh.
Pembuatan tepung pragelatinisasi dengan twin screw extruder yaitu
beras Ciherang direndam dalam air selama 30 menit dengan perbandingan
berat beras dan air 1:1. Kemudian sisa air yang tidak terserap ke dalam beras
dibuang dan beras yang sudah terserap air ditimbang. Beras tersebut diektrusi
dengan ekstrusi ulir ganda tanpa die (Berto BEX-DS-2256 ; 110 ± 5 oC ;
kecepatan screw 53 ± 5 rpm, kecepatan auger 20.2 rpm). Setelah itu beras
tersebut dikeringkan dengan oven pada suhu 80 0C selama 1 jam dan digiling
dengan pin disc mill 80 mesh.
Pembuatan adonan donat
Adonan donat dipersiapkan dengan menggunakan bahan-bahan
sebagai berikut
Tabel 1 Persiapan bahan adonan donat
Bahan
Tepung terigu
Telur
Gula pasir
Margarin
Susu bubuk
Baking powder
Garam
Air
Berat (g)
1351
208.70
434.78
51.13
33.91
31.30
5.22
364
4
Tepung terigu pada tabel 1 akan disubtitusi sebesar 50% dengan
tepung pragelatinisasi yang telah dibuat yaitu pembuatan dengan rice cooker
untuk perlakuan1, pembuatan dengan drum dryer untuk perlakuan 2 dan
pembuatan dengan twin screw extruder untuk perlakuan 3.
Adonan donat dibuat melalui tahap pencampuran kering dan
pencampuran bahan untuk pembuatan krim. Pertama-tama pencampuran
bahan dilakukan dengan pencampuran kering dari tepung terigu, baking
powder, dan garam selama 1 menit. Pencampuran bahan untuk pembuatan
krim diawali pengocokan telur dengan handmixer selama 1 menit kemudian
dicampur dengan gula pasir selama 1 menit. Setelah itu, margarin dicampur
selama 2 menit dan ditambahkan susu bubuk yang akan dicampur selama 1
menit. Pencampuran kering hingga pencampuran 2 dilakukan dengan
menggunakan varimixer. Tahap pencampuran bahan hingga terbentuknya
adonan donat dapat ditunjukkan melalui gambar 1. Adonan donat bulat yang
sudah dibentuk memiliki berat 12.5-13.5 g per buah.
Berikut ini diagram pembuatan adonan donat.
Tepung terigu,baking powder, garam
Pencampuran kering
Pencampuran 1
Krim
Pencampuran 2
Air
Sheeting (tebal ½ cm)
Pencetakan bulat adonan
donat (diameter 4.5 cm)
Adonan donat bulat
Gambar 1 Diagram alir pembuatan adonan donat
5
Penggorengan donat
Sebanyak 1 liter minyak goreng dimasukkan ke dalam deep fat fryer.
Donat yang sudah dibentuk digoreng dengan suhu minyak 176 0C selama 2
menit 30 detik. Kemudian donat ditiriskan selama 15 detik di atas
penggorengan dan 5 menit di atas kertas. Penggorengan dilakukan dua kali
pengulangan untuk setiap perlakuan dan kontrol.
Berikut ini diagram pembuatan donat goreng.
Adonan donat bulat
Penggorengan donat
(T= 176 oC, t= 2 menit 30
detik)
Penirisan dalam saringan
penggoreng 15 detik
Penirisan di atas kertas 5
menit
Donat goreng
Gambar 2 Diagram alir pembuatan donat goreng
Analisis Tepung Pragelatinisasi
Tepung pragelatinisasi dilakukan analisis kimia berupa analisis kadar
air metode oven (SNI 01-2891-1992) dan water holding capacity (Modifikasi
dari Quin dan Paton 1979). Sifat birefringence tepung pragelatinisasi diamati
dengan menggunakan mikroskop polarisasi.
Analisis Water Holding Capacity (Modifikasi dari Quin dan Paton 1979)
Sebanyak 2 gram sampel ditambah air secukupnya kemudian
divorteks. Larutan tersebut disentrifus dengan kecepatan 3500 rpm selama 15
menit. Supernatan yang dihasilkan dibuang dan air yang tertahan tersebut
dihitung dengan pengurangan berat sampel yang telah dibuang supernatannya
dengan berat sampel awal. WHC perkiraan dihitung dengan pembagian berat
6
air yang tertahan dengan berat sampel awal. Hasil WHC perkiraan ini
digunakan untuk menentukan WHC sampel dengan memasukkan 2 gram
sampel ke dalam 3 buah tabung sentrifus yang berbeda dan diberi air dengan
rentang volume masing-masing 0.5 mL dari hasil WHC perkiraan untuk 2
gram sampel. WHC dinyatakan antara sampel yang tidak ada supernatan
dengan sampel yang ada supernatan setelah disentrifus.
Analisis Donat Goreng
Donat goreng dilakukan analisis kadar lemak metode soxhlet (SNI 012891-1992) dan kadar air metode oven (SNI 01-2891-1992). Analisis tersebut
dilakukan duplo untuk setiap pengulangan.
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan Tepung Pragelatinisasi
Tepung pragelatinisasi yang dibuat dengan metode gelatinisasi rice
cooker, ekstruder dan drum dryer memiliki ukuran partikel yang sama jika
diamati secara kasat mata pada gambar 3. Ukuran partikel yang sama ini
karena penggunaan mesh yang sama selama proses penggilingan dengan pin
disc mill yaitu 80 mesh.
A
B
C
Gambar 3 Tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker (B) Ekstruder (C) Drum dryer
Analisis Tepung Pragelatinisasi
Berdasarkan hasil analisis kadar air pada tabel 2, tepung pragelatinisasi
yang dibuat dengan pemasakan dalam rice cooker memiliki kadar air yang
terendah yaitu 7.91 % sedangkan drum dryer memiliki kadar air tertinggi
yaitu 9.80 %. Tabel 3 menyatakan daya ikat air / WHC (Water Holding
Capacity) pada tepung pragelatinisasi dengan drum dryer tertinggi yaitu 2.8 3.1 mL/g sedangkan dengan ekstruder terendah yaitu 1.4 – 1.6 mL/g.
Tabel 2 Kadar air tepung pragelatinisasi
Tepung Pragelatinisasi
Kadar air (% bbb)
Rice cooker
7.91 ± 0.00a
Drum dryer
9.80 ± 0.06a
Ekstruder
9.06 ± 0.01a
a
rataan±standar deviasi; bbb=bobot basah
Tabel 3 WHC tepung pragelatinisasi
Tepung Pragelatinisasi
Rice cooker
Drum dryer
Ekstruder
WHC ( mL/g)
2.2 - 2.4
2.8 - 3.1
1.4 - 1.6
8
Kadar air tepung pragelatinisasi pada setiap metode gelatinisasi telah
memenuhi persyaratan kadar air tepung yaitu maksimum 13 % seperti kadar
air tepung beras pada SNI 3549:2009. Perbedaan kadar air tepung
pragelatinisasi yang diproses dengan berbagai metode gelatinisasi karena
jumlah air dan suhu yang digunakan tidak sama. Menurut Hsi dan Hsiao
(2004), fisikokimia tepung pragelatinisasi tidak hanya dipengaruhi oleh
varietas beras namun kondisi perlakuan dan metode prosesnya. Air dan suhu
gelatinisasi sangat penting dalam proses gelatinisasi terutama bagaimana
perubahan struktur amilosa dan amilopektin pada jumlah air dan suhu yang
berbeda (Ratnayake dan Jackson 2006).
Kadar air tepung pragelatinisasi dengan metode drum dryer tertinggi
karena tidak dilakukan proses pengeringan kembali setelah melewati drum
dryer. Dengan metode drum dryer , slurry tepung diproses dengan pemasakan
dan pengeringan secara simultan pada drum berputar yang dipanaskan
(Kananurux et al 2009). Waktu pengeringan yang lebih lama pada tepung
pragelatinisasi dengan metode ekstrusi menyebabkan kadar air produk akhir
menjadi lebih rendah daripada metode lainnya.
Daya ikat air pada tepung menentukan kemampuan penyerapan tepung
terhadap air. Tepung pragelatinisasi dengan metode drum dryer memiliki
daya ikat air yang tertinggi karena proses gelatinisasi yang terjadi lebih tinggi
dibandingkan dengan metode rice cooker dan ekstruder. Jumlah kerusakan
pati yang tinggi mungkin menyebabkan daya ikat air yang tertinggi pada
tepung (Ju et al. 2012). Kandungan air sebesar 60% dan penggunaan suhu
yang cukup dalam proses gelatinisasi dengan drum dryer mampu merusak
granula pati pada tepung sehingga pati terurai menjadi struktur yang lebih
pendek yaitu amilosa. Hal ini dapat dijelaskan dengan sifat birefringence
yang sudah tidak ada dalam tepung pragelatinisasi.
Gambar 4 Sifat birefringence pada tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker (B) Drum
dryer (C) Ekstruder (perbesaran 1000x)
Berdasarkan gambar 4, sifat birefringence pada tepung pragelatinisasi
(A) dan (B) tidak terlihat yaitu pragelatinisasi dengan metode rice cooker dan
drum dryer. Hal ini terjadi ketika granula pati dipanaskan dalam air, granula
9
pati menyerap air dan mengembang. Penyerapan air pada daerah amorf
menyebabkan granula pati kehilangan kestabilan struktur kristalinnya
sehingga kehilangan sifat birefringence (Ratnayake dan Jackson 2006).
Kristalinitas pati ditentukan juga oleh panjang rantai amilopektin karena
kemampuannya dalam membentuk double heliks (Hizukuri dkk 1983).
Penyerapan air pada granula pati bagian amorf yang disertai dengan
perlakuan panas menyebabkan terputusnya titik percabangan amilopektin
sehingga panjang rantai amilopektin memendek dan sifat kristalinitas pati
hilang. Akan tetapi, struktur pati yang rusak pada bagian amorf tidak hanya
amilopektin melainkan amilosa. Panas dan air yang digunakan dalam proses
gelatinisasi menyebabkan pembengkakan granula yang tinggi dan amilosa
mampu berdifusi keluar dari granula (Harper 1981).
Jika bentuk pati dilihat secara detail dengan mikroskop polarisasi,
granula pati pada tepung dengan pemasakan metode rice cooker masih
terlihat bulat walaupun sifat birefringence telah hilang. Pemasakan beras
dalam waktu yang lebih lama dengan rice cooker merupakan salah satu faktor
yang menyebabkan hilangnya sifat birefringence. Tepung pragelatinisasi
dengan metode drum dryer, bentuk pati yang dihasilkan sudah tidak terlihat
lagi. Bentuk pati pada tepung yang tidak merata ini terjadi karena proses
gelatinisasi dengan drum dryer yang sangat sempurna. Panas dan air yang
digunakan dalam proses drum drying cukup untuk mengelatinisasi semua
granula pati pada tepung tersebut. Menurut Jie et al. (2011), penambahan air
sebesar 5 – 40 % menyebabkan gelatinisasi pati berlangsung dalam dua tahap
yaitu tahap pertama terjadi dislokasi heliks amilopektin kemudian transisi
heliks coil (melting) pada tahap kedua karena heliks amilopektin membuka
dan membentuk gel yang amorf. Selain itu tepung pragelatinisasi yang
diproses dengan drum dryer dibuat dari beras yang sudah digiling menjadi
tepung sehingga partikelnya menjadi kecil dan mudah menyerap air. Hal ini
yang menyebabkan derajat gelatinisasi yang diperoleh lebih tinggi (Carciofi
et al. 2014). Menurut Marshall (1992), gelatinisasi ini dipengaruhi oleh
seberapa besar paparan granula pati untuk menerima air dengan adanya
perlakuan penggilingan.
Tepung pragelatinisasi yang diproses dengan ekstrusi (C) pada gambar
4 masih terlihat sifat birefringence. Namun granula pati yang rusak dengan
bentuk yang tidak teratur juga terlihat pada tepung pragelatinisasi ekstrusi ini.
Hal ini terjadi karena dalam proses ekstrusi, barel dan ulir pada ekstruder
memberikan panas dan gaya shear yang menyebabkan gelatinisasi dan
kerusakan pati (Lin et al. 2010) sedangkan pati yang memiliki sifat
birefringence merupakan pati yang masih utuh sehingga dapat membentuk
dua warna yang berpolarisasi karena perbedaan indeks refraksi dalam granula
pati (Cui et al. 2005). Penyerapan air pada beras sebesar 27.6 % dari berat
beras dengan cara perendaman beras dengan air selama 30 menit kurang
cukup untuk mengelatinisasi semua pati dalam tepung tersebut dengan
ekstruder.
Kombinasi suhu barrel dan kecepatan screw ekstruder yang meningkat
dapat meningkatkan derajat gelatinisasi dari tepung pragelatinisasi. Suhu
barrel dan kecepatan screw dapat memberikan panas terhadap gelatinisasi pati
Berdasarkan penelitian Lin et al. (2010) tepung beras dengan kadar amilosa
10
26.08 % memiliki derajat gelatinisasi yang tinggi yaitu 92.48% melalui
proses ekstrusi dengan suhu barel 70 0C / 110 0C /110 0C dan kecepatan ulir
53 rpm. Penggunaan suhu barel dan kecepatan ulir yang sama seperti Lin et al.
(2010) dalam penelitian ini menghasilkan jumlah pati tergelatinisasi yang
berbeda. Hal ini dapat diamati pada gambar 4(C), sifat birefringence pati
beras masih terlihat. Waktu proses ekstrusi bahan dalam screw yang
digunakan ini sangat singkat yaitu sekitar 30 detik sehingga menyebabkan
proses gelatinisasi tidak sempurna. Residence time proses ekstrusi
mempengaruhi gelatinisasi pati sehingga diperoleh derajat gelatinisasi pati
yang diinginkan. Residence time yang meningkat akan meningkatkan derajat
gelatinisasi (Chuang et al. 2004).
Tingkat kerusakan granula pati dari terbesar hingga terkecil
berdasarkan hasil gambar mikroskop polarisasi yaitu tepung pragelatinisasi
dengan menggunakan drum dryer, rice cooker dan ekstruder. Kerusakan pati
yang terbesar dinyatakan dengan tidak terlihatnya bentuk granula pati beras
yang bulat sedangkan kerusakan pati terkecil pada pati yang masih terlihat
sifat birefringence. Oleh karena itu, daya ikat air yang terendah terdapat pada
pembuatan tepung pragelatinisasi dengan ekstruder.
Analisis Donat Goreng
Kadar lemak adonan donat dengan tepung pragelatinisasi berdasarkan
tabel 4 dari tertinggi hingga terendah yaitu pragelatinisasi dengan metode rice
cooker, ekstruder dan drum dryer. Kadar lemak donat tepung pragelatinisasi
tertinggi pada metode rice cooker sebesar 13.90 ± 0.11% sedangkan kadar
lemak terendah pada metode drum dryer sebesar 10.25 ± 0.06%. Kadar lemak
adonan 100% tepung terigu tertinggi yaitu mencapai 15.46 ± 0.19%.
Tabel 4 Kadar lemak donat goreng a
Donat
Kadar lemak (bkc)
tepung terigu (100%)
15.46 ± 0.19d
b
rice cooker (50%)
13.90 ± 0.11c
drum dryer (50%)b
10.25 ± 0.06a
b
ekstruder (50%)
13.40 ± 0.02b
b
tepung pragelatinisasi; cbk=bobot kering
a
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang berbeda
menunjukkan ada perbedaan nyata (p
PRAGELATINISASI SELAMA DEEP FAT FRYING
FLORENTINA
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengurangan
Penyerapan Minyak dengan Tepung Pragelatinisasi Selama Deep Fat Frying
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Florentina
NIM F24100082
ABSTRAK
FLORENTINA. Pengurangan Penyerapan Minyak dengan Tepung Pragelatinisasi
Selama Deep Fat Frying. Dibimbing oleh SLAMET BUDIJANTO dan DASE
HUNAEFI.
Kadar lemak yang terserap pada gorengan selama deep fat frying cukup
tinggi. Tepung pragelatinisasi merupakan salah satu ingredien yang dapat
mengurangi penyerapan minyak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh tepung pragelatinisasi terhadap penyerapan minyak. Tepung
pragelatinisasi dapat dibuat dengan menggunakan rice cooker, ekstruder, dan
drum dryer. Dalam penelitian ini, kadar air, water holding capacity, dan sifat
birefringence pada tepung pragelatinisasi diuji. Selain itu, kadar lemak donat
goreng diukur dengan metode soxhlet. Penurunan penyerapan minyak tertinggi
hingga terendah yaitu adonan 50% tepung pragelatinisasi dengan menggunakan
drum dryer, 50% tepung pragelatinisasi dengan menggunakan ekstruder, dan
50% tepung pragelatinisasi dengan menggunakan rice cooker. Tepung
pragelatinisasi dengan drum dryer dapat mengurangi penyerapan minyak
terbesar yaitu 33.70%. Kerusakan sifat birefringence dan water holding capacity
yang tertinggi pada tepung pragelatinisasi dapat mengurangi penyerapan
minyak.
Kata kunci: penggorengan minyak terendam, penyerapan minyak, tepung beras
pragelatinisasi
ABSTRACT
FLORENTINA. Reducing Oil Uptake Using Pregelatinized Flour during Deep Fat
Frying . Supervised by SLAMET BUDIJANTO and DASE HUNAEFI.
Oil uptake of fried food is quite high during deep fat frying. Pregelatinized
flour is one of ingredient that can reduce oil uptake. The aim of this research is to
know the effect of pregelatinized flour on oil absorption. Pregelatinized flour can
produced by rice cooker, extruder and drum dryer. In this research, water content,
water holding capacity, and birefringence characteristic is analysed. Besides, fat
content of donuts is measured by soxhlet method. The highest reducing oil uptake
to the lowest is 50% pregelatinized flour by drum dryer, 50% pregelatinized flour
by extruder and 50% pregelatinized flour by rice cooker. The highest percentage
of reducing oil uptake using pregelatinized flour by drum dryer is 33.70%. The
highest disruption of birefringence characteristic and water holding capacity of
pregelatinized flour can reduce oil uptake.
Keywords: deep fat frying, oil uptake, pregelatinized rice flour
PENGURANGAN PENYERAPAN MINYAK GORENG dengan
TEPUNG PRAGELATINISASI SELAMA DEEP FAT FRYING
FLORENTINA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
engurangan Penyerapan Minyak dengan Tepung
pung Pragelatinisasi
Pra
Judul Skripsi : Pengura
Selama
elama Deep Fat Frying
Nama
: Florenti
lorentina
NIM
: F24100082
24100082
Disetujui oleh
Diketahui oleh
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
berkat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
yang berjudul “Pengurangan Penyerapan Minyak dengan Tepung Pragelatinisasi
Selama Deep Fat Frying” ini dilaksanakan sejak bulan September 2013 hingga
Mei 2014 di laboratorium F-Technopark, laboratorium pilot plant SEAFAST Center,
dan laboratorium ITP Fateta IPB .
Atas terselesaikannya kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Eko Purwanto dan Mimi Salionas yang merupakan kedua orang tua
penulis atas kasih sayang, nasehat, dukungan dan doa bagi penulis
sehingga dapat menyelesaikan studi pada tingkat sarjana .
2. Prof Dr Ir Slamet Budijanto yang merupakan dosen pembimbing skripsi
dan akademik sejak semester ke-5 atas bimbingan, nasehat dan
dukungannya baik secara moril maupun materil selama penulis
menjalani perkuliahan dan penelitian.
3. Dr-Ing Dase Hunaefi, STP,M.Food ST sebagai dosen pembimbing
kedua yang telah meluangkan waktunya untuk berdiskusi bersama serta
memberi semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dengan tepat waktu dan Dr Nancy Dewi Yuliana, STP,M.Sc sebagai
dosen penguji yang telah meluangkan waktunya.
4. Dr Ir Harsi D. Kusumaningrum sebagai dosen akademik pada semester
ke-3 dan semester ke-4 yang telah membimbing dan menasehati penulis
baik dalam menghadapi permasalahan akademis maupun non-akademis.
5. Andra, Farissa, Willy dan Nyitnyit yang telah membantu serta temanteman ITP 47 lainnya yang telah mendukung, memberi semangat selama
menjalani penelitian.
6. Keluarga kost Family house yaitu tante, om dan teman-teman kost yang
telah memberi semangat dan dukungan selama menjalani penelitian.
7. Pak Zaenal, Mas Sadar, Mas Ade, Pak Ujang, Pak Wahid, Mbak Ririn, Pak
Rozak, Pak Yahya, Bu Antin, Pak Sobirin, Pak Junaidi dan Pak Deni serta
seluruh teknisi dan staff UPT Departemen ITP atas bantuannya selama
penulis melakukan penelitian di Laboratorium ITP, F-Technopark, dan
SEAFAST.
Semoga skripsi dari hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat untuk
perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang pangan dan kontribusi bagi
industri pangan.
Bogor, Juni 2014
Florentina
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Bahan
2
Alat
3
Metode Penelitian
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
SIMPULAN DAN SARAN
7
14
Simpulan
14
Saran
14
DAFTAR PUSTAKA
15
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
18
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Persiapan bahan adonan donat ............................................................... 3
Tabel 2 Kadar air tepung pragelatinisasi ............................................................ 7
Tabel 3 WHC tepung pragelatinisasi .................................................................. 7
Tabel 4 Kadar lemak donat goreng a ................................................................. 10
Tabel 5 Perbandingan adonan donat antara berbagai perlakuan ....................... 11
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Diagram alir pembuatan adonan donat .............................................. 4
Gambar 2 Diagram alir pembuatan donat goreng ............................................... 5
Gambar 3 Tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker (B) Ekstruder (C)
Drum dryer .................................................................................................. 7
Gambar 4 Sifat birefringence pada tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker
(B) Drum dryer (C) Ekstruder (perbesaran 1000x) ..................................... 8
Gambar 5 Persentase penurunan kadar lemak adonan donat ............................ 12
Gambar 6 Skema penurunan penyerapan minyak dengan tepung
pragelatinisasi ............................................................................................. 13
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil uji statistik kadar lemak donat goreng ................................. 17
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Fried products merupakan makanan yang tidak asing lagi bagi
masyarakat Indonesia. Berdasarkan data Susenas 2013, konsumsi minyak
goreng per kapita pada tahun 2013 diprediksi sebesar 10.21 liter/kapita/tahun
dan diperkirakan meningkat menjadi sebesar 10.27 liter/kapita/tahun pada
tahun 2014. Jumlah yang tinggi ini menyatakan penggunaan minyak goreng
yang meningkat untuk mengolah fried products di lingkungan masyarakat.
Fried products diolah dengan menggunakan metode penggorengan minyak
terendam atau deep fat frying. Penggorengan minyak terendam merupakan
salah satu metode yang banyak digunakan untuk proses pengolahan secara
komersial di industri pangan. Dengan penggorengan minyak terendam ini
memungkinkan terjadinya penyerapan minyak ke dalam bahan pangan yang
disebabkan oleh pergantian air yang hilang selama evaporasi dengan minyak
goreng.
Penyerapan minyak dalam makanan yang digoreng berkisar 4 - 14 %
dari total beratnya (Ghidurus et al. 2010). Peningkatan kadar lemak yang
disebabkan oleh penyerapan minyak pada makanan ini dapat menimbulkan
masalah kesehatan seperti obesitas, hipertensi dan jantung koroner
(Meulenaer dan Camp 2007). Masalah kesehatan yang muncul ini menantang
masyarakat untuk mengkonsumsi produk pangan yang digoreng sehingga
minyak yang terserap menjadi titik kritis untuk menurunkan kadar lemak
akhir dari produk pangan tersebut (Porta et al. 2012). Selain itu minyak
goreng yang merupakan minyak sawit menjadi salah satu bahan yang penting
dalam penentuan harga produk dalam industri pangan karena harga minyak
yang tinggi (Al-Abdullah et al. 2011). Oleh karena itu, pengurangan
penyerapan minyak dapat diharapkan menekan pengeluaran biaya produksi
bagi industri pangan yang menerapkan prinsip penggorengan ini.
Salah satu bahan yang digunakan untuk mengurangi penyerapan
minyak yaitu tepung pragelatinisasi. Menurut Shih et al. (2001) adonan donat
yang terdiri dari 50 % tepung terigu dan 50 % tepung beras yang
tergelatinisasi menghasilkan kadar lemak 7,93 % sedangkan adonan yang
mengandung 100% tepung terigu mengandung kadar lemak 24,36 %. Fried
batter yang terdiri dari 5% tepung beras pragelatinisasi dapat menurunkan
penyerapan minyak yaitu lemak yang terserap mencapai 22% dengan
viskositas yang meningkat (Shih et al. 2005).
Tepung pragelatinisasi merupakan tepung yang mengalami proses
gelatinisasi dengan air ketika dipanaskan. Tepung pragelatinisasi ini sudah
digunakan secara luas sebagai ingredien utama, bulking agent, thickening
agent dalam makanan bayi (His dan Hsiao 2004). Proses gelatinisasi ini
berkaitan dengan kerusakan struktur granula pati yang menyebabkan granula
pati dapat larut dalam air (Ratnayake dan Jackson 2006). Pragelatinisasi
merupakan salah satu metode fisik untuk memodifikasi pati dengan
menggunakan drum dryer, spray dryer atau extruder (Wadchararat et al.
2006). Pragelatinisasi dengan metode ekstrusi memiliki beberapa keunggulan
2
yaitu serbaguna, memiliki produktivitas yang tinggi, biaya yang rendah, dan
dapat mengontrol derajat gelatinisasi sesuai yang diinginkan dengan tepat
(Clerici 2012). Drum drying merupakan metode yang biasa digunakan dalam
industri pangan dan termasuk metode yang paling mudah dan ekonomis.
Gelatinisasi dengan menggunakan twin drum dryer menempati dalam pool
dari bahan yang dibentuk antara setengah bagian atas dari kedua drum.
Dengan drum dryer, tahap pengeringan terjadi secara simultan dengan tahap
gelatinisasi yaitu membentuk lapisan tipis pada permukaan drum (Majzoobi
et al. 2011).
Pemasakan nasi dengan rice cooker merupakan metode yang tidak
asing lagi bagi masyarakat. Metode pemasakan beras yang paling sederhana
dan mudah diaplikasikan ini dapat menyebabkan pati tergelatinisasi. Selama
pemasakan, beras mengalami perubahan struktur pati, sifat fisik, komposisi
kimia, dan kualitas gizi. Perbandingan air dan beras mempengaruhi derajat
gelatinisasi. Gelatinisasi pati ini merupakan proses pemecahan ikatan
intermolekuler dari pati dengan adanya panas dan air (Daomukda et al. 2011).
Pembuatan tepung pragelatinisasi menggunakan bahan baku beras.
Ingredien beras popular digunakan dalam makanan karena bergizi, bebas
gluten dan hipoalergenik (Shih et al. 2005). Berdasarkan Paten US 6224921
B1, penggunaan tepung terigu sebagai bahan utama pembuatan tepung
adonan secara relatif dapat meningkatkan penyerapan minyak daripada
tepung beras (Shih et al. 2001). Pada penelitian ini, beras yang digunakan
yaitu beras ciherang dengan kandungan amilosa 23,2%, lemak 0,72%, protein
10,3% dan karbohidrat 87,6% (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi 2011).
Perumusan Masalah
Penyerapan minyak pada gorengan cukup tinggi. Pengurangan
penyerapan minyak selama proses penggorengan menjadi suatu tantangan
yang harus diselesaikan. Salah satu ingredien yang berpotensi untuk
mengurangi penyerapan minyak adalah tepung pragelatinisasi.
Tujuan Penelitian
Mengetahui pengaruh tepung pragelatinisasi terhadap penyerapan
minyak pada donat goreng serta metode pragelatinisasi yang tepat untuk
mengurangi penyerapan minyak.
METODE
Bahan
Bahan yang digunakan dalam pembuatan tepung pragelatinisasi yaitu
beras Ciherang dan air sedangkan pembuatan donat goreng yaitu tepung
terigu, mentega, gula pasir, susu bubuk, telur, garam, baking powder, air,
minyak goreng dan kertas. Bahan yang digunakan untuk analisis tepung
3
pragelatinisasi dan donat goreng yaitu n-heksana, kertas saring, alumunium
foil, dan aquades.
Alat
Alat yang digunakan untuk membuat tepung pragelatinisasi yaitu
baskom, gelas ukur, timbangan, rice cooker, drum dryer, twin screw extruder,
pin disc mill dan oven. Alat yang digunakan untuk pembuatan donat goreng
yaitu timbangan, baskom, gelas ukur, spatula, handmixer, varimixer, cetakan
donat, sheeter, deep fat fryer dan termometer. Alat yang digunakan untuk
analisis yaitu blender, oven, cawan aluminium, labu lemak, soxhlet, gelas
ukur, sudip, tabung sentrifuge, sentrifuge, obyek glass dan kaca preparat.
Metode Penelitian
Pembuatan Tepung Pragelatinisasi
Pembuatan tepung pragelatinisasi dengan rice cooker yaitu volume
beras Ciherang dan air dengan perbandingan 1:1 (2 liter) dimasak dengan rice
cooker selama 30 menit. Kemudian nasi dikeringkan dengan oven pada suhu
80 0C selama 1,5 jam dan digiling dengan pin disc mill 80 mesh.
Pembuatan tepung pragelatinisasi dengan twin drum dryer yaitu beras
Ciherang digiling dengan pin disc mill 80 mesh kemudian ditambahkan air
sambil diaduk sehingga larutan terdiri dari 40% solid. Larutan tersebut
dimasukkan ke dalam drum dryer dan digiling dengan pin disc mill 80 mesh.
Pembuatan tepung pragelatinisasi dengan twin screw extruder yaitu
beras Ciherang direndam dalam air selama 30 menit dengan perbandingan
berat beras dan air 1:1. Kemudian sisa air yang tidak terserap ke dalam beras
dibuang dan beras yang sudah terserap air ditimbang. Beras tersebut diektrusi
dengan ekstrusi ulir ganda tanpa die (Berto BEX-DS-2256 ; 110 ± 5 oC ;
kecepatan screw 53 ± 5 rpm, kecepatan auger 20.2 rpm). Setelah itu beras
tersebut dikeringkan dengan oven pada suhu 80 0C selama 1 jam dan digiling
dengan pin disc mill 80 mesh.
Pembuatan adonan donat
Adonan donat dipersiapkan dengan menggunakan bahan-bahan
sebagai berikut
Tabel 1 Persiapan bahan adonan donat
Bahan
Tepung terigu
Telur
Gula pasir
Margarin
Susu bubuk
Baking powder
Garam
Air
Berat (g)
1351
208.70
434.78
51.13
33.91
31.30
5.22
364
4
Tepung terigu pada tabel 1 akan disubtitusi sebesar 50% dengan
tepung pragelatinisasi yang telah dibuat yaitu pembuatan dengan rice cooker
untuk perlakuan1, pembuatan dengan drum dryer untuk perlakuan 2 dan
pembuatan dengan twin screw extruder untuk perlakuan 3.
Adonan donat dibuat melalui tahap pencampuran kering dan
pencampuran bahan untuk pembuatan krim. Pertama-tama pencampuran
bahan dilakukan dengan pencampuran kering dari tepung terigu, baking
powder, dan garam selama 1 menit. Pencampuran bahan untuk pembuatan
krim diawali pengocokan telur dengan handmixer selama 1 menit kemudian
dicampur dengan gula pasir selama 1 menit. Setelah itu, margarin dicampur
selama 2 menit dan ditambahkan susu bubuk yang akan dicampur selama 1
menit. Pencampuran kering hingga pencampuran 2 dilakukan dengan
menggunakan varimixer. Tahap pencampuran bahan hingga terbentuknya
adonan donat dapat ditunjukkan melalui gambar 1. Adonan donat bulat yang
sudah dibentuk memiliki berat 12.5-13.5 g per buah.
Berikut ini diagram pembuatan adonan donat.
Tepung terigu,baking powder, garam
Pencampuran kering
Pencampuran 1
Krim
Pencampuran 2
Air
Sheeting (tebal ½ cm)
Pencetakan bulat adonan
donat (diameter 4.5 cm)
Adonan donat bulat
Gambar 1 Diagram alir pembuatan adonan donat
5
Penggorengan donat
Sebanyak 1 liter minyak goreng dimasukkan ke dalam deep fat fryer.
Donat yang sudah dibentuk digoreng dengan suhu minyak 176 0C selama 2
menit 30 detik. Kemudian donat ditiriskan selama 15 detik di atas
penggorengan dan 5 menit di atas kertas. Penggorengan dilakukan dua kali
pengulangan untuk setiap perlakuan dan kontrol.
Berikut ini diagram pembuatan donat goreng.
Adonan donat bulat
Penggorengan donat
(T= 176 oC, t= 2 menit 30
detik)
Penirisan dalam saringan
penggoreng 15 detik
Penirisan di atas kertas 5
menit
Donat goreng
Gambar 2 Diagram alir pembuatan donat goreng
Analisis Tepung Pragelatinisasi
Tepung pragelatinisasi dilakukan analisis kimia berupa analisis kadar
air metode oven (SNI 01-2891-1992) dan water holding capacity (Modifikasi
dari Quin dan Paton 1979). Sifat birefringence tepung pragelatinisasi diamati
dengan menggunakan mikroskop polarisasi.
Analisis Water Holding Capacity (Modifikasi dari Quin dan Paton 1979)
Sebanyak 2 gram sampel ditambah air secukupnya kemudian
divorteks. Larutan tersebut disentrifus dengan kecepatan 3500 rpm selama 15
menit. Supernatan yang dihasilkan dibuang dan air yang tertahan tersebut
dihitung dengan pengurangan berat sampel yang telah dibuang supernatannya
dengan berat sampel awal. WHC perkiraan dihitung dengan pembagian berat
6
air yang tertahan dengan berat sampel awal. Hasil WHC perkiraan ini
digunakan untuk menentukan WHC sampel dengan memasukkan 2 gram
sampel ke dalam 3 buah tabung sentrifus yang berbeda dan diberi air dengan
rentang volume masing-masing 0.5 mL dari hasil WHC perkiraan untuk 2
gram sampel. WHC dinyatakan antara sampel yang tidak ada supernatan
dengan sampel yang ada supernatan setelah disentrifus.
Analisis Donat Goreng
Donat goreng dilakukan analisis kadar lemak metode soxhlet (SNI 012891-1992) dan kadar air metode oven (SNI 01-2891-1992). Analisis tersebut
dilakukan duplo untuk setiap pengulangan.
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan Tepung Pragelatinisasi
Tepung pragelatinisasi yang dibuat dengan metode gelatinisasi rice
cooker, ekstruder dan drum dryer memiliki ukuran partikel yang sama jika
diamati secara kasat mata pada gambar 3. Ukuran partikel yang sama ini
karena penggunaan mesh yang sama selama proses penggilingan dengan pin
disc mill yaitu 80 mesh.
A
B
C
Gambar 3 Tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker (B) Ekstruder (C) Drum dryer
Analisis Tepung Pragelatinisasi
Berdasarkan hasil analisis kadar air pada tabel 2, tepung pragelatinisasi
yang dibuat dengan pemasakan dalam rice cooker memiliki kadar air yang
terendah yaitu 7.91 % sedangkan drum dryer memiliki kadar air tertinggi
yaitu 9.80 %. Tabel 3 menyatakan daya ikat air / WHC (Water Holding
Capacity) pada tepung pragelatinisasi dengan drum dryer tertinggi yaitu 2.8 3.1 mL/g sedangkan dengan ekstruder terendah yaitu 1.4 – 1.6 mL/g.
Tabel 2 Kadar air tepung pragelatinisasi
Tepung Pragelatinisasi
Kadar air (% bbb)
Rice cooker
7.91 ± 0.00a
Drum dryer
9.80 ± 0.06a
Ekstruder
9.06 ± 0.01a
a
rataan±standar deviasi; bbb=bobot basah
Tabel 3 WHC tepung pragelatinisasi
Tepung Pragelatinisasi
Rice cooker
Drum dryer
Ekstruder
WHC ( mL/g)
2.2 - 2.4
2.8 - 3.1
1.4 - 1.6
8
Kadar air tepung pragelatinisasi pada setiap metode gelatinisasi telah
memenuhi persyaratan kadar air tepung yaitu maksimum 13 % seperti kadar
air tepung beras pada SNI 3549:2009. Perbedaan kadar air tepung
pragelatinisasi yang diproses dengan berbagai metode gelatinisasi karena
jumlah air dan suhu yang digunakan tidak sama. Menurut Hsi dan Hsiao
(2004), fisikokimia tepung pragelatinisasi tidak hanya dipengaruhi oleh
varietas beras namun kondisi perlakuan dan metode prosesnya. Air dan suhu
gelatinisasi sangat penting dalam proses gelatinisasi terutama bagaimana
perubahan struktur amilosa dan amilopektin pada jumlah air dan suhu yang
berbeda (Ratnayake dan Jackson 2006).
Kadar air tepung pragelatinisasi dengan metode drum dryer tertinggi
karena tidak dilakukan proses pengeringan kembali setelah melewati drum
dryer. Dengan metode drum dryer , slurry tepung diproses dengan pemasakan
dan pengeringan secara simultan pada drum berputar yang dipanaskan
(Kananurux et al 2009). Waktu pengeringan yang lebih lama pada tepung
pragelatinisasi dengan metode ekstrusi menyebabkan kadar air produk akhir
menjadi lebih rendah daripada metode lainnya.
Daya ikat air pada tepung menentukan kemampuan penyerapan tepung
terhadap air. Tepung pragelatinisasi dengan metode drum dryer memiliki
daya ikat air yang tertinggi karena proses gelatinisasi yang terjadi lebih tinggi
dibandingkan dengan metode rice cooker dan ekstruder. Jumlah kerusakan
pati yang tinggi mungkin menyebabkan daya ikat air yang tertinggi pada
tepung (Ju et al. 2012). Kandungan air sebesar 60% dan penggunaan suhu
yang cukup dalam proses gelatinisasi dengan drum dryer mampu merusak
granula pati pada tepung sehingga pati terurai menjadi struktur yang lebih
pendek yaitu amilosa. Hal ini dapat dijelaskan dengan sifat birefringence
yang sudah tidak ada dalam tepung pragelatinisasi.
Gambar 4 Sifat birefringence pada tepung pragelatinisasi (A) Rice cooker (B) Drum
dryer (C) Ekstruder (perbesaran 1000x)
Berdasarkan gambar 4, sifat birefringence pada tepung pragelatinisasi
(A) dan (B) tidak terlihat yaitu pragelatinisasi dengan metode rice cooker dan
drum dryer. Hal ini terjadi ketika granula pati dipanaskan dalam air, granula
9
pati menyerap air dan mengembang. Penyerapan air pada daerah amorf
menyebabkan granula pati kehilangan kestabilan struktur kristalinnya
sehingga kehilangan sifat birefringence (Ratnayake dan Jackson 2006).
Kristalinitas pati ditentukan juga oleh panjang rantai amilopektin karena
kemampuannya dalam membentuk double heliks (Hizukuri dkk 1983).
Penyerapan air pada granula pati bagian amorf yang disertai dengan
perlakuan panas menyebabkan terputusnya titik percabangan amilopektin
sehingga panjang rantai amilopektin memendek dan sifat kristalinitas pati
hilang. Akan tetapi, struktur pati yang rusak pada bagian amorf tidak hanya
amilopektin melainkan amilosa. Panas dan air yang digunakan dalam proses
gelatinisasi menyebabkan pembengkakan granula yang tinggi dan amilosa
mampu berdifusi keluar dari granula (Harper 1981).
Jika bentuk pati dilihat secara detail dengan mikroskop polarisasi,
granula pati pada tepung dengan pemasakan metode rice cooker masih
terlihat bulat walaupun sifat birefringence telah hilang. Pemasakan beras
dalam waktu yang lebih lama dengan rice cooker merupakan salah satu faktor
yang menyebabkan hilangnya sifat birefringence. Tepung pragelatinisasi
dengan metode drum dryer, bentuk pati yang dihasilkan sudah tidak terlihat
lagi. Bentuk pati pada tepung yang tidak merata ini terjadi karena proses
gelatinisasi dengan drum dryer yang sangat sempurna. Panas dan air yang
digunakan dalam proses drum drying cukup untuk mengelatinisasi semua
granula pati pada tepung tersebut. Menurut Jie et al. (2011), penambahan air
sebesar 5 – 40 % menyebabkan gelatinisasi pati berlangsung dalam dua tahap
yaitu tahap pertama terjadi dislokasi heliks amilopektin kemudian transisi
heliks coil (melting) pada tahap kedua karena heliks amilopektin membuka
dan membentuk gel yang amorf. Selain itu tepung pragelatinisasi yang
diproses dengan drum dryer dibuat dari beras yang sudah digiling menjadi
tepung sehingga partikelnya menjadi kecil dan mudah menyerap air. Hal ini
yang menyebabkan derajat gelatinisasi yang diperoleh lebih tinggi (Carciofi
et al. 2014). Menurut Marshall (1992), gelatinisasi ini dipengaruhi oleh
seberapa besar paparan granula pati untuk menerima air dengan adanya
perlakuan penggilingan.
Tepung pragelatinisasi yang diproses dengan ekstrusi (C) pada gambar
4 masih terlihat sifat birefringence. Namun granula pati yang rusak dengan
bentuk yang tidak teratur juga terlihat pada tepung pragelatinisasi ekstrusi ini.
Hal ini terjadi karena dalam proses ekstrusi, barel dan ulir pada ekstruder
memberikan panas dan gaya shear yang menyebabkan gelatinisasi dan
kerusakan pati (Lin et al. 2010) sedangkan pati yang memiliki sifat
birefringence merupakan pati yang masih utuh sehingga dapat membentuk
dua warna yang berpolarisasi karena perbedaan indeks refraksi dalam granula
pati (Cui et al. 2005). Penyerapan air pada beras sebesar 27.6 % dari berat
beras dengan cara perendaman beras dengan air selama 30 menit kurang
cukup untuk mengelatinisasi semua pati dalam tepung tersebut dengan
ekstruder.
Kombinasi suhu barrel dan kecepatan screw ekstruder yang meningkat
dapat meningkatkan derajat gelatinisasi dari tepung pragelatinisasi. Suhu
barrel dan kecepatan screw dapat memberikan panas terhadap gelatinisasi pati
Berdasarkan penelitian Lin et al. (2010) tepung beras dengan kadar amilosa
10
26.08 % memiliki derajat gelatinisasi yang tinggi yaitu 92.48% melalui
proses ekstrusi dengan suhu barel 70 0C / 110 0C /110 0C dan kecepatan ulir
53 rpm. Penggunaan suhu barel dan kecepatan ulir yang sama seperti Lin et al.
(2010) dalam penelitian ini menghasilkan jumlah pati tergelatinisasi yang
berbeda. Hal ini dapat diamati pada gambar 4(C), sifat birefringence pati
beras masih terlihat. Waktu proses ekstrusi bahan dalam screw yang
digunakan ini sangat singkat yaitu sekitar 30 detik sehingga menyebabkan
proses gelatinisasi tidak sempurna. Residence time proses ekstrusi
mempengaruhi gelatinisasi pati sehingga diperoleh derajat gelatinisasi pati
yang diinginkan. Residence time yang meningkat akan meningkatkan derajat
gelatinisasi (Chuang et al. 2004).
Tingkat kerusakan granula pati dari terbesar hingga terkecil
berdasarkan hasil gambar mikroskop polarisasi yaitu tepung pragelatinisasi
dengan menggunakan drum dryer, rice cooker dan ekstruder. Kerusakan pati
yang terbesar dinyatakan dengan tidak terlihatnya bentuk granula pati beras
yang bulat sedangkan kerusakan pati terkecil pada pati yang masih terlihat
sifat birefringence. Oleh karena itu, daya ikat air yang terendah terdapat pada
pembuatan tepung pragelatinisasi dengan ekstruder.
Analisis Donat Goreng
Kadar lemak adonan donat dengan tepung pragelatinisasi berdasarkan
tabel 4 dari tertinggi hingga terendah yaitu pragelatinisasi dengan metode rice
cooker, ekstruder dan drum dryer. Kadar lemak donat tepung pragelatinisasi
tertinggi pada metode rice cooker sebesar 13.90 ± 0.11% sedangkan kadar
lemak terendah pada metode drum dryer sebesar 10.25 ± 0.06%. Kadar lemak
adonan 100% tepung terigu tertinggi yaitu mencapai 15.46 ± 0.19%.
Tabel 4 Kadar lemak donat goreng a
Donat
Kadar lemak (bkc)
tepung terigu (100%)
15.46 ± 0.19d
b
rice cooker (50%)
13.90 ± 0.11c
drum dryer (50%)b
10.25 ± 0.06a
b
ekstruder (50%)
13.40 ± 0.02b
b
tepung pragelatinisasi; cbk=bobot kering
a
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang berbeda
menunjukkan ada perbedaan nyata (p