Optimasi Pembuatan Campuran Grit Jagung-Beras Siap Tanak

SKRIPSI

OPTIMASI PEMBUATAN CAMPURAN GRIT JAGUNG- BERAS SIAP TANAK

WINARSIH BUDIUTAMI F24050650

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

OPTIMASI PEMBUATAN CAMPURAN GRIT JAGUNG- BERAS SIAP TANAK

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh:

WINARSIH BUDIUTAMI F24050650

2010

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Judul Skripsi : Optimasi Pembuatan Campuran Grit Jagung- Beras Siap Tanak. Nama : Winarsih Budiutami

NIM : F24050650

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

(Dr. Ir. Dede R. Adawiyah, M.Si.) (Tjahja Muhandri, STP. MT.) NIP : 19680505.199203.2.002 NIP : 19720515.199702.1.001

Mengetahui, Ketua Departemen

(Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.) NIP : 19650814.199002.1.001

Winarsih Budiutami. F24050650. Optimasi Pembuatan Campuran Grit Jagung-Beras Siap Tanak. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Dede R. Adawiyah, M.Si. dan Tjahja Muhandri, STP., M.T.

RINGKASAN

Salah satu permasalahan pangan yang terjadi di Indonesia adalah tingginya tingkat ketergantungan masyarakat terhadap beras. Upaya diversifikasi pangan berbasis sumber daya lokal merupakan alternatif solusi mengatasi masalah ini. Bahan pangan yang berpotensi besar untuk dikembangkan adalah jagung. Selain memiliki tingkat produksi nasional yang cukup besar, komposisi nilai gizi jagung juga sebanding dengan beras. Salah satu produk yang dapat dikembangkan adalah beras jagung yang siap dimasak menjadi nasi jagung.

Berbagai penelitian pengembangan beras jagung telah banyak dilakukan, namun penerapannya di masyarakat belum optimal. Selama ini penelitian tersebut lebih terfokus pada karakteristik kemudahan dan nilai tambah yang tinggi saja sehingga proses pembuatannya menyebabkan harga produk menjadi mahal. Padahal suatu produk akan sulit diterima sebagai makanan pokok oleh masyarakat jika harganya lebih mahal dari beras.

Penelitian ini bertujuan melakukan optimasi pembuatan grit jagung campur beras yang siap untuk ditanak didalam rice cooker. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menyediakan data tentang cara pembuatan grit jagung campur beras siap tanak. Tahap pertama adalah pembuatan grit jagung meliputi penggilingan jagung pipil dengan pin disc mill dan dilanjutkan penyosohan dengan alat penyosoh beras. Tahap kedua adalah penelitian untuk diperoleh ukuran grit yang dapat dicampur dengan nasi dengan cara dilakukan uji rating hedonik. Tahap selanjutnya adalah grit jagung ukuran terpilih diuji pencampuran dengan beras, kemudian grit jagung yang tidak menghasilkan nasi jagung matang diberi pregelatinisasi sebelum dicampur beras agar dapat matang bersama apabila ditanak. Tahap berikutnya yaitu pengeringan grit yang telah mengalami pregelatinisasi. Tahap terakhir adalah penentuan jumlah air tanak dan karakterisasi komposisi produk. Analisis yang dilakukan adalah analisis proksimat, kadar serat pangan, densitas kamba, tingkat penyerapan air, tingkat pengembangan volume, dan tingkat kematangan melalui pengamatan menggunakan mikroskop polarisasi.

Pada penelitian ini digunakan grit jagung dengan empat ukuran berbeda yakni grit jagung A (>4mm), B(3.35-4mm), C(2.36-3.35mm) dan D(1.18-2.36mm). Dari hasil uji hedonik diperoleh bahwa ukuran grit C dan D yang disukai untuk dicampur dengan beras. Berdasarkan kajian pregelatinisasi yang diberikan pada grit jagung C sebelum dicampur beras yang optimal adalah perendaman air panas 40 menit dan pengukusan selama 60 menit. Berbeda dengan grit jagung C, grit jagung D campur beras yang ditanak dengan perbandingan air 1:4 tanpa perlakuan awal telah matang. Waktu pengeringan dengan oven suhu 70°C pada grit jagung C yang telah diberi perlakuan optimal diperoleh grit jagung dengan perlakuan perendaman air panas selama 40 menit adalah 140 menit, dan pengukusan selama 60 menit adalah 100 menit. Hasil dari penentuan jumlah air tanak diperoleh jumlah air tanak pada berat beras jagung campuran ukuran C 50gr, 100gr, 200gr, 400gr berturut-turut adalah 250ml, 350ml, 500ml, 800ml. Dan

jumlah air tanak pada berat beras jagung campuran ukuran D 50gr, 100gr, 200gr, 400gr berturut-turut adalah 200ml, 300ml, 450ml, 750ml. Berdasarkan hasil proksimat diperoleh bahwa kadar air grit tanpa perlakuan, grit perlakuan kukus, grit perlakuan rendam berturut-turut adalah 13.65%, 12.39%, 12.54% . Untuk kadar seratnya berturut-turut adalah 6.46%, 6.68%, dan 6.73% dan nilai kalorinya berturut-turut ialah 349.04 kkal/ 100 gr, 353.27 kkal/ 100 gr, 353.09 kkal/ 100 gr.

RIWAYAT HIDUP

Pada tahun 2005, penulis melanjutkan pendidikan di Institut Pertanian Bogor yang diterima melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa baru) dan pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama kuliah di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, penulis tergabung dalam Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (HIMITEPA) dan Food Processing Club (FPC) sebagai anggota bidang Confectionery. Penulis terlibat dalam beberapa kepanitian yang diselenggarakan oleh HIMITEPA seperti Suksesi HIMITEPA 2006, BAUR 2007, dan Workshop Mahasiswa Teknologi Pangan dan Ilmu Gizi Tingkat Nasional. Penulis juga terlibat dalam kepanitiaan yang diselenggarakan oleh IPB yaitu Pembuatan Lubang Biopori se-Bogor. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, penulis menyusun skripsi setelah melakukan penelitian di Pilot Plant SEAFAST Center IPB dan laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, FATETA, IPB mulai bulan Mei 2008 sampai bulan Februari 2009, dengan judul “Optimasi Pembuatan Campuran Grit Jagung-Beras Siap Tanak”di bawah bimbingan Dr. Ir. Dede R. Adawiyah, MSi. Dan Tjahja Muhandri STP., MT.

Penulis dilahirkan pada tanggal 18 April 1987 di Jakarta. Penulis adalah putri keempat dari pasangan Bapak Dasikun Wasito Hadi dan Ibu Suwarni.

Penulis menempuh pendidikan sekolah dasar di SD Negeri Kebagusan 05 PT Jakarta pada tahun 1993-1999, pendidikan sekolah lanjutan tingkat pertama di SLTP Negeri 41 Jakarta pada tahun 1999-2002, dan pendidikan sekolah lanjutan tingkat atas di SMUN 49 Jakarta pada tahun 2002-2005.

i KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan karunia, rahmat, dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa hanya dengan pertolongan dan kemudahan dari-Nya penelitian yang berjudul

“Optimasi Teknologi Pembuatan campuran grit jagung- beras Siap Tanak” ini dapat terselesaikan. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada sejumlah pihak yang telah berkontribusi secara langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian karya ini. Perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tiada terhingga kepada:

1. Mama tercinta, Bapak, Kakak-kakak tersayang (Mas Wi2n, Mbak Wi2 dan Mas Ibut), serta adeku Hary atas perhatian, dukungan moril, kasih sayang dan kesabarannya. Terima kasih atas pengorbanan dan inspirasi-inspirasi yang selalu kalian berikan sepanjang hidup penulis, i love you all !

2. Dr. Ir. Dede R. Adawiyah, M.Si selaku pembimbing pertama, atas perhatian, motivasi dan bimbingannya kepada penulis sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan

3. Tjahja Muhandri, STP., M.T. selaku pembimbing kedua yang telah banyak memberi masukkan dan nasehat-nasehatnya yang memotivasi penulis sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan.

4. Ir. Subarna, M.Si atas waktu dan kesediaannya sebagai dosen penguji serta masukan-masukan berarti demi perbaikan skripsi ini.

5. Sahabat "poultry" : Kokoy, Eem, Nchie atas hiburan, dukungan, dan kebersamaan yang dijalin sehingga kuliah dan penelitian terasa lebih hidup.

6. Para "genk jagung" yaitu Gia, Iin, dan Shita atas motivasi, literatur, saran dan kebersamaannya.

7. Kepada sahabat-sahabat penulis selama di Bogor yaitu Veni, Reriel, WJ, Riska "tanteku" makasih atas semua dukungan dan kebersamaannya, Retno, Fitri, Susan, Dilla, Icha, Septhong terimakasih atas semangat dan dukungannya.

ii 8. Teman-teman ITP’42 ”The Golden Generation” lainnya yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, namun tidak mengurangi rasa terima kasih penulis kepada kalian. Semoga persahabatan kita selalu terjalin.

9. Sahabat seperjuanganku Nits "imoetku" terimakasih atas saran, motivasi, hiburan dan kata-katanya yang bijak.

10. Teman-teman KPMers dan Kimers : Puti, Egi, MbaTul, Ufa, Iwing, Iki dan yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Terima kasih atas kenangan dan canda tawa yang tak terlupakan sehingga selalu memberikan kehangatan dan kecerian di hati penulis.

11. Rekan-rekan di lab Acuy, Siyam, Mike, Sri, Anjun, Ola, Galih terimakasih atas semua.

12. Pak Iyas, Pak Jun, Pak Nur, Bu Antin serta para laboran yang tidak dapat disebut satu-persatu atas segala bantuan yang diberikan selama penulis melakukan penelitian.

13. Pustakawan-pustakawan PITP, PAU, dan LSI, terima kasih atas segala bantuannya.

14. Serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu terima kasih atas bantuannya sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Akhir kata, dengan segala kelebihan dan kekurangnnya, penulis berharap semoga karya tulis ini dapat bermanfaat dan berkontribusi pada perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pangan pada khususnya.

Bogor, Januari 2010

iii DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR... i

DAFTAR ISI... iii

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL... vii

DAFTAR LAMPIRAN... viii

I. PENDAHULUAN ... 1

A. LATAR BELAKANG ... 1

B. TUJUAN PENELITIAN ... 2

C. MANFAAT PENELITIAN ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

A. JAGUNG ... 3

1. Tanaman Jagung ... 4

2. Jenis Jagung ... 5

3. Pemanfaatan Jagung ... 6

4. Karakterisasi Biji Jagung ... 7

B. BERAS ... 10

C. PATI ... ... 12

D. SIFAT BIREFRINGENCE DAN GELATINISASI PATI ... 14

E. PEMASAKAN NASI ... 16

F. DAYA SERAP AIR ... 17

G. RICE COOKER ... 18

H. PENGERINGAN ... 20

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 21

A. BAHAN DAN ALAT ... 21

B. METODE PENELITIAN ... 21

1. Persiapan Bahan ... 22

iv

3. Uji Pencampuran Grit Jagung Terpilih dengan Beras... 24

4. Penentuan Perlakuan Pregelatinisasi Grit Jagung ... 26

5. Pengeringan Grit Jagung yang sudah Mengalami Pregelatinisasi . 27 6. Penentuan Jumlah Air Tanak dan Karakterisasi Produk Campuran Grit Jagung- Beras Siap Tanak……….... 27

C. METODE ANALISIS ... 28

a. Analisis Fisik ... 28

1. Rendemen ... 28

2. Distribusi Ukuran ... 28

3. Densitas Kamba ... 29

4. Tingkat Penyerapan Air ... 29

5. Tingkat Pengembangan ... 30

6. Tingkat Kematangan ... 31

7. Tingkat Gelatinisasi ... 31

8. Uji Organoleptik ... 32

b. Analisis Kimia ... 32

1. Kadar Air ... 32

2. Kadar Abu ... 33

3. Kadar Protein Metode Kjeldahl Mikro ... 33

4. Kadar Lemak Metode Soxhlet ... 34

5. Kadar Karbohidrat by difference ... 34

6. Kadar Serat Pangan Metode Enzimatik ... 35

7. Nilai Kalori Makanan ... 36

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37

A. Pembuatan Grit Jagung ... 37

B. Penentuan Ukuran Grit yang Cocok Dicampur Nasi ... 40

C. Uji Pencampuran Grit Jagung Terpilih dengan Beras... 41

D. Penentuan Perlakuan Pregelatinisasi Grit Jagung... 46

v F. Penentuan Jumlah Air Tanak dan Karakterisasi Produk Campuran Grit

Jagung- Beras Siap Tanak... 55

1. Penentuan Jumlah Air Tanak... 55

2. Karakterisasi Produk Campuran Grit Jagung- Beras Siap Tanak... 58

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 62

A. KESIMPULAN ... 62

B. SARAN ... 63

DAFTAR PUSTAKA ... 64

vi DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Biji Jagung... 4

Gambar 2. Struktur Amilosa dan Amilopektin... 14

Gambar 3. Garis Besar Pelaksanaan Penelitian... 22

Gambar 4. Diagram Alir Pembuatan Grit Jagung... 23

Gambar 5. Diagram alir proses uji pencampuran grit jagung dan beras... 26

Gambar 6. Diagram alir proses pregelatinisasi grit jagung... 27

Gambar 7. Grafik rata-rata skala penilaian terhadap ukuran grit... 41

Gambar 8. Bentuk granula pati grit jagung campur beras... 44

Gambar 9. Tingkat penyerapan air grit jagung selama pregelatinisasi... ... 48

Gambar 10. Bentuk granula pati grit C pregelatinisasi... 52

vii DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Komposisi Kimia Beras Tumbuk, Beras Giling, dan Tepung Beras.... 11

Tabel 2. Kondisi penanakan grit jagung ... … 24

Tabel 3. Jumlah air tanak grit jagung campur beras ... … 28

Tabel 4. Persentase rendemen dan distribusi ukuran grit jagung ... .... 38

Tabel 5. Distribusi ukuran grit jagung... 38

Tabel 6. Densitas kamba grit jagung... ... 39

Tabel 7. Hasil uji pencampuran grit jagung dengan beras... .... 43

Tabel 8. Rata-rata tingkat penyerapan air grit jagung C... 49

Tabel 9. Rata-rata tingkat pengembangan grit jagung campur beras... 50

Tabel 10. Hasil analisis kadar air pada pengeringan dengan sinar matahari... 54

Tabel 11. Takaran penanakan beras jagung... 56

Tabel 12. Densitas kamba grit jagung campur beras... 59

viii DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Lembar Penilaian Uji Rating Hedonik ... 71 Lampiran 2. Hasil Penilaian Uji Rating Hedonik dan Survei Konsumen……. 72 Lampiran 3. Hasil Analisis Sidik Ragam Uji Rating Hedonik ... 73 Lampiran 4. Hasil analisis sidik ragam densitas kamba ... 75 Lampiran 5. Hasil pengukuran tingkat penyerapan air grit jagung sebelum di

campur beras... 76 Lampiran 6. Hasil pengukuran tingkat pengembangan grit jagung C campur

beras... 77 Lampiran 7. Tabel perhitungan kadar air saat pengeringan 70º C setelah

perlakuan perendaman air panas 40 menit………. .. 78 Lampiran 8. Tabel perhitungan kadar air saat pengeringan 70º C setelah

perlakuan pengukusan 60 menit... 79

Lampiran 9. Hasil kajian SOP perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak pada berbagai berat sampel……….. .. 80

1 I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Beras merupakan bagian integral yang dapat dikatakan menjadi penciri dari budaya Austronesia, khususnya Austronesia bagian barat. Di Indonesia sendiri, beras telah menjadi bahan pangan pokok yang secara kultural masih sulit digantikan fungsinya. Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk Indonesia setiap tahun, tingkat konsumsi beras pun terus meningkat.

Kebutuhan beras untuk konsumsi nasional semakin meningkat. Data Sensus Penduduk Badan Pusat Statistik tahun 2007 menyebutkan bahwa sejak tahun 2005 sampai dengan 2007 terjadi pertambahan jumlah penduduk dari 218.9 juta jiwa menjadi 234.6 juta jiwa. Pertumbuhan penduduk ini juga diikuti oleh peningkatan konsumsi beras dari 27.4 juta ton menjadi 30.9 juta ton (Susenas Badan Pusat Statistik, 2000 dan Harian Sinar Indonesia Baru, 2009). Fakta tersebut menunjukkan bahwa tingkat ketergantungan masyarakat Indonesia pada komoditi beras sangat tinggi. Akan tetapi pemenuhan kebutuhan beras ini masih belum teratasi dengan baik sehingga perlu adanya diversifikasi pangan untuk mendukung ketahanan pangan dengan pertimbangan ketersediaan yang besar dan nilai gizi yang memadai dengan cara mencari alternatif bahan pangan lokal lainnya yaitu jagung.

Jagung merupakan komoditi pangan Indonesia dengan tingkat produksi per tahun mencapai 12.45 juta ton pipilan kering. Produksi jagung ini meningkat dari tahun 2006 sebesar 11.61 juta ton menjadi 15.6 juta ton pada tahun 2008 (Badan Pusat Statistik, 2008).

Kebutuhan akan alternatif kebutuhan beras merupakan faktor utama banyaknya penelitian yang dilakukan pada komoditas penghasil pati, khususnya jagung. Beragam penelitian banyak terpusat pada kemudahan dan nilai tambah yang tinggi saja. Padahal, suatu produk tidak akan mampu menjadi alternatif makanan pokok jika proses pembuatannya menyebabkan harga produk tersebut

2 menjadi mahal. Secara psikologis, masyarakat akan sulit menjadikan suatu produk sebagai makanan pokok jika harganya lebih mahal dari beras.

Dalam rangka mendukung pengembangan jagung menjadi pangan pokok, diperlukan teknologi pengolahan untuk menghasilkan produk jagung yang dapat diterima secara organoleptik serta praktis cara penyiapannya. Salah satu produk yang dapat dikembangkan adalah grit jagung campur beras ini dapat ditanak seperti penanakan beras dengan menggunakan rice cooker. Arah yang ingin dicapai adalah pengembangan grit jagung campur beras yang dapat ditanak dengan menggunakan rice cooker.

B. TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk melakukan optimasi dan menyusun SOP (Standard Operating Procedures) pembuatan grit jagung campur beras yang siap untuk ditanak didalam rice cooker.

C. MANFAAT PENELITIAN

Hasil penelitian diharapkan dapat menyediakan data tentang cara pembuatan grit jagung campur beras siap tanak serta diharapkan dapat memicu tumbuhnya industri atau usaha kecil berbasis jagung.

3 II. TINJAUAN PUSTAKA

A. JAGUNG

Jagung merupakan tanaman jenis rumput-rumputan (graminae) yang berasal dari Meksiko, Amerika Tengah. Jagung yang semula tanaman endemik Benua Amerika baru menyebar ke seluruh dunia setelah kedatangan Christoper columbus ke Benua Amerika pada tahun 1492. Columbus membawa pulang biji jagung ke Spanyol yang diperoleh dari suku Indian pribumi Amerika, kemudian dari Spanyol mulai menyebar ke Eropa dan seluruh dunia (Bogasari, 2003).

Di Indonesia jagung merupakan komoditas sereal utama setelah beras dengan jumlah produksi mencapai 9,4 juta ton pada tahun 2000 (DEPTAN, 2002). Jagung mempunyai peranan penting dalam penyediaan bahan pangan, bahan baku industri dan pakan. Sebagai bahan pangan jagung dapat dimanfaatkan sebagai tepung komposit, sustitusi bagi industri pengguna dan konsumen berpangan pokok beras (Suprapto, 2001).

Tanaman jagung di Indonesia sudah dikenal sekitar 400 tahun yang lalu, didatangkan oleh orang Portugis dan Spanyol. Daerah penghasil jagung di Indonesia pada mulanya terkonsentrasi di wilayah Jawa Tengah, Jawa Timur, dan Madura. Selanjutnya tanaman jagung lambat laun meluas ke daerah luar Jawa.

1. Tanaman Jagung

Tanaman jagung berakar serabut, menyebar kesamping dan bawah sepanjang sekitar 25 cm. Sistem perakaran berfungsi sebagai alat untuk menghisap air serta garam-garam yang terdapat dalam tanah, mengeluarkan zat organik serta senyawa yang tidak diperlukan, dan sebagai alat pernapasan. Batang tanaman jagung beruas-ruas dengan jumlah ruas bervariasi antara 10-40 ruas. Tanaman jagung umumnya tidak bercabang kecuali pada jagung manis yang sering tumbuh beberapa cabang yang muncul dari pangkal batang. Panjang batang jagung berkisar antara 60-300 cm.

4 Bagian tengah batang terdiri atas sel-sel parenkim yaitu seludang pembuluh yang diselubungi oleh lapisan keras termasuk lapisan epidermis.

Daun jagung muncul pada buku-buku batang dan pelepah daun yang menyelubungi ruas batang dan berfungsi untuk memperkuat batang. Bagian permukaan daun berbulu dan terdiri atas sel-sel bullifor. Bagian bawah daun umumnya tidak berbulu. Jumlah daun bervariasi antara 8-48 helai dan ukuran panjang daun 30 cm – 150 cm serta lebarnya mencapai 15 cm. Letak daun pada batang termasuk daun duduk bersilangan (Rukmana, 1997). Tanaman jagung ternasuk tanaman berumah satu (monoceus) yaitu bunga jantan terbentuk pada ujung batang dan bunga betina terletak ditengah batang pada salah satu ketiak daun (Suprapto, 2001).

Buah jagung terdiri dari tongkol, biji, dan daun pembungkus (klobot). Biji jagung mempunyai bentuk, warna, dan kandungan endosperm yang bervariasi tergantung pada jenisnya. Pada umumnya biji jagung tersusun dalam barisan yang melekat secara lurus atau berkelok-kelok dan berjumlah antara 8-20 baris biji. Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama yaitu kulit biji (seed coat), endosperm, dan embrio.

5 2. Jenis Jagung

Jagung relatif kurang membutuhkan pemeliharaan dan dapat tumbuh tanpa banyak persyaratan sehingga dapat ditanam pada hampir semua jenis tanah. Menurut Johnson (1991), jagung dikelompokkan menjadi tujuh kelompok berdasarkan bentuk dan kandungan pati dari biji jagung yaitu dent corn, waxy corn, flint corn, flour corn, sweewt corn, pop corn, dan pod corn.

Dent corn (Zea mays indentata) merupakan jenis jagung yang memiliki bentuk biji yang menyerupai gigi dengan tongkol dan bijinya yang besar. Biji jagung kelompok ini memiliki lekukan pada bagian atas. Lekukan ini terjadi karena pengerutan lapisan tepung yang lunak ketika biji mengering. Dent corn memiliki endosperm yang keras pada sisi sampingnya dan bagian dalam yang lunak dan bertepung. Serta memiliki dua jenis yang dibedakan berdasarkan warna biji jagung, yaitu kuning dan putih. Jagung berwarna putih lebih disukai dan lebih banyak dimanfaatkan dalam produk pangan.

Flint corn (Zea mays indurata) memiliki struktur bij yang tebal, bagian atas jagung ini berbentuk bulat dan tidak berlekuk, serta hampir seluruh bagian bijnya mengandung lapisan endosperm yang keras, walaupun sebenarnya komposisi endosperm keras dan lunak sangat bervariasi. Jagung jenis ini banyak ditanam dibenua Eropa, Asia, dan Amerika.

Flour corn (Zea mays amilaceae) merupakan salah satu jenis jagung yang sudah berkembang sejak jaman suku Aztek dan Inka. Jagung jenis ini memiliki kandungan endosperm lunak di seluruh biji jagung, dan mudah untuk diolah menjadi tepung jagung. Banyak ditanam di negara Amerika Serikat, Peru, Bolivia, dan Afrika Selatan.

Sweet corn (Zea mays saccharata) merupakan jenis jagung yang memiliki rasa manis dan bila kering biji menjadi keriput. Gen pemberi rasa manis yang terdapat di dalam jagung sweet corn menghambat konversi gula kedalam bentuk pati, selain itu rasa

6 manis pada jagung dikarenakan adanya akumulasi phytoglycogen, polisakarida larut air yang membentuk tekstur dan meningkatkan rasa manis pada sweet corn (Johnson, 1991). Jagung jenis ini sering dipanen pada waktu muda untuk tujuan konsumsi jagung rebus atau jagung bakar, dan sering dimanfaatkan sebagai sayur dalam konsumsi masyarakat (Haryadi, 2006).

Pop corn (Zea mays everta) merupakan jagung yang memiliki bentuk biji yang agak runcing dengan ukuran kecil, dan bersifat keras. Seluruh bagian dari biji jagung ini terdiri atas endosperm, dan bila biji jagung ini dipanaskan maka bijinya akan meledak sehingga jagung ini diberi nama pop corn (Johnson, 1991). Pop corn dapat diolah menjadi makanan jagung berondong yang sangat digemari oleh masyarakat. Selain diolah menjadi makanan jagung ini juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku industri permen (Jugenheimer, 1976).

Pod corn (Zea mays tunicate) merupakan jagung dengan kulit menutupi biji-bijinya, dan tidak terdapat pada jagung jenis lain. Jagung pod corn dimanfaatkan sebagai ornament hiasan atau tanaman hiasan, sedangkan waxy corn (Zea mays ceratina) merupakan jagung dengan kadar amilopektin lebih dari 99% (Johnson, 1991). Waxy corn dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan instant pudding mixes dan lem. Selain itu waxy corn diproduksi sebagai makanan ternak (Jugenheimer, 1976).

3. Pemanfaatan Jagung

Jagung dapat dimanfaatkan sebagi bahan pangan, bahan baku industri pangan dan non pangan dan makanan ternak. Pemanfaatan jagung sebagai bahan pangan dapat dilakukan dengan mengolah buah jagung utuh ataupun butirannya menjadi bubur jagung, sup jagung, jagung bakar, jagung rebus, berondong jagung, dan nasi jagung (Inglett, 1970). Selain itu, Johnson (1991) menyatakan bahwa pemanfaatan jagung dapat dilakukan dengan menggunakan

7 komponen ekstraksi jagung sebagai campuran dalam pembuatan makanan. Komponen ekstraksi diperoleh melalui penggilingan jagung, diantaranya adalah tepung jagung, grits, germ, pati jagung, corn brain, untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam pembuatn produk pangan diantaranya adalah roti dan tortilla.

Sedangkan dalam bidang industri, pemanfaatan jagung dilakukan dengan merubah komponen hasil ekstraksi dari biji jagung kedalam unsur yang memiliki nilai tambah untuk digunakan sebagai bahan tambahan makanan ataupun bahan kimia, seperti pati termodifikasi, dekstrin, high fructose corn syrup, dan furfural.

Pemanfaatan jagung sebagai makanan ternak dilakukan dengan memanfaatkan limbah hasil panen jagung, helai, dan pelepah daun jagung yang dikeringkan kemudian dijadikan makanan yang di kenal dengan silage, yang digunakan sebagai pakan ternak seperti kuda dan sapi (Jugenheimer,1976).

4. Karakterisasi Biji Jagung

Biji jagung merupakan jenis serealia dengan ukuran biji terbesar rata-rata 250-300 mg. Biji jagung memiliki bentuk tipis, bulat melebar yang merupakan hasil pembentukan dari pertumbuhan biji jagung. Biji jagung diklasifikasikan sebagai kariopsis. Hal ini dikarenakan biji jagung memiliki struktur embrio yang sempurna, serta nutrisi yang dibutuhkan oleh calon individu baru untuk pertumbuhan dan perkembangan menjadi tanaman jagung (Johnson, 1991).

Biji jagung terdiri dari empat komponen utama yaitu perikarp (5%), tip cap(1%), germ (12%), dan endosperm (82%) (Inglett, 1970). Perikarp merupakan lapisan paling luar dari biji dan menempel pada lapisan aleuron serta terdiri dari sel-sel selulosa. Tip cap merupakan bagian jagung yang berukuran paling kecil terdapat pada bagian ujung bawah butir. Dan merupakan bagian yang menghubungkan biji jagung dengan tongkol jagung (Hoseney, 1998).

8 Di bagian tengah tip cap tepatnya di tempat melekatnya butir jagung dengan bongkol terdapat butir kecil berwarana hitam yang disebut hilar layer dan berfungsi sebagai komponen perekat selama pertumbuhan dan proses pematangan butir jagung.

Germ tersusun atas dua bagian utama yaitu skutelum dan poros embrionik (Hoseney, 1998). Skutelum merupakan cadangan makanan selama perkecambahan, dan poros embrionik merupakan bakal tanaman baru.

Endosperm merupakan bagian terbesar dari biji jagung dan mengandung pati. Endosperm yang telah matang terdiri atas endosperm keras (horny endosperm) dan endosperm lunak (Soft endosperm). Perbandingan antara bagian yang keras dan lunak berbeda-beda tiap varietas.

Komponen paling besar dari biji jagung adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Kandungan karbohidrat jagung terdiri dari pati, serat kasar dan pentosan. Jumlah lemak dan protein yang terkandung dalam jagung muda lebih rendah bila dibandingkan dengan jagung tua (Muchtadi dan Sugiyono, 1992).

Komposisi kimia jagung bervariasi tergantung pada varietas, cara menanam, iklim dan tingkat kematangan. Kandungan gizi yang utama terdapat pada jagung adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Kandungan karbohidrat jagung terdiri atas pati, gula, pentosan, dan serta kasar. Pati merupakan komponen terbesar, dimana sekitar 85% dari total pati terdapat endosperm. Pati jagung terdiri kira-kira 27% amilosa dan 73% amilopektin untuk jenis pati normal. Kandungan gula sekitar 1-3% terdiri dari sukrosa 57% yang terdapat dalam lembaga dan sisanya terdapat dalam endosperm (Muchtadi dan Sugiyono, 1992).

Komponen paling besar dari biji jagung adalah karbohidrat dalam bentuk pati, gula, pentosan, dan serat. Karbohidrat pada biji jagung sebagian besar merupakan komponen pati. Biji jagung mengandung pati 54.1-71.7%, sedangkan gulanya 2.6-12.0%

9 (Richana dan suarni, 2009). Sekitar 85% dari total pati jagung terdapat dalam endosperm. Kandungan gula jagung berkisar 1-3% yang terdiri dari sukrosa pada lembaga (57%) dan sisanya dalam endosperm (Leonard dan Martin, 1963).

Jenis protein yang terkandung di dalam jagung adalah albumin, globulin, prolamin, gluten, dan skleroprotein. Menurut Inglett (1970), jagung yang mengandung protein tinggi cenderung memiliki butir kernel yang kecil dengan kandungan endosperm keras yang banyak. Asam amino lisin dalam jagung memiliki nilai cukup tinggi jika dibandingkan pangan penghasil pati lainnya seoerti beras, ubi jalar, ubi kayu, dan sagu.

Lemak jagung sebagian besar terdapat pada lembaga. Jagung yang mengandung lemak tinggi cenderung mempunyai ukuran lembaga yang lebih besar dengan endosperm yang berukuran lebih kecil (Jugenheimer, 1976).

Serat, vitamin, dan mineral merupakan komponen gizi yang terdapat pada jagung namun ketersediaan dalam jagung sangat kecil. Serat kasar pada jagung sekitar 2,1-2,3% terdiri dari 41-46% hemiselulosa didalam kulit ari, jagung kekurangan mineral kalsium tetapi kaya akan fosfor dan potasium (Berger, 1962). Kulit ari jagung terdiri atas 75% hemiselulosa, 25% selulosa, dan 0.1% lignin (Suarni dan Widowati, 2009).

Vitamin jagung terdapat pada lembaga dan lapisan paling luar endosperm. Kandungan vitamin larut air pada biji jagung sebagian besar terdapat pada aluron, lembaga, dan endosperm.Tiamin dan ribiflavin merupakan vitamin larut air. Jagung tidak memiliki vitamin B12 (cobalamin). Biji jagung tua mengandung sedikit asam askorbat dan piridoksin. Vitamin lainnya yang terdapat dalam jumlah sedikit adalah asam folat dan pantotenat (Suarni dan Widowati, 2009).

Jagung mengandung dua vitamin larut lemak yaitu provitamin A (karotenoid) dan vitamin E. Sebagian besar karotenoid terdapat

10 dalam endosperm, sedangkan lembaga hanya mengandung sedikit karotenoid. Vitamin E banyak terkonsentrasi pada lembaga jagung. Karotenoid pada umumnyaterdapat pada biji jagung kuning. Karotenoid pada jagung biji kuning terdiri atas betakaroten (22%) dan kriptosantin (51%) (Suarni dan Widowati, 2009). Karotenoid berfungsi sebagai prekursor vitamin A dan berperan penting untuk penglihatan, pertumbuhan, diferensiasi jaringan, reproduksi, serta perawatan sistem kekebalan (Ball, 2000).

B. BERAS

Beras adalah suatu bahan makanan yang merupakan sumber pemberi energi untuk manusia. Zat-zat gizi yang dikandung oleh beras adalah sangat mudah dicerna. Beras di Indonesia dikategorikan atas varietas dengan ciri bentuk butiran agak bulat sampai bulat, dan bentuk butiran lonjong sampai sedang (Hubeis, 1985).

Butiran beras tersusun atas kulit ari, testa, nukleus, aleuron, lembaga dan endosperm. Endosperm merupakan bagian yang terbesar dalam butir beras yaitu 89-94% dan sisanya kulit ari 1-25, testa dan aleuron 4-6% dan lembaga 2-3% (Haryadi, 2006).

Beras sebagai bahan pangan disusun oleh pati, protein dan unsur lain seperti lemak, serat kasar, mineral, vitamin dan air. Karbohidrat utama dalam beras adalah pati sebesar 90% dari berat kering endosperm beras. Pati beras beragam dalam hal rasio amilosa dan amilopektin. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Pati terdiri atas dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut adalah amilosa sedangkan fraksi tidak larut adalah amilopektin (Winarno, 1997).

Protein sebagai penyusun terbesar kedua setelah pati, mempunyai ukuran granula 0.5-5 μm tediri dari 5% fraksi albumin (larut dalam air), 10% globulin (larut dalam garam), 5% prolamin (larut alkohol) dan 80% glutelin (larut dalam basa). Fraksi protein yang paling dominan adalah glutelin yang bersifat tidak larut air, sehingga dapat menghambat penyerapan air dan pengembangan volume butir pati selama pemanasan (Haryadi, 2006).

11 Granula pati merupakan butir-butir pati yang terdapat pada beras. Dalam hal ini bentuk granula, komposisi kimia, gelatinisasi dan suhu gelatinisasi pati berperan penting dalam menentukan mutu nasi. Muchtadi et al.(1989), menjelaskan bahwa makin naiknya suhu suspensi pati dalam air, maka pengembangan granula makin besar. Pengembangan tersebut terjadi karena molekul amilosa dan amilopektin secara fisik hanya dipertahankan oleh ikatan-ikatan hidrogen yang lemah. Sebagai sumber pangan pemenuh kalori dan protein, beras juga mengandung unsur lain seperti lemak, serat kasar, mineral, vitamin, dan air. Komposisi zat kimia butir beras dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi kimia beras tumbuk, beras giling, dan tepung beras Komposisi Beras Tumbuk Beras Giling Tepung Beras

Kalori (kal) 359 360 364

Protein (g) 7.5 6.8 7.0

Lemak (g) 0.9 0.7 0.5

Hidrat arang (g) 77.6 78.9 80.0

Kalsium (mg) 16 6 5

Fosfor (mg) 163 140 140

Besi (mg) 0.3 0.8 0.8

Vitamin A (SI) 0 0 0

Vitamin B (mg) 0.21 0.12 0.12

Vitamin C (mg) 0 0 0

Air (%) 13.0 13.0 12.0

Sumber: Hubeis, 1984

Unsur terbesar dari zat penyusun butir beras dan tepung adalah karbohidrat lalu diikuti oleh protein. Karbohidrat utama dalam beras adalah pati yang menyusun 90% dari berat kering endosperm beras. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan -glikosidik. Pati atau karbohidrat secara umum merupakan bahan organik pertama yang diproduksi dari reaksi antara karbondioksida dan air dalam proses fotosintesis dengan menggunakan energi radiasi sinar matahari (Greenwood dan Munro, 1979). Pati tersusun paling sedikit oleh tiga komponen utama yaitu amilosa, amilopektin, dan bahan antara seperti lipid dan protein. Fraksi amilosa dan amilopektin dapat

12 dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut merupakan amilosa, sedangkan fraksi tidak larut adalah amilopektin (Winarno, 1997).

Dalam bentuk aslinya, pati merupakan butiran-butiran kecil yang disebut granula. Granula pati terdiri dari lapisan tipis yang tersusun secara memusat membentuk kristal-kristal (Hubeis, 1984). Bentuk dan ukuran granula merupakan karakteristik spesifik bagi setiap jenis pati. Selain ukuran granula, karakteristik spesifik lain yang dimiliki oleh pati adalah bentuk, keseragaman granula, lokasi hilum, serta permukaan granula (Haryadi, 2006).

Granula pati dalam keadaan murni memiliki warna putih, mengkilat, tidak berbau, dan tidak berasa. Butir pati secara fisik berupa semi kristalin yang terdiri dari unit kristal dan unit amorphous. Unit kristal lebih tahan terhadap perlakuan asam kuat dan enzim, sedangkan bagian amorphous dapat menyerap air hingga 30% tanpa merusak struktur pati (Pomeranz, 1991).

Granula pati tidak larut dalam air dingin, tetapi mengembang dalam air panas atau hangat. Pengembangan granula pati tersebut bersifat dapat balik (reversible) jika tidak melewati suhu gelatinisasi. Pengembangan bersifat tidak dapat kembali ke bentuk semula (irreversible) jika telah mencapai suhu gelatinisasi (Haryadi, 2006).

Gelatinisasi merupakan suatu perubahan bentuk granula pati yang bersifat irreversible akibat penyerapan air panas pada suhu tertentu. Perubahan yang terjadi selama gelatinisasi pati adalah larutnya molekul amilosa, berkurangnya ikatan di dalam granula pati, meningkatnya kekuatan antar granula, meningkatnya kekentalan (viskositas), meningkatnya kejernihan pasta, pengembangan serta hidrasi granula pati, dan hilangnya sifat birefrigence dari granula pati. Sifat birefrigence adalah sifat merefleksikan cahaya terpolarisasi yang akan memberikan warna gelap terang jika kristal granula pati diamati dengan mikroskop (Collison, 1968). Proses gelatinisasi ini lebih lanjut menyebabkan perubahan bentuk beras menjadi nasi.

C. PATI

Pati merupakan polimer D-glukosa dan ditemukan sebagai karbohidrat simpanan dalam tumbuhan. Pati terdapat dalam bentuk butiran kecil dengan

13 berbagai ukuran dan bentuk yang khas untuk setiap spesies tumbuhan. Pati terdiri atas dua polimer yang berlainan yakni amilosa yang merupakan senyawa rantai lurus dan amilopektin yang merupakan komponen bercabang (DeMan, 1997).

Amilosa adalah polimer linear dari unit -D-glukosa. Satuan glukosa dalam amilosa dihubungkan secara khusus dengan ikatan glukosida -1,4. Berat molekul amilosa berkisar antara 250.000 (1500 unit anghidroglukosa). Amilosa memiliki sifat unik yakni mampu membentuk kompleks dengan Iodin, alkohol organik, dan asam. Kompleks ini disebut dengan clathrates atau helical inclusion compounds (Hoseney, 1998).

Amilopektin merupakan komponen pati yang terdiri dari rantai residu -D-glukopiranosil yang berikatan 1,4 dan 1,6 membentuk percabangan. Komponen kristalin dari amilopektin terdiri dari rantai linear yang tersusun paralel dan membentuk struktur double helix (White dan Tziotis, 2004). Percabangan amilopektin disebabkan oleh adanya ikatan -1,6 pada titik tertentu dalam molekul. Cabang amilopektin mengandung sekitar 20-30 satuan glukosa (DeMan, 1997).

Molekul amilopektin terdiri dari tiga tipe rantai molekul yakni rantai A, rantai B, dan rantai C. Rantai A merupakan glukosa yang berikatan -1,4 sementara rantai B merupakan glukosa yang berikatan -1,4 dan -1,6. Rantai C tersusun atas glukosa dengan ikatan -1,4 dan -1,6 serta gugus pereduksi. Berat molekul amilopektin dapat mencapai 108 (Hoseney, 1998).

Amilosa terdiri atas 500-20000 unit glukosa yang berbentuk heliks pada ujung antar unit-unit glukosa, sedangkan amilopektin terdiri lebih dari 2 juta unit glukosa dimana setiap 20 sampai 30 unit glukosa memiliki ikatan -1,6 (Chaplin, 2008). Struktur amilosa dan amilopektin disajikan pada Gambar 1. Sifat fungsional pati bergantung pada berat molekul, ukuran, dan struktur amilosa-amilopektin. Perbedaan distribusi berat molekul dan struktur molekul menyebabkan perbedaan sifat retrogradasi, viskoelastisitas, dan karakteristik reologi. Amilopektin mempengaruhi karakteristik pembengkakan granula, viskositas, suhu puncak, viskositas puncak, pembentukan pasta, dan kekuatan

14 gel selama penyimpanan. Amilosa mempengaruhi perbedaan setback dan viskositas akhir selama pembentukan pasta (White dan Tziotis, 2004).

(a) (b)

Gambar 2. (a) Struktur amilosa dan (b) struktur amilopektin (Chaplin, 2008) Dalam bentuk aslinya, pati merupakan butiran-butiran kecil yang disebut granula. Granula pati terdiri dari lapisan tipis yang tersusun secara memusat membentuk kristal-kristal (Hubeis, 1984). Bentuk dan ukuran granula merupakan karakteristik spesifik bagi setiap jenis pati. Pati jagung memiliki bentuk dan ukuran granula yang lebih besar daripada granula pati dalam beras padi. Granula pati jagung memiliki ukuran medium dengan diameter sekitar 10-25 m (Pomeranz, 1991). Granula pati jagung berbentuk bulat dan bersudut (DeMan, 1997).

Pati pada biji jagung terdapat pada endosperm (86.4%), lembaga (8.2%), dan tip cap (5.3%). Pada bagian endosperm horny, granula pati jagung berbentuk angular atau poligonal, sedangkan pada pati floury granulanya berbentuk bulat (Wong, 1989). Pati jagung umumnya mengandung 25% amilosa dan 75% amilopektin. Struktur pati jagung dipengaruhi oleh faktor lingkungan selama masa pertumbuhan diantaranya suhu pada lokasi penanaman (White dan Tziotis, 2004).

D. SIFAT BIREFRINGENCE DAN GELATINISASI PATI

Gelatinisasi merupakan suatu perubahan bentuk granula pati yang bersifat irreversible yang terjadi bila granula pati diberi air yang berlebih dan diikuti oleh pemanasan (Belitz dan Grosch, 1999). Proses gelatinisasi

15 umumnya diikuti dengan hilangnya sifat birefringence dan meningkatnya kerentanan granula pati terhadap degradasi enzimatis (Greenwood, 1976).

Perubahan yang terjadi selama gelatinisasi pati adalah hidrasi dan pembengkakan ukuran granula pati, hilangnya sifat birefringence, peningkatan kekeruhan dan konsistensi, larutnya molekul amilosa, serta retrogradasi membentuk pasta atau gel. Gelatinisasi pati dipengaruhi oleh beragam faktor antara lain konsentrasi, interaksi antara protein dengan pati, dan interaksi antara lipid dengan pati (Pomeranz, 1991).

Ketika granula pati dipanaskan, terjadi pemutusan ikatan antar misel kristalin amilosa dan amilopektin sehingga granula pati mulai berhidrasi dan membengkak. Derajat hidrasi ini bergantung pada suhu, pH, pengadukan, dan konsentrasi. Pemanasan yang terus menerus disertai peningkatan temperatur dapat menyebabkan molekul granula pati rusak (Wong, 1989).

Suhu gelatinisasi dipengaruhi oleh beberapa zat kimia. Ada zat kimia yang memicu pemecahan ikatan hidrogen dan meningkatkan gelatinisasi, ada pula zat yang menghambat gelatinisasi karena berperan sebagai pelarut (Bhattacharya dan Hanna, 1987). Suhu gelatinisasi akan meningkat bersamaan dengan peningkatan berat molekul atau peningkatan konsentrasi dari larutan. Pemanasan dengan jumlah air sedikit juga dapat meningkatkan suhu dan magnitudo endoterm gelatinisasi (White dan Tziotis, 2004).

Alkali pada konsentrasi tertentu dapat memicu gelatinisasi pati. Konsentrasi gula yang tinggi juga mampu meningkatkan gelatinisasi (Hsieh et al., 1990). Gula dapat menstabilkan struktur air sehingga interaksi spesifik antara pati dan larutan akan terbentuk. Interaksi ini akan menstabilkan struktur amorf dari granula pati dan meningkatkan suhu gelatinisasi (White dan Tziotis, 2004).

Pati jagung memiliki suhu gelatinisasi berkisar antara 62-72 C (Pomeranz, 1991). Menurut Metcalf dan Lund (1985) pati dengan suhu gelatinisasi yang tinggi memiliki lebih banyak ikatan hidrogen dan ikatan antar molekul pati yang lebih kuat. Hal ini menyebabkan biji memiliki ketahanan terhadap suhu tinggi yang lebih besar. Suhu gelatinisasi yang tinggi mengindikasikan struktur krsitalin yang lebih banyak sehingga lebih tahan

16 (resisten) terhadap penetrasi air, pembengkakan, dan gelatinisasi. Sementara pati dengan suhu gelatinisasi yang rendah dapat menyerap air lebih cepat.

Proses gelatinisasi juga menyebabkan hilangnya sifat birefringence dari granula pati. Pati yang telah diberi perlakuan pemanasan dengan air akan kehilangan sifat birefringence secara bertahap tergantung suhu dan waktu gelatinisasi yang digunakan, sedangkan pati mentah akan memperlihatkan sifat birefringence yang jelas gelap-terangnya (Hoseney, 1998). Hilangnya sifat birefringence ini disebabkan oleh pemecahan ikatan molekul pati sehingga ikatan hidrogen mengikat lebih banyak molekul air (Fennema, 1996). Temperatur dimana seluruh sifat birefringence dari granula pati telah hilang disebut dengan Birefringence End Point Temperature (BEPT).

Sifat birefringence adalah sifat merefleksikan cahaya terpolarisasi yang akan memberikan warna gelap terang jika kristal granula pati diamati dengan mikroskop polarisasi (Collison, 1968). Kontras gelap-terang ini akan tampak sebagai warna biru kuning. Warna biru kuning pada permukaan granula pati disebabkan oleh perbedaan indeks refraksi granula pati yang dipengaruhi oleh struktur amilosa dalam pati. Sebagian cahaya yang melewati granula pati dapat diserap oleh bentuk heliks dari amilosa. Penyerapan cahaya oleh heliks amilosa ini akan terjadi secara intensif jika arah getar dari gelombang cahaya paralel terhadap sumbu heliks (French, 1984).

Sifat birefringence granula pati juga dapat dirusak dengan perlakuan secara mekanis. Penggilingan pati pada suhu ruang secara nyata mampu merusak sifat kristal pati. Intensitas birefringence sangat bergantung pada derajat dan orientasi kristal. Pati dengan kadar amilosa tinggi akan memiliki intensitas birefringence lebih lemah dibandingkan pati dengan kadar amilopektin tinggi (Hoseney, 1998).

E. PEMASAKAN NASI

Menanak nasi adalah proses memasak beras menjadi nasi yang siap dihidangkan. Proses penanakan nasi yang umum dilakukan masyarakat ada tiga cara yaitu dengan liwet, aron kukus, dan dengan Rice Cooker. Akan tetapi

17 proses pemasakan nasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan rice cooker karena lebih banyak digunakan sekarang ini.

Granula pati akan mengembang selama pemasakan beras. Pengembangan ini menyebabkan permukaan butir beras menjadi retak. Pengembangan beras selama dimasak tidak sebesar kemampuan pengembangan pati yang dapat 64 kali lebih besar volumenya dari pada butir pati awal. Pada pemasakan beras terjadi gelatinisasi pati dan pengembangan granula pati dalam endosperm beras. Jaringan intergumen pada butir beras yang dibentuk oleh komponen protein akan menghalangi imbisisi air pada waktu terjadinya gelatinisasi beras. Protein yang menghalangi pengembangan granula pati ini mengakibatkan perlunya tambahan waktu pemasakan beras dalam air mendidih (Osman, 1972).

Menurut Osman (1972), hanya sebagian kecil air yang dapat masuk kebagian yang tidak beraturan pada granula pati. Ikatan-ikatan intermolekul yang kuat pada bagian kristal pati tidak dapat menyerap air dan menahan pengembangan granula pati selanjutnya. Perendaman meningkatkan keseragaman masuknya air pemasakan ke dalam butir beras. Jumlah air perendaman yang masuk butir beras tergantung lamanya waktu perendaman dan suhu air perendam. Perembesan air ini memperkecil kecenderungan butir beras terpisah atau pecah akibat tekanan osmotik pada butir beras selama pemasakan, dimana pati mulai terlepas ke dalam air pemasakan. Perlakuan pendahuluan pada pengukusan digunakan untuk memperoleh gelatinisasi terlebih dahulu atau sebagai tindakan pregelatinisasi sebelum tergelatinisasi sempurna pada saat pemasakan menggunakan rice cooker.

F. DAYA SERAP AIR

Daya serap air (water holding capacity) adalah jumlah air yang terperangkap dalam matriks protein pada kondisi tertentu. Daya serap air berhubungan dengan jumlah gugus asam amino polar yang terdapat dalam molekul protein. Gugus asam amino polar, seperti hidroksil, amino, karboksil, dan sulfihidril memberikan sifat hidrofilik bagi molekul protein sehingga dapat menyerap atau mengikat air (Suwarno, 2003).

18 Kemampuan protein menyerap air berperan dalam pembentukan tekstur produk pangan. Semakin banyak air yang diserap, maka semakin baik tekstur dan mouthfeel bahan pangan tersebut. Pengikatan air bergantung pada komposisi dan konformasi antara molekul-molekul protein. Interaksi antara air dan gugus hidrofilik dari rantai samping protein dapat terjadi melalui ikatan hidrogen. Jumlah air yang dapat ditahan oleh protein bergantung pada komposisi asam amino, hidrofobisitas permukaan, dan proses pengolahan. Jumlah air yang diikat akan meningkat jika kepolaran protein meningkat (Suwarno, 2003).

Adapun beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi daya serap air, yaitu pH, suhu, dan kekuatan ion. Hal tersebut dapat menyebabkan terjadinya perubahan konformasi dan polaritas molekul protein (Hutton dan Campbell, 1981). Selain itu, daya serap protein juga dipengaruhi oleh konsentrasi protein dan adanya komponen lain, seperti polisakarida hidrofilik, lemak, garam, serta dipengaruhi pula oleh lamanya pemanasan dan kondisi penyimpanan (Zayas, 1997). Semakin tinggi konsentrasi protein dalam suatu bahan pangan, maka daya serap airnya pun semakin baik.

Suhu tinggi dapat mengurangi daya serap air oleh protein. Adanya pemanasan, pemekatan, pengeringan, atau pembentukan tekstur ini dapat mengakibatkan denaturasi protein dan transisi konformasi sehingga terjadi pembukaan rantai polipeptida dan jumlah asam amino polar pada protein berkurang (Zayas, 1997). Namun, pemanasan, agregasi, dan denaturasi tersebut dapat juga menyebabkan perubahan konformasi tertentu sehingga daya serap air meningkat (Hutton dan Campbell, 1981). Kelarutan dan daya serap air terendah pada titik isoelektrik protein (pH 4,5) dan meningkat sejauh menjauhi titik tersebut (Wolf dan Cowan, 1971).

G. RICE COOKER

Rice cooker merupakan alat yang digunakan untuk memasak nasi secara otomatis. Rice cooker yang beredar sekarang mampu menjaga nasi tetap hangat hingga lebih dari 24 jam untuk mencegah nasi basi. Proses penanakan

19 nasi dalam rice cooker terjadi dalam empat tahap yaitu penambahan air, pendidihan, penyerapan air, dan pendiaman (Toothman, 2008).

Komponen penyusun rice cooker terdiri atas badan utama (main body), panci pemasak(inner cooking pan), plat pemanas (electric heating plate), sensor panas (thermal-sensingdevice), dan beberapa tombol (Toothman, 2008). Panci pemasak rice cooker biasanya terbuat dari bahan antilengket (non-stick) atau dilapisi dengan Teflon. Di bawah panci pemanas terdapat heater dan thermostat. Sejenis per (spring) menekan thermostat ke bagian bawah panci pemanas untuk menjamin kontak panas yang baik sehingga tercapai suhu pemasakan yang diinginkan. Sensor panas (thermostat) yang diletakan dibagian bawah badan utama rice cooker dilengkapi dengan thermometer yang dapat mengukur suhu panci pemasak beserta isinya (Anonim, 2008).

Cara memasak nasi dengan menggunakan rice cooker sangat mudah. Beras dimasukkan dalam panci pemanas dengan jumlah yang diinginkan kemudian ditambahkan air dingin sesuai takaran beras yang dimasukkan. Tahap terakhir adalah menutup tutup (lid) rice cooker dan menekan tombol masak (cook). Kemudian rice cooker akan memasak secara otomatis.

Proses pemasakan nasi dengan menggunakan rice cooker diawali dengan pendidihan air. Air mendidih sempurna suhu 100°C dan ketika air telah mendidih sempurna suhu air tidak akan meningkat (Toothman,2008). Temperatur dalam rice cooker tidak dapat melebihi titik didih air yaitu 100°C sehingga panas yang masuk dalam campuran beras dan air selama pemasakan hanya akan menyebabkan air mendidih (Anonim, 2008).

Selama terdapat air dalam panci pemasak, temperatur dalam rice cooker akan tetap stabil. Pada tahap air pemasakan, sebagian air telah diserap oleh beras dan sebagian lain telah menguap dalam pendidihan. Saat semua air yang ada dalam panci pemasak telah habis, temperatur akan mulai meningkat melebihi titik didih air. Sensor panas (thermostat) pada rice cooker akan menerima perubahan suhu ini kemudian secara otomatis akan mengubah operasi rice cooker ke kondisi mati (switch off) atau kondisi hangat (switch to

20 warming cycle). Kondisi operasi hangat menjaga nasi tetap hangat dengan suhu tidak kurang dari 65 °C (Anonim, 2008).

H. PENGERINGAN

Pengeringan merupakan metode tertentu untuk mengawetkan bahan pangan. Pengeringan adalah salah satu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menyerapnya menggunakan energi panas. Hal ini bertujuan untuk menghentikan atau menghambat pertumbuhan mikroba yang dapat merusak bahan tersebut.

Metode pengeringan berdasarkan sumber panasnya dibagi dua jenis yaitu pengeringan alami atau penjemuran dengan sinar matahari dan pengeringan buatan (artificial heat). Penjemuran mempunyai resiko kerusakan bahan yang cukup tinggi karena cuaca dan kondisi pengeringan yang kurang higienis namun lebih murah, sedangkan pada pengering buatan dapat dijaga kehigienisannya, mutu lebih seragam, serta proses pengeringan tidak tergantung pada cuaca.

Pengeringan buatan ada yang bekerja dengan cara alat kontak langsung dengan bahan yang dikeringkan dan tidak langsung dimana panas dipindahkan dari media pemanas ke dinding alat yang terbuat dari logam (Taib et al., 1988). Pengeringan tipe rak (kabinet) mempunyai bentuk persegi dan di dalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan dikeringkan. Bahan diletakkan di atas rak yang terbuat dari logam yang berlubang-lubang. Kegunaan dari lubang-lubang ini adalah untuk mengalirkan udara panas dan uap air (Taib et al., 1988). Pengering tipe rak (kabinet) relatif murah dalam pembuatan dan perawatan serta fleksibel penggunaanya. Alat ini banyak digunakan untuk mengeringkan biji-bijian (Hubeis, 1984).

Proses pemanasan dalam pengering tipe rak (kabinet) terjadi melalui pengaliran udara panas pada setiap rak. Proses pindah panas terjadi secara konduksi dan pemancaran dari permukaan rak yang panas juga berfungsi dalam memindahkan uap air. Arah aliran panas didalam alat pengering tipe rak dapat berlangsung dari atas atau bawah disesuaikan dengan ukuran bahan yang akan dikeringkan (Taib et al., 1988).

21 III. METODOLOGI

A. BAHAN DAN ALAT

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini antara lain jagung pipil varietas Pioneer 11 yang berasal dari Ponorogo, beras Ramos yang diperoleh dari toko sekitar Bogor dan air. Bahan-bahan untuk analisis kimia yang digunakan dalam penelitian ini ialah NaOH 1 N, K2SO4, HgO, H2SO4 pekat, air suling, NaOH-Na2S2O3 pekat, HCl 25%, HNO3, aquades, HCl 0,01 N, HCl 25%, K2SO4, HCl 1 N, NaOH 1 N, HgO, H3BO3, HCl 0,02 N, indikator merah metil serta metil biru, heksana, kalium hidrogen tartarat, dan larutan iod, NaCl jenuh, larutan standar mineral, termamyl, HCl 1M, Pepsin, Pankreatin, Kertas saring Whatman 42 dan Whatman no. 4 , kapas, alumunium foil Etanol 95%, Aseton, etanol 78%, amyloglucosidase, bufer fosfat, Protease.

Alat-alat yang digunakan dalam proses pengolahan dan analisis campuran grit jagung-beras adalah pin disc mill, penyosoh (polisher), pengayak, rice cooker, baskom, kompor, panci, kain saring, sendok pengaduk, gelas ukur plastik, gelas ukur 100 ml, neraca analitik, pisau, dan penggaris. Alat-alat yang digunakan dalam analisis kimia adalah gelas piala, gelas ukur 100 ml, gelas ukur 50 ml, gelas arloji, tabung reaksi bertutup, cawan porselen, pipet tetes, pipet volumetrik, pipet Mohr, labu lemak, labu takar, labu Kjeldahl 100 ml, kuvet, buret, dan erlenmeyer, pompa vakum, cawan aluminium, corong, batu didih, neraca analitik, mikroskop polarisasi, alat destilasi, alat ekstraksi Soxhlet, oven biasa, desikator, tanur, dan alat pendingin balik.

B. METODE PENELITIAN

Secara umum penelitian ini terdiri dalam enam tahapan yaitu persiapan bahan, penentuan ukuran grit yang cocok dicampur nasi, uji pencampuran grit jagung terpilih dengan beras, penentuan perlakuan pregelatinisasi grit jagung, , pengeringan grit jagung yang sudah mengalami pregelatinisasi, serta penentuan jumlah air tanak dan karakterisasi produk campuran grit jagung-beras siap tanak. Garis besar penelitian ini dapat terlihat pada Gambar 3.

22 Gambar 3. Garis Besar Pelaksanaan Penelitian

1. Persiapan bahan

Pembuatan grit jagung dilakukan dengan menggunakan metode penggilingan kering (dry milling) tanpa melalui proses perendaman terlebih dahulu. Jagung pipil digiling dengan menggunakan pin disc mill sehingga menghasilkan beras jagung. Penggilingan ini bertujuan mereduksi ukuran biji jagung menjadi butiran-butiran kecil. Hasil penggilingan kemudian disosoh dengan menggunakan alat penyosoh beras (polisher) untuk menghilangkan kulit ari yang masih menempel.

Grit jagung yang telah mengalami penyosohan selanjutnya diayak dengan menggunakan pengayak manual dengan empat variasi ukuran pengayak yaitu pengayak ukuran 4 mm, ukuran 3.35 mm, ukuran 2.36 mm, dan ukuran 1.18 mm sehingga diperoleh grit jagung dengan ukuran >4 mm, 3.35-4 mm, 2.36-3.35 mm, 1.18-2.36, dan <1.18 mm. Grit jagung yang telah dihasilkan kemudian dianalisis rendemen, densitas

Persiapan bahan

Pengeringan grit jagung yang sudah mengalami pregelatinisasi

Analisis tingkat penyerapan air, tingkat pengembangan volume, tingkat kematangan secara fisik dan objektif menggunakan mikroskop polarisasi, analisa kadar air.

Analisis Rendemen, densitas kamba dan distribusi ukuran grit

Penentuan ukuran grit yang cocok untuk dicampur nasi

Uji pencampuran grit jagung terpilih dengan beras

Analisis tingkat kematangan secara fisik dan objektif menggunakan mikroskop polarisasi

Penentuan perlakuan pregelatinisasi grit jagung

Analisis uji hedonik

Penentuan jumlah air tanak dan karakterisasi produk campuran grit jagung-beras

Analisis kadar air

Analisis tingkat kematangan, analisis kimia

23 kamba, dan distribusi ukurannya. Diagram alir pembuatan grit jagung dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4.Diagram alir pembuatan grit jagung 2. Penentuan Ukuran Grit yang Cocok dicampur Nasi

Tujuan dari tahapan penelitian ini adalah memperoleh ukuran grit yang disukai untuk dicampur beras. Keempat ukuran grit jagung yaitu ukuran >4 mm (A), 3.35-4 mm (B), 2.36-3.35 mm (C), 1.18-2.36 (D) yang diperoleh dari tahapan persiapan bahan dilakukan dimasak atau ditanak menggunakan rice cooker sesuai dengan hasil kajian pemasakan yang optimal menurut Lalitya (2009) terlihat pada Tabel 2 dibawah ini.

Tabel 2. Kondisi penanakan grit jagung

Ukuran grit Perbandingan grit jagung dan air tanak

Perlakuan

A (>4mm) 1:5 Perendaman air dingin 5

jam

B (3.35-4mm) 1:5 Perendaman air dingin 4

jam

C (2.36-3.35 mm) 1:5 Perendaman air dingin 3

jam

D (1.18-2.36mm) 1:4 Tanpa perlakuan

Sumber : Lalitya (2009)

Digiling dengan pindisc mill

Disosoh dengan polisher

Diayak Jagung Pipil

24 Hasil dari pemasakan keempat ukuran tersebut yang dimasak sesuai dengan kondisi penanakan grit tersebut selanjutnya di uji rating hedonik untuk memperoleh ukuran grit yang disukai oleh para panelis. Panelis diminta untuk memberikan penilaian kesukaan secara keseluruhan (penampakan, keempukkan, rasa, aroma terhadap keempat grit untuk dicampur nasi. Skala yang digunakan yaitu 1 sampai 7 dari sangat tidak suka hingga sangat suka. Maka semakin besar skala yang diperoleh pada grit jagung berarti semakin disukai grit ukuran tersebut. Panelis yang digunakan adalah panelis tak terlatih sebanyak 30 orang. Hasil dari uji rating hedonik ini kemudian diolah secara statistika (ANOVA) menggunakan SPSS 13.0

3. Uji Pencampuran Grit Jagung Terpilih dengan Beras

Tahapan ini bertujuan untuk menguji atau menganalisa ukuran grit yang terpilih dari tahapan sebelumnya apabila dimasak bersama dengan beras. Selain itu juga bertujuan untuk mendapatkan perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak yang optimal. Perbandingan grit jagung campur beras dikatakan optimal apabila menghasilkan nasi jagung yang tidak berair atau nasi masih keras sesaat setelah rice cooker ke posisi mati (switch off) atau kondisi hangat (switch to warming cycle).

Menurut Supriadi (2004) apabila perbandingan beras jagung dan air tanak di bawah perbandingan yang optimum maka energi yang diperlukan untuk mencapai suhu gelatinisasi cukup tinggi sehingga ketika air dalam rice cooker telah habis nasi jagung belum cukup matang (masih keras). Sebaliknya, jika perbandingan beras jagung dan air melebihi perbandingan optimum maka energi yang dibutuhkan untuk gelatinisasi kecil sehingga pada saat rice cooker telah mati (off) masih tersisa air sehingga nasi jagung menjadi lembek.

Mula-mula grit jagung yang terpilih dari tahapan sebelumnya dicampur beras dengan perbandingan 1:1 (basis berat grit jagung campur beras sebesar 50 gram) kemudian dimasak atau ditanak dengan menggunakan rice cooker dengan perbandingan grit jagung campur beras

25 dan air tanak sebesar 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, dan 1:6. Hasil dari pemasakan tersebut kemudian diamati tingkat kematangannya, secara fisik yaitu grit jagung dibelah apabila pada bagian tengah dari grit jagung teresebut masih memiliki serbuk putih (berwarna putih) maka nasi campuran grit jagung-beras secara keseluruhan belum matang. Penilaian kematangan nasi campuran grit jagung-beras juga didasarkan pada tingkat gelatinisasi. Tingkat gelatinisasi dapat dilihat dari tingkat birefringence granula pati nasi jagung yang dapat diamati dengan menggunakan mikroskop polarisasi yang dilengkapi dengan kamera.

Apabila pemasakan grit jagung campur beras dengan perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak tersebut diatas menghasilkan grit jagung yang matang bersamaan dengan nasi maka tidak diperlukan pregelatinisasi terhadap grit jagung. Perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak yang optimal diperoleh dari pengamatan setelah pemasakan selesai ( tombol rice cooker telah turun dari proses pemasakan), yaitu apabila beras telah matang dan tidak berair. Akan tetapi bila dari pemasakan ini masih diperoleh grit yang belum matang maka grit jagung tersebut memerlukan pregelatinisasi sebelum dicampur beras untuk kemudian ditanak atau dimasak. Diagram alir proses dari tahapan ini dapat terlihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Diagram alir proses uji pencampuran grit jagung dan beras Grit jagung campur beras

Ditanak dengan perbandingan beras jagung dan air tanak 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 dan 1:6

Dianalisis tingkat kematangan

Grit jagung Matang → Optimal

26 4. Penentuan Perlakuan Pregelatinisasi Grit Jagung

Tujuan dari tahapan ini yaitu pregelatinisasi terhadap grit jagung Pregelatinisasi grit jagung bertujuan untuk membuat grit jagung campur beras apabila ditanak atau dimasak menggunakan rice cooker akan menghasilkan grit jagung dan beras yang matang secara bersamaan (mendapatkan karakteristik nasi jagung yang matang sempurna). Perlakuan pregelatinisasi grit jagung ini dilakukan sebelum dicampur beras. Perlakuan pregelatinisasi yang dilakukan adalah perendaman grit jagung dalam suhu 100 °C dengan cara menyeduh grit jagung dengan air mendidih (100 °C) dan didiamkan selama 10 menit, 20 menit, 30 menit, dan 40 menit. Air panas yang digunakan suhunya tidak dipertahankan konstan 100 C selama perendaman. Pregelatinisasi lainnya yaitu pengukusan selama 10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit, 60 menit, dan 70 menit.

Analisis yang dilakukan pada pregelatinisasi grit yaitu analisis tingkat penyerapan air pada grit sebelum dan setelah pregelatinisasi. Untuk mengamati tingkat kematangan grit jagung, grit jagung yang mengalami pregelatinisasi dicampur beras perbandingan 1:1 kemudian ditanak dengan rice cooker. Pada hasil pemasakan dari grit yang telah mengalami pregelatinisasi dan beras tersebut dilakukan pengamatan tingkat pengembangan volume nasi serta tingkat kematangan grit jagung secara fisik yaitu ada atau tidaknya serbuk putih pada bagian tengah grit jagung serta tingkat gelatinisasi dapat dilihat dari tingkat birefringence granula pati nasi jagung yang dapat diamati dengan menggunakan mikroskop polarisasi yang dilengkapi dengan kamera. Diagram alir dari tahapan inidapat terlihat pada Gambar 6.

27 Gambar 6. Diagram alir proses pregelatinisasi grit jagung

5. Pengeringan grit jagung yang sudah mengalami pregelatinisasi

Tahap ini bertujuan memperoleh waktu pengeringan dari grit jagung yang telah mengalami pregelatinisasi. Pada penentuan lama pengeringan grit ini digunakan grit yang telah mengalami proses pregelatinisasi optimal. Tahapan pengeringan ini bertujuan untuk diperoleh waktu pengeringan grit jagung sehingga dapat dicampur beras. Pengeringan dilakukan dengan sinar matahari dan oven pengering kabinet bersuhu 70°C hingga mencapai kadar air <14%. Selama pengeringan dilakukan pengecekan setiap 20 menit selama 3 jam sehingga diperoleh kurva pengeringan untuk mencari waktu pengeringan optimal untuk mendapatkan kadar air < 14%.

6. Penentuan Jumlah Air Tanak dan Karakterisasi produk Campuran Grit Jagung-beras siap tanak.

Tahapan ini terbagi dalam dua bagian yaitu penentuan jumlah air tanak dan karakterisasi produk campuran grit jagung-beras siap tanak. Bagian pertama ialah penentuan jumlah air tanak dari produk campuran grit jagung-beras siap tanak dengan berat 50 gram, 100 gram, 200 gram, dan 400 gram. Pengamatan yang dilakukan yaitu analisis tingkat kematangan berdasarkan pengamatan fisik dan sifat birefringence granula pati. Pada pengamatan ini maka diperoleh jumlah air tanak yang sesuai dari masing-masing berat produk campuran grit jagung- beras.

Dicampur beras dengan perbandingan 1 :1 ditanak dengan penambahan air tanak optimal Direndam dalam air panas (suhu awal

100o C) selama 10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit

Grit jagung

Dipilih perlakuan awal yang optimal

Dikukus ( 98o C) selama 10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit, 60 menit, 70 menit

Analisis tingkat kematangan

28 Jumlah air tanak yang ditambahkan pada berbagai berat sampel terlihat pada Tabel 3

Tabel 3. Jumlah air tanak grit jagung campur beras. Berat produk campuran grit

jagung-beras (gr)

Jumlah Air Tanak (ml)

50 50, 100, 150, 200, 250 100 100, 150, 200, 250, 300, 350 200 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500

400 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800

Bagian kedua yaitu karakterisasi komposisi kimia dari produk campuran grit jagung-beras bertujuan memperoleh komposisi nilai gizi (nutrition fact) dari produk campuran grit jagung-beras. Analisis ini meliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat pangan, dan nilai kalori makanan.

C. METODE ANALISIS

Analisis yang dilakukan dalam penelitian ini analisis fisik dan analisis kimia meliputi yaitu:

a. Analisis fisik 1. Rendemen

Nilai rendemen pembuatan grit jagung didasarkan pada perbandingan antara total berat grit jagung yang telah disosoh dengan berat jagung pipil awal yang digunakan.

Rendemen (%) = berat beras hasil sosoh x 100% berat jagung pipil

2. Distribusi Ukuran

Perhitungan distribusi ukuran grit jagung didasarkan pada perbandingan antara berat grit jagung ukuran tertentu yang telah disosoh dengan total berat grit jagung yang telah disosoh.

29 kuran (% terhadap rendeme = berat grit ukuran X x 100%

berat total beras jagung

Distribusi = berat grit ukuran X x 100% berat jagung pipil

3. Densitas Kamba (Muchtadi dan Sugiyono, 1992)

Penentuan nilai densitas kamba grit jagung dilakukan dengan menggunakan gelas ukur 50 ml. Pada tahap awal dilakukan penimbangan dan pencatatan berat gelas ukur kosong, kemudian grit jagung dimasukkan ke dalam gelas ukur 50 ml hingga tanda tera dan ditimbang. Berat 50 ml grit jagung ditentukan berdasarkan selisih antara berat gelas ukur 50 ml yang diisi grit jagung hingga tanda tera dengan berat gelas ukur 50 ml kosong. Densitas kamba didasarkan pada perbandingan antara berat 50 ml beras jagung dengan volume gelas ukur yakni 50 ml.

Berat Jagung (g) = (berat gelas ukur + jagung) – berat gelas ukur kosong

Densitas Kamba (g/ml) = berat grit jagung 50 ml (g) x 100 volume gelas ukur (ml)

4. Tingkat Penyerapan Air (Hubeis, 1985)

Penentuan tingkat penyerapan air beras jagung ditentukan berdasarkan jumlah air yang diserap oleh grit jagung selama pregelatinisasi yakni selama pengukusan ( 98 C) dan perendaman dalam air panas (suhu awal 100 C). Tingkat penyerapan air grit jagung campur beras diperoleh dari selisih antara jumlah air awal yang ditambahkan untuk merendam grit jagung dengan jumlah air sisa setelah perendaman selama waktu tertentu. Tingkat penyerapan air pada setiap variabel waktu perendaman kemudian dirata-ratakan untuk menghasilkan rata-rata tingkat penyerapan air grit jagung.

Sebanyak 50 gram grit jagung untuk setiap ukuran dimasukkan dalam wadah yang telah diisi dengan air. Jumlah awal air perendam yang digunakan adalah 100 ml. Grit jagung kemudian direndam dengan variabel waktu perendaman dalam air panas adalah 10 menit, 20 menit, 30 menit, dan 40 menit. Selama perendaman dalam air panas, suhu air

Distribusi Ukuran (% terhadap rendemen)

Distribusi Ukuran (%dari jagung pipil)

30 tidak dipertahankan konstan 100 C. Setelah direndam sesuai dengan variabel waktu yang ditetapkan, jumlah sisa air perendam diukur kembali. Akan tetapi pada perlakuan pengukusan grit setelah dikukus pada variabel waktu 10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit, 60 menit, dan 70 menit. Grit sebanyak 25 gram kemudian dikukus, setelah itu timbang kembali berat grit.

= jumlah air awal (ml) – jumlah air akhir (ml) = Berat akhir (gr) – Berat awal (gr)

= jumlah air yang diserap (ml) x 100%

jumlah air awal (ml)

= jumlah air yang diserap (gr) x 100%

Berat awal (gr) * Rumus pada perlakuan pengukusan

5. Tingkat Pengembangan (Hubeis, 1985)

Pengembangan grit jagung ditentukan dengan mengukur selisih ketinggian grit jagung campur beras awal di dalam rice cooker (sebelum ditanak) dengan ketinggian akhir beras setelah matang dengan menggunakan penggaris. Penentuan tingkat pengembangan didasarkan pada perbandingan pengembangan grit jagung campur beras dengan ketinggian awal grit jagung campur sebelum ditanak.

Analisis tingkat pengembangan dilakukan pada grit jagung campur beras kontrol (tanpa perlakuan awal) dan grit jagung campur beras yang telah diberi perlakuan pregelatinisasi. Grit jagung campur beras tersebut kemudian ditanak menggunakan rice cooker dengan perbandingan beras jagung dan air tanak sesuai.

Sejumlah sampel grit jagung yang terpilih diberi perlakuan awal sesuai dengan perlakuan pregelatinisasi yaitu perendaman air panas (±100 ºC) selama 10 menit, 20 menit, 30 menit, dan 40 menit. Serta pengukusan selama 10menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit, 60 menit, dan 70 menit. Setelah direndam sesuai dengan variabel waktu

Jumlah Air yang Diserap (ml)

Tingkat Penyerapan Air (%)

Tingkat Penyerapan Air (%)*

Jumlah Air yang Diserap (gr)*

31 yang ditetapkan, grit jagung campur beras ditanak menggunakan rice cooker dengan perbandingan beras jagung dan air tanak sesuai. Grit jagung C campur beras ditanak dengan perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak sebesar 1:5. Sebelum rice cooker dinyalakan, tinggi awal grit jagung di dalam rice cooker diukur kemudian setelah proses penanakan selesai tinggi akhir nasi campuran grit jagung-beras yang telah matang diukur kembali.

Pengembangan (cm) = ketinggian akhir (cm) – ketinggian awal (cm) Tingkat Pengembangan (%) = pengembangan (cm) x 100% ketinggian awal (cm)

6. Tingkat Kematangan

Penentuan tingkat kematangan grit jagung secara organoleptik didasarkan pada parameter ada tidaknya serbuk tepung jagung berupa bintik putih pada bagian tengah nasi jagung yang telah matang. Jika nasi jagung yang telah matang dibelah dan pada bagian tengahnya ditemukan serbuk tepung (bintik putih) maka nasi tersebut dinyatakan belum matang.

7. Tingkat Gelatinisasi

Penilaian kematangan grit jagung juga didasarkan pada tingkat gelatinisasi pati. Tingkat gelatinisasi dapat dilihat dari tingkat birefringence granula pati grit jagung yang dapat diamati dengan menggunakan mikroskop polarisasi yang dilengkapi dengan kamera.

Sejumlah sampel nasi jagung dicampur dengan air suling kemudian suspensi yang terbentuk diteteskan pada gelas objek dan ditutup dengan gelas penutup. Preparat diuji dengan meneruskan cahaya melalui polarizer dan diamati tingkat birefringence. Selama pengamatan analyzer diputar hingga cahaya terpolarisasi sempurna, selanjutnya gambar yang terlihat dipotret.

Apabila granula pati yang diamati sudah tidak menunjukkan kontras gelap terang (warna biru kuning) maka pati tersebut telah kehilangan sifat birefringence. Hilangnya sifat birefringence ini menunjukkan

32 bahwa pati telah tergelatinisasi secara sempurna dan nasi campuran grit jagung-beras dinyatakan matang.

8. Uji Organoleptik

Uji organoleptik bertujuan mengetahui tingkat preferensi konsumen terhadap keempat ukuran grit jagung selain menggunakan survei konsumen untuk mengetahui preferensi konsumen. Uji organoleptik yang dilakukan adalah uji rating sederhana. Uji ini termasuk ke dalam uji penerimaan (acceptance/preference test). Uji penerimaan berkaitan dengan penilaian seseorang akan suatu sifat atau kualitas suatu bahan yang menyebabkan orang menyukai bahan tersebut. Tujuan uji penerimaan adalah mengetahui apakah suatu komoditi atau sifat sensorik tertentu dapat diterima oleh masyarakat (Meilgaard, 1999).

Pengujian organoleptik dilakukan dengan menggunakan 30 orang panelis tidak terlatih. Skala yang digunakan adalah 1-7 yaitu dari sangat tidak suka hingga sangat suka. Sampel yang disajikan adalah beras jagung yang telah ditanak hingga matang. Parameter yang diuji adalah ukuran beras jagung. Panelis diminta untuk memberikan penilaian tingkat kesukaan terhadap keempat ukuran beras jagung. Hasil uji ini kemudian dianalisis menggunakan ANOVA dan uji lanjut Duncan.

b. Analisis kimia

1. Kadar Air Metode Oven Biasa (AOAC, 1984)

Cawan aluminium kosong dikeringkan dalam oven pada suhu 100-102 C selama 15 menit lalu didinginkan dalam desikator selama 10 menit. Cawan aluminium kosong yang telah didinginkan kemudian ditimbang (W2). Sampel ditimbang sebanyak 5 gram (W) dan dimasukkan ke dalam cawan. Cawan yang telah berisi sampel dikeringkan dalam oven pada suhu 100-102 C selama 6 jam, lalu didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang (W1). Pengeringan diulangi hingga diperoleh berat sampel yang relatif konstan (berat dianggap konstan jika selisih berat sampel kering yang ditimbang

33 Kadar Air (%bb) = W – (W1 – W2) x 100%

W

Kadar Air (%bk) = W – (W1 – W2) x 100% W1 – W2

Keterangan:

W = berat sampel awal (gram)

W1 = berat cawan + sampel yang telah dikeringkan (gram) W2 = berat cawan kosong (gram)

2. Kadar Abu (AOAC, 1984)

Sampel ditimbang 2.0 - 3.0 gram, lalu dimasukkan ke dalam cawan porselen dan dipanaskan dalam oven selama 30 menit. Setelah itu dimasukkan ke dalam tanur pada suhu 600 °C selama 4 - 5 jam. Sampel lalu dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang. Pengabuan diulangi hingga diperoleh berat sampel yang relatif konstan (berat dianggap konstan jika selisih berat sampel kering yang ditimbang ≤0.0003 gram).

Kadar Abu (%bb) = W1 – W2 x 100 % W

Kadar Abu (%bk) = kadar abu (%bb) x 100 % [100 – kadar air (%bb)]

Keterangan:

W = berat sampel awal (gram)

W1 = berat cawan + sampel yang telah diabukan (gram) W2 = berat cawan kosong (gram)

3. Kadar Protein (AOAC, 1984)

Sampel sebanyak 0.1 gram dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl 100 ml, lalu ditambahkan 2.0 gram K2SO4, 40 mg HgO dan 2.5 ml H2SO4 pekat. Setelah itu didestruksi sampai cairan berwarna hijau jernih. Dibiarkan sampai dingin, lalu ditambahkan sedikit air suling dan 8-10 ml NaOH-Na2S2O3 pekat sampai warna coklat kehitaman, lalu didestilasi. Hasil destilasi ditampung dalam erlenmeyer yang berisi 5 ml H3BO3 dan indikator merah metil serta metil biru, lalu dititrasi dengan HCl 0.02 N hingga titik akhir.

34 Keterangan: Faktor konversi untuk serealia adalah 6.25

4. Kadar Lemak (AOAC, 1984)

Labu lemak yang akan digunakan dalam alat ekstraksi soxhlet dikeringkan di dalam oven, lalu didinginkan di dalam desikator kemudian ditimbang. Ditimbang 2 g sampel di dalam gelas piala, ditambahkan 30 ml HCl 25% dan 20 ml air serta beberapa batu didih. Ditutup gelas piala yang dengan gelas arloji dan dididihkan selama 15 menit (larutan sampel). Disaring larutan sampel dengan kertas saring dalam keadaan panas dan didicuci dengan air panas hingga tidak bereaksi asam lagi.

Kertas saring yang digunakan untuk menyaring larutan sampel dikeringkan berikut isinya pada suhu 100-105oC (kertas saring sampel). Dimasukan kertas saring sampel ke dalam kertas pembungkus sampel yang telah dilengkapi kapas dibagian ujungnya kemudian dibentuk menjadi bentuk tabung (timbel). Timbel tersebut diekstrak dengan heksana selama 2-3 jam pada suhu kurang lebih 80oC. Selanjutnya, labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan di dalam oven pada suhu 100-105°C. Setelah itu didinginkan di dalam desikator, kemudian ditimbang.

Kadar Lemak (%bb) = W1 – W2 x 100 % W

Kadar Lemak (%bk) = kadar lemak (%bb) x 100 % [100 – kadar air (%bb)]

Keterangan:

W = berat sampel awal (gram)

W1 = berat labu lemak + lemak hasil ekstraksi (gram) W2 = berat labu lemak kosong (gram)

5. Kadar Karbohidrat (by difference)

Karbohidrat yang dapat dicerna adalah karbohidrat yang dapat dipecah oleh enzim -amilase di dalam sistem pencernaan manusia dan

35 menghasilkan energi. Analisis digestible carbohydrate yang banyak digunakan adalah penentuan total karbohidrat dengan metode by difference. Perhitungan kandungan karbohidrat dilakukan dengan cara pengurangan 100% dengan persentase kandungan air, protein, lemak, dan abu.

Kadar karbohidrat (%) = 100 % - % ( kadar protein + lemak + air +

abu)

6. Kadar Serat Pangan Metode Enzimatik (Asp et al., 1983)

Sampel diekstrak lemaknya dengan menggunakan Petroleum Eter selama 15 menit pada suhu kamar. Sampel bebas lemak ditimbang sebanyak 1 gram (W), dimasukkan dalam gelas piala, lalu ditambahkan 25 ml buffer fosfat 0.1 M pH 6 dan dibuat suspensi. Selanjutnya ditambahkan 0.1 ml termamyl, kemudian gelas piala ditutup dengan kertas alufo lalu diinkubasi dalam air mendidih (suhu 100 C) selama 15 menit dan diaduk setiap interval 5 menit. Setelah 15 menit, gelas piala diangkat dan didinginkan.

Selanjutnya, ditambahkan 20 ml aquades dan pH diatur menjadi 1.5 dengan menambahkan HCl 1 M. Setelah itu ditambahkan 100 mg pepsin, ditutup kertas alufo, dan diinkubasi pada suhu 40o C selama 60 menit dalam inkubator bergoyang, lalu diangkat dan didinginkan. Setelah didinginkan, sampel ditambahkan dengan 20 ml aquades dan pH nya diatur menjadi 6.8 dengan menambahkan NaOH 1 M, lalu ditambahkan 100 mg pankreatin, ditutup kertas alufo, dan diinkubasi kembali pada suhu 40o C selama 60 menit dalam inkubator bergoyang.

Setelah 60 menit, sampel diangkat dan didinginkan lalu diatur kembali pH nya menjadi 4.5 dengan menambahkan HCl 1 M. Selanjutnya disaring dengan penyaring vakum menggunakan kertas saring Whatman 42 yang telah diketahui bobot keringnya, dibilas dengan 2 x 10 ml aquades. Residu yang diperoleh merupakan serat pangan tidak larut (IDF), sedangkan filtrat merupakan serat pangan larut (SDF). Residu (IDF) kemudian dicuci dengan 2 x 10 ml etanol 95% dan 2 x 10 ml aseton. Kertas saring dikeringkan dengan menggunakan oven pada

36 suhu 105o C hingga diperoleh berat konstan dan ditimbang (D1). Kertas saring lalu diabukan dalam tanur bersuhu 500o C selama minimal 5 jam, didinginkan dalam desiktor dan ditimbang (I1).

Volume filtrat (SDF) ditepatkan dengan aquades hingga 100 ml dan ditambahkan 400 ml etanol 95% hangat (60o C), lalu diendapkan selama 1 jam. Selanjutnya disaring dengan penyaring vakum menggunakan kertas saring Whatman 42 yang telah diketahui bobot keringnya, dibilas dengan 2 x 10 ml etanol 78% dan 2 x 10 ml aseton. Kertas saring dikeringkan dengan oven pada suhu 105o C hingga diperoleh berat konstan kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang (D2). Kertas saring lalu diabukan dalam tanur bersuhu 500o C selama minimal 5 jam kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang (I2). Nilai blanko diperoleh dengan cara yang sama namun tanpa menggunakan sampel (B1 dan B2).

IDF (%bb) = (D1 – I1 – B1) x 100% berat sampel (W)

SDF (%bb) = (D2 – I2 – B2) x 100% berat sampel (W)

Kadar Serat Pangan (TDF) (%bb) = IDF + SDF

Kadar Serat Pangan (%bk) = kadar serat pangan (%bb) x 100% [100 – kadar air (%bb)]

7. Nilai Kalori Makanan (Almatsier, 2001)

Perhitungan nilai kalori makanan dapat dilakukan dengan menggunakan faktor Atwater menurut komposisi karbohidrat, lemak, protein, serta nilai energi faal makanan tersebut.

Nilai Kalori Makanan = Faktor Atwater x Kandungan Gizi Bahan

Pangan

Nilai Kalori = (4 kkal/g x kadar karbohidrat) + (9 kkal/g x kadar lemak) + (4 kkal/g x kadar protein)

80 Lampiran 8. Tabel perhitungan kadar air saat pengeringan 70º C setelah perlakuan pengukusan 60 menit

waktu pengeringan cawan kosong(Gr) sampel(gr) cawan +sampel kering kadar air %bb kadar air %bk rata-rata%bb

20 menit U1 8.6911 2.0244 10.2853 21,25 26,99 21,34534

U2 3.0850 2.0098 4.6639 21,44 27,29

40 menit U1 2.1343 2.0214 3.7699 19,09 23,59 18,99284

U2 3.4116 2.0471 5.0718 18,90 23,30

60 menit U1 2.7.27 2.0272 4.5239 13,61 15,76 14,28599

U2 2.6934 2.0298 4.4196 14,96 17,59

80 menit U1 4.5990 2.0433 6.3646 13,59 15,73 13,2822

U2 2.0803 2.0295 3.8465 12,97 14,91

100 menit U1 6.1237 2.0378 7.9414 10,80 12,11 10,77792

U2 2.1610 2.0186 3.9625 10,75 12,05

120 menit U1 3.5928 2.0427 5.4472 9,22 10,15 9,388309

U2 5.1454 2.0359 6.9867 9,56 10,57

140 menit U1 2.9176 2.0165 4.7585 8,71 9,54 9,288484

U2 4.3429 2.0276 6.1704 9,87 10,95

160 menit U1 2.1829 2.0666 4.0525 9,53 10,54 9,218422

U2 6.3373 2.0215 8.1788 8,90 9,77

180 menit U1 2.1978 2.1765 4.0525 9,53 9.37 9,015647

81 Lampiran 9. Hasil kajian SOP perbandingan grit jagung campur beras dan air

tanak pada berbagai berat sampel A. Grit C perlakuan Rendam Air Panas 40 menit

Jumlah Beras Jagung Jumlah Air Tanak Tingkat Kematangan

50 gram

50 ml Sangat Keras

100 ml Keras

150 ml Keras

200 ml Agak empuk

250 ml Matang

100 gram

100 ml Sangat Keras

150 ml Keras

200 ml Keras

250 ml Agak empuk

300 ml Masih ada bintik putih

350 ml Matang

200 gram

200 ml Sangat Keras

250 ml Keras

300 ml Keras

350 ml Agak empuk

400 ml Masih ada bintik putih

450 ml Masih ada bintik putih

82 400 gram

400 ml Sangat Keras

450 Keras

500 Keras

550 Keras

600 Agak empuk

650 Agak empuk

700 Masih ada bintik putih

750 Masih ada bintik putih

800 Matang

B. Grit C dengan perlakuan pengukusan 60 menit

Jumlah Beras Jagung Jumlah Air Tanak Tingkat Kematangan

50 gram 50 ml Sangat Keras

100 ml Keras

150 ml Keras

200 ml Agak empuk

250 ml Matang

100 gram 100 ml Sangat Keras

150 ml Keras

200 ml Keras

250 ml Agak empuk

300 ml Masih ada bintik putih

83

200 gram 200 ml Sangat Keras

250 ml Keras

300 ml Keras

350 ml Agak empuk

400 ml Masih ada bintik putih

450 ml Masih ada bintik putih

500 ml Matang

400 gram 400 ml Sangat Keras

450 ml Keras

500 ml Keras

550 ml Keras

600 ml Agak empuk

650 ml Agak empuk

700 ml Masih ada bintik putih

750 ml Masih ada bintik putih

84 C. Grit ukuran D tanpa perlakuan awal

Jumlah Beras Jagung

Jumlah Air Tanak Tingkat Kematangan

50 gram 50 ml Sangat Keras

100 ml Keras

150 ml Agak empuk

200 ml Matang

250 ml Berair

100 gram 100 ml Sangat Keras

150 ml Keras

200 ml Agak empuk

250 ml Masih ada bintik putih

300 ml Matang

350 ml Nasi lembek

200 gram 200 ml Sangat Keras

250 ml Keras

300 ml Agak empuk

350 ml Masih ada bintik putih

400 ml Matang

450 ml Nasi sedikit lembek

500 ml Berair

85 400 gram

400 ml Sangat Keras

450 Keras

500 Keras

550 Keras

600 Agak empuk

650 Agak empuk

700 Masih ada bintik putih

750 Matang

800 Berair