Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid

PEMBUATAN SPONGE CAKE BEBAS GLUTEN DARI TEPUNG KOMPOSIT BERAS KETAN, UBI KAYU, PATI KENTANG, DAN KEDELAI DENGAN PENAMBAHAN HIDROKOLOID
SKRIPSI Oleh:
RIRIS MARITO SIMATUPANG 100305017/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
1

PEMBUATAN SPONGE CAKE BEBAS GLUTEN DARI TEPUNG KOMPOSIT BERAS KETAN, UBI KAYU, PATI KENTANG, DAN KEDELAI DENGAN PENAMBAHAN HIDROKOLOID
SKRIPSI Oleh:
RIRIS MARITO SIMATUPANG 100305017/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
2

Judul Skripsi : Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras

Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan

Hidrokoloid

Nama

: Riris Marito Simatupang

NIM

: 100305017

Program Studi : Ilmu dan Teknologi Pangan

Disetujui oleh: Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Elisa Julianti M.Si Ketua

Mimi Nurminah, STP, M.Si Anggota

Mengetahui :

Dr. Ir. Herla Rusmarilin, M.P Ketua Program Studi

Tanggal Lulus

: 10 Februari 2015

3

ABSTRAK
RIRIS MARITO SIMATUPANG. Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Mimi Nurminah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kimia, fisik, dan sensori sponge cake dari tepung komposit beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid. Penelitian ini menggunakan metode rancangan acak lengkap dengan dua faktor yaitu perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai pada tepung komposit (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% dan 100% terigu sebagai kontrol) dan konsentrasi xanthan gum (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). Parameter yang dianalisis adalah kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur. Konsentrasi xanthan gum memberikan pengaruh pengaruh berbeda sangat nyata terhadap volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna dan rasa tetapi memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, nilai hedonik aroma dan tekstur. Interaksi kedua faktor tersebut memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, dan tekstur. Perbandingan tepung beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai 30%:40%:15%:15% dan konsentrasi xanthan gum 1,5% menghasilkan sponge cake dengan mutu terbaik.
Kata Kunci : sponge cake, bebas gluten, tepung komposit, xanthan gum
ABSTRACT
RIRIS MARITO SIMATUPANG. The Production of Gluten Free Sponge Cake from Composite Flour of Glutinous Rice, Cassava, Potato Starch, Soybean with the Addition of Hidrocoloid supervised by Elisa Julianti and Mimi Nurminah.
The research was aimed to study the chemical, physical, and sensory characteristics of sponge cake from composite flour of glutinous rice, cassava, potato starch, and soybean with the addition of hidrocoloid. This study used a completely randomized design with two factors : the proportion of glutinous rice flour : cassava flour : potato starch : soybean in composite flour (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% and 100% wheat flour as control) and xanthan gum concentrations (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). The parameters analyzed were moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture.
The results showed that the ratio of glutinous rice flour, cassava flour, potato starch, and soybean had highly significant effect on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture. Concentration of xanthan gum gave highly significant effect of the volume, browning index, texture, hedonic value of colour and flavor but had no significant on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, hedonic value of aroma and texture. Interaction of the two factors had highly significant effect on browning index, texture, hedonic value of colour and texture. Proportion of glutinous rice flour, cassava, potato starch, and soybean 30%:40%:15%:15% and 1,5% xanthan gum produced sponge cake with the best quality.
Keywords : sponge cake, gluten free, composite flour, xanthan gum
i

RIWAYAT HIDUP
Riris Marito Simatupang dilahirkan di Sibolga pada tanggal 11 Oktober 1992, dari Bapak Sofyan Simatupang dan Ibu Maswarni Nasution. Penulis merupakan anak ke tiga dari enam bersaudara. Penulis menempuh pendidikan di SD Negeri 081224 Sibolga, SMP Negeri 2 Sibolga, penulis lulus dari SMA Negeri 1 Sibolga pada tahun 2010 dan pada tahun yang sama berhasil masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui Jalur Ujian Masuk Bersama (UMB) di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan. Penulis telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan, Sumatera Utara dari tanggal 29 Juli 2013 sampai 6 September 2013. Penulis menyelesaikan tugas akhirnya untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, dengan melakukan penelitian yang berjudul “Pembuatan Sponge cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid”. Penelitian ini dilakukan mulai bulan April sampai dengan Oktober 2014 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian USU.

ii

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing Skripsi dan Mimi
Nurminah, STP, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing Skripsi atas bimbingan, motivasi, masukan dan saran yang sangat berarti yang telah diberikan kepada penulis. 2. Staf pengajar dan pegawai di program studi Ilmu dan teknologi Pangan yang telah banyak membantu penulis selama di bangku perkuliahan. 3. Keluarga tercinta : Ayahanda Sofyan Simatupang, Ibunda Maswarni Nasution, Ibu Wati, Kak Epi, Kak Elly, Haris, Panji dan Rhima atas cinta, semangat, kasih sayang dan kekuatan doa yang sudah diberikan. 4. Teman-teman seperjuangan ITP 2010 khususnya Connie, Tami, Jannah, Soraya, dan Suchi, abang kakak 2009, dan adik-adik 2011 hingga 2013 atas kebersamaannya. 5. Semua pihak yang telah membantu dan tidak bisa disebutkan satu persatu.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan. Medan, April 2015
Penulis
iii

DAFTAR ISI

Hal ABSTRAK ....................................................................................................... i

ABSTRACT..................................................................................................... i

RIWAYAT HIDUP.......................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii

DAFTAR ISI.................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL............................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xi

PENDAHULUAN ........................................................................................... Latar Belakang .......................................................................................... Perumusan Masalah .................................................................................. Tujuan Penelitian ...................................................................................... Kegunaan Penelitian ................................................................................. Hipotesis Penelitian ..................................................................................

1 1 3 4 4 5

TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. 6 Tepung Terigu .......................................................................................... 6 Tepung Beras Ketan.................................................................................. 8 Tepung Ubi Kayu...................................................................................... 10 Pati Kentang.............................................................................................. 11 Tepung Kedelai ......................................................................................... 15 Xanthan Gum ............................................................................................ 17 Sponge Cake.............................................................................................. 18 Bahan Tambahan Pembuatan Sponge cake............................................... 20 Telur .................................................................................................... 20 Gula..................................................................................................... 21 Susu skim ............................................................................................ 22 Margarin.............................................................................................. 23 Baking powder .................................................................................... 24 Vanili................................................................................................... 25 Penelitian Sebelumnya.............................................................................. 26

BAHAN DAN METODA................................................................................ 27 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 27 Bahan Penelitian ....................................................................................... 27

iv

Reagensia .................................................................................................. 27 Alat Penelitian........................................................................................... 27 Metoda Penelitian ..................................................................................... 28 Model Rancangan ..................................................................................... 29 Pelaksanaan Penelitian.............................................................................. 29
Pembuatan tepung ubi kayu ............................................................... 29 Ekstraksi pati kentang ........................................................................ 30 Pembuatan tepung kedelai ................................................................. 30 Pembuatan sponge cake ..................................................................... 31 Pengamatan dan Pengukuran Data............................................................ 31 Kadar air............................................................................................. 32 Kadar abu ........................................................................................... 32 Kadar protein ..................................................................................... 33 Kadar lemak ....................................................................................... 33 Kadar karbohidrat .............................................................................. 34 Kadar serat kasar................................................................................ 34 Volume cake ...................................................................................... 34 Warna cake (crust color) ................................................................... 35 Tekstur ............................................................................................... 36 Uji organoleptik ................................................................................ 36

HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................................ 41 Karakteristik Kimia Tepung Beras Ketan, Tepung Ubi Kayu, Pati Kentang, Tepung Kedelai, dan Tepung Terigu....................................... 41 Karakteristik Kimia Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan Gum......................................................................................................... 42 Kadar air ............................................................................................ 43 Kadar abu........................................................................................... 44 Kadar protein ..................................................................................... 45 Kadar lemak....................................................................................... 46 Kadar karbohidrat .............................................................................. 47 Kadar serat kasar ............................................................................... 48 Karakteristik Fisik Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan Gum......................................................................................................... 50 Volume cake ...................................................................................... 51 Browning index (Indeks Pencoklatan) ............................................... 53 Tekstur (Newton)............................................................................... 55 Karakteristik Sensoris Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan Gum .......................................................................................... 57 Warna................................................................................................. 58 Aroma ................................................................................................ 59 Rasa ................................................................................................... 61 Tekstur .............................................................................................. 62
v

KESIMPULAN DAN SARAN........................................................................ 66 Kesimpulan ............................................................................................. 66 Saran ....................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 68 LAMPIRAN..................................................................................................... 75
vi

DAFTAR TABEL
No. Hal 1. Komposisi kimia tepung terigu per 100 g bahan ......................................... 6 2. Persyaratan mutu tepung terigu sebagai bahan makanan.. .......................... 7 3. Komposisi kimia tepung beras ketan ........................................................... 9 4. Komposisi kimia ubi kayu per 100 g bahan basah ...................................... 11 5. Komposisi kimia tepung ubi kayu ............................................................... 11 6. Kandungan gizi kentang dalam 100 g bahan ............................................... 12 7. Kandungan gizi kedelai kering dalam 100 g ............................................... 15 8. Komposisi kimia tepung kedelai.................................................................. 17 9. Kandungan gizi sponge cake komersial dalam 100 g.................................. 20 10. Kandungan gizi susu Indomilk Calci Skim® dalam 26 g................................. 23 11. Kandungan gizi margarin dalam 100 g........................................................ 24 12. Formulasi bahan-bahan pembuatan sponge cake......................................... 31 13. Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur..................... 37 14. Karakteristik kimia tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang,
tepung kedelai, dan tepung terigu ................................................................ 41 15. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati
kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik kimia sponge cake ...... 42
16. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik kimia sponge cake .............................................................................................................. 42
17. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik fisik sponge cake ........ 50
18. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik fisik sponge cake .............................................................................................................. 50
19. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai browning index sponge cake ........ 54
vii

20. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake .............................. 55
21. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik sensoris sponge cake .............................................................................................................. 57
22. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik sensoris sponge cake .................................................................................................. 58

23. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake ......... 58
24. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ........ 63
viii

DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Struktur rantai linier dari molekul amilosa.................................................. 14 2. Struktur molekul amilopektin...................................................................... 14 3. Struktur kimia xanthan gum ........................................................................ 17 4. Skema pembuatan tepung ubi kayu ............................................................. 37 5. Skema ekstraksi pati kentang ...................................................................... 38 6. Skema pembuatan tepung kedelai ............................................................... 39 7. Skema pembuatan sponge cake .................................................................. 40 8. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake.. 43 9. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar abu sponge
cake ............................................................................................................. 44 10. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar protein sponge
cake .............................................................................................................. 46 11. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar lemak sponge
cake .............................................................................................................. 47 12. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar karbohidrat
sponge cake .................................................................................................. 48 13. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar serat kasar
sponge cake .................................................................................................. 49 14. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap volume sponge
cake ............................................................................................................. 51 15. Hubungan konsentrasi xanthan gum dengan volume sponge cake.............. 52 16. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan
konsentrasi xanthan gum terhadap nilai browning index sponge cake........ 53
17. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake.............................. 56
ix

18. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake ......... 59
19. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik aroma sponge cake .................................................................................................. 60
20. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik rasa sponge cake .................................................................................................. 61
21. Hubungan konsentrasi xanthan gum dengan nilai hedonik rasa sponge cake .............................................................................................................. 62

22. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ........ 64
x

DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal
1. Contoh texture profile pada pengukuran tekstur sponge cake dengan alat Instron UTM 1140 ....................................................................................... 75
2. Format uji organoleptik sponge cake bebas gluten dari tepung komposit beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid................................................................................................... 76
3. Daftar analisis ragam kadar air sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake .............................................................................................................. 77
4. Daftar analisis ragam kadar abu sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar abu sponge cake .............................................................................................................. 78
5. Daftar analisis ragam kadar protein sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar protein sponge cake .............................................................................................................. 79
6. Daftar analisis ragam kadar lemak sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar lemak sponge cake .............................................................................................................. 80
7. Daftar analisis ragam kadar karbohidrat sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar karbohidrat sponge cake............................................................................... 81
8. Daftar analisis ragam kadar serat kasar sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar serat kasar sponge cake......................................................................................... 82
9. Daftar analisis ragam volume sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap volume sponge cake ...................................................................... 83
10. Daftar analisis ragam indeks pencoklatan (browning index) sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap indeks pencoklatan sponge cake .......... 84
11. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap indeks pencoklatan sponge cake ........................................... 85
xi

12. Daftar analisis ragam tekstur sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake ....................................................................... 86
13. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake ............................................................... 87

14. Daftar analisis ragam nilai hedonik warna sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake .......................................... 88
15. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake .......................................... 89
16. Daftar analisis ragam nilai hedonik aroma sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik aroma sponge cake ....................................................................................... 90
17. Daftar analisis ragam nilai hedonik rasa sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik rasa sponge cake.............................................. 91
18. Daftar analisis ragam nilai hedonik tekstur sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ...................................................................................... 92
19. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ......................................... 93
20. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:50:15:5 (T1) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ............................................................................ 94
21. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:45:15:10 (T2) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ............................................................................ 95
22. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:40:15:15 (T3) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ............................................................................ 96
23. Gambar sponge cake dari tepung terigu 100% (T4) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) .............. 97
xii

ABSTRAK
RIRIS MARITO SIMATUPANG. Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Mimi Nurminah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kimia, fisik, dan sensori sponge cake dari tepung komposit beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid. Penelitian ini menggunakan metode rancangan acak lengkap dengan dua faktor yaitu perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai pada tepung komposit (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% dan 100% terigu sebagai kontrol) dan konsentrasi xanthan gum (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). Parameter yang dianalisis adalah kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur. Konsentrasi xanthan gum memberikan pengaruh pengaruh berbeda sangat nyata terhadap volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna dan rasa tetapi memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, nilai hedonik aroma dan tekstur. Interaksi kedua faktor tersebut memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, dan tekstur. Perbandingan tepung beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai 30%:40%:15%:15% dan konsentrasi xanthan gum 1,5% menghasilkan sponge cake dengan mutu terbaik.
Kata Kunci : sponge cake, bebas gluten, tepung komposit, xanthan gum
ABSTRACT
RIRIS MARITO SIMATUPANG. The Production of Gluten Free Sponge Cake from Composite Flour of Glutinous Rice, Cassava, Potato Starch, Soybean with the Addition of Hidrocoloid supervised by Elisa Julianti and Mimi Nurminah.
The research was aimed to study the chemical, physical, and sensory characteristics of sponge cake from composite flour of glutinous rice, cassava, potato starch, and soybean with the addition of hidrocoloid. This study used a completely randomized design with two factors : the proportion of glutinous rice flour : cassava flour : potato starch : soybean in composite flour (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% and 100% wheat flour as control) and xanthan gum concentrations (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). The parameters analyzed were moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture.

The results showed that the ratio of glutinous rice flour, cassava flour, potato starch, and soybean had highly significant effect on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture. Concentration of xanthan gum gave highly significant effect of the volume, browning index, texture, hedonic value of colour and flavor but had no significant on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, hedonic value of aroma and texture. Interaction of the two factors had highly significant effect on browning index, texture, hedonic value of colour and texture. Proportion of glutinous rice flour, cassava, potato starch, and soybean 30%:40%:15%:15% and 1,5% xanthan gum produced sponge cake with the best quality.
Keywords : sponge cake, gluten free, composite flour, xanthan gum
i

PENDAHULUAN
Latar Belakang Sponge cake merupakan jenis cake yang cukup digemari di Indonesia.
Sponge cake dibuat dari tepung, telur, dan gula sebagai bahan utamanya. Rasanya yang lezat, proses pembuatannya yang mudah, serta harganya yang terjangkau menjadikan cake ini cukup populer di semua kalangan. Umumnya sponge cake dibuat dari terigu dimana terigu merupakan bahan pangan yang berasal dari luar Indonesia dan sampai saat ini 100% kebutuhan terigu Indonesia harus diimpor dari luar negeri. Ini disebabkan karena tanaman gandum yang merupakan bahan dasar terigu merupakan tanaman sub-tropis, sehingga tanaman ini kurang optimal pertumbuhannya di Indonesia yang beriklim tropis. Impor gandum atau terigu terus mengalami kenaikan yang signifikan dari tahun ke tahun seiring dengan meningkatnya konsumsi tepung terigu dalam negeri. Berdasarkan data Asosiasi Produsen Tepung Terigu Indonesia (APTINDO, 2014), impor gandum pada tahun 2013 mencapai 6,720,509 ton dengan nilai US$ 2,433,863 sedangkan impor terigu mencapai 205,447 ton dengan nilai US$ 82,074. Tingginya nilai impor ini menjadikan Indonesia sebagai salah satu importir gandum terbesar di dunia.
Karakteristik yang membedakan terigu dengan tepung-tepung lain adalah kandungan glutennya. Gluten merupakan protein yang bersifat lengket dan elastis yang diperlukan dalam pembuatan roti, cake, dan mie. Kandungan gluten pada terigu diketahui dapat menyebabkan alergi pada beberapa orang seperti penderita penyakit seliak. Penyakit seliak (celiac disease) adalah suatu penyakit menurun pada seseorang yang tubuhnya tidak toleran terhadap gluten. Penyakit seliak
1

menyebabkan perubahan dalam usus halus sehingga terjadi gangguan penyerapan nutrisi yang masuk ke dalam tubuh yang mengakibatkan timbulnya berbagai gangguan pada fungsi tubuh manusia (Nirmala, 2011). Penderita penyakit ini memerlukan produk pangan bebas gluten yang dapat diproduksi di dalam negeri dengan bahan baku tepung dan protein lokal.
Pembuatan tepung komposit merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi impor terigu. Tepung komposit adalah tepung campuran dari berbagai jenis tepung untuk menghasilkan produk dengan sifat fungsional yang hampir mendekati sifat bahan dasar produk aslinya (Khudori, 2008). Indonesia kaya akan bahan pangan lokal yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku tepung komposit. Bahan pangan lokal ini mempunyai kelebihan seperti jumlahnya yang berlimpah, tingkat produksinya tinggi, serta memiliki kandungan gizi dan cita rasa yang cukup baik.
Ubi kayu merupakan bahan pangan yang banyak dan mudah ditanam di Indonesia, namun pemanfaatannya masih sangat terbatas. Ubi kayu dapat dimanfaatkan sebagai tepung karena merupakan sumber karbohidrat yang baik. Ubi kayu mempunyai jumlah kalori yang lebih tinggi dibandingkan dengan beras, gandum, jagung, dan sorghum (Rismayani, 2007). Kelemahan ubi kayu yaitu kandungan proteinnya yang sedikit dan tidak mempunyai gluten. Kedelai adalah jenis kacang-kacangan yang kaya akan protein (35-38%). Kedelai mempunyai asam amino esensial yang lengkap dengan kandungan asam amino lisin yang cukup tinggi. Penambahan kedelai bertujuan untuk melengkapi kekurangan protein pada tepung komposit. Beras ketan mempunyai kandungan amilopektin yang tinggi. Amilopektin dibutuhkan dalam pembuatan cake karena mampu mengikat air sehingga dapat memperbaiki tekstur cake. Beras juga dapat
2

melengkapi kekurangan asam amino pembatas pada kedelai yaitu metionin dan sistein sehingga kebutuhan asam amino pada tepung komposit dapat terpenuhi. Penggunaan pati kentang bertujuan untuk memperbaiki sifat pati tepung-tepung lainnya. Pati kentang mempunyai granula dengan ukuran yang besar dan derajat fosforilasi yang lebih tinggi daripada jenis pati komersial lainnya (Jobling, 2004; Singh, et al., 2003). Pengolahan bahan-bahan ini menjadi tepung atau pati kemudian diformulasikan dengan komposisi tertentu serta penambahan bahan tambahan berupa hidrokoloid dapat menghasilkan produk cake yang tidak mengandung gluten dengan bentuk dan cita rasa yang tidak kalah dengan cake yang dibuat dari terigu.
Perumusan Masalah Sponge cake merupakan cake populer yang banyak digemari masyarakat di
Indonesia dimana bahan bakunya masih menggunakan tepung terigu. Permintaan tepung terigu yang selalu meningkat setiap tahunnya dapat mengancam ketahanan pangan nasional. Terigu mengandung gluten yang merupakan komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan cake, namun tidak semua orang bisa menikmati produk olahan yang mengandung terigu dikarenakan sebagian orang seperti penderita penyakit seliak memiliki alergi terhadap gluten. Upaya yang dilakukan untuk mengatasi masalah ini adalah mencari bahan yang dapat menggantikan terigu pada produk pangan yang menggunakan terigu sebagai bahan baku. Pengolahan cake dari bahan baku non-terigu seperti tepung dan pati yang berasal dari beras, jagung, ubi jalar dan ubi kayu belum mampu menggantikan terigu sepenuhnya karena tidak mengandung gluten sehingga cake dihasilkan tidak memiliki karakteristik yang sama dengan cake yang berasal dari terigu. Formulasi
3

campuran tepung dan pati yang berasal dari beras ketan, ubi kayu, kentang serta kedelai dan penambahan hidrokoloid seperti xanthan gum dengan komposisi tertentu akan menghasilkan tepung komposit yang dapat digunakan sebagai pengganti terigu dalam pembuatan produk pangan yang berbahan baku terigu seperti sponge cake.
Tujuan Penelitian Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan formula tepung
bebas gluten yang dapat digunakan untuk pembuatan sponge cake tanpa gluten, dan secara khusus penelitian ini bertujuan untuk: - Mengkaji pembuatan sponge cake tanpa gluten dengan menggunakan tepung
komposit bebas gluten - Mengkaji karakteristik fisikokimia dari sponge cake yang dibuat dari tepung
komposit bebas gluten - Mengevaluasi mutu sensori dari sponge cake yang dibuat dari tepung
komposit bebas gluten dan dibandingkan dengan sponge cake yang dibuat dari terigu.
Kegunaan Penelitian Penelitian ini berguna untuk mendapatkan data penyusunan skripsi sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknologi pangan di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, serta sebagai sumber informasi dalam pembuatan sponge cake dengan menggunakan tepung komposit bebas gluten berbahan baku lokal yaitu beras ketan, kentang, ubi kayu, dan kedelai
4

sebagai bahan baku pangan untuk menunjang ketahanan pangan nasional melalui diversifikasi pangan. Hipotesis Penelitian
Perbedaan formulasi tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai dan perbedaan konsentrasi xanthan gum, serta interaksi antara formulasi tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum akan menghasilkan sponge cake dengan karakteristik kimia, fisik, dan sensori yang berbeda.
5

TINJAUAN PUSTAKA

Tepung Terigu

Tepung terigu merupakan bahan dasar dalam pembuatan kue, roti, dan

mie. Tepung terigu berasal dari gandum yang telah digiling. Terigu mengandung

protein yang disebut gluten yang berperan penting dalam pembuatan kue. Peranan

terigu dalam pembuatan kue adalah sebagai pembentuk struktur yang membuat

kue mengembang besar dan mempunyai tekstur yang empuk, juga sebagai sumber

protein dan karbohidrat (Subarna, 1996). Komposisi kimia tepung terigu per 100 g

dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi kimia tepung terigu per 100 g bahan Komposisi
Kalori (kkal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Fosfor ( mg) Besi (mg) Vitamin A (SI) Vitamin B1 (mg) Vitamin C (mg) Air (g)
Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI., (2004)

Jumlah
365,00 8,90 1,30 77,30 16,00
106,00 1,20 0,00 0,12 0,00 12,00

Protein terigu terdiri atas fraksi glutenin dan gliadin yang mewakili 80-

85% protein endosperm. Gluten merupakan bentuk kompleks dari glutenin dan

gliadin yang dihidrasi dan dicampur. Kandungan gluten menentukan kadar protein

tepung terigu, semakin tinggi kadar gluten maka semakin tinggi kadar protein

tepung terigu tersebut. Kadar gluten pada tepung terigu yang menentukan kualitas

pembuatan suatu makanan, sangat tergantung dari jenis gandumnya (Fennema,

1985).

6

Gluten yang terbentuk dari adonan tepung gandum dengan air dalam

perbandingan tertentu akan membentuk suatu massa atau adonan koloidal yang

plastis. Adonan koloidal ini dapat menahan gas dan akan membentuk suatu

struktur spons bila dipanggang untuk mencapai suatu kehalusan yang memuaskan.

Jenis tepung gandum yang berbeda memerlukan jumlah pencampuran (air) yang

berbeda (Desrosier, 1988). Persyaratan mutu tepung terigu sebagai bahan

makanan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Persyaratan mutu tepung terigu sebagai bahan makanan

Kriteria uji

Satuan

Persyaratan

Keadaan

- Bentuk

-

serbuk

- Bau

-

normal

- Warna

-

putih, khas terigu

Benda-benda asing

-

tidak ada

Kadar air

% (b/b)

maksimal 14,5

Kadar abu

% (b/b)

maksimal 0,70

Kadar protein

% (b/b)

minimal 7,0

Derajat asam

ml. KOH/100 g

maksimal 50

Asam sianida

mg/kg

maksimal 40

Kehalusan

% (lolos ayakan 70 mesh) minimal 95

Falling number (atas

Detik

minimal 300

dasar kadar air 14%)

Besi (Fe)

mg/kg

minimal 50

Seng (Zn)

mg/kg

minimal 30

Vitamin B1 (tiamin)

mg/kg

minimal 2,5

Vitamin B2 (riboflavin) mg/kg

minimal 4

Asam folat

mg/kg

minimal 2

Cemaran logam :

- Timbal (Pb)

mg/kg

maksimal 1,00

- Kadmium (Cd)

mg/kg

maksimal 0,1

- Raksa (Hg)

mg/kg

maksimal 0,05

- Arsen

mg/kg

maksimal 0,50

Cemaran mikroba - Angka lempeng

Koloni/g

maksimal 1 x 106

total

- E. Coli -Kapang - Bacillus cereus

APM/g Koloni/g Koloni/g

maksimal 10 maksimal 1 x 104 maksimal 1 x 104

Sumber : Badan Standarisasi Nasional, (1992)

7

Tepung terigu yang beredar di pasaran dapat dibedakan menjadi 3 macam berdasarkan kandungan proteinnya (Astawan, 2004), yaitu : - Hard flour. Tepung ini berkualitas paling baik. Kandungan proteinnya
12-13%. Tepung ini biasanya digunakan untuk pembuatan roti dan mie berkualitas tinggi, contohnya terigu dengan merk dagang Cakra Kembar. - Medium hard flour. Terigu jenis ini mengandung protein 9,5-11%. Tepung ini banyak digunakan untuk pembuatan roti, mie, kue, serta biskuit, contohnya terigu dengan merk dagang Segitiga Biru. - Soft flour. Terigu ini mengandung protein sebesar 7-8,5%. Penggunaannya cocok sebagai bahan pembuatan kue dan biskuit, contohnya terigu dengan merk dagang Kunci Biru.
Tepung Beras Ketan Beras (Oryza sativa) merupakan sumber karbohidrat penting bagi manusia.
Komponen terbesar dari beras adalah pati yaitu sekitar 80-85%. Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral, dan air. Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat yaitu amilosa (pati dengan struktur tidak bercabang) dan amilopektin (pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket). Perbandingan kedua golongan pati ini menentukan warna (transparan atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Berdasarkan kandungan amilosanya, beras dibedakan menjadi beras ketan (kadar amilosa < 10%), beras beramilosa rendah (kadar amilosa 10-20%), beras beramilosa sedang (kadar amilosa 20-25%), dan beras beramilosa tinggi (kadar amilosa > 25%) (Juliano, 1993). Beras ketan hampir sepenuhnya didominasi oleh amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras pera memiliki kandungan
8

amilosa melebihi 20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak

berlekatan) dan keras (Dianti, 2010).

Tepung ketan merupakan bahan pokok dalam pembuatan kue tradisonal

Indonesia yang banyak digunakan sama seperti tepung beras. Tepung ketan saat

ini sangat mudah mendapatkannya karena banyak dijual di pasaran dalam bentuk

tepung yang halus dan kering. Tepung ketan dapat diperoleh dengan cara

perendaman beras ketan selama 2-3 jam, lalu beras ketan dicuci bersih dan

ditiriskan. Beras ketan kemudian digiling dan diayak dengan ayakan berukuran 80

mesh sampai diperoleh tepung ketan yang halus (Satuhu dan Sunarmani, 2004).

Komposisi kimia tepung beras ketan dapat dilihat pada Tabel 3.

Kandungan amilopektin mempengaruhi kemampuan mengikat air suatu bahan.

Kandungan amilopektin yang tinggi dalam tepung ketan menyebabkan tepung

ketan lebih pulen dibandingkan dengan tepung lainnya. Makin tinggi kandungan

amilopektin pada pati maka makin pulen pati tersebut (Faridah, et al., 2008).

Semakin tinggi kadar amilopektin dari suatu bahan makanan maka kemampuan

mengikat air semakin meningkat pula, sehingga kadar air cenderung menurun

seiring dengan meningkatnya konsentrasi penambahan tepung beras ketan. Hal ini

terjadi karena adanya proses pengikatan air oleh gugus hidroksil amilopektin dari

tepung beras ketan yang ditambahkan (Siswoputranto, 1989).

Tabel 3. Komposisi kimia tepung beras ketan

Komponen

Komposisi

Kadar air (%)

11,05

Abu (%)

0,29

Lemak (%)

1,00

Protein (%)

6,61

Karbohidrat (%)

81,05

Pati (%)

63,31

Amilosa (% dari pati)

0,88

Amilopektin (% dari pati)

99,11

Sumber : Imanningsih, (2012)

9

Tepung Ubi Kayu Ubi kayu (Manihot utilissima) merupakan bahan baku berbagai produk
industri, seperti industri makanan, farmasi, tekstil dan lain-lain. Industri makanan dari ubi kayu cukup beragam mulai dari makanan tradisional seperti getuk, timus, keripik, gemblong, dan berbagai jenis makanan lain yang memerlukan proses lanjut. Pengolahan ubi kayu dalam industri makanan dibagi menjadi tiga, yaitu hasil fermentasi ubi kayu (tape/peyeum), ubi kayu yang dikeringkan (gaplek), dan tepung ubi kayu atau tepung tapioka (Direktorat Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian, 2005).
Tepung ubi kayu (cassava) merupakan produk lanjutan dari ubi kayu yang berbentuk tepung dan berwarna putih bersih. Tepung ini dapat disimpan lama jika kadar air dalam produk dapat dipertahankan konstan (14%). Tepung ubi kayu dapat diolah menjadi berbagai macam produk olahan seperti tiwul, mie, dan kue serta dapat digunakan sebagai substitusi terigu. Perbedaan tepung tapioka dengan tepung ubi kayu yaitu tepung tapioka merupakan pati dari ubi kayu sedangkan tepung ubi kayu merupakan hasil penepungan semua komponen yang ada pada ubi kayu (Auliana, 2013). Mutu ubi kayu ditentukan oleh setiap komposisi yang ada di dalamnya. Komposisi kimia ubi kayu dan tepung ubi kayu dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Keunggulan tepung ubi kayu dibandingkan dengan tepung gaplek dan tepung tapioka adalah tepung ubi kayu mempunyai kadar HCN yang lebih rendah dari tepung gaplek, serta lebih tahan terhadap serangan hama selama penyimpanan. Proses pengolahan tepung ubi kayu menggunakan teknologi yang relatif sederhana dibandingkan proses pengolahan tepung tapioka sehingga dapat
10

dibuat dengan mudah dan cepat, serta tidak membutuhkan banyak air dan tempat

pengolahan yang luas (Febriyanti, 1990).

Tabel 4. Komposisi kimia ubi kayu per 100 g bahan basah

Komponen

Komposisi

Kalori (kkal)

146,00

Protein (g)

1,20

Lemak (g)

0,30

Karbohidrat (g)

34,70

Kalsium (g)

33,00

Fosfor (g)

40,00

Besi (mg)

0,70

Vitamin A (SI)

0,00

Vitamin B1 (mg) Vitamin C (mg)

0,06 30,00

Air (g)

62,50

BDD (%)

75,00

Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI., (2004)

Tabel 5. Komposisi kimia tepung ubi kayu

Komponen

Komposisi

Kadar air (%)

11,50

Karbohidrat (%)

83,80

Lemak (%)

0,90

Protein (%)

1,00

Serat kasar (%)

2,10

Abu (%)

0,70

Kadar HCN (ppm)

29,00

Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI., (2004)

Tepung ubi kayu dapat menyubstitusi terigu lebih dari 50% tergantung

pada produk olahan yang akan dihasilkan. Untuk produk olahan kering seperti kue

kering atau cookies substitusi terigu dengan ubi kayu dapat mencapai lebih dari

50%, sedangkan untuk produk olahan basah seperti cake dan roti, substitusi terigu

dengan tepung ubi kayu hanya dapat dilakukan sebesar 50% (Djaafar dan Rahayu,

2003).

Pati Kentang Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan salah satu jenis umbi-umbian
yang bergizi. Kentang terdiri atas beberapa varietas. Varietas kentang yang biasa
11

diusahakan petani terdiri atas tiga jenis yaitu kentang kuning yang memiliki kulit

dan daging umbi berwarna kuning, contohnya Eighnheimer, Patrones, Rapan, dan

Thung. Kentang putih yang memiliki kulit dan daging berwarna agak putih,

contohnya Donata, Maritta, dan Radosa. Kentang merah yang memiliki kulit

umbi berwarna merah dan dagingnya berwarna kuning, contohnya Arka dan

Desiree (Soelarso, 1997).

Zat gizi yang terdapat dalam umbi kentang antara lain karbohidrat, mineral

(besi, fosfor, magnesium, natrium, kalsium, dan kalium), protein, serta vitamin

terutama vitamin C dan B1. Kentang juga memiliki kadar air cukup tinggi yaitu sekitar 78%. Nilai energi sebuah umbi kentang yang berukuran sedang adalah 100

kalori yang sama nilainya dengan sebuah apel, pisang ukuran sedang atau jeruk

berukuran besar (Siswoputranto, 1989). Kandungan gizi kentang dalam 100 g

bahan disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6. Kandungan gizi kentang dalam 100 g bahan

Senyawa

Komposisi

Protein (g/100 g)

2,0

Lemak (g/100 g)

0,1

Karbohidrat (g/100 g)

19,1

Vitamin A

Sedikit/diabaikan

Thiamine (Vitamin B1) (mg/100 g) Riboflavin (Vitamin B2) (mg/100 g) Vitamin C (mg/100 g)

0,081 0,040 17,0-25,0

Fosfor (mg/100 g)

60,0

Besi (mg/100 g)

0,8

Kalsium (mg/100 g)

10,0

Air (g/100 g)

77,8

Kalori (kkal)

83,0-85,0

Bagian dapat dimakan (%)

85,0

Sumber : Soelarso, (1997)

Kentang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan, bahan baku industri,

dan pakan ternak. Industri pengolahan makanan biasanya mengolah kentang

menjadi pati (starch). Pati diperoleh melalui proses ekstraksi karbohidrat yaitu

12

setelah dilakukan pengecilan ukuran melalui grinding (pemarutan) kemudian diekstrak dengan memakai pelarut (biasanya air) untuk mengeluarkan kandungan patinya dengan cara sendimentasi at