WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN BAHAN DAN ALAT PENGOLAHAN DAN PENYAJIAN DATA

11

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan selama 5 bulan yaitu Maret – Agustus 2012 di Laboraturium Kimia dan Biokimia Pangan, Techno Park, SEAFAST, dan Pilot Plan Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor.

3.2 BAHAN DAN ALAT

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari bahan-bahan untuk membuat beras analog, ekstrak teh hitam, dan analisis. Bahan untuk membuat beras analog adalah menir, air, Gliserol Monostearat GMS, dan ekstrak teh hitam. Bahan untuk membuat ekstrak teh hitam adalah teh hitam merek Walini mutu BP1 Broken Pekoe 1 produksi PT Perkebunan Nusantara Gunung Mas Bogor, dan air. Bahan untuk analisis antara lain etanol 95, pereaksi folin ciocalteau 50, Na 2 CO 3 5, asam galat 250mgL, asam tanat 250 mgL, akuades, larutan bufer fosfat 0.1 M pH 7.0, larutan enzim alfa amilase 1 mgml dalam bufer fosfat; dibuat segar, pereaksi DNS 1 g 3,5-asam dinitrosalisilat + 30 g Na-K tartarat + 1.6 g NaOH dalam 100 ml akuades, larutan stok maltosa standar 5 mg maltosa10 ml akuades, sampel darah manusia, dan etanol 70, serta bahan-bahan untuk analisis uji proksimat. Alat yang digunakan di dalam penelitian ini adalah ekstruder ulir tunggal merek Lab Tech Engineering company LTD, disc mill, blender, ayakan 40-60 mesh, gelas piala, kain saring, sentrifus, penyaring vakum, kertas saring Whatman No.41, penangas air, water bath, vortex, hot plate, cawan alumunium, cawan porselen, oven, tanur, pH meter, aw meter, termometer, gelas ukur, pisaugunting, baskom, loyang, pengaduk kayu, spektrofotometer, kuvet, tabung reaksi bertutup, sudip, pipet Mohr, alumunium foil, neraca analitik, wadah plastik, pipet, label, rice cooker, dan glukometer merek One Touch Ultra TM 2 LifeScan Johnson Johnson Co, strip analisis glukosa, lancet, dan kapas swab.

3.3 METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan dalam tiga tahap yaitu: 1 persiapan bahan baku dan penentuan karakteristiknya; 2 pembuatan beras analog dan penentuan karakteristiknya; serta 3 pengujian indeks glikemik IG produk akhir terpilih. Secara garis besar tahapan penelitian ditampilkan pada Gambar 3.

3.3.1 Tahap persiapan bahan baku dan penentuan karakteristiknya

Pada tahap pertama yaitu tahap persiapan bahan baku dilakukan proses: 1 pembersihan menir; 2 pembuatan ekstrak teh hitam cair konsentrasi 4 bv; dan 3 pengujian kadar total fenol bahan baku ekstrak teh hitam cair dan menir. 1 Pembersihan menir Pembersihan menir bertujuan memisahkan menir dari sekam, kerikil, gabah, maupun kotoran lain yang mungkin terbawa. Pembersihan dilakukan dengan 2 cara: 1 cara kering yaitu menir ditampih menggunakan alat tampih dan kotoran dipilih secara manual; dan 2 cara basah yaitu menir dibilas dengan air 2-3 kali bilasan. Kotoran nantinya akan terbawa oleh air bilasan. 2 Pembuatan ekstrak teh hitam cair 4 bv Pembuatan ekstrak teh hitam diawali dengan penggilingan kering teh hitam sampai menghasilkan partikel halus bubuk yang homogen lolos saringan 40 mesh. Penggilingan bertujuan agar teh 12 hitam lebih mudah diekstrak. Ekstraksi dilakukan dengan menyeduh teh hitam bubuk didalam air panas suhu 70°C selama 15 menit. Penggunaan suhu 70°C mengacu pada hasil penelitian Anggraeni 2011 mengenai suhu dan lama penyeduhan teh hitam terbaik dalam menghambat enzim α-amilase dan α-glukosidase. Konsentrasi teh hitam dibuat sama yaitu sebesar 0.04 gml 4 g teh dalam 100 ml air panas. Konsentrasi teh hitam yang digunakan dua kali konsentrasi yang digunakan pada penelitian Anggraeni 2011. Larutan teh hitam yang telah diekstrak kemudian disaring dengan kain saring. Gambar 3 Tahapan penelitian Gambar 3 Tahapan Penelitian 3 Analisis awal kadar air serta total fenol bahan baku ekstrak teh hitam cair dan menir Analisis kadar air ekstrak teh hitam dan menir menggunakan metode oven SNI 01-2891-1992. Analisis total fenol ekstrak teh hitam dilakukan dengan metode spektrofotometri folin-ciocalteau Zega, 2010. Analisis total fenol menir menggunakan modifikasi preparasi sampel yang dilakukan oleh Chotimarkron et. al. 2008. Analisis awal ini bertujuan mengetahui besar kandungan fenol pada ekstrak teh hitam yang digunakan serta kandungan awal total fenol pada menir.

3.3.2 Tahap pembuatan beras analog dan penentuan karakteristiknya

Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan beras analog adalah menir dan teh hitam. Menir diperoleh dari penggilingan padi di CIFOR, kecamatan Dramaga. Sedangkan teh hitam diperoleh dari PTPN Gunung Mas Bogor, yaitu teh hitam merek Walini mutu Broken Pekoe 1. Proses pembuatan beras analog secara rinci dapat dilihat pada Gambar 4. Alat utama yang digunakan pada tahapan ini adalah ekstruder ulir tunggal dengan spesifikasi seperti yang disajikan pada Tabel 7. Ekstruder dan bentuk die disajikan pada Gambar 6. Tahap 1 Persiapan bahan baku dan penentuan karakteristiknya: 1. Pembersihan menir 2. Pembuatan ekstrak teh hitam cair 4 bv 3. Pengujian kadar air dan total fenol bahan baku teh dan menir Tahap 2 Pembuatan beras analog dan penentuan karakteristiknya: 1. Pembuatan beras analog dengan teknologi ekstrusi menggunakan 4 perlakuan penambahan ekstrak teh hitam cair 2. Pengujian kadar air dan total fenol tepung beras produk antara 3. Perhitungan rendemen dan pengujian fisik warna dan waktu tanak keempat produk akhir 4. Pengujian kadar air dan total fenol beras analog produk akhir 5. Pengujian daya cerna pati keempat produk akhir parameter utama penentuan sampel terpilih 6. Pengujian proksimat beras analog terpilih kadar air, abu, lemak, protein, dan karbohidrat by different Tahap 3 Pengujian indeks glikemik produk akhir sampel terpilih: 1. Penetapan subjek relawan uji indeks glikemik 2. Penetapan jumlah sajian nasi uji indeks glikemik proksimat 3. Perhitungan nilai energi beras dan nasi analog terpilih 4. Pengujian nilai indeks glikemik IG nasi analog terpilih 5. Perhitungan nilai beban glikemik BG nasi analog terpilih 13 Gambar 4 Tahapan proses pembuatan beras analog Analisis kadar air dan total fenol bahan baku Analisis produk akhir: 1 Rendemen 2 Fisik warna dan waktu tanak 3 Kadar air dan total fenol 4 Daya cerna pati 5 Proksimat beras Beras analog KONTROL produk akhir Beras analog P2 produk akhir Beras analog P1 produk akhir Beras analog P3 produk akhir Pengeringan oven T 60 C, t 45’ Pengeringan oven T 60 C, t 45’ Pengeringan oven T 60 C, t 45’ Pengeringan oven T 60 C, t 45’ Ekstrusi T 80 C, 60 rpm Ekstrusi T 80 C, 60 rpm Ekstrusi T 80 C, 60 rpm Ekstrusi T 80 C, 60 rpm Pemotongan beras Pemotongan beras Pemotongan beras Pemotongan beras Menir Pembersihan Menir bersih Teh hitam bubuk Penyeduhan t 15’ 4 bv Ekstrak teh hitam cair Air T 25 C Air T 70 C Perendaman dengan air rasio 1:1 ± 1 jam Perendaman dengan teh rasio 1:1 ± 1 jam Penirisan dan pengeringan oven T 60 C, t λ0’ Penirisan dan pengeringan oven T 60 C, t λ0’ Penggilingan pin disc mill 60 mesh Penggilingan pin disc mill 60 mesh Pengayakan 60 mesh Pengayakan 60 mesh Tepung beras air produk antara Tepung beras teh produk antara Teh Pembuatan adonan P3 Ka ±45 + GMS 1 bk Pembuatan adonan KONTROL Ka ±45 + GMS 1 bk Air Air Teh Beras analog terpilih parameter: DC pati terendah Analisis produk terpilih : 1 Seleksi relawan IG 2 Proksimat nasi 3 Nilai energi beras dan nasi analog 4 Nilai IG dan BG Pembuatan adonan P1 Ka ±45 + GMS 1 bk Pembuatan adonan P2 Ka ±45 + GMS 1 bk Analisis produk antara: 1 kadar air tepung 2 total fenol tepung 14 a b Gambar 5 Menir a dan teh hitam b sebagai bahan baku Tabel 7 Spesifikasi ekstruder ulir tunggal single screw extruder Spesifikasi Keterangan Merk Lab Tech Engineering company LTD Panjang barel 31 inch Panjang ulir 35 inch Diameter ulir 0.8 inch Jumlah lubang die 9 lubang Secara umum, tahap pembuatan beras analog ini adalah: 1 perendaman menir; 2 pereduksian ukuran menir menjadi tepung ± 60 mesh penepungan; 3 analisis kadar air dan total fenol tepung; 4 pembuatan adonan dengan kadar air ± 45; 5 ekstrusi sekaligus pembentukan beras analog; dan 6 pengeringan beras. Perendaman bertujuan agar beras lebih mudah direduksi dan dihasilkan rendemen tepung yang lebih baik. Selain itu dilakukan perendaman pada suhu 50°C agar mengoptimalkan proses penyerapan cairan ke dalam menir. Setelah proses perendaman kadar air meningkat dari ± 14 menjadi ± 30. Beras kemudian dikeringkan hingga kadar air turun menjadi ± 10 sebelum ditepungkan menggunakan pin disc mill. Pereduksian ukuran penepungan bertujuan menghancurkan campuran menir dan beras patah sehingga air maupun ekstrak teh yang nantinya akan ditambahkan bisa meresap secara optimal. Analisis kadar air tepung beras bertujuan mengetahui secara pasti jumlah air maupun ekstrak teh hitam yang akan ditambahkan pada pembuatan adonan dengan kadar air ± 45. Analisis total fenol tepung beras bertujuan mengetahui banyaknya senyawa polifenol yang masih tertahan pada perlakuan perendaman dengan ekstrak teh hitam cair. a b Gambar 6 Lubang die a, Ekstruder ulir tunggal b Dari tahap ekstrusi didapat suhu dan kecepatan ulir ekstruder optimal sebesar 80 C dan 60 rpm. Pemilihan suhu 80ºC digunakan dengan mempertimbangkan suhu gelatinisasi beras yaitu berada dibawah 80ºC Winarno, 2008. Perlakuan 80ºC diharapkan dapat menyebabkan produk tergelatinisasi sebagian yang menyebabkan adonan tidak hancur saat keluar dari ekstruder dan setelah dimasak. Kecepatan ulir disesuaikan menjadi 60 rpm agar produk yang keluar tidak terlalu cepat sehingga proses pemotongan dapat berjalan tanpa terburu-buru. 15 Gliserol Monostearat GMS ditambahkan pada adonan beras analog sebesar 1 bk. GMS berfungsi sebagai pelumas anti lengket pada adonan beras analog. Hal ini bertujuan agar produk beras analog yang dihasilkan tidak lengket satu sama lain dan terpisah saat saat proses maupun saat penanakan. Jumlah GMS yang dimasukkan didapat dari percobaan acak untuk menentukan takaran yang optimal dalam pembuatan beras analog. Proses penambahan air maupun teh hitam cair pada tepung beras menjadi kadar air adonan sebesar ± 45 dihitung menggunakan diagram kesetimbangan massa seperti pada Gambar 7. Output beras analog yang dihasilkan menyerupai mi memanjang. Beras dipotong manual dengan gunting sesuai panjang beras giling pada umumnya, yaitu 5-7 mm. Gambar 7 Kesetimbangan adonan beras analog Penelitian ini menggunakan variasi perlakuan penambahan ekstrak teh hitam cair ke dalam adonan beras analog. Terdapat empat perlakuan penambahan ekstrak teh hitam seperti yang dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 Perlakuan penambahan ekstrak teh hitam cair Perlakuan Kode Perendaman menir sebelum milling Peningkatan kadar air ± 45 adonan sebelum ekstrusi Air Teh Air Teh Kontrol 1 2 3 K P1 P2 P3 v - v - - v - V v v - - - - v v Tahap selanjutnya adalah perhitungan rendemen dan pengujian fisik yaitu warna dan waktu tanak dari keempat produk akhir perlakuan yang dihasilkan. Selain itu dilakukan analisis kadar fenol keempat produk dan dilanjutkan dengan analisis daya cerna DC pati. Analisis DC pati in vitro didasarkan pada prinsip: semakin tinggi daya cerna suatu pati maka semakin banyak pati yang dapat dihidrolisis dalam waktu tertentu. Hal ini ditunjukkan oleh semakin banyaknya glukosa dan maltosa yang dihasilkan. Kedua zat ini akan bereaksi dengan DNS asam dinitrosalisilat sehingga kadar keduanya dapat diukur secara spektrofotometri. Hasil analisis total fenol dan daya cerna pati kemudian dibandingkan secara statistik. Analisis ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan ekstrak teh hitam terhadap karakteristik beras analog dari kadar total fenol dan daya cerna patinya. Hasil uji daya cerna pati merupakan parameter utama dari tahap ini. Dari keempat perlakuan yang memiliki nilai daya cerna pati terendah akan dilanjutkan dengan analisis IG. Pada produk beras terpilih dilakukan uji proksimat meliputi kadar air, abu, lemak, protein, dan karbohidrat by different untuk mengetahui karakteristik kimia beras.

3.3.3 Tahap pengujian indeks glikemik produk akhir terpilih

Tahap ketiga yaitu tahapan pengujian indeks glikemik produk terpilih. Pada tahap ini dilakukan: 1 penetapan subjek relawan uji indeks glikemik; 2 pengujian proksimat nasi analog terpilih untuk menentukan jumlah sajian sampel yang diberikan pada relawan; 3 perhitungan nilai energi beras maupun nasi; 4 pengujian nilai indeks glikemik; dan 5 perhitungan nilai beban glikemik. Tepung beras Y Ka 14 Ks 86 Adonan beras Z Ka 45 Ks 55 Air X Ka 100 Ks 0 0.86Y = 0.55Z 0.14Y + X = 0.45Z Keterangan : Ka = kadar air, Ks = kadar solid 16 Menurut FAO dan WHO 1997, jumlah minimal relawan dalam pengukuran indeks glikemik adalah 6 orang. Namun untuk mengantisipasi adanya data bias sehingga data lebih valid maka digunakan relawan sebanyak 10 orang. Jumlah relawan tersebut tidak dianggap mewakili suatu populasi tertentu. Selanjutnya dilakukan uji proksimat meliputi kadar air, abu, lemak, protein, dan karbohidrat by different pada nasi menir dan nasi analog terpilih. Proksimat bertujuan menentukan jumlah sajian nasi yang akan diberikan pada pengujian indeks glikemik. Penentuan didapatkan melalui perhitungan kesetaraan 25 g karbohidrat. Pangan standar yang digunakan adalah glukosa murni. Analisis indeks glikemik menggunakan metode in-vivo dengan sampel uji darah manusia Rimbawan dan Siagian, 2004. Pada penelitian ini digunakan manusia sebagai objek pengujian indeks glikemik karena metabolisme tubuh manusia sangat rumit sehingga sulit untuk ditiru secara in-vitro. Sampel yang diuji adalah glukosa murni sebagai standar, nasi menir, dan nasi dari beras analog perlakuan teh hitam terpilih. Perbandingan IG dari produk beras analog dengan bahan baku menir bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan ekstrak teh hitam cair pada proses pembuatan beras analog. Dari hasil IG dilakukan pula analisis beban glikemik BG. BG produk diperoleh melalui perhitungan.

3.4 METODE ANALISIS

3.4.1 Rendemen proses

Dalam pembuatan beras analog teknologi ekstrusi, data rendemen diperlukan untuk mengetahui produktivitas beras analog yang dihasilkan. Selain itu persen rendemen juga menunjukkan adanya kehilangan produk selama proses. Perhitungan rendemen produk beras analog yang dihasilkan didasarkan pada rumus: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3.4.2 Fisik 1 Derajat warna Mugendi et al., 2010 Pengukuran warna dilakukan dengan menggunakan Chromameter CR-300 Minolta. Cara kerjanya adalah melakukan kalibrasi awal dengan menekan tombol “Calibrate”. Kemudian dimasukkan data kalibrasi Y, x, dan y yang terdapat pada penutup bagian plat kalibrasi. Selanjutnya measuring head diletakkan pada plat kalibrasi yang berwarna putih dan tombol “Measure” ditekan. Alat dibiarkan bekerja secara otomatis dan ditekan sebanyak tiga kali hingga pengukuran selesai. Setelah kalibrasi selesai, pengukuran contoh atau sampel bisa dilakukan. Pertama, measuring head diletakkan pada contoh yang akan diukur dan tekan tombol “Measure”. Selanjutnya alat dibiarkan bekerja dan tunggu beberapa saat hingga pengukuran selesai. Pengujian warna dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Dari pengukuran didapat nilai L, a, dan b yang digunakan sebagai pencitraan objektif warna produk akhir. Selain itu, nilai a dan b digunakan untuk menghitung nilai hue. Nilai hue h dapat dikalkulasikan dengan rumus: - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Keterangan: L = nilai yang menunjukkan kecerahan, berkisar antara 0-100 a = merupakan campuran warna merah-hijau a positif + antara 0-100 untuk warna merah a negatif - antara 0--80 untuk warna hijau b = merupakan campuran warna biru-kuning b positif + antara 0-70 untuk warna kuning b negatif - antara 0--80 untuk warna biru h = hue, parameter untuk kisaran warna Tabel 9 dalam derajat 17 Tabel 9 Parameter warna berdasarkan nilai h hue Warna Nilai h hue Warna Nilai h hue Merah keunguan 342-18 Hijau 162-198 Merah 18-54 Biru kehijauan 198-234 Merah kekuningan 54-90 Biru 234-270 Kuning 90-126 Biru keunguan 270-306 Kuning kehijauan 126-162 Ungu 306-342 sumber: Hutching 1999 di dalam Djuanda 2003 2 Waktu tanak modifikasi Nugraha, 2008; modifikasi Bhattacharya dan Sowbhagya, 1971 Waktu tanak dianalisis menggunakan metode parallel plates. Sebanyak 5 g beras analog dimasak ke dalam 135 ml air mendidih suhu ± 90ºC selama 5 menit. Ambil sepuluh butir beras, letakkan di salah satu sisi cawan petri, kemudian tekan dengan dua sisi cawan petri. Ulangi tiap satu menit. Waktu tanak diperoleh jika minimal 90 keseluruhan butir beras analog tidak lagi menunjukkan bagian putih atau bening di tengahnya bagian tengah sudah tidak berupa tepung.

3.4.3 Proksimat

Analisis proksimat meliputi analisis kadar air metode oven, abu metode gravimetri, protein metode Kjeldahl, lemak metode Soxhlet, dan karbohidrat by difference. 1 Kadar air SNI 01-2891-1992 Cawan aluminium dikeringkan oven selama 15 menit. Didinginkan dalam desikator dan ditimbang beratnya A. Sejumlah sampel sekitar 1-2 gram ditimbang dalam cawan B. Cawan beserta isinya dikeringkan dalam oven pada suhu 105 o C selama 3 jam. Kemudian cawan dipindahkan ke dalam desikator lalu didinginkan dan ditimbang. Cawan beserta isinya dikeringkan kembali sampai diperoleh bobot konstan C. Kadar air dapat dihitung dengan rumus berikut: - - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - - - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 Keterangan: A = bobot cawan kosong g B = bobot contoh sebelum dikeringkan g C = bobot contoh cawan sesudah dikeringkan g 2 Kadar abu SNI 01-2891-1992 Cawan disiapkan untuk pengabuan, kemudian dikeringkan dalam oven selama 15 menit. Selanjutnya cawan didinginkan dalam desikator dan ditimbang A. Sampel ditimbang sebanyak 2- 3 gram dalam cawan B, kemudian dibakar dalam ruang asap sampai tidak mengeluarkan asap lagi. Kemudian dimasukkan ke dalam tanur listrik pada suhu maksimum 550 o C sampai pengabuan sempurna atau memiliki berat konstan. Abu beserta cawan didinginkan di dalam desikator kemudian ditimbang beratnya C. Kadar abu dapat dihitung dengan rumus: - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Keterangan: A = bobot cawan kosong g B = bobot contoh sebelum diabukan g C = bobot contoh cawan sesudah diabukan g 18 3 Kadar lemak SNI 01-2891-1992 Labu lemak disiapkan sesuai dengan ukuran alat ekstraksi soxhlet yang digunakan. Labu lemak dikeringkan dalam oven dengan suhu 105 sekitar 15 menit, kemudian didinginkan dalam desikator lalu ditimbang A. Sejumlah sampel 1-2 gram ditimbang dalam kertas saring B, kemudian ditutup dengan kapas bebas lemak dan dikeringkan dalam oven pada suhu 80 o C selama 1 jam. Kertas saring beserta isinya dimasukkan ke dalam soxhlet yang telah dihubungkan ke labu lemak. Pelarut heksana dituangkan ke dalam labu soxhlet secukupnya. Kemudian dilakukan refluks selama 6 jam. Pelarut yang tersisa dalam labu lemak didestilasi dan kemudian labu dipanaskan dalam oven pada suhu 105 o C. Setelah dikeringkan sampai berat tetap dan didinginkan pada desikator. Labu beserta lemak ditimbang C. Kadar lemak dihitung dengan rumus: - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Keterangan: A = bobot labu lemak kosong g B = bobot contoh g C = bobot labu lemak + lemak hasil ekstraksi g 4 Kadar protein AOAC, 1995 Sejumlah sampel 100-250 mg dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl, ditambah dengan K 2 SO 4 1 0.1 g, HgO 40 10 mg, dan H 2 SO 4 pekat 2 0.1 ml. Sampel didestruksi selama 30 menit sampai cairan menjadi jernih. Pindahkan isi labu ke dalam alat destilasi dan bilas 5 –6 kali dengan air destilasi sebanyak 1 –2 ml. Selanjutnya ditambahkan 8–10 ml campuran larutan NaOH 60 + Na 2 S 2 O 3 5. Labu disambungkan dengan alat destilasi dan kondensor yang telah dilengkapi dengan penampung berisi larutan H 3 BO 3 . Dilakukan destilasi sampai volume destilat 15 ml kemudian dititrasi dengan NaOH 0.1 N sampai larutan berwarna kuning titik akhir titrasi. Kadar protein dapat dihitung dengan rumus: Kadar protein bb = . . . . . . . . . . . . . . .9 Kadar protein bk = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5 Kadar karbohidrat by different Kadar Karbohidrat dihitung by difference yaitu mengurangkan 100 dengan kadar air, abu, protein, dan lemak dalam basis basah. Kadar karbohidrat dihitung dengan rumus: Kadar karbohidrat = 100 - kadar protein bb + kadar air bb + kadar abu bb + kadar lemak bb . . . . . . . . . . .11

3.4.4 Total fenol modifikasi Chotimarkron et al., 2008; Zega, 2010

Ekstrak teh sebanyak 50 mg dilarutkan dalam 2.5 ml etanol 95. Campuran disentrifus dengan kecepatan 4000 rpm selama 5 menit. Supernatan diambil sebanyak 0.5 ml dan dilarutkan dalam 0.5 ml etanol 95, 2.5 ml akuades, dan 2.5 ml larutan reagen folin ciocalteau 50. Larutan didiamkan selama 5 menit dalam ruang gelap. Ditambahkan 0.5 ml larutan Na 2 CO 3 5 dan diinkubasi kembali dalam ruang gelap selama 1 jam. Larutan divortex dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 725 nm. Untuk sampel ekstrak teh hitam cair dilakukan pengenceran sebesar 5 kali untuk mendapatkan kisaran absorbansi yang diharapkan. Dilakukan langkah yang sama untuk larutan standar asam galat. Larutan standar dibuat pada lima konsentrasi yaitu 50, 100, 150, 200, dan 250 ppm. Absorbansi dari masing-masing konsentrasi diplotkan ke dalam kurva standar Lampiran 8. Setelah didapatkan kurva standar, dicari persamaan regresi linear berupa y=ax+b. Persamaan regresi tersebut digunakan dalam perhitungan untuk menentukan besarnya 19 total fenol pada sampel. Total fenol dihitung sebagai ekuivalensi dari asam galat dan diekspresikan sebagai gallic acid equivalent GAE dalam mgg sampel. Untuk total fenol pada menir dilakukan preparasi sampel terlebih dulu. Preparasi sampel dengan metode yang dimodifikasi dari Chotimakron et.al. 2008 untuk preparasi sampel tepung beras merah, yaitu sebanyak 12.5 gram tepung beras diekstrak dengan 25 ml etanol 95 perbandingan sampel dan etanol sebesar 1:2 kemudian diaduk dengan shaker selama ± 4 jam. Hasil dari shaker disentrifus 4000 rpm selama 10 menit. Supernatan dari hasil sentrifus diambil untuk sampling dengan metode yang sama seperti ekstrak. Diagram alir uji total fenol untuk sampel tepung-tepungan dapat dilihat pada Gambar 8. Analisis total fenol dilakukan untuk melihat kemampuan mereduksi dari komponen fenol. Prinsipnya adalah reduksi reagen fosfomolibdat MoO 4 2- dan fosfotungstat WO 4 2- sehingga terbentuk kompleks warna biru molibdenum blue yang diukur secara spektrofotometri sinar tampak. Total fenol dihitung berdasar persamaan rumus: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Gambar 8 Tahapan uji total fenol sampel tepung-tepungan

3.4.5 Daya cerna pati Muchtadi, 1992

Secara lengkap, diagram alir analisis daya cerna pati dapat dilihat pada Gambar 9. Daya cerna pati in vitro dinyatakan sebagai persentase nilai relatif terhadap pati murni. Pati murni diasumsikan data dicerna dengan sempurna dalam saluran pencernaan. Hasil spektrofotometri dihitung nilai daya cerna patinya menggunakan rumus: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Keterangan : A = Kadar maltosa sampel a = Kadar maltosa blanko sampel B = Kadar maltosa pati murni b = Kadar maltosa blanko pati murni Kurva standar maltosa dibuat dengan cara memplotkan beberapa absorbansi dengan konsentrasi maltosa yang telah ditentukan Lampiran 11. Konsentrasi maltosa dibuat sebesar 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, dan 0.5 mgml. Masing-masing dari maltosa tersebut direaksikan langsung 12.5 g sampel 25 ml etanol 95 Shaker 35 rpm ± 4 jam Sentrifus 4000 rpm 5’ Supernatan ambil 0.5 ml 0.5 ml etanol 95 2.5 ml akuades 2.5 ml folin 50 Inkubasi gelap 5’ 0.5 ml Na 2 CO 3 5 Inkubasi gelap 60’ Ukur absorbansi 725 nm 20 0,5 g sampel + 10 ml akuades Masukkan ke dalam tabung reaksi bertutup Panaskan dalam waterbath hingga mencapai T 90°C Dinginkan sampai T 37°C Ambil 1 ml dan masukkan ke dalam tabung reaksi bertutup Tabung A: + 1,5 ml akuades Tabung B: + 1,5 ml akuades + 2,5 ml larutan enzim alfa amilase + 2,5 ml bufer fosfat pH 7.0 Inkubasi selama 30 menit pada T 37°C Ambil 0,5 ml + 1 ml DNS Panaskan dalam air mendidih selama 10 menit Segera dinginkan dengan air mengalir + 10 ml akuades, vortex Ukur absorbansi pada 520 nm Gambar 9 Tahapan pengukuran daya cerna pati secara in vitro Daya cerna pati dengan pereaksi DNS dan diukur nilai absorbansinya. Sumbu X pada kurva standar maltosa menunjukkan konsentrasi maltosa standar, dan sumbu Y menunjukkan absorbansi. Setelah didapatkan kurva standar, dicari persamaan regresi linear berupa y=ax+b. Persamaan ini digunakan untuk menghitung konsentrasi maltosa yang ada pada sampel. 21

3.4.6 Nilai energi Almatsier, 2001

Penentuan nilai energi melalui perhitungan dapat dilakukan menurut komposisi karbohidrat, protein, dan lemak makanan tersebut. Energi = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.4.7 Seleksi subjek relawan indeks glikemik Syarat menjadi subjek relawan indeks glikemik antara lain: 1 individu yang sehat; 2 tidak menderita penyakit diabetes, yaitu kadar gula darah normal 55-140 mgdL Sardesai, 2003; 3 nilai indeks massa tubuh IMT berada dalam kisaran normal 18.5-25 kgm 2 ; serta 4 lolos screening gula darah. Screening gula darah bertujuan untuk mengetahui respon gula terhadap respon glukosa dari masing-masing relawan. Relawan yang dinyatakan lolos adalah yang mempunyai respon gula darah normal setelah puasa ± 12 jam sebesar 70-100 mgdL atau yang mempunyai respon gula darah yang baik setelah 2 jam pengujian. Pada tahap screening, masing-masing relawan diminta untuk meminum sejumlah glukosa ± 25 g yang dilarutkan dalam 200 ml air. Selama pengujian, relawan dikondisikan pada ruangan khusus serta diminta untuk tidak melakukan apapun. Hal ini dilakukan untuk meminimalisir terjadinya ketidakvalidan data. Perekrutan subjek dilakukan melalui proses sosialisasi kegiatan penelitian kepada beberapa mahasiswa IPB. Alasannya dikarenakan usia mahasiswa yang termasuk ke dalam persyatan subjek, yaitu 18-30 tahun. Selain itu kemudahan akses untuk melakukan penelitian di dalam kampus juga menjadi pertimbangan. Mahasiswa yang bersedia menjadi subjek relawan wajib mengikuti penjelasan secara lengkap. Jika setuju untuk meneruskan, subjek diminta untuk menandatangani informed consent formulir kesediaan tanpa paksaan. Meskipun demikian, subjek tetap memiliki hak untuk mengundurkan diri apabila mereka menginginkannya.

3.4.8 Penentuan jumlah sajian sampel uji indeks glikemik

Penentuan jumlah sajian nasi menir dan nasi analog teh hitam yang diberikan dihitung berdasar kesetaraan 25 g karbohidrat glukosa murni Rimbawan dan Siagian, 2004. Kesetaraan tersebut dihitung menggunakan total karbohidrat by difference yang didapatkan pada uji analisis proksimat nasi baik menir maupun nasi analog. Jumlah nasi yang akan dikonsumsi ditentukan dengan rumus berikut: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.4.9 Indeks dan beban glikemik El, 1999 Pengukuran indeks glikemik IG dilakukan pada kondisi relawan telah melakukan puasa ± 12 jam overnight fasting. Pengujian pertama dilakukan dengan memberikan glukosa murni sebagai pangan acuanstandar. Sebanyak 25 g glukosa dicampur dalam 200 ml air dan dikonsumsi oleh relawan. Relawan diambil darahnya menggunakan finger prick sebanyak 20 uL pada menit ke-0 sebelum diberi larutan glukosa, dan setiap 30 menit selama 2 jam yaitu pada menit ke-30, 60, 90, dan 120. Pengukuran kadar gula darah dilakukan dengan menggunakan Glucometer merek One Touch Ultra TM 2 LifeScan Johnson Johnson Co. Data gula darah subjek relawan per 30 menit pada pengujian indeks glikemik diolah dan disajikan dalam bentuk kurva. Terdapat lima data gula darah setiap subjek. Dari data tersebut diplotkan pada kurva. Sumbu X menunjukkan waktu pengambilan darah dan Y menunjukkan kadar gula darah. Luas daerah dibawah kurva tersebut dihitung menggunakan rumus integral maupun trapezoid Lampiran 14 dan 15. Pembagian kurva dilakukan untuk mempermudah perhitungan luasan. Dengan menggunakan rumus segitiga maupun trapesium yang disesuaikan dengan bentuk masing-masing kurva didapatkan empat luasan Luasan I, II, III, dan IV. Keempat 22 luasan kurva dijumlahkan dan didapat luasan kurva total. Untuk mendapatkan nilai indeks glikemik, luasan kurva total nasi menir tersebut dibagi luasan kurva total glukosa murni yang digunakan sebagai standar subjek yang sama dan dikali 100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Dihitung rataan IG nasi menir maupun nasi analog perlakuan penambahan ekstrak teh hitam sehingga dapat diketahui IG produk. Nilai IG dibandingkan dengan literatur Powell et. al., 2002 terbagi dalam kelompok IG tinggi IG70, IG sedang 55IG70, atau IG rendah IG55. Dari perhitungan nilai IG dapat diperoleh pula perhitungan nilai beban glikemik BG produk. Nilai BG diperoleh dari perhitungan. Nilai perhitungan BG tersebut kemudian dibandingkan dengan literatur Powell et.al., 2002. Nilai BG dikategorikan sebagai BG tinggi BG20, BG sedang 10BG20, atau BG rendah BG10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.5 PENGOLAHAN DAN PENYAJIAN DATA

Pengolahan data warna produk, total fenol, dan daya cerna pati pada penelitian diolah menggunakan One-way ANOVA dengan perangkat lunak Statistical Package for Social Science SPSS tipe 17. Jika analisisnya berbeda nyata, dilanjutkan uji Tuckey HSD dengan taraf signifikansi sebesar 5. Pengolahan data IG menggunakan uji t-berpasangan dengan taraf signifikansi sebesar 5. Uji t-berpasangan bertujuan melihat apakah terdapat perbedaan nyata antara sebelum dan sesudah perlakuan. Keseluruhan hasil penelitian disajikan sebagai nilai x±SD. Nilai x merupakan rataan data, dan SD standar deviasi merupakan tingkatderajat variasi dari data tersebut. SD memperlihatkan seberapa besar perbedaan data yang ada dibandingkan data itu sendiri. 23

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 KARAKTERISTIK KIMIA BAHAN BAKU DAN PRODUK ANTARA SERTA

KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA PRODUK AKHIR BERAS ANALOG 4.1.1 Karakteristik kimia bahan baku Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan beras analog adalah menir dan teh hitam. Tahap awal dilakukan pembersihan menir. Pembersihan menir mengurangi bobot menir awal karena terdapat proses pembuangan kotoran dan bagian-bagian yang tidak diperlukan. Rendemen pembersihan sebesar 87.06 ± 2.24 Lampiran 1. Hal ini menunjukkan jumlah terbuang selama proses cukup banyak, lebih dari 10 bobot awal. Jumlah tersebut dikarenakan menir yang diperoleh dari tempat penampungan cukup kotor. Proses pembersihan dilakukan dengan dua tahap dengan dua kali pengulangan untuk memastikan menir bersih sebelum diproses lebih lanjut. Karakteristik kimia bahan baku, baik menir maupun teh hitam, yang diuji meliputi total fenol dan kadar air. Analisis total fenol bertujuan mengetahui kandungan polifenol di dalam menir maupun ekstrak teh hitam cair yang digunakan. Komponen fenol dalam pangan khususnya tumbuhan merupakan komponen hasil metabolisme sekunder dari fenilalanin atau tirosin Shahidi dan Ho, 2005. Senyawa yang termasuk dalam komponen fenolik sangat beragam, mulai dari senyawa sederhana, berbobot molekul rendah, bercincin aromatik tunggal, hingga senyawa yang kompleks seperti tanin. Senyawa yang mengandung banyak gugus fenolik disebut polifenol. Hasil analisis total fenol akan mewakili secara kasar jumlah komponen polifenol pada bahan. Total fenol yang dikandung ekstrak teh hitam cair dengan suhu ektraksi 70 C dan waktu seduh 15 menit sebesar 27.89 mg GAEg ± 0.45 mg GAEg. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat 27.89 mg komponen fenolik dalam 1 gram teh hitam. Nilai total fenol tersebut lebih rendah jika dibandingkan dengan penelitian Moraes de Souza et al. 2008 yang menyebutkan bahwa teh hitam umumnya mengandung total polifenol dengan rentang 35-40 mg GAEg. Pada penelitian Anggraeni 2011 teh hitam pada suhu ekstraksi 70 C 15 menit sebesar 19.46 mg GAEg, sedang pada Bijaksana 2012 sebesar 36.02 mg GAEg pada suhu dan waktu seduh yang sama. Perbedaan kandungan total fenol dalam teh antara lain dipengaruhi oleh varietas, unsur hara dalam tanah, musim, dan proses pengolahannya, serta proses pengekstrakan, pelarut, jumlah tahap ekstraksi, ukuran, dan bentuk partikel teh sebelum dianalisis. Untuk analisis total fenol menir didapat hasil sebesar 0 mg GAEg sampel. Hal ini sesuai dengan penelitian Widowati 2007 yang menyebutkan tidak adanya kadar fenol bebas pada beras. Kadar air menir dan teh hitam disajikan pada Tabel 10. Analisis ini untuk mengetahui kadar air awal dari bahan baku. Tidak ada standar baku kadar air untuk menir dalam SNI 01-6128-2008, sehingga diasumsikan kadar air menir yaitu 14.44 bk setara dengan kadar air beras giling yaitu sebesar 14. Kadar air teh hitam didapat sebesar 7.59 bk. Kadar air teh hitam yang didapat masih berada di bawah kadar air teh hitam menurut SNI 01-1902-1995 yaitu 8.00 bb. Tabel 10 Kadar air bahan baku Sampel Ka bb Ka bk Menir 12.62 ± 0.04 14.44 ± 0.05 Teh hitam merek Walini BP1 7.05 ± 0.02 7.59 ± 0.02

4.1.2 Karakteristik kimia produk antara

Tepung beras merupakan produk antara. Tabel 11 menunjukkan bahwa kadar air tepung beras kontrol sebesar 14.09±0.13 bb dan 11.16±0.07 bb untuk tepung beras dengan perendaman ekstrak teh hitam. Data kadar air beras perlakuan kontrol lebih tinggi dibanding dengan persyaratan SNI 2549-2009 untuk bahan pangan tepung beras sebesar 13.00 bb. Kadar