Proses Inkubasi Grits Jagung dengan Papain

Gambar 4.1 Foto biji jagung lokal Kodok dan hibrida P21 Hasil pengamatan kedua varietas biji jagung menunjukkan bahwa bagian pati yang keras vitrous berada di bagian sisi biji, sedangkan bagian pati yang lunak opaque berada di bagian tengah sampai ujung biji. Dengan ciri-ciri tersebut, maka kedua varietas jagung tersebut dikelompokkan pada tipe dent corn Subekti et al. 2007. Densitas kamba biji jagung lokal kodok adalah 0,730 gcm 3 dengan kekerasan bijinya 84,80 N, sedangkan densitas kamba biji jagung hibrida P21 adalah 0,735 gcm 3 dengan kekerasan biji 87,85 N. Densitas kamba kedua biji jagung tersebut lebih kecil dibandingkan dengan densitas kamba berbagai varietas jagung hibrida yang diteliti oleh Martinez et al. 2006, yaitu 1,03-1,35 gcm 3 . Meskipun demikian, nilai kekerasan bijinya relatif sama, yaitu 74,51-165,69 N. Proses degerminasi dan inkubasi dengan papain diharapkan dapat menurunkan kekerasan biji dan grits jagung sampai pada nilai tertentu yang memudahkan proses penggilingan gritsnya menjadi tepung jagung. Kandungan komponen proksimat tepung jagung ditentukan oleh kandungan komponen proksimat pada biji jagung sebagai bahan bakunya maupun proses degerminasinya. Kandungan proksimat biji jagung disajikan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Data hasil karakterisasi biji dan grits jagung lokal Kodok dan hibrida P21 Komponen Kandungan Lokal Kodok Hibrida P21 Kadar air 11,13 11,49 Kadar abu 1,42 1,75 Kadar protein 9,14 9,08 Kadar lemak 5,15 5,98 Kadar serat kasar 3,48 5,42 Kadar pati 57,02 49,83 Kadar amilosa 38,33 20,24 Kadar Karbohidrat 73,92 72,60 Kekerasan biji jagung N 84,8 87,85 Dimensi : - Panjang mm 8,0 9,0 - Lebar tengah mm 9,0 8,0 - Tebal mm 5,0 4,0 - Panjang diagonal mm 9,0 10,0 Densitas kamba biji gcm 3 0,730 0,735 Densitas kamba grits gcm 3 0,799 0,797 Persentase bobot kering Kadar air pada biji jagung dapat berpengaruh langsung terhadap proses degerminasi maupun terhadap pengujian kekerasan bijinya. Tingginya kadar air biji jagung dapat menyebabkan lembaga germ mudah pecah dan lengket selama proses degerminasi BPPT 2009. Hasil pengukuran kadar air biji jagung sudah memenuhi standar mutu jagung sesuai SNI 01-3920-1995, yaitu 14 untuk grade I dan II BSN 1995. Kadar abu pada biji jagung sebagian besar terdapat pada lembaga dan sebagian kecil terdapat pada tudung pangkal biji dan kulit ari. Sedangkan kandungan abu terkecil adalah pada bagian endosperma, yaitu 0,3 dari seluruh komponen penyusun endosperma Watson 2003. Abu pada tepung jagung dapat mempengaruhi mutu tepung karena dapat membatasi penggunaannya pada industri pangan. Oleh karena itu, proses degerminasi harus dapat menurunkan kadar abu grits jagung dari 1,42 pada jagung lokal Kodok dan 1,75 pada jagung hibrida P21 menjadi maksimum 0,7 sesuai standar USDA No.AA20066B USDA 2008 dan maksimum 1,5 sesuai SNI 01-3727-1995 BSN 1995. Salah satu komponen paling berharga pada jagung adalah lemak. Lemak dapat diproses lebih lanjut menjadi minyak jagung dan bernilai ekonomi tinggi. Kandungan lemak tertinggi pada biji jagung adalah pada lembaga. Degerminasi diharapkan dapat mengurangi kadar lemak pada grits jagung dari 5,15 pada jagung lokal dan 5,98 pada jagung hibrida menjadi maksimal 1,5 untuk memenuhi standar USDA 2008 tentang syarat mutu cornmeal tipe III degermed No. AA20066B tahun 2008. Kandungan protein pada biji jagung lokal Kodok dan hibrida P21 masing- masing adalah 9,14 dan 9,08. Nilai tersebut sesuai dengan kandungan protein jagung jenis dent corn, yaitu 9,1 Watson 2003. Di samping itu, Watson juga melaporkan bahwa kandungan protein pada biji jagung terdistribusi pada semua bagian biji, dimana kira-kira 46 protein terdistribusi pada lembaga dan hanya 21 yang terdapat pada endosperma, selebihnya terdistribusi dalam tudung pangkal biji dan kulit ari. Oleh sebab itu, grits jagung hasil degerminasi diduga masih mempunyai kandungan protein yang cukup tinggi, yaitu lebih dari 1,9. Terdapat empat jenis protein dalam jagung, yaitu prolamin atau zein larut dalam alkohol 70-90, glutelin larut dalam asam atau basa, albumin larut dalam air dan Globulin larut dalam garam. Chandrashekar dan Mazhar 1999 telah melaporkan hubungan antara vitrous dan opaque endosperm dengan proporsi masing-masing jenis zein. Secara umum telah disepakati bahwa keberadaan α-zein dan β-zein keduanya penting dalam struktur endosperma biji jagung karena keduanya mempunyai pengaruh pada kenampakan dari endosperma dan kekuatan biji ketahanan terhadap penggilingan, sebagai akibat dari cara granula-granula pati terkemas dalam berbagai matriks protein. Kandungan pati pada biji jagung lokal Kodok adalah 57,02 dan pada jagung hibrida P21 adalah 49,83. Kandungan karbohidrat hasil perhitungan dengan metode by difference adalah 73,92 untuk jagung lokal Kodok dan 72,6 untuk jagung hibrida P21. Sementara itu, kandungan serat kasar jagung lokal Kodok adalah 3,48 dan serat kasar untuk jagung hibrida P21 adalah 5,42. Adanya komponen non pati dan non serat seperti hemi selulosa, pentosan, gula- gula alkohol, senyawa pektat yang berasosiasi dengan selulosa membentuk protopektin yang tidak larut, gula-gula phospat, arabinogalactan, xyloglucan, dan lain-lain yang tidak terukur pada saat analisis kandungan pati maupun serat kasar menjadikan adanya perbedaan antara kandungan karbohidrat dengan jumlah kandungan pati dan serat kasar. Proses degerminasi diharapkan dapat menurunkan kandungan serat kasar menjadi maksimal 1,2 USDA 2008 dan maksimal 1,5 BSN 1995. Sementara itu, kandungan amilosa biji jagung lokal Kodok dan hibrida P21 masing-masing adalah 38,33 dan 20,24. Nilai kandungan amilosa jagung hibrida lebih rendah bila dibandingkan dengan rata-rata kandungan amilosa jagung jenis dent corn yang mengandung amilosa 25-30 dan amilopektin 70- 75. Namun demikian, seiring dengan kemajuan teknologi, komposisi amilosa dan amilopektin dalam biji jagung dapat dikendalikan secara genetik Suarni dan Widowati 2007.

4.2 Aktivitas Proteolitik Papain

Papain merupakan enzim proteolitik dari getah pepaya lateks, baik berasal dari batang, daun, maupun buahnya. Menurut Kirsch 2001, sisi aktif papain adalah satu gugus sulfhidril -SH. Papain harus ditambahkan antioksidan untuk mencegah terjadinya oksidasi yang dapat menurunkan aktifitas proteolitiknya, sedangkan untuk mengaktifkan kembali perlu ditambahkan aktivator. Aktivator yang umum digunakan adalah sisteina, asam askorbat, natrium hidrogenbisulfit, dan natrium metabisulfit. Rachdiati 2006 melaporkan bahwa penggunaan sisteina 0,04 M pada pH 6,0 menghasilkan peningkatan aktifitas papain kasar sebesar 78,63. Hasil pengukuran aktivitas papain menggunakan metode Walter 1984 padasuhu 30 o C dan pH=6 ditunjukkan pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil pengukuran aktivitas papain Tabel 4.2 menunjukkan adanya peningkatan aktivitas enzim sebesar 20,78 setelah ditambahkan sisteina. Data di atas sangat berguna sebagai bahan pertimbangan dalam menghitung biaya produksi dan harga jual produk tepung jagung secara enzimatis. Pada penelitian ini inkubasi lama larutan papain dilakukan dengan penambahan aktivator sisteina.

4.3 Pemilihan Degerminator

Degerminasi dimaksudkan untuk menghilangkan lembaga, tudung pangkal biji dan kulit ari dari endosperma. Watson 2003 melaporkan bahwa 80,00 dari 73,40 pati terdapat pada endosperma. Komponen non pati, seperti lemak adalah 85,57 dari 4,40 lemak terdapat pada lembaga dalam biji jagung, di samping itu,79,5 dari 1,40 abu pada biji jagung juga terdapat pada lembaga. Sementara itu, 9,50 serat pada biji jagung sebagian besar terdapat pada kulit ari dan tudung pangkal biji, masing-masing mengandung 45,08 dan 47,22 serat. Oleh karena itu, pemisahan lembaga dapat memisahkan sebagian besar lemak dan abu, Perlakuan Aktivitas Protease, 30 o C Ug Tanpa sisteina 587 Dengan sisteina 709