peluang pasar bagi produk papain yang dihasilkan oleh para kalangan pelaku usaha papain di Indonesia.
1.6 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dan batasan-batasan dalam penelitian ini meliputi hal-hal berikut :
1. Papain yang digunakan adalah crude papain komersial. 2. Jagung lokal yang digunakan adalah jagung lokal varietas Kodok yang banyak
dibudidayakan oleh masyarakat di kabupaten Wonogiri, Jawa Tengah. 3. Jagung hibrida yang digunakan adalah jagung hibrida varietas Pioneer 21
P21 yang banyak dibudidayakan oleh masyarakat di kabupaten Kediri, Bojonegoro, Lamongan, Blora dan Grobogan.
4. Degerminator yang diuji cobakan adalah polisher gabah tipe A yang banyak digunakan oleh masyarakat untuk menyosoh jagung di kabupaten Wonogiri
Jawa Tengah dan kabupaten Lamongan Jawa Timur, penyosoh jagung tipe B yang banyak digunakan oleh masyarakat di kabupaten Bojonegoro Jawa
Timur dan Grobogan Jawa Tengah, serta modifikasi polisher gabah tipe C merupakan polisher gabah yang dimodifikasi pada bagian pemarut saringan
dengan pemarut yang biasa digunakan oleh masyarakat di Lampung untuk mengupas kulit kopi dengan ukuran lubang saringan yang telah disesuaikan
dengan ukuran biji jagung.
5. Pembuatan desain proses produksi tepung jagung secara enzimatis merujuk pada unit produksi tepung jagung di UPT Pengolahan Jagung Terpadu milik
pemerintah kabupaten Grobogan, Jawa Tengah.
1.7 Kebaruan
Klaim kebaruan terhadap hasil penelitian yang telah dilakukan adalah diperolehnya satu metode baru proses produksi tepung jagung secara enzimatis
menggunakan papain. Metode baru tersebut merupakan hasil perekayasaan metode produksi tepung jagung konvensional dry milling process dengan
penambahan tahapan proses inkubasi dengan papain untuk meningkatkan kehalusan ukuran partikel tepung jagung yang dihasilkan. Penggunaan papain
ditujukan untuk menguraikan matriks protein dalam horny endosperm jagung. Dalam metode baru tersebut, sebelum dilakukan inkubasi dengan papain, biji
jagung didegerminasi untuk memisahkan endosperma dari lembaga, tudung pangkal biji, dan kulit ari, serta untuk mengecilkan ukuran biji jagung utuh
menjadi grits jagung supaya memudahkan penetrasi papain ke dalam bagian endosperma jagung. Terjadinya penguraian matriks protein pada horny endosperm
akibat kerja enzim protease tersebut, dapat menurunkan kekerasan dan kandungan protein grits jagung setelah inkubasi. Terjadinya penurunan kekerasan dan
kandungan protein grits jagung tersebut, berhasil meningkatkan kehalusan partikel tepung jagung, serta berpengaruh terhadap sifat visco amilografi tepung jagung
yang dihasilkan.
2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Morfologi Biji Jagung
Biji jagung terdiri atas empat bagian pokok, yaitu kulit ari pericarp dan tudung pangkal biji tip cap dengan persentase 5 hingga 6, lembaga germ
12 sampai 14, dan sisanya endosperma 82. Kulit ari merupakan lapisan pembungkus biji yang tersusun oleh epicarp lapisan paling luar, mesocarp, dan
tegmen seed coat. Bagian terbesar dari biji jagung adalah endosperma. Lapisan pertama dari endosperma yaitu lapisan aleuron yang merupakan pembatas antara
endosperma dengan kulit. Lapisan aleuron merupakan lapisan yang menyelubungi endosperma dan lembaga Watson 2003.
Komposisi kimia jagung bervariasi tergantung dari jenis varietas, cara tanam, iklim dan tingkat kematangan Rukmana 2005. Pada jagung muda,
kandungan lemak dan proteinnya lebih rendah bila dibandingkan dengan jagung yang tua. Selain itu, jagung juga mengandung karbohidrat yang terdiri atas pati,
serat kasar, dan pentosan. Penampang longitudinal biji jagung gigi kuda dent corn
disajikan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Penampang longitudinal biji jagung gigi kuda Hoseney 1994 Sementara itu, lembaga terletak pada bagian dasar sebelah bawah dan
berhubungan erat dengan endosperma. Lembaga tersusun atas dua bagian, yaitu skutelum
dan poros embrio. Skutelum berfungsi sebagai tempat penyimpanan zat- zat gizi selama perkecambahan biji. Tudung pangkal biji tip cap merupakan
bekas tempat melekatnya biji jagung pada tongkol jagung. Tudung pangkal biji dapat tetap ada atau terlepas dari biji selama proses pemipilan biji. Setiap bagian
anatomi tersebut memiliki komposisi yang berbeda-beda. Menurut Watson 2003, komposisi kimia rata-rata biji jagung dan bagian-bagiannya ditunjukkan
pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi kimia rata-rata biji jagung utuh dan bagiannya Komponen
Kandungan Pati
Protein Lemak
Gula Abu
Biji utuh 73,4
9,1 4,4
1,9 1,4
Endosperma 87,6
8,0 0,8
0,62 0,3
Lembaga 8,3
18,4 33,2
10,8 10,5
Perikarp 7,3
3,7 1,0
0,34 0,8
Tudung pangkal biji 3,3
9,1 3,8
1,6 1,6
Persentase bobot kering, Sumber: Watson 2003 Dari Tabel 2.1 dapat dilihat bahwa komponen utama yang terdapat pada
jagung adalah pati. Endosperma jagung mengandung 80,0 dari 73,4 pati yang terdapat dalam biji jagung. Komponen terbesar kedua dalam endosperma setelah
pati adalah protein, yaitu 20,4 dari 9,1 protein yang terdapat dalam biji jagung. Sementara itu, lembaga merupakan tempat terdapatnya sebagian besar
lemak jagung, yaitu sebanyak 85,6 dari total 4,4 lemak yang terdapat pada biji jagung. Lemak jagung terutama dalam bentuk trigliserida. Sementara itu, serat
sebagian besar terdapat pada kulit ari dan tudung pangkal biji. Kandungan serat dalam kulit ari adalah 90,7 dan pada tudung pangkal biji adalah 95 dari 9,5
serat yang terdapat pada biji jagung utuh Watson 2003.
Sebanyak 79,5 dari 1,4 mineral jagung terdapat pada lembaga, mungkin karena diperlukan untuk pertumbuhan embrio. Menurut Haryadi et al. 1991,
komponen anorganiknya terutama berupa senyawa fosfor. Sebagian besar dalam bentuk garam potassium dan magnesium. Fitin merupakan bentuk penting
senyawa fosfor, yang dibebaskan oleh enzim fitase untuk merangsang pertumbuhan embrio. Mineral keempat setelah P, K, dan Mg adalah sulfur S
yang terdapat dalam bentuk asam amino metionina dan sisteina. Di samping itu, jagung merupakan sumber selenium yang penting pada ransum ternak.
Jagung mengandung dua jenis vitamin larut lemak, yaitu vitamin A beta karoten dan vitamin E serta sebagian besar vitamin larut air. Jagung mengandung
vitamin B1 thiamin dan piridoksin dalam jumlah yang cukup untuk ternak. Niasin dalam jagung berada dalam bentuk terikat. Perlakuan dengan alkali dapat
membebaskan niasin Haryadi et al. 1991.
Karbohidrat pada jagung dapat dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu karbohidrat sederhana, karbohidrat struktural, dan karbohidrat kompleks sumber
energi. Karbohidrat sederhana pada jagung terdiri dari sekitar 2 glukosa, fruktosa, dan gula nukleotida. 4-8 sukrosa, 0,4 maltosa, serta karbohidrat
sederhana lainnya, seperti raffinosa, maltotriosa, gula alkohol, dan senyawa pektat yang berasosiasi dengan selulosa membentuk protopektin yang tidak larut dalam
air. Karbohidrat struktural meliputi komponen pektin, hemiselulosa, selulosa, pentosan, arabinogalaktan, xyloglucan sebagian besar terdapat pada perikarp,
tudung pangkal biji, dan aleuron. Karbohidrat struktural ini dapat berfungsi sebagai serat makanan Haryadi et al. 1991.
Karbohidrat kompleks sumber energi terutama berbentuk pati. Granula pati tersusun dari dua jenis polimer gula, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa
sebanyak 25-30 bobot pati, sedangkan amilopektin 70-75 bobot pati. Amilosa jagung mempunyai derajat polimerisasi 100-1000 unit glukosa dan amilopektin
mempunyai derajad polimerisasi 12-20 unit glukosa untuk rantai pendek dan 40- 60 unit glukosa untuk yang berantai panjang Haryadi et al. 1991; Jane 2009.
Ikatan antara protein dan pati dalam endosperma biji jagung cukup kuat. Air saja tidak cukup untuk memisahkan protein dan pati selama proses pembuatan pati
dengan metode basah. Sel endosperma sangat besar dengan dinding-dinding sel tipis dan secara nyata dibedakan dalam dua jenis, yaitu vitrous endosperm terlihat
bening dan transparan, sedangkan opaque endosperm terlihat bertepung. Vitrous endosperm
sering kali disebut horny endosperm dan opaque endosperm disebut juga floury endosperm. Vitrous endosperm mengandung granula pati berbentuk
polygonal dan tersusun rapat dalam matriks protein yang kompak, sedangkan
opaque endosperm mengandung granula pati berbentuk spherical dan tersusun
kurang rapat dalam filamen-filamen lembaran protein yang tipis dengan menyediakan banyak rongga udara diantara granula-granula Hoseney 1994.
Martinez et al. 2006 melaporkan bahwa terdapat korelasi positif yang signifikan p-value 0,05 antara kekerasan dan densitas biji jagung, dan adanya
korelasi negatif yang signifikan p-value 0,05 antara kekerasan biji dan flotation index.
Adanya hubungan tersebut dapat dijelaskan dari hasil pengamatan dengan SEM pada biji jagung keras dan lunak. Kerapatan penyusunan granula pati
pada endosperma jagung keras dan jagung lunak ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Biji jagung dari jenis hard kernel atas dan soft kernel bawah Martinez et al. 2006
Gambar 2.2 juga memperlihatkan bahwa biji jagung keras memiliki pola granula pati yang berbeda dari jagung lunak. Granula pati jagung lunak berbentuk
spherical dan tersusun longgar di dalam matriks protein, berkebalikan dengan
jagung pati keras yang granula patinya pada umumnya berbentuk polygonal dan tersusun rapat sehigga kaku. Semakin rapat dan teratur granula pati tersusun
dalam endosperma, semakin tinggi kerapatan dan densitas biji jagungnya, sehingga kekerasan bijinya juga semakin meningkat. Demikian juga, jika
kerapatan rendah, maka flotation indexnya meningkat dan kekerasan bijinya semakin rendah.
Kategori