Karakterisasi Pati Jagung Varietas Unggul Nasional

KARAKTERISASI PATI JAGUNG VARIETAS

UNGGUL NASIONAL

Oleh

NIKEN AYU PERMATASARI

F34103066

2007

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Niken Ayu Permatasari. F34103066. Karakterisasi Pati Jagung Varietas Unggul Nasional. Di bawah bimbingan : Titi Candra Sunarti dan Nur Richana. 2007.

RINGKASAN

Produksi jagung sebagai tanaman pangan dan pakan menempati urutan ketiga di dunia setelah beras dan gandum. Di Indonesia jagung dianggap sebagai bahan pangan kedua setelah beras, walaupun dalam hal produksinya menduduki tempat ketiga setelah beras dan ubi kayu. Jagung varietas unggul Indonesia yang ditemukan sangat beragam jenis dan jumlahnya, namun sampai saat ini belum dimanfaatkan secara optimal akibat kurangnya informasi sifat fisiko-kimia, teknologi proses produksi dan pengolahannya. Sebagian besar jagung di Indonesia dimanfaatkan sebagai pakan dan hanya sedikit yang dimanfaatkan sebagai bahan pangan. Penggunaan atau penanaman jagung varietas unggul nasional diharapkan dapat diandalkan sebagai sumber bahan baku industri pati dan sumber pangan alternatif. Sebagai bahan yang mengandung karbohidrat tinggi, jagung cocok untuk dimanfaatkan sebagai tepung komposit, pati, dan bahan baku industri.

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan memanfaatkan komoditas jagung varietas unggul nasional untuk bahan baku industri pati, dengan mengkaji sifat fisiko-kimia dan fungsional pati yang dihasilkannya, serta meningkatkan nilai tambah dari pemanfaatan hasil samping (by-product) yang dikeluarkan. Enam varietas jagung unggul nasional yang digunakan adalah Arjuna, Bisma, Lamuru, Srikandi Kuning, Srikandi Putih, dan Sukmaraga, merupakan jagung unggul yang dikeluarkan oleh Departemen Pertanian.

Jagung yang digunakan dalam penelitian ini, umumnya termasuk dalam jagung dengan tipe semi flint, kecuali jagung varietas Lamuru dan Arjuna yang mempunyai tipe flint. Bobot per biji jagung berkisar antara 0,2595-0,3374 gram. Jagung varietas unggul nasional yang digunakan umumnya merupakan yellow dent, kecuali varietas Srikandi Putih yang memiliki biji berwarna putih. Densitas kamba biji jagung berkisar antara 0,8085-0,8347 g/cm3.

Ekstraksi pati jagung menghasilkan rendemen berkisar antara 27,13-46,11%, yang tertinggi adalah jagung varietas Srikandi Putih dengan kadar pati berkisar antara 59,46-70,68%. Granula pati jagung berbentuk poligonal sampai agak bulat dengan ukuran granula berkisar antara 28-44,5 µm. Sifat amilografi pati jagung yang dihasilkan, secara umum tidak berbeda jauh antara satu varietas dengan varietas lainnya. Suhu awal gelatinisasi pati jagung 72-73,50C, dengan viskositas maksimum berkisar antara 600-720 BU. Pengaruh shear rate

menyebabkan penurunan viskositas pasta pati. Pati jagung yang dihasilkan memiliki stabilitas viskositas pasta pati yang cukup baik.

Hasil samping produksi pati jagung terdiri dari corn steep liquor sebanyak 1,38-1,47 l/kg jagung yang merupakan cairan kaya protein dan karbohidrat terlarut, lembaga (kaya akan lemak) mengandung lemak yang berkisar antara 15,92-23,34%, ampas kaya akan protein (9,12-12,68%), lemak (5,61-10,02%), dan serat kasar (1,77-3,58%) serta konsentrat protein jagung (kaya akan protein) mengandung protein sekitar 10,22-19,26%.

Niken Ayu Permatasari. F34103066. Characterization Corn Starch National Corn Varieties. Supervised by : Titi Candra Sunarti and Nur Richana. 2007.

SUMMARY

Corn represent food crop with sequence of third production in the world after rice and wheat. In Indonesia corn considered as second staple of food after rice, although in the case of production occupy third place after rice and cassava. There is a lot of national corn varieties release and cultivated in Indonesia, but not yet been become on optimally of lack information of physico-chemical properties, process production technology, and processing. Utilizing of corn in Indonesia only limited as feed and a few exploited upon which the food. Cultivation of corn variety promising contain high amount of carbohydrate as source of starch industry and source of alternative food. Corn suited for utilize as composite flour, starch, and the industrial raw material.

This research aim to develop and utilize corn comodity of national corn variety for starch industry, with studying physico-chemical properties and functional starch and also improve added value from utilizing by-product. Six varieties of national eminent corn used is Arjuna, Bisma, Lamuru, Srikandi Kuning, Srikandi Putih, and Sukmaraga, corn varieties released by Department of Agriculture .

Most of corn varieties used in this research, were classified as semi flint type, except Lamuru and Arjuna having flint type. Weight per corn seed range from 0.2595-0.3374 gram. National corn variety used mostly showed yellow dent, except Srikandi Putih owning white chromatic seed. Bulk density corn starch seed range from 0.8085-0.8347 g/cm3.

Yield of corn starch range from 27.13-46.11%, the highest is Srikandi Putih. Starch rate range from 59.46-70.68%. Corn starch granule in form of polygonal with the size granule range from 28-44.5 µm. Amylography properties of corn starch, generally doesn’t differ in all variety. Temperature of early gelatinization corn starch range from 72-73.50C, maximum viscosity ranging from 600-720 BU. Influence shear rate cause degradation viscosity of corn starch. Corn starch have good stability viscosity.

By product from corn starch production consisted of corn steep liquor as much 1.38-1.47 liter/kg corn representing rich dilution dissolve carbohydrate and protein, germ (rich of fat) containing fat ranging from 15.92-23.34%, dregs (rich of protein 9.12-12.68%, fat 5.61-10.02%, and crude fibre 1.77-3.58%. Corn protein concentrate (rich of protein) containing protein about 10.22-19.26%.

SURAT PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul :

”Karakterisasi Pati Jagung Varietas Unggul Nasional ” adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.

Bogor, Agustus 2007

Niken Ayu Permatasari F34103066

KARAKTERISASI PATI JAGUNG VARIETAS

UNGGUL NASIONAL

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

NIKEN AYU PERMATASARI

F34103066

2007

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KARAKTERISASI PATI JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

NIKEN AYU PERMATASARI F34103066

Dilahirkan pada tanggal 10 Juli 1985 di Malang

Tanggal lulus : Agustus 2007

Menyetujui,

Bogor, 2007

Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, MSi Dr. Ir. Nur Richana, MSi Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Malang pada tanggal 10 Juli 1985. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara dari pasanganYeni Eko Cahyono dan Ernawati. Pada tahun 1997, penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SDN Pisang Candi II Malang. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah di SLTPN 1 Malang pada tahun 2000. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMUN 3 Malang dan lulus pada tahun 2003.

Penulis melanjutkan pendidikan di Perguruan Tinggi Negeri, Institut Pertanian Bogor tahun 2003 melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama kuliah di IPB, penulis pernah menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Teknologi Emulsi periode 2006/2007, Analisis Bahan dan Produk Agroindustri periode 2006/2007 dan Laboratorium Bioproses periode 2006/2007. Penulis juga aktif dalam organisasi kemahasiswaan dengan menjadi Pengurus HIMALOGIN pada tahun 2005/2006 dan 2006/2007 serta pernah menjadi panitia dalam beberapa acara.

Penulis melaksanakan praktek lapang pada tahun 2006 dengan topik “Mempelajari Aspek Proses Produksi dan Penerapan GMP (Good Manufacturing Practices) di PT Indo Murni Dairy Industry, Pandaan-Pasuruan Jawa Timur”. Untuk menyelesaikan tugas akhir ini, penulis melakukan penelitian yang dituangkan dalam skripsi berjudul ”Karakterisasi Pati Jagung Varietas Unggul Nasional”.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan berkat, rahmat, dan hidayah serta kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, MSi selaku dosen pembimbing I yang telah

banyak memberikan arahan, bimbingan, serta dukungan selama masa studi di TIN-IPB, pada saat penelitian serta dalam penyusunan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Nur Richana, MSi selaku dosen pembimbing II yang telah banyak

memberikan arahan, bimbingan, dan dukungan pada saat penelitian dan dalam penyusunan skripsi ini.

3. Ir. M. Zein Nasution, M.AppSc selaku dosen penguji atas masukannya untuk penyempurnaan skripsi ini.

4. Keluargaku tercinta Papa, Mama, dan Nita atas segala dukungan, kasih sayang, doa dan keteladanan hidup bagi penulis.

5. Laboran Balai Pasca Panen (Mas Tri, Bu Pia, Mbak Meli, Mas Yudi, Pak Danu, Pak Totok, Mbak Dewi, Bu Dini) dan Laboran TIN (Pak Edi, Pak Sugiardi, Bu Rini, Bu Ega, Bu Sri, Pak Gunawan) atas kesediaannya membantu penulis selama penelitian.

6. Tante Indah dan Om Helmi atas pengertian, perhatian dan kepercayaannya selama ini.

7. Teman sebimbingan (Riyani), perjuangan kita selama ini sungguh mengesankan.

8. Sohib-sohibku : tim penghitung biji jagung (Farah, Merti, Manda), transportasi jagung (Derry dan Affan), Istiana atas pinjaman kameranya, Hendrik (”teknisi” selama penelitian dan skripsi), Dita (sie konsumsi dan komentator sebelum seminar), Mayang dan Amet atas pinjaman laptop buat seminar.

9. Keluarga besar Salsabillah, terima kasih atas kebersamaan dan keakraban selama ini. Around u make me comfort doing what I want to.

10.Teman-teman selama penelitian : Mbak Yeni, Mas Tarwin, Puryani, Agung Marsubowo, Furi, Ariza, Dhiani, Widia, Windi, Mayang, Kosi, Idesh, dan Tupperware team.

11.Teman-teman TIN 40 (Unforgettable friends) makasih untuk tawa dan tangis bersamanya serta semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis baik selama penelitian maupun semenjak menjadi mahasiswa TIN yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dan bermanfaat demi perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pembaca serta mampu memberikan kontribusi untuk perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang teknologi pertanian.

Terima kasih.

Bogor, Agustus 2007

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR TABEL... iv

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR LAMPIRAN... vi

I. PENDAHULUAN... 1

A. LATAR BELAKANG ... 1

B. TUJUAN ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA... 3

A. TANAMAN JAGUNG ... 3

B. JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL ... 6

C. PATI ... 7

D. PENYIAPAN PATI ... 11

III. METODOLOGI ... 14

A. BAHAN DAN ALAT ... 14

B. METODE PENELITIAN... 14

1. Karakterisasi Komposisi Kimia Jagung ... 14

2. Proses Pembuatan Pati ... 15

3. Karakterisasi Komposisi Kimia Pati ... 17

4. Karakterisasi Sifat Fungsional Pati ... 17

5. Karakterisasi Hasil Samping Produksi Pati ... 17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 18

A. KOMPOSISI KIMIA JAGUNG ... 18

B. PRODUKSI PATI JAGUNG ... 20

C. KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN FUNGSIONAL PATI JAGUNG ... 24

1. Bentuk dan Ukuran Granula ... 24

2. Komposisi Kimia Pati ... 28

KARAKTERISASI PATI JAGUNG VARIETAS

UNGGUL NASIONAL

Oleh

NIKEN AYU PERMATASARI

F34103066

2007

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Niken Ayu Permatasari. F34103066. Karakterisasi Pati Jagung Varietas Unggul Nasional. Di bawah bimbingan : Titi Candra Sunarti dan Nur Richana. 2007.

RINGKASAN

Produksi jagung sebagai tanaman pangan dan pakan menempati urutan ketiga di dunia setelah beras dan gandum. Di Indonesia jagung dianggap sebagai bahan pangan kedua setelah beras, walaupun dalam hal produksinya menduduki tempat ketiga setelah beras dan ubi kayu. Jagung varietas unggul Indonesia yang ditemukan sangat beragam jenis dan jumlahnya, namun sampai saat ini belum dimanfaatkan secara optimal akibat kurangnya informasi sifat fisiko-kimia, teknologi proses produksi dan pengolahannya. Sebagian besar jagung di Indonesia dimanfaatkan sebagai pakan dan hanya sedikit yang dimanfaatkan sebagai bahan pangan. Penggunaan atau penanaman jagung varietas unggul nasional diharapkan dapat diandalkan sebagai sumber bahan baku industri pati dan sumber pangan alternatif. Sebagai bahan yang mengandung karbohidrat tinggi, jagung cocok untuk dimanfaatkan sebagai tepung komposit, pati, dan bahan baku industri.

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan memanfaatkan komoditas jagung varietas unggul nasional untuk bahan baku industri pati, dengan mengkaji sifat fisiko-kimia dan fungsional pati yang dihasilkannya, serta meningkatkan nilai tambah dari pemanfaatan hasil samping (by-product) yang dikeluarkan. Enam varietas jagung unggul nasional yang digunakan adalah Arjuna, Bisma, Lamuru, Srikandi Kuning, Srikandi Putih, dan Sukmaraga, merupakan jagung unggul yang dikeluarkan oleh Departemen Pertanian.

Jagung yang digunakan dalam penelitian ini, umumnya termasuk dalam jagung dengan tipe semi flint, kecuali jagung varietas Lamuru dan Arjuna yang mempunyai tipe flint. Bobot per biji jagung berkisar antara 0,2595-0,3374 gram. Jagung varietas unggul nasional yang digunakan umumnya merupakan yellow dent, kecuali varietas Srikandi Putih yang memiliki biji berwarna putih. Densitas kamba biji jagung berkisar antara 0,8085-0,8347 g/cm3.

Ekstraksi pati jagung menghasilkan rendemen berkisar antara 27,13-46,11%, yang tertinggi adalah jagung varietas Srikandi Putih dengan kadar pati berkisar antara 59,46-70,68%. Granula pati jagung berbentuk poligonal sampai agak bulat dengan ukuran granula berkisar antara 28-44,5 µm. Sifat amilografi pati jagung yang dihasilkan, secara umum tidak berbeda jauh antara satu varietas dengan varietas lainnya. Suhu awal gelatinisasi pati jagung 72-73,50C, dengan viskositas maksimum berkisar antara 600-720 BU. Pengaruh shear rate

menyebabkan penurunan viskositas pasta pati. Pati jagung yang dihasilkan memiliki stabilitas viskositas pasta pati yang cukup baik.

Hasil samping produksi pati jagung terdiri dari corn steep liquor sebanyak 1,38-1,47 l/kg jagung yang merupakan cairan kaya protein dan karbohidrat terlarut, lembaga (kaya akan lemak) mengandung lemak yang berkisar antara 15,92-23,34%, ampas kaya akan protein (9,12-12,68%), lemak (5,61-10,02%), dan serat kasar (1,77-3,58%) serta konsentrat protein jagung (kaya akan protein) mengandung protein sekitar 10,22-19,26%.

Niken Ayu Permatasari. F34103066. Characterization Corn Starch National Corn Varieties. Supervised by : Titi Candra Sunarti and Nur Richana. 2007.

SUMMARY

Corn represent food crop with sequence of third production in the world after rice and wheat. In Indonesia corn considered as second staple of food after rice, although in the case of production occupy third place after rice and cassava. There is a lot of national corn varieties release and cultivated in Indonesia, but not yet been become on optimally of lack information of physico-chemical properties, process production technology, and processing. Utilizing of corn in Indonesia only limited as feed and a few exploited upon which the food. Cultivation of corn variety promising contain high amount of carbohydrate as source of starch industry and source of alternative food. Corn suited for utilize as composite flour, starch, and the industrial raw material.

This research aim to develop and utilize corn comodity of national corn variety for starch industry, with studying physico-chemical properties and functional starch and also improve added value from utilizing by-product. Six varieties of national eminent corn used is Arjuna, Bisma, Lamuru, Srikandi Kuning, Srikandi Putih, and Sukmaraga, corn varieties released by Department of Agriculture .

Most of corn varieties used in this research, were classified as semi flint type, except Lamuru and Arjuna having flint type. Weight per corn seed range from 0.2595-0.3374 gram. National corn variety used mostly showed yellow dent, except Srikandi Putih owning white chromatic seed. Bulk density corn starch seed range from 0.8085-0.8347 g/cm3.

Yield of corn starch range from 27.13-46.11%, the highest is Srikandi Putih. Starch rate range from 59.46-70.68%. Corn starch granule in form of polygonal with the size granule range from 28-44.5 µm. Amylography properties of corn starch, generally doesn’t differ in all variety. Temperature of early gelatinization corn starch range from 72-73.50C, maximum viscosity ranging from 600-720 BU. Influence shear rate cause degradation viscosity of corn starch. Corn starch have good stability viscosity.

By product from corn starch production consisted of corn steep liquor as much 1.38-1.47 liter/kg corn representing rich dilution dissolve carbohydrate and protein, germ (rich of fat) containing fat ranging from 15.92-23.34%, dregs (rich of protein 9.12-12.68%, fat 5.61-10.02%, and crude fibre 1.77-3.58%. Corn protein concentrate (rich of protein) containing protein about 10.22-19.26%.

SURAT PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul :

”Karakterisasi Pati Jagung Varietas Unggul Nasional ” adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.

Bogor, Agustus 2007

Niken Ayu Permatasari F34103066

KARAKTERISASI PATI JAGUNG VARIETAS

UNGGUL NASIONAL

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

NIKEN AYU PERMATASARI

F34103066

2007

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KARAKTERISASI PATI JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

NIKEN AYU PERMATASARI F34103066

Dilahirkan pada tanggal 10 Juli 1985 di Malang

Tanggal lulus : Agustus 2007

Menyetujui,

Bogor, 2007

Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, MSi Dr. Ir. Nur Richana, MSi Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Malang pada tanggal 10 Juli 1985. Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara dari pasanganYeni Eko Cahyono dan Ernawati. Pada tahun 1997, penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SDN Pisang Candi II Malang. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah di SLTPN 1 Malang pada tahun 2000. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMUN 3 Malang dan lulus pada tahun 2003.

Penulis melanjutkan pendidikan di Perguruan Tinggi Negeri, Institut Pertanian Bogor tahun 2003 melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama kuliah di IPB, penulis pernah menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Teknologi Emulsi periode 2006/2007, Analisis Bahan dan Produk Agroindustri periode 2006/2007 dan Laboratorium Bioproses periode 2006/2007. Penulis juga aktif dalam organisasi kemahasiswaan dengan menjadi Pengurus HIMALOGIN pada tahun 2005/2006 dan 2006/2007 serta pernah menjadi panitia dalam beberapa acara.

Penulis melaksanakan praktek lapang pada tahun 2006 dengan topik “Mempelajari Aspek Proses Produksi dan Penerapan GMP (Good Manufacturing Practices) di PT Indo Murni Dairy Industry, Pandaan-Pasuruan Jawa Timur”. Untuk menyelesaikan tugas akhir ini, penulis melakukan penelitian yang dituangkan dalam skripsi berjudul ”Karakterisasi Pati Jagung Varietas Unggul Nasional”.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan berkat, rahmat, dan hidayah serta kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Dr. Ir. Titi Candra Sunarti, MSi selaku dosen pembimbing I yang telah

banyak memberikan arahan, bimbingan, serta dukungan selama masa studi di TIN-IPB, pada saat penelitian serta dalam penyusunan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Nur Richana, MSi selaku dosen pembimbing II yang telah banyak

memberikan arahan, bimbingan, dan dukungan pada saat penelitian dan dalam penyusunan skripsi ini.

3. Ir. M. Zein Nasution, M.AppSc selaku dosen penguji atas masukannya untuk penyempurnaan skripsi ini.

4. Keluargaku tercinta Papa, Mama, dan Nita atas segala dukungan, kasih sayang, doa dan keteladanan hidup bagi penulis.

5. Laboran Balai Pasca Panen (Mas Tri, Bu Pia, Mbak Meli, Mas Yudi, Pak Danu, Pak Totok, Mbak Dewi, Bu Dini) dan Laboran TIN (Pak Edi, Pak Sugiardi, Bu Rini, Bu Ega, Bu Sri, Pak Gunawan) atas kesediaannya membantu penulis selama penelitian.

6. Tante Indah dan Om Helmi atas pengertian, perhatian dan kepercayaannya selama ini.

7. Teman sebimbingan (Riyani), perjuangan kita selama ini sungguh mengesankan.

8. Sohib-sohibku : tim penghitung biji jagung (Farah, Merti, Manda), transportasi jagung (Derry dan Affan), Istiana atas pinjaman kameranya, Hendrik (”teknisi” selama penelitian dan skripsi), Dita (sie konsumsi dan komentator sebelum seminar), Mayang dan Amet atas pinjaman laptop buat seminar.

9. Keluarga besar Salsabillah, terima kasih atas kebersamaan dan keakraban selama ini. Around u make me comfort doing what I want to.

10.Teman-teman selama penelitian : Mbak Yeni, Mas Tarwin, Puryani, Agung Marsubowo, Furi, Ariza, Dhiani, Widia, Windi, Mayang, Kosi, Idesh, dan Tupperware team.

11.Teman-teman TIN 40 (Unforgettable friends) makasih untuk tawa dan tangis bersamanya serta semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis baik selama penelitian maupun semenjak menjadi mahasiswa TIN yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dan bermanfaat demi perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pembaca serta mampu memberikan kontribusi untuk perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang teknologi pertanian.

Terima kasih.

Bogor, Agustus 2007

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR TABEL... iv

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR LAMPIRAN... vi

I. PENDAHULUAN... 1

A. LATAR BELAKANG ... 1

B. TUJUAN ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA... 3

A. TANAMAN JAGUNG ... 3

B. JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL ... 6

C. PATI ... 7

D. PENYIAPAN PATI ... 11

III. METODOLOGI ... 14

A. BAHAN DAN ALAT ... 14

B. METODE PENELITIAN... 14

1. Karakterisasi Komposisi Kimia Jagung ... 14

2. Proses Pembuatan Pati ... 15

3. Karakterisasi Komposisi Kimia Pati ... 17

4. Karakterisasi Sifat Fungsional Pati ... 17

5. Karakterisasi Hasil Samping Produksi Pati ... 17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 18

A. KOMPOSISI KIMIA JAGUNG ... 18

B. PRODUKSI PATI JAGUNG ... 20

C. KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN FUNGSIONAL PATI JAGUNG ... 24

1. Bentuk dan Ukuran Granula ... 24

2. Komposisi Kimia Pati ... 28

b. Abu ... 29

c. Serat Kasar ... 29

d. Protein ... 30

e. Lemak ... 31

f. Gula Pereduksi ... 32

g. Pati ... 33

h. Rasio Amilosa ... 33

3. Karakteristik Mutu Pati ... 34

a. pH ... 34

b. Residu SO2 ... 35

c. Derajat Putih ... 35

d. Bobot Jenis... 36

e. Penerimaan oleh -amilase ... 37

4. Sifat Fungsional Pati ... 40

a. Absorpsi Air dan Minyak ... 40

b. Sifat Amilografi... 41

c. Kelarutan dan Swelling Power ... 45

d. Kejernihan Pasta ... 46

e. Freeze-Thaw Stability ... 47

f. Apparent Viscosity ... 48

D. KARAKTERISASI HASIL SAMPING PATI... 51

1. Lembaga ... 51

2. Ampas ... 54

3. Konsentrat Protein Jagung ... 58

4. Corn Steep Liquor ... 63

V. KESIMPULAN DAN SARAN... 67

A. KESIMPULAN... 67

B. SARAN ... 68

DAFTAR PUSTAKA... 73

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Komposisi Kimia Rata-Rata Biji Jagung ... 4 Tabel 2. Komponen Penyusun Konsentrat Protein Jagung ... 5 Tabel 3. Komponen Penyusun Lembaga ... 6 Tabel 4. Komponen Penyusun Ampas... 6 Tabel 5. KandunganGizi Berbagai Macam Jagung dalam 100 g Bahan ... 7 Tabel 6. Deskripsi Jagung Varietas Unggul Nasional ... 9 Tabel 7. Komposisi Kimia dan Fungsional Pati Jagung Komersial ... 12 Tabel 8. Komposisi Kimia Jagung ... 18 Tabel 9. Yield Pati dan Hasil Sampingnya dalam Ekstraksi Pati Jagung

Varietas Unggul Nasional ... 23 Tabel 10. Hasil Analisa Sifat Fisiko-Kimia dan Fungsional Pati ... 25 Tabel 11. Nilai Parameter Amilografi Pati Jagung Varietas Unggul

Nasional ... 43 Tabel 12. Hasil Analisa Lembaga Jagung (Hasil Samping Ekstraksi Pati) ... 51 Tabel 13. Komposisi Asam Lemak pada Minyak Jagung ... 53 Tabel 14. Hasil Analisa Ampas Jagung (Hasil Samping Ekstraksi Pati) ... 55 Tabel 15. Hasil Analisa Konsentrat Protein Jagung (Hasil Samping

Ekstraksi Pati) ... 60 Tabel 16. Hasil Analisa Corn Steep Liquor ... 63

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Struktur Amilosa dan Amilopektin ... 10 Gambar 2. Bagan Alir Pembuatan Pati Jagung ... 16 Gambar 3. Reaksi Ikatan Disulfida Pada Matriks Protein ... 21 Gambar 4. Berbagai Tipe Jagung ... 23 Gambar 5. Bentuk Biji Jagung Varietas Unggul Nasional ... 23 Gambar 6. Bentuk Granula Beberapa Varietas Pati Jagung Dengan

Perbesaran 1000X ... 26 Gambar 7. Pengamatan Mikroskopik Pati Jagung pada Mikroskop

Cahaya Terpolarisasi (Perbesaran 1000X) ... 27 Gambar 8. Nilai Absorbsi Air dan Minyak dari Masing-masing Varietas ... 41 Gambar 9. Pola Amilografi Pati Jagung ... 42 Gambar 10. Nilai Viskositas Pati Jagung pada Beberapa Shear Rate

Menggunakan Spindel 3 pada Konsentrasi 3% ... 49 Gambar 11. Stabilitas Viskositas Pasta Pati Jagung Selama 30 Menit

Menggunakan Spindel 3 dan Kecepatan 12 rpm pada

Konsentrasi 3% ... 50 Gambar 12. Lembaga Jagung (Hasil Samping Ekstraksi Pati) ... 55 Gambar 13. Ampas Jagung (Hasil Samping Ekstraksi Pati) ... 59 Gambar 14. Konsentrat Protein Jagung (Hasil Samping Ekstraksi Pati) ... 60

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Deskripsi Jagung Varietas Unggul Nasional ... 74 Lampiran 2. Karakterisasi Komposisi Kimia Jagung ... 78 Lampiran 3. Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia Pati Jagung ... 83 Lampiran 4. Karakterisasi Sifat Fungsional Pati Jagung ... 86 Lampiran 5. Karakteristik Hasil Samping Yang Dikeluarkan Dari Ekstraksi Pati Jagung ... 89 Lampiran 6. Diagram Alir Neraca Massa Kuantifikasi Proses Ekstraksi

Pati Jagung Varietas Unggul Nasional ... 91 Lampiran 7. Rekapitulasi Neraca Massa Kuantifikasi Proses Ekstraksi

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Indonesia dengan tingkat pertumbuhan penduduk yang tinggi dikenal sebagai negara yang kaya dengan potensi hasil pertaniannya. Sumber daya alam yang besar ini merupakan modal penting dalam proses pemenuhan kebutuhan pangan. Sebagai upaya pemanfaatan potensi pertanian yang beraneka ragam tersebut pemerintah telah menganjurkan dan memasyarakatkan program penganekaragaman pangan. Pemanfaatan sumber pangan dari komoditas pertanian berupa umbi-umbian dan serealia di Indonesia memiliki prospek yang baik untuk menambah devisa negara.

Di Indonesia, sumber pati utama dihasilkan dari ubi kayu. Dibandingkan dengan ubi kayu, jagung sebagai sumber pati juga mempunyai keunggulan karena umur panen yang lebih singkat, dan relatif lebih mudah diangkut dan disimpan untuk waktu lama. Dengan kondisi iklim yang ada di Indonesia, jagung dapat diproduksi sepanjang tahun, sehingga dapat diandalkan sebagai sumber bahan baku yang sinambung.

Jagung merupakan tanaman pangan dengan urutan produksi ketiga di dunia setelah beras dan gandum. Di Indonesia jagung dianggap sebagai bahan pangan kedua setelah beras, walaupun dalam hal produksinya menduduki tempat ketiga setelah beras dan ubi kayu. Sebagian besar jagung yang ada merupakan komoditas dari bibit impor. Padahal jagung varietas unggul Indonesia yang ditemukan jenis dan jumlah yang sangat beragam, sampai saat ini belum dimanfaatkan secara optimal. Penggunaan atau penanaman jagung varietas unggul asli Indonesia diharapkan dapat diandalkan sebagai sumber bahan baku industri pati dan sumber pangan alternatif. Namun pemanfaatan pati dari jagung varietas unggul asli Indonesia ini masih terbatas akibat kurangnya informasi sifat fisiko-kimianya, teknologi proses produksinya dan pengolahannya.

Departemen Pertanian saat ini memiliki beberapa koleksi varietas jagung unggul nasional, seperti varietas unggul nasional Bisma, Arjuna, Lamuru, dan Sukmaraga sebagai jagung berbiji kuning, serta varietas unggul protein mutu

tinggi Srikandi Kuning dan Srikandi Putih, yang mempunyai karakter baik sebagai berikut tipe endosperma lebih keras, tipe biji flint dan dent, tahan terhadap penyakit daun dan busuk tongkol, posisi tongkol rendah, dan tegakan baik. Berdasarkan uji daya hasil dan adaptasi, dua varietas unggul Srikandi ini hampir menyamai varietas unggul nasional Bisma dan Arjuna.

Pemanfaatan jagung di Indonesia hanya terbatas sebagai pakan dan sedikit yang dimanfaatkan sebagai bahan pangan. Pemanfaatan yang terbatas ini menyebabkan nilai tambah jagung sulit meningkat. Sebagai bahan yang mengandung karbohidrat tinggi, jagung cocok untuk dimanfaatkan sebagai tepung komposit, pati, dan bahan baku industri. Pengolahan jagung menjadi pati memiliki prospek yang baik karena permintaan pasar dalam negeri akan pati terus meningkat sementara pati singkong yang ada saat ini belum mampu memenuhi kebutuhan pati dalam negeri.

B. TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan memanfaatkan komoditas jagung varietas unggul nasional untuk bahan baku pati, dengan mengkaji sifat fisiko-kimianya.

Dengan diketahuinya komposisi dan sifat fisiko-kimia pati jagung dapat menjadi pembuka jalan untuk memperluas pemanfaatan pati jagung varietas unggul nasional ini sebagai bahan baku industri pati serta meningkatkan nilai tambah dari pemanfaatan hasil samping (by-product) yang dikeluarkan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. TANAMAN JAGUNG 1. Botani

Jagung termasuk ke dalam famili ginae dan genus Zea yang hanya memiliki satu spesies yaitu Zea mays. Tanaman jagung termasuk jenis tumbuhan semusim (annual). Menurut Leonard dan Martin (1963), jagung merupakan tanaman berumah satu (monoecioes) dan termasuk famili rumput-rumputan (Gineae). Jagung (Zea mays) adalah tanaman yang berasal dari daratan Amerika Serikat kemudian menyebar ke daerah subtropik dan tropik termasuk Indonesia.

Tanaman jagung berakar serabut, menyebar ke samping dan ke bawah sepanjang 25 cm. Sistem perakaran berfungsi sebagai alat untuk mengisap air serta garam-garam yang terdapat dalam tanah, mengeluarkan zat organik serta senyawa yang tidak diperlukan dan sebagian alat pernafasan. Batang tanaman jagung beruas-ruas dengan jumlah ruas bervariasi antara 10-40 ruas. Tanaman jagung umumnya tidak bercabang kecuali pada jagung manis sering tumbuh bervariasi (Effendi dan Sulistiati, 1991).

Jagung tongkol lengkap terdiri dari kelobot, tongkol jagung, biji jagung, dan rambut. Kelobot merupakan kelopak atau daun buah yang berguna sebagai pembungkus dan pelindung biji jagung. Jumlah kelobot dalam satu tongkol jagung pada umumnya 12-15 lembar. Semakin tua umur jagung semakin kering kelobotnya (Effendi dan Sulistiati, 1991).

Tongkol jagung merupakan gudang penyimpanan cadangan makanan. Tongkol ini bukan hanya tempat pembentukan lembaga tetapi juga merupakan tempat menyimpan pati, protein, minyak/lemak dan hasil-hasil lain untuk persediaan makanan dan pertumbuhan biji. Panjang tongkol bervariasi antara 8-42 cm dan biasanya dalam satu tongkol mengandung sekitar 300-1000 biji jagung (Effendi dan Sulistiati, 1991).

Biji jagung melekat pada tongkol jagung dan berbentuk bulat. Susunan biji jagung pada tongkol jagung berbentuk spiral. Biji jagung selalu terdapat berpasangan, sehingga jumlah baris atau deret biji selalu genap. Biji jagung

berbentuk bulat-bulat atau gigi kuda tergantung varietasnya. Warna biji jagung juga bervariasi dari putih sampai kuning. Jagung putih lebih disukai dalam industri pangan, sedangkan jagung kuning banyak dipakai untuk pakan.

Rambut merupakan tangkai putik yang sangat panjang yang keluar ke ujung kelobot melalui sela-sela biji. Rambut mempunyai cabang-cabang yang halus sehingga dapat menangkap tepung sari pada saat pembuahan (Effendi dan Sulistiati, 1991).

2. Komposisi Kimia

Inglett (1970) menyatakan bahwa biji jagung terdiri dari empat bagian pokok yaitu kulit (perikarp) (5%), endosperm (82%), lembaga (12%), dan tudung pangkal biji (tip cap) (1%).

Tabel 1. Komposisi kimia rata-rata biji jagung *) Jumlah (%) Komponen

Pati Protein Lemak Serat Lain-lain

Endosperm 86,4 8,0 0,8 3,2 0,4

Lembaga 8,0 18,4 33,2 14,0 26,4

Kulit 7,3 3,7 1,0 83,6 4,4

Tip cap 5,3 9,1 3,8 77,7 4,1 *) Lorenz dan Karel (1991)

Komposisi kimia jagung bervariasi tergantung pada varietas, cara menanam, iklim dan tingkat kematangan. Kandungan gizi utama yang terdapat pada jagung adalah karbohidrat, lemak dan protein. Kandungan karbohidrat jagung adalah pati, gula pentosan dan serat kasar. Pati merupakan komponen terbesar, dimana sekitar 85% dari total pati terdapat pada endosperm. Pati jagung terdiri kira-kira 27% amilosa dan 73% amilopektin untuk jenis pati normal. Kandungan gulanya sekitar 1-3% terdiri dari sukrosa 57% yang terdapat dalam lembaga dan sisanya terdapat dalam endosperm (Leonard and Martin, 1963).

Jenis protein yang terkandung dalam jagung adalah albumin (larut dalam air), globulin (larut dalam garam), prolamin/zein (larut dalam etanol), skleoprotein (tidak larut dalam pelarut non-organik) dan glutelin (larut dalam NaOH). Menurut Inglett (1970), jagung yang mengandung protein tinggi cenderung memiliki butir biji jagung yang kecil dengan kandungan endosperm keras yang banyak. Komponen penyusun konsentrat protein jagung dapat dilihat pada Tabel 2 berikut.

Tabel 2. Komponen Penyusun Konsentrat protein jagung Komponen Kadar (%)

Protein 60a

70b

Lemak 2.5a

7.0b Serat Kasar 2a Kadar Air 10a a

Van Dyk (2000) b

Kulp dan Ponte (2000)

Lemak jagung sebagian besar terdapat pada lembaga (embrio). Jagung yang mengandung lemak yang tinggi cenderung mempunyai ukuran lembaga yang lebih besar dengan endosperm yang berukuran lebih kecil. Asam lemak penyusunnya terdiri atas asam lemak jenuh yang berupa palmitat dan stearat serta asam lemak tidak jenuh yang berupa oleat dan linoleat. Jagung mengandung lemak dan protein yang jumlahnya tergantung dari umur dan varietas jagung tersebut. Pada jagung yang usianya masih muda, kandungan lemak dan proteinnya lebih rendah bila dibandingkan dengan jagung yang tua. Komponen penyusun lembaga dapat dilihat pada Tabel 3.

Serat, vitamin dan mineral juga merupakan komponen gizi yang terdapat dalam jagung. Serat kasar pada jagung sekitar 2,1% sampai 2,3% terdiri dari 41% sampai 46% hemiselulosa di dalam kulit ari. Komponen penyusun serat dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 3. Komponen Penyusun Lembaga Komponen Kadar (%)

Air 10a

Abu 3.7a

Serat Kasar 10a 9.5b Karbohidrat 49.6a

Protein 12b

a

Kent (1983) b

Kulp dan Ponte (2000)

Tabel 4. Komponen Penyusun Ampas Komponen Kadar (%)

Protein 12a

Lemak 1a

Serat Kasar 14a a

Kulp dan Ponte (2000)

Vitamin jagung terdiri dari thiamin, niasin, riboflavin dan piridoksin. Niasin terdapat sekitar 50% sampai 80%, tetapi masih dalam ikatan niacitin sehingga masih dikatakan kekurangan niasin. Ternyata ada hubungan kuantitatif antara vitamin A dengan jumlah pigmen kuning dalam endosperm. Serealia umumnya miskin vitamin B yang larut dalam air. Mineral pada jagung umumnya terdiri dari kalsium, fosfor, potassium, magnesium, besi, natrium, dan sulfur (Inglett, 1970).

B. JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL

Menurut Syuryawati (2005) sejak tahun 1956, Indonesia telah melepas jagung unggul sebanyak 72 varietas, yang terdiri dari 28 jenis bersari bebas dan 44 jenis hibrida. Hampir semua jagung unggul bersari bebas merupakan rakitan Balai Penelitian Pertanian sedangkan untuk hibrida dirakit perusahaan benih swasta. Beberapa jagung varietas unggul nasional yang telah dikembangkan adalah Bisma dan Arjuna sebagai jagung berbiji kuning, Lamuru, Sukmaraga dan varietas unggul protein tinggi Srikandi Kuning dan Srikandi Putih. Deskripsi beberapa varietas unggul jagung nasional dapat dilihat pada Tabel 6 dan Lampiran 1.

Tabel 5. KandunganGizi Berbagai Macam Jagung dalam 100 g bahan *) Banyaknya kandungan gizi dalam

No Kandungan Gizi

JSK JKPB JKG MZ TJK

1 Kalori (kkal) 140 307 361 361 335

2 Protein (g) 4,7 7,9 8,7 0,3 9,2

3 Lemak (g) 1,3 3,4 4,5 0 3,9

4 Karbohidrat (g) 33,1 63,6 72,4 85 73,7

5 Kalsium (g) 6,0 9,0 9,0 20 10

6 Fosfor (g) 118,0 148 380 30 256

7 Zat besi (g) 0,7 2,1 4,6 1,5 2,4

8 Vitamin A 435,0 440 350 0 510

9 Vitamin B1 (g) 0,24 0,33 0,27 0 0,38

10 Vitamin C (g) 8,0 0 0 0 0

11 Air (g) 60,0 24,0 13,1 14 12

12 Bagian yang dapat dimakan

90,0 90,0 100 100 100

*) DirektoratGizi Depkes RI (1992)

Keterangan : JKS (Jagung Segar Kuning), JKPB (Jagung Kuning Pipilan Baru), JKG (Jagung Giling Kuning), MZ (Maizena), TJK (Tepung Jagung Kuning)

C. PATI

Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan -glikosidik. Tiap jenis pati mempunyai sifat yang tidak sama. Karena hal ini dipengaruhi oleh panjang rantai karbonnya dan perbandingan antara molekul yang lurus dan bercabang. Pati tersusun paling sedikit oleh tiga komponen utama, yaitu amilosa, amilopektin dan bahan antara seperti lipid dan protein. Umumnya pati mengandung 15-30% amilosa, 70-85% amilopektin dan 5-10% bahan antara. Struktur dan jenis bahan antara tiap sumber pati berbeda tergantung sifat-sifat botani sumber pati tersebut. Secara umum dapat dikatakan bahwa pati biji-bijian mengandung bahan antara yang lebih besar dibanding pati batang dan pati umbi (Greenwood, 1975). Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut tersebut disebut amilosa dan fraksi yang tidak terlarut

disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur ikatan lurus dengan ikatan -1,4-glikosidik, sedangkan amilopektin mempunyai cabang dengan ikatan -1,6-glikosidik.

Pati juga merupakan salah satu jenis polisakarida terpenting dan tersebar luas di alam. Pati disimpan sebagai cadangan makanan bagi tumbuh-tumbuhan, antara lain di dalam biji buah (padi, jagung, gandum), di dalam umbi (ubi kayu, ubi jalar, talas, ganyong, kentang) dan pada batang (aren dan sagu).

Amilosa merupakan rantai lurus yang terdiri dari molekul-molekul glukosa yang berikatan -1,4-glikosidik. Panjang rantai lurus tersebut berkisar antara 250-2000 unit glukosa. Dalam rantai amilosa mengandung sangat sedikit cabang, jika ada hanya terdapat satu rantai cabang dari beberapa ribu unit glukosa. Panjang rantai polimer akan mempengaruhi berat molekul amolisa, sedangkan panjang rantai polimer dipengaruhi oleh sumber pati (Fennema, 1976).

Struktur kimia amilopektin pada dasarnya sama seperti amilosa, yang terdiri dari rantai pendek -1,4-glikosidik dalam jumlah besar. Perbedaannya amilopektin mempunyai tingkat percabangan yang tinggi dan bobot molekul yang besar dengan ikatan -1,6-glikosidik, setiap cabang mengandung 20-25 unit glukosa. Titik percabangan amilopektin lebih banyak dibandingkan dengan amilosa (Greenwood dan Muhro, 1979).

Amilopektin mempunyai ukuran yang lebih besar daripada amilosa, tetapi mempunyai kekentalan yang lebih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa struktur amilopektin lebih kompak bila terdapat dalam larutan. Pati alami biasanya mengandung banyak daripada amilosa. Perbandingan antara amilosa dan amilopektin akan berpengaruh terhadap sifat kelarutan dan derajat gelatinisasi pati.

Zat pati terdiri dari butiran-butiran kecil yang disebut granula. Granula pati bervariasi dalam bentuk dan ukuran, ada yang berbentuk bulat, oval, atau bentuk tidak beraturan demikian juga ukurannya, mulai kurang dari 1 m sampai 150 m tergantung sumber patinya (Banks dan Greenwood, 1975).

Greenwood (1975) melaporkan bahwa umumnya granula pati mempunyai sifat birefringence dan memperlihatkan pola maltese cross di bawah mikroskop

Tabel 6. Deskripsi Jagung Varietas Unggul Nasional

Varietas

Arjuna Bisma Lamuru Srikandi Kuning Srikandi Putih Sukmaraga

Asal

TC1 Early DMR (S) C2, introduksi dari Thailand

Persilangan Pool 4 dengan bahan introduksi disertai seleksi massa selama 5 generasi

Dibentuk dari 3 galur GK, 5 galur SW1, GM4, GM12, GM15, GM11, dan galur SW3

Materi introduksi asal CIMMYT Mexico, dibentuk dari saling silang delapan galur murni yang memiliki daya gabung baik.

Inbrida tersebut berasal dari beberapa populasi QPM putih dengan adaptasi lingkungan tropis.

Bahan introduksi AMATL (Asian Mildew Acid Tolerance Late), asal CIMMYT Thailand dengan Introgressi bahan lokal yang diperbaiki sifat ketahanan terhadap penyakit bulai. Tahun dilepas 1980 4 September 1995 25 Februari 2000 4 Juni 2004 4 Juni 2004 14 Februari 2003 Bentuk biji mutiara (flint) setengah mutiara

(semi flint)

mutiara (flint) setengah mutiara (semi flint)

semi mutiara dan gigi kuda (flin dan dent)

setengah mutiara (semi flint)

Warna biji kuning kuning kuning kuning putih kuning tua

Baris biji lurus, rapat lurus dan rapat lurus dan rapat lurus dan rapat lurus dan rapat lurus dan rapat Jumlah baris per tongkol 12-14 baris 12-18 baris 12-16 baris 12-14 baris 12-14 baris 12-16 baris

Bobot 1000 biji 272 g 307 g 275 g 275 g 325 g 270 g

Endosperm - - - Protein (10,38%; Lisin

(0,477%); Triptofan (0,093%) Protein (10,44%; Lisin (0,410%); Triptofan (0,087%) -

Rata-rata hasil 4,3 t/ha pipilan kering

± 5,7 t/ha pipilan kering

5,6 t/ha 5,40 t/ha pipilan kering 5,89 t/ha pipilan kering

6,0 t/ha pipilan kering

Potensi Hasil - ± 7,0-7,5 t/ha

pipilan kering

7,6 t/ha 7,92 t/ha pipilan kering 8,09 t/ha pipilan kering

8,50 t/ha pipilan kering

polarisasi. Namun pada umumnya granula pati tidak terdapat dalam keadaan murni karena adanya zat antara misalnya protein dan lemak.

Gambar 1. Struktur amilosa dan amilopektin

Menurut Satin (2007) bahwa sebaran dan ukuran granula sangat menentukan karakterisasi fisik pati serta aplikasinya dalam produk pangan. Ukuran granula adalah salah satu faktor yang menentukan suhu gelatinisasi. Suhu gelatinisasi adalah suhu dimana suspensi pati yang dipanaskan (suhu air 650C) tahan mengembang dan membentuk gel. Namun sifatnya tidak dapat kembali lagi

Amilosa

Amilopektin

pada kondisi sempurna (irreversible). Ukuran granula pati juga berpengaruh terhadap mutu pati yang dihasilkan dalam skala industri.

D. PENYIAPAN PATI

Pada dasarnya proses pembuatan semua jenis pati adalah sama, yaitu penghancuran sel-sel untuk memisahkan butir-butir dari komponen lainnya dengan pertolongan air untuk mengekstraksinya. Mula-mula umbi atau biji dihancurkan. Proses selanjutnya adalah mengekstraksi pati dari hancuran tersebut dengan pertolongan air, yang disertai dengan penyaringan, pengendapan dan sentrifuse. Setelah semua pati terendapkan, air diatas endapan dibuang, dan pati dicuci kembali untuk membersihkannya dari bahan-bahan terlarut lainnya. Tahap terakhir adalah proses pengeringan pati, yang kemudian dihaluskan sehingga diperoleh tepung pati (Dahlberg, 1978).

Pati jagung komersial dihasilkan dari jagung pipil dengan metode penggilingan basah. Penggilingan basah menghasilkan empat komponen dasar yaitu pati, lembaga, serat dan protein. Tahap-tahap pembuatan pati dengan metode penggilingan basah meliputi penanganan pasca panen jagung (pengeringan dan penyimpanan), pembersihan, perendaman, dan pemisahan komponen-komponen biji jagung jagung. Tahap pemisahan biji jagung jagung dibagi lagi menjadi tahap penggilingan kasar dan pemisahan lembaga, penggilingan halus dan pemisahan serat, pemisahan dan pemurnian pati dan terakhir tahap starch finishing (Johnson dan May, 2003 di dalam White dan Johnson, 2003).

Jagung yang lolos tahap pembersihan, direndam dalam air yang telah dicampur SO2 dengan konsentrasi tertentu (0,12-0,2%). Perendaman dilakukan selama 22-50 jam pada suhu antara 50-52oC. Selama perendaman, air akan berdifusi ke dalam biji jagung dan menyebabkan ukuran biji jagung membengkak, melunakkan biji jagung dan memudahkan pemisahan pada tahap selanjutnya. Air sisa perendaman jagung (corn steep liquor) dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak dengan mencampurkannya dengan konsentrat protein jagung. Air sisa perendaman jagung merupakan padatan kaya protein dengan komponen penyusunnya terdiri dari kadar abu 7,8%, kadar lemak dan serat kasar 0%, dan kadar protein 25% (Inglett, 1970).

Tabel 7. Komposisi Kimia dan Fungsional Pati Jagung Komersial

Normal Waxy

Komposisi Kimia

Air 11 11

Pati 88 88

Amilosa 28 0

Amilopektin 72 100

Protein (N x 6.25) 0.35 0.28

Lemak (ekstraksi dengan eter) 0.04 0.04

Total lemak 0.87 0.23

Serat 0.1 0.1

Kadar abu 0.1 0.1

SO2 0.0004 -

Sifat Fungsional

Ukuran granula, rata-rata (µm) 9.2 -

Ukuran granula, kisaran (µm) 5-30 -

Suhu gelatinisasi (0C) 62-72 63-72

Swelling power pada suhu 950C (%) 24 64

Kelarutan pada suhu 950C (%) 25 23

Konsentrasi kritis pada suhu 950C (%) 4.4 1.6 Suhu gelatinisasi Brabender (8%, 0C) 75-80 65-70 Viskositas maksimum Brabender (8%, BU) 700 1100

Tekstur pasta Pendek Panjang

Kejernihan pasta Opaque Translucent

Ketahanan terhadap gaya gunting Sedang Rendah

Laju retrogradasi Tinggi Sangat tinggi

Bobot jenis spesifik 1.5 1.5

Densitas kamba (lb/ft3) 44-45 44-45

Sumber : Kulp and Ponte (2000).

Menurut Johnson dan May (2003) di dalam White dan Johnson (2003), penggunaan SO2 sangat penting karena SO2 sebagai agen pereduksi mampu memecah ikatan disulfida matriks protein yang membungkus granula pati, sehingga dapat membebaskan granula pati. Selain itu SO2 mampu menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi pertumbuhan bakteri asam laktat (Lactobacillus). Asam laktat yang dihasilkan bakteri asam laktat dapat membantu pemisahan pati dan meningkatkan jumlah pati yang dihasilkan. Asam laktat dapat meningkatkan pelunakan biji, melarutkan protein endosperm, dan melemahkan dinding sel endosperm.

Tahap pemisahan biji jagung dimulai dengan penggilingan kasar dan pemisahan lembaga. Sebelum lembaga jagung dipisahkan, jagung terlebih dahulu digiling kasar untuk memecah biji jagung tanpa memecah lembaga. Selama perendaman, lembaga jagung menjadi lebih elastis, sehingga diharapkan tidak akan pecah dengan penggilingan kasar. Selanjutnya lembaga dipisahkan dari pecahan biji jagung berdasarkan perbedaan berat jenis. Lembaga akan terdorong keatas dan pecahan biji jagung jagung terpisah kebawah.

Tahap selanjutnya adalah penggilingan halus dan pemisahan ampas. Pada tahap ini, jagung dari penggilingan kasar digiling dalam penggilingan kuat yang akan menggerus jagung sehingga pati dan konsentrat protein jagungnya keluar dari biji jagung. Selanjutnya suspensi pati, konsentrat protein jagung dan ampas disaring dengan kain saring dan filtratnya didekantasi.

Tahap pemisahan dan pemurnian pati dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenis pati dan konsentrat protein jagung. Konsentrat protein jagung memiliki densitas yang lebih rendah dibandingkan pati. Endapan hasil dekantasi dibilas dengan akuades sambil disentrifuse, sehingga konsentrat protein jagung berada dibagian atas dan pati dibagian bawah. Pembilasan dilakukan hingga pada lapisan atas pati yang berwarna putih tidak terdapat lagi lapisan yang berwarna kuning. Pati yang diperoleh dikeringkan dalam oven pada suhu 500C selama 6-8 jam. Setelah kering, gumpalan pati dihancurkan dengan mortar kemudian dimasukkan dalam kantong plastik yang ditutup rapat. Setiap saat akan digunakan, sampel diambil secukupnya.

III. METODOLOGI

A. Bahan dan Alat 1. Bahan

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah jagung varietas unggul nasional (Bisma, Arjuna, Sukmaraga, Lamuru, Srikandi Putih, dan Srikandi Kuning) yang ditanam di kebun percobaan Balai Penelitian dan Pengembangan Tanaman Serealia, Maros. Bahan lain untuk ekstraksi pati adalah Na-bisulfit, NaOH, dan metanol. Bahan lain yang digunakan untuk analisis adalah H2SO4 pekat, katalis selen, NaOH, HCl, H3BO4, pelarut heksan, kertas saring, alkohol, pereaksi DNS, glukosa murni, amilosa murni, etanol, CH3COOH, larutan iod, indikator pati, larutan phenol, HClO4, pereaksi Cu, pereaksi Nelson, -amilase, amiloglukosidase, buffer Na-fosfat pH 7,0, buffer sitrat fosfat pH 4,8, silika gel dan minyak goreng.

2. Alat

Peralatan yang digunakan untuk proses ekstraksi pati jagung antara lain peralatan gelas, waring blender, waterbath, termometer, kain saring, saringan 150 mesh, sentrifuge, 3G-3-glass filter, dan mortar. Peralatan yang digunakan untuk analisis yaitu peralatan gelas, spektrofotometer, mikroskop, stopwatch,

micrometer, cawan alumunium, cawan porselen, oven, desikator, tanur, labu Kjeldahl, alat destilasi, alat soxlet, otoklaf, penangas air, Viscoamylographer Brabender, freezer, dan Viscometer Brookfield.

B. Metode Penelitian

1. Karakterisasi Komposisi Kimia Jagung

Pengamatan karakterisasi sifat fisiko-kimia pati meliputi analisis proksimat (kadar air, abu, lemak, protein, serat kasar, dan karbohidrat by difference), dan kadar pati. Prosedur analisis disajikan pada Lampiran 2.

2. Proses Pembuatan Pati

Pada pembuatan pati dari jagung dilakukan dengan cara basah. Tahap awal pembuatan pati jagung yaitu, perendaman 600 g biji jagung dalam 1200 ml larutan Na-bisulfit dengan konsentrasi 0,2%. Perendaman dilakukan selama 48 jam pada suhu 500C. Setelah direndam kemudian dilakukan penggilingan kasar dengan penambahan air sebanyak 600 ml menggunakan waring blender kecepatan rendah selama 15 detik yang dimaksudkan untuk memecah kernel jagung tanpa memecah lembaga. Selanjutnya lembaga dipisahkan dari pecahan kernel jagung berdasarkan perbedaan berat jenis dengan penambahan air sebanyak 2400 ml.

Tahap selanjutnya adalah penggilingan halus dan pemisahan serat. Pecahan kernel jagung yang telah dipisahkan dari lembaga, digiling kembali dalam waring blender kecepatan tinggi selama 2 menit dengan penambahan air sebanyak 200 ml. Proses penggilingan halus bertujuan untuk merusak jaringan dan sel-sel kernel jagung agar pati mudah keluar. Bahan hasil gilingan halus diekstraksi dengan air untuk mendapatkan pati jagung. Dari ekstraksi tersebut dihasilkan bubur jagung. Bubur kemudian disaring dengan kain saring untuk memisahkannya dari ampas dengan penambahan air sebanyak 3600 ml. Pada proses ini dilakukan peremasan untuk memperbanyak jumlah sel-sel pati yang keluar dari jaringan kernel jagung.

Hasil ekstraksi didekantasi selama 6-12 jam untuk mengendapkan patinya. Endapan pati yang dihasilkan, dicuci, kemudian dilakukan pemisahan protein dan pati dengan perendaman dalam NaOH 0,1 N sebanyak 150 ml dan sentrifugasi. Pati yang dihasilkan dicuci dengan metanol sebanyak 200 ml dan dikeringkan pada suhu 500C selama kurang lebih 6 jam. Pati yang berbentuk tidak seragam hasil pengeringan dapat segera dimortar untuk mendapatkan serbuk pati yang seragam. Proses pembuatan pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Bagan alir pembuatan pati jagung

3. Karakterisasi Sifat Fisiko-Kimia Pati

Pengamatan karakterisasi sifat fisiko-kimia pati meliputi bentuk dan ukuran granula pati serta pengamatan sifat birefringence pati, karakterisasi

Biji Jagung Perendaman Penggilingan kasar

Pemisahan lembaga

Penggilingan halus

Penyaringan

Ampas

Pengendapan (6-12 jam) Endapan

Pemisahan pati dan protein Pengadukan NaOH 0,1 N 150

ml

Biji Jagung 600 g Perendaman Penggilingan kasar Pemisahan lembaga Air 600 ml

Penggilingan halus Penyaringan 1200 ml Larutan

Na-bisulfit 0,2% selama

48 jam suhu 500C Corn steep liquor

Lembaga

Sentrifugasi

Pengeringan oven 500C, 6-8 jam Penyaringan dan penyiraman metanol

Pencucian

Pati jagung

Konsentrat protein jagung 3x

Air 3600 ml Air 200 ml Air 2400 ml

Metanol 200 ml

komposisi kimia pati meliputi analisis proksimat (kadar air, abu, lemak, protein, dan serat kasar), kadar karbohidrat (by difference), analisis gula sederhana, rasio amilosa, dan kadar pati. Karakterisasi mutu pati meliputi bobot jenis, derajat putih, pH, residu SO2, serta daya cerna pati. Prosedur analisis komposisi kimia pati, sama dengan prosedur analisis komposisi kimia jagung yang disajikan pada Lampiran 2, sedangkan prosedur analisis bentuk dan ukuran granula pati serta karakterisasi mutu pati disajikan pada Lampiran 3.

4. Karakterisasi Sifat Fungsional Pati

Pengamatan karakterisasi sifat fungsional pati meliputi sifat amilografi, kelarutan dan swelling power, kejernihan pasta, freeze-thaw stability, apparent viscosity, absorbsi minyak dan air. Prosedur analisis disajikan pada Lampiran 4.

5. Karakterisasi Hasil Samping

Hasil samping yang diperoleh dilakukan karakterisasi meliputi analisis proksimat (kadar air, abu, lemak, protein, dan serat kasar) untuk lembaga, ampas, dan konsentrat protein jagung. Untuk corn steep liquor, analisis yang dilakukan adalah analisis proksimat (kadar air, abu, lemak, protein, dan serat kasar), zat padat total dan total karbohidrat. Prosedur analisis disajikan pada Lampiran 5.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KOMPOSISI KIMIA JAGUNG

Komposisi kimia jagung dapat dipengaruhi oleh faktor varietas jagung. Komposisi kimia jagung dapat dilihat pada Tabel 8. Terlihat bahwa varietas jagung yang berbeda akan menghasilkan jagung dengan komposisi kimia yang berbeda-beda pula.

Tabel 8. Komposisi Kimia Jagung

Varietas Komposisi Kimia

Arjuna Bisma Lamuru Srikandi Kuning

Srikandi

Putih Sukmaraga

Air (%) 7,73 7,77 7,92 8,09 7,34 7,66

Abu (% bk) 1,23 1,34 1,44 1,43 1,45 1,31

Lemak (% bk) 9,78 9,93 5,68 6,69 6,49 8,39 Protein (% bk) 10,29 9,60 9,11 10,01 10,77 9,93 Serat kasar (% bk) 1,83 1,27 1,64 1,53 0,36 1,81 Karbohidrat (by

difference) (% bk) 76,88 77,86 82,12 80,34 80,94 78,56 Pati (% bk) 54,87 54,17 64,68 60,04 58,59 49,93

Kadar air perlu ditetapkan sebab sangat berpengaruh terhadap daya simpan bahan. Makin tinggi kadar air suatu bahan maka makin besar pula kemungkinan bahan tersebut rusak atau tidak tahan lama. Kadar air jagung dapat dipengaruhi oleh cara penyimpanan atau lama waktu dari saat jagung mulai panen sampai jagung diolah menjadi produk lain. Proses pengeringan sangat berpengaruh sekali terhadap kadar air yang dihasilkan.

Pengeringan mempunyai tujuan untuk mengurangi kadar airnya sampai batas tertentu sehingga pertumbuhan mikroba dan aktifitas enzim penyebab kerusakan bahan dapat dihambat. Batas kadar air minimum dimana mikroba masih dapat tumbuh adalah 14-15% (Fardiaz, 1989). Berdasarkan hasil analisis (Tabel 8) nilai kadar air jagung masih cukup rendah yaitu berkisar antara 7,34-8,09% sehingga dapat disimpan untuk jangka panjang.

Kadar abu menunjukkan besarnya kandungan mineral dalam bahan. Mineral merupakan zat anoganik dalam bahan yang tidak mudah terbakar selama

proses pembakaran. Kadar abu sangat dipengaruhi oleh jenis bahan yang dianalisis, umur jagung dan lain-lain. Berdasarkan hasil analisis kadar abu jagung berkisar antara 1,23-1,45%.

Perbedaan kandungan abu diduga karena perbedaan kandungan mineral dalam jagung. Perbedaan kandungan mineral tersebut dapat disebabkan oleh perbedaan penambahan pupuk dan kondisi tanah tumbuh (Wargiono, 1979). Mineral yang umumnya terdapat pada jagung antara lain kalsium, fosfor, potassium, magnesium, besi, natrium, dan sulfur.

Tabel 8 memperlihatkan hasil analisis kadar lemak jagung varietas unggul nasional berkisar antara 5,68-9,93%. Lemak yang terlalu tinggi pada jagung dapat menyebabkan jagung mengalami proses ketengikan yaitu timbulnya bau dan rasa tengik. Umumnya lemak pada jagung banyak terdapat pada bagian lembaga, sehingga lembaga dari biji jagung dapat dimanfaatkan sebagai penghasil minyak jagung.

Hasil analisis kadar protein jagung (Tabel 8) berkisar antara 9,11-10,77%. Kandungan protein dalam jagung sangat penting untuk melengkapi nilai gizinya. Kandungan protein tinggi sangat diharapkan pada jagung. Hal ini berkaitan dengan pemanfaatan jagung dimana dengan kandungan protein yang tinggi tidak memerlukan bahan substitusi lagi dalam aplikasinya. Hampir 70% dari protein jagung terdapat pada bagian endosperm. Zein, merupakan komponen protein yang umumnya terdapat pada endosperm. Zein kekurangan kandungan asam amino tryptophan dan lisin.

Kadar serat kasar terdiri dari selulosa dengan sedikit lignin dan sebagian kecil hemiselulosa. Kadar serat kasar jagung berkisar antara 0,36-1,83%. Kadar serat pada jagung dipengaruhi oleh umur panen jagung itu sendiri. Menurut Damardjati (1986) di dalam Suranto (1989) kurangnya informasi yang tepat tentang kemasakan bahan yang berbeda-beda maka sukar untuk menentukan waktu panen yang optimal. Jika kandungan pati pada bahan mencapai optimum, maka pati dalam bahan akan turun secara perlahan-lahan dan mulai terjadi perubahan pati menjadi serat.

Komponen kimia utama pada jagung adalah pati, yaitu sekitar 70% dari bobot biji. Komponen karbohidrat lain ialah gula sederhana, yaitu glukosa,

Gambar 2. Nilai viskositas pati jagung pada beberapa shear rate menggunakan

spindel 3 pada konsentrasi 3%

Karakterisasi Hasil Samping Pati Jagung Lembaga

Lembaga yang dihasilkan dari produksi pati jagung, dapat dijadikan sebagai minyak melalui proses ekstraksi dengan tekanan hidrolik atau ekstraksi dengan pelarut. Selain itu, lembaga bisa juga digunakan sebagai pakan ternak. Hasil analisa lembaga dapat dilihat pada Tabel 5. Kadar air perlu ditetapkan sebab sangat berpengaruh terhadap daya simpan bahan. Makin tinggi kadar air suatu bahan maka makin besar pula kemungkinan bahan tersebut rusak atau tidak tahan lama. Proses pengeringan sangat berpengaruh sekali terhadap kadar air yang dihasilkan. Menurut Kent (1983), untuk nilai kadar air lembaga adalah maksimum 10%. Hasil analisis kadar

air yang diperoleh lembaga jagung berkisar antara 7,85-9,22%.

Kadar abu menunjukkan

kandungan mineral dalam bahan. Mineral merupakan zat anorganik dalam bahan yang tidak terbakar selama proses pembakaran. Kadar abu sangat dipengaruhi oleh jenis bahan yang dianalisis, umur umbi dan lain-lain. Nilai kadar abu lembaga jagung berkisar antara 1,65-2,07%. Hasil yang diperoleh tersebut masih memenuhi nilai kadar abu lembaga menurut Kent (1983), yaitu kadar abu yang diperoleh 3,7%.

Rendahnya kadar abu pada lembaga

disebabkan karena pencucian berulang-ulang dengan air. Pencucian tersebut dapat menyebabkan terlarutnya mineral oleh air pencuci sehingga kandungan mineralnya menjadi berkurang.

Kadar protein lembaga jagung berkisar antara 11,69-16,70%. Menurut Kulp (2000), kadar potein pada lembaga adalah

12%. Hasil yang diperoleh tersebut

bervariasi, namun secara umum masih berada disekitar 12%. Kadar protein bervariasi dikarenakan adanya protein larut air misalnya albumin, dimana protein tersebut ikut terbuang dalam air pencucian

pada saat pemisahaan lembaga dan

endosperm.

Kadar lemak lembaga berkisar antara 16,88-25,33%. Menurut Kulp (2000), kadar lemak pada lembaga sekitar 52%. Hasil yang diperoleh tersebut berada dibawah nilai kadar lemak lembaga menurut

Kulp (2000). Lembaga mempunyai

kandungan lemak yang tinggi. Hal ini sesuai dengan salah satu kegunaan lembaga yaitu sebagai penghasil minyak jagung. Semakin

besar kadar lemak dalam lembaga maka akan semakin besar pula minyak yang dapat dihasilkan.

Serat yang terhitung pada analisa serat kasar yaitu serat yang tidak larut dalam air panas, asam encer, dan basa encer antara lain selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Kadar serat lembaga berkisar antara 11,66-17,00%. Hasil yang diperoleh tersebut berada diatas nilai kadar serat menurut Kent (1983), yaitu kadar serat kasar sebesar 9,5%. komponen serat utama dalam lembaga adalah selulosa, lignin, dan hemiselulosa maka serat kasar yang terukur memiliki nilai yang besar dibandingkan dengan kadar serat kasar pada bagian serat. Pada bagian serat, komponen utama penyusun serat adalah pektin, sedangkan pektin terhidrolisis oleh H2SO4.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 Shear rate (1/s)

V

is

k

o

s

it

a

s

(

C

p

) Arjuna

Bisma Lamuru Srikandi Kuning Srikandi Putih Sukmaraga

0 20 40 60 80 100 120 140

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Waktu (menit)

V

is

k

o

s

it

a

s

(

C

p

) Arjuna

Bisma Lamuru Srikandi Kuning Srikandi Putih Sukmaraga

Gambar 3. Stabilitas viskositas pasta pati

jagung selama 30 menit menggunakan spindel 3 dan kecepatan 12 rpm pada konsentrasi 3%

Tabel 5. Hasil analisa lembaga

Sehingga kadar serat kasar yang terukur pada bagian serat adalah selulosa, lignin, dan hemiselulosa yang jumlahnya lebih sedikit. Hal ini juga yang menyebabkan lebih rendahnya kadar serat kasar pada bagian

serat dibandingkan dengan kadar serat pada bagian lembaga.

Ampas

Endosperm jagung dapat

digunakan sebagai suplemen serat dalam bahan makanan berserat, produk makanan ekstrudat, roti dan produk pangan lainnya. Hasil analisa ampas dapat dilihat pada Tabel 6. Hasil analisis kadar air yang diperoleh ampas jagung hasil samping ekstraksi pati berkisar antara 9,98-10,73%, dengan nilai kadar air tertinggi untuk ampas jagung varietas Srikandi Kuning dan terendah untuk ampas jagung varietas Arjuna. Pada saat ekstraksi, bubur jagung diperas untuk mengeluarkan patinya dan bagian yang tersisa pada kain saring dikeringkan sebagai ampas. Hasil pengeringan ampas jagung memberikan nilai kadar air yang relatif sama.

Nilai kadar abu ampas jagung hasil samping ekstraksi pati berkisar antara 0,41-0,54%, dengan nilai kadar abu serat tertinggi untuk varietas Srikandi Putih dan terendah untuk varietas Sukmaraga. Rendahnya kadar

abu pada ampas disebabkan karena

pencucian berulang-ulang dengan air.

Pencucian tersebut dapat menyebabkan terlarutnya mineral oleh air pencuci sehingga kandungan mineralnya menjadi berkurang.

Menurut Kulp dan Ponte (2000), untuk nilai kadar protein pada ampas adalah 12%. Kadar protein ampas jagung hasil samping ekstraksi pati berkisar antara 10,13-14,14%, dengan nilai kadar protein tertinggi untuk varietas Srikandi Putih dan terendah untuk varietas Arjuna. Hal ini menunjukkan

kadar protein ampas yang dihasilkan berada dibawah nilai kadar protein ampas menurut Kulp dan Ponte (2000). Rendahnya kadar protein ini dikarenakan adanya protein larut air misalnya albumin, dimana protein tersebut ikut terbuang dalam air pencucian pada saat pemisahaan konsentrat protein jagung dan pati.

Hasil analisis kadar lemak ampas hasil samping ekstraksi pati berkisar antara 6,81-11,22%, dengan nilai kadar lemak ampas tertinggi untuk Srikandi Kuning dan terendah untuk varietas Arjuna. Menurut Kulp dan Ponte (2000), kadar lemak pada ampas sekitar 1%. Hasil yang diperoleh tersebut berada diatas nilai kadar lemak ampas menurut Kulp dan Ponte (2000). Tingginya kandungan lemak pada ampas dikarenakan masih adanya lembaga yang terikut pada ampas sehingga ikut juga

terekstraksi. Hal ini menyebabkan

kandungan lemak pada serat relatif lebih tinggi.

Berdasarkan hasil analisis kadar serat hasil samping ekstraksi pati berkisar antara 1,98-3,99%, dengan nilai kadar serat tertinggi untuk varietas Srikandi Putih dan terendah untuk varietas Srikandi Kuning. Hasil yang diperoleh tersebut berada jauh dibawah nilai kadar serat kasar menurut Kulp dan Ponte (2000), yaitu kadar serat sebesar 14%.

Serat yang terhitung pada analisis serat kasar yaitu serat yang tidak larut dalam air panas, asam encer, dan basa encer antara lain selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Komponen utama penyusun endosperm adalah pektin. Pektin terhidrolisis oleh H2SO4 pada saat analisis kadar serat kasar

sehingga yang terukur sebagai serat dalam Varietas

Arjuna Bisma Lamuru

Srikandi kuning

Srikandi

putih Sukmaraga

Air (%) 8,40 8,98 8,72 8,76 7,85 9,22

Abu (% bk) 2,07 1,99 1,84 2,06 1,65 1,94

Protein (% bk) 11,69 12,68 13,51 13,90 13,26 16,70

Lemak (% bk) 19,03 16,88 17,44 20,35 25,33 21,24

Serat kasar (% bk) 11,76 14,58 11,66 13,52 17,00 16,02

Karbohidrat by

Tabel 6. Hasil Analisis Ampas Jagung (Hasil Samping Ekstraksi Pati) Varietas

Arjuna Bisma Lamuru

Srikandi kuning

Srikandi

putih Sukmaraga

Air (%) 9,98 10,32 10,57 10,73 10,31 10,68

Abu (% bk) 0,44 0,48 0,50 0,52 0,54 0,41

Protein (% bk) 10,13 12,20 11,44 11,37 14,14 11,30

Lemak (% bk) 6,81 9,02 7,17 11,22 6,25 7,10

Serat kasar (% bk) 3,07 2,54 2,46 1,98 3,99 2,08

Karbohidrat by

difference (% bk) 79,55 75,76 78,43 74,90 75,08 79,11

endosperm adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Oleh sebab itulah kadar serat pada endosperm lebih kecil daripada bagian lain misalnya lembaga (Nelson, 2005).

Rendahnya kadar serat yang

dihasilkan kemungkinan juga disebabkan karena pencucian yang berulang-ulang dengan air. Pencucian tersebut menyebabkan sebagian ampas ikut terbuang bersama air pencucian sehingga kadar serat semakin berkurang.

Konsentrat Protein Jagung

Konsentrat protein jagung

merupakan produk yang dihasilkan dari pemisahan protein dan pati dalam proses ekstraksi pati dengan metode penggilingan

basah. Kebanyakan konsentrat protein

jagung dijual sebagai pakan ternak terutama pakan ayam broiler karena konsentrat protein jagung dapat mensuplai pigmen warna kuning untuk kuning telur. Sedangkan untuk konsentrat protein jagungvarietas Srikandi Putih yang memiliki konsentrat protein jagung berwarna putih cocok digunakan sebagai suplemen protein dalam pakan untuk ternak, unggas, dan hewan peliharaan. Penelitian akhir-akhir ini

menyatakan bahwa konsentrat protein

jagung juga dapat digunakan sebagai herbisida alami yang dapat menghambat

pertumbuhan akar karena kandungan

nitrogennya yang tinggi yaitu 10% (Van Dyk, 2000). Hasil analisis konsentrat protein jagung dapat dilihat pada Tabel 7.

Menurut Van Dyk (2000), kadar air konsentrat protein jagung yaitu 10%. Berdasarkan Tabel 7, dapat dilihat bahwa analisis kadar air yang diperoleh konsentrat protein jagung hasil ekstraksi pati berkisar antara 7,65-9,54%, dengan nilai tertinggi untuk konsentrat protein jagung varietas Lamuru dan terendah untuk varietas Bisma, sehingga kadar air konsentrat protein yang

dihasilkan masih memenuhi syarat yaitu dibawah 10%.

Berdasarkan hasil analisis (Tabel 15), nilai kadar abu konsentrat protein jagungjagung hasil ekstraksi berkisar antara 0,45-0,57%, dengan nilai tertinggi untuk varietas Lamuru dan nilai terendah untuk varietas Srikandi Putih. Hasil yang diperoleh tersebut berada dibawah nilai kadar abu konsentrat protein jagung menurut Kent (1983), yaitu kadar abu yang diperoleh 1,8%. Rendahnya kadar abu pada konsentrat protein jagung disebabkan karena pencucian

berulang-ulang dengan air. Pencucian

tersebut dapat menyebabkan terlarutnya

mineral oleh air pencuci sehingga

kandungan mineralnya menjadi berkurang. Kadar protein konsentrat protein jagung menurut Van Dyk (2000), untuk nilai kadar protein adalah 60% (Tabel 2). Berdasarkan hasil analisis (Tabel 15), kadar protein konsentrat protein jagung hasil ekstraksi pati berkisar antara 11,32-21,08%, dengan nilai tertinggi untuk varietas Arjuna dan nilai terendah untuk varietas Srikandi Putih. Hal ini menunjukkan kadar protein konsentrat protein jagung yang dihasilkan berada dibawah nilai kadar protein menurut Van Dyk (2000).

Kadar protein yang rendah pada konsentrat protein jagung disebabkan oleh beberapa hal yaitu terdapatnya protein yang larut dalam air misalnya, albumin, sebagian ikut terbuang dalam air pencucian pada saat pemisahaan konsentrat protein jagungdan pati, adanya protein yang tercampur dalam pati akibat dari proses pemisahan konsentrat

protein jagungdan pati yang kurang

sempurna, serta khusus untuk jagung varietas Srikandi Putih, karena memiliki

endosperm berwarna putih, konsentrat

protein jagungyang dihasilkan juga berwarna putih berbeda dengan varietas lain yang

berwarna kuning seperti warna endosperm. Adanya kesamaan warna antara konsentrat protein jagung dan pati ini menyebabkan

proses pemisahan konsentrat protein

jagungdan pati sedikit sulit sehingga mengakibatkan masih adanya konsentrat protein jagungyang bercampur dengan pati.

Adanya konsentrat protein jagung dalam pati ini, selain mengakibatkan tingginya kadar protein pada pati varietas Srikandi Putih yang dihasilkan, juga mengakibatkan kadar protein pada konsentrat protein jagung varietas Srikandi Putih menjadi kecil

Tabel 7. Hasil Analisis Konsentrat Protein Jagung (Hasil Samping Ekstraksi Pati) Varietas

Arjuna Bisma Lamuru

Srikandi kuning

Srikandi

putih Sukmaraga

Air (%) 8,65 7,65 9,54 9,29 9,71 9,36

Abu (% bk) 0,54 0,47 0,57 0,51 0,45 0,47

Protein (% bk) 21,08 16,89 17,30 12,95 11,32 15,77

Lemak (% bk) 9,95 4,41 5,66 9,09 8,46 4,99

Serat kasar (% bk) 0,28 0,60 0,55 0,30 0,35 0,42

Karbohidrat by

difference (% bk) 68,14 77,64 75,91 77,15 79,41 78,35

Berdasarkan Tabel 7, hasil analisis kadar lemak konsentrat protein jagung hasil ekstraksi pati berkisar antara 4,41-9,95%, dengan nilai tertinggi untuk varietas Arjuna dan nilai terendah untuk varietas Bisma. Menurut Van Dyk (2000), kadar lemak pada konsentrat protein jagungsekitar 2,5%. Bervariasinya kadar lemak dari keenam varietas tersebut, kemungkinan disebabkan oleh perbedaan kandungan lemak dari masing-masing konsentrat protein jagung, serta mungkin juga diakibatkan karena masih tersisanya lemak pada konsentrat protein jagung ketika proses pemisahan protein dan pati.

Berdasarkan hasil analisis kadar serat konsentrat protein jagung berkisar antara 0,28-0,60%, dengan nilai tertinggi untuk varietas Bisma dan terendah untuk varietas Arjuna (Tabel 7). Hasil yang diperoleh tersebut berada di bawah nilai serat kasar menurut Van Dyk (2000), yaitu kadar serat sebesar 2%. Kadar serat yang rendah dikarenakan sebagian serat ikut larut bersama dengan air pencucian.

Corn Steep Liquor

Corn Steep Liquor adalah cairan yang berasal dari proses perendaman jagung. Cairan ini kaya akan nitrogen organik

(44-46% protein). Hampir setengah dari

kandungan nitrogennya berupa asam amino.

Selain itu terdapat pula vitamin, mineral, dan asam laktat (White dan Lawrence, 1987). Corn steep liquor dapat digunakan sebagai media pertumbuhan untuk jamur yang memproduksi penicillin dan antibiotik lainnya (Leonard dan Martin, 1963). Hasil analisis corn steep liquor dapat dilihat pada Tabel 8.

Berdasarkan hasil analisis (Tabel 8), nilai kadar abu corn steep liquor berkisar antara 0,59-0,80%, dengan nilai tertinggi untuk varietas Lamuru dan terendah untuk varietas Srikandi Kuning. Hasil yang diperoleh tersebut masih memenuhi nilai kadar abu corn steep liquor menurut Inglett (1970), yaitu kadar abu yang diperoleh 7,8%. Rendahnya kadar abu pada corn steep liquor disebabkan karena kandungan mineral dalam corn steep liquor yang relatif kecil.

Komponen penyusun corn steep

liquor menurut Inglett (1970) terutama untuk nilai kadar protein adalah 25%. Berdasarkan hasil analisis (Tabel 16), kadar protein corn steep liquor berkisar antara 0,67-0,75%, dengan nilai tertinggi untuk

varietas Arjuna dan Srikandi Putih,

sedangkan nilai terendah untuk varietas Bisma. Rendahnya kadar protein corn steep liquor dikarenakan yang dianalisis adalah

cairannya dan bukan konsentratnya.

Sehingga nilai kadar protein yang dihasilkan relatif kecil. Berdasarkan Tabel 16, hasil analisis kadar lemak corn steep liquor

berkisar antara 0,14-1,00 (% bk), dengan nilai tertinggi untuk Bisma dan nilai terendah untuk varietas Sukmaraga.

Hal ini berarti untuk varietas Bisma terdapat satu mg lemak dalam satu l bahan dan untuk varietas Sukmaraga dalam satu l bahan terdapat 0,14 mg lemak.

Menurut Inglett (1970), tidak terdapat kandungan lemak dalam corn steep liquor (0%). Terdapatnya lemak dalam analisis ini kemungkinan disebabkan oleh kurang sempurnanya proses pemisahan antara lemak dan hidrokarbon. Karena sampel yang dianalisis berupa cairan, maka untuk mengukur kadar lemaknya digunakan labu pemisah. Pemisahan yang kurang

sempurna ini menyebabkan masih

terdapatnya kandungan lemak pada bahan setelah dicampurkan dengan pelarut heksan dan setelah dikurangi dengan kandungan hidrokarbonnya.

Berdasarkan hasil analisis, dapat dilihat bahwa total karbohidrat pada corn steep liquor berkisar antara 0,93-1,28 (%/bk) dengan nilai tertinggi untuk Srikandi Putih

dan nilai terendah untuk varietas

Sukmaraga. Selama perendaman ini, terjadi penurunan kadar lemak, protein, dan karbohidrat. Semakin lama dan semakin tinggi suhu air perendam, penurunan kadar lemak, protein, dan karbohidrat juga mengalami penurunan. Karbohidrat yang hilang dari bahan dan terlarut dalam air perendam inilah yang terukur dalam total karbohidrat corn steep liquor.

Berdasarkan hasil analisis, dapat dilihat bahwa total padatan pada corn steep liquor berkisar antara 2,33-2,72 (% b/v), dengan nilai tertinggi untuk varietas Srikandi Putih dan nilai terendah untuk varietas Sukmaraga. Kecilnya total padatan yang diperoleh ini, kemungkinan disebabkan oleh jumlah natrium bisulfit yang digunakan dalam larutan kecil yaitu 0,2% untuk 1200

ml air serta dilakukannya proses

penyaringan dengan kertas saring sebelum larutan digunakan sehingga komponen-komponen terlarut dalam larutan sudah tersaring diawal sebelum proses perendaman berlangsuung.

Kadar zat padat total pada corn steep liquor kemungkinan disebabkan karena terlarutnya komponen-komponen organik (lemak, protein dan karbohidrat) serta bahan anorganik yaitu mineral. Total padatan terlarut secara tidak langsung menunjukkan jumlah gula dalam bahan. Kenaikan kadar total padatan berhubungan dengan penurunan kadar pati, amilosa dan amilopektin. Pati yang terdiri atas amilosa dan amilopektin akan terdegradasi menjadi

gula yang lebih sederhana, sehingga kadar

total padatan terlarutnya mengalami

kenaikan.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Jagung varietas unggul nasional

berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku industri pati. Jagung varietas unggul nasional yang digunakan dalam penelitian ini, termasuk amylocorn strach starch

karena memiliki kandungan amilosa yang tinggi yaitu berkisar antara 50,31-58,86 %.

Pati jagung yang dihasilkan masih

mengandung komponen non-pati yang tinggi (terutama protein dan lemak).

Pati jagung mempunyai bentuk granula poligonal dengan ukuran granula berkisar antara 28,0-44,5 µm, suhu awal gelatinisasi 72-73,5 °C, viskositas maksimum 600-720 BU, kelarutan pada suhu 90 °C 94,77-96,14 %, swelling power 17,82-50,36 %, freeze-thaw stability 97,13-99,07 %Syneresis,

kejernihan pasta 1% 23,47-31,07 %T, absorbsi air 0,82-1,14 g/g, dan absorbsi minyak 0,48-0,93 g/g.

Hasil samping dari ekstraksi pati jagung berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku industri lain. Hasil samping ekstraksi pati jagung antara lain lembaga (kaya lemak) yang memiliki kandungan lemak tinggi yaitu berkisar antara 17,44-25,33 %, serat yang mengandung protein berkisar antara 10,13-14,14 %, lemak berkisar antara 6,25-11,22 %, dan serat kasar berkisar antara 1,98-3,99 %. Corn steep liquor merupakan cairan kaya protein dengan jumlah 1,38-1,47 l/kg jagung, dan gluten (kaya protein) yang memiliki kandungan protein tinggi yaitu berkisar antara 11,32-21,08 %.

Saran

Perlu adanya perbaikan pada proses ekstraksi dikarenakan rendemen pati jagung yang dihasilkan masih rendah serta perlu adanya perbaikan terhadap kualitas pati jagung yang dihasilkan.

Jagung varietas Srikandi Putih

berpotensi untuk dijadikan bahan baku industri pati, dan varietas Sukmaraga berpotensi untuk dijadikan sebagai pakan ternak. Hasil samping ekstraksi pati jagung dapat dimafaatkan untuk industri minyak jagung dan pakan ternak.

DAFTAR PUSTAKA

Balagopalan, C.G. Padmaja, S.K. Nanda dan S.N. Moorthy. 1988. Cassava in Food, Feed, and Industry. CRC Press, Inc., Boca Raton Florida. Beynum,. (eds). 1985. Starch Conversion

Technology. Marcel Dekker, Inc., New York ddan Basel.

Collinson, R. 1968. Swelling ang Gelation of Starch. Di dalam J. A. Radley.

Starch and Its Derivatives.

Champman and Hall, Ltd. London. Fennema, O. R. 1976. Principles of Food Science. Marcel Dekker Inc., New York.

Glicksman, M. 1969. Gum Technology in Food Industry. Academic Press, London.

Hood, L.F. 1981. Advances in Corn strach Carbohydrate. Di dalam Fennema, O. R. (ed). Principles of Food Science. Marcel Dekker. Inc., New York.

Inglett, G.E. 1970. Corn : Culture, Processing, Products. The AVI

Publishing Company, Inc.

Westport, Connecticut.

Kent, N.L. 1983. Technology of Cereal. Pergamon Press, New York. Kulp, K. and J.G. Ponte, Jr. 2000. Handbook

of Cereal Science and

Technology. Marcel Dekker,

Inc. New York.

Leach, H.W. 1965. Gelatinization of Starch. Di dalam Goldsworth, R. (ed).

1999. Abundant of Plant

Varieties. World Wide Inc., New York.

Leonard, W.H. dan J.H. Martin. 1963. Cereal Crop. The Mc Millan. New York.

Nelson, Amy L. 2005. High-Fiber

Ingredients. Eagan Press,

Minnesota.

Suranto, U. 1989. Perubahan Sifat-Sifat Fisik dan Kimia Umbi Garut (Maranta arundinacea)

Selama Penyimpanan. Skripsi.

Fakultas Teknologi

Pertanian. Institut Pertanian

Bogor, Bogor.

Swinkels, J.J.M. 1985. Sources of Starch, its Chemistry and Physics. Di dalam Roels, J. A. dan G. M. A. V. Van Dyk. 2000. Corn Gluten Meals : Good

News for Gardeners. Lowa State University, Lowa.

Wahl, G. 1969. Present Knowledge of The Corn strach Steeping Process.

Starch. 21 :62-73.

White, P.J. dan Lawrence A. Johnson. 1987.

Corn : Chemistry and

Technology. American Association of Cereal Chemist, Inc., USA.