Analisis gula sederhana dan oligosakarida pada kedelai, isolat protein

20 menunjukkan bahwa konsentrasi terendah stakiosa yang dapat terdeteksi pada HPLC yang digunakan adalah sebesar 0.45 mgml sedangkan konsentrasi stakiosa yang dapat terkuantifikasi adalah 1.52 mgml. Menurut Papadoyannis dan Samanidou 2005, sinyal standar masih dapat dibedakan pada konsentrasi terendah berupa nilai limit deteksi, namun tidak dapat dibedakan lagi jika konsentrasinya lebih rendah dari limit deteksi dan akan memiliki ketelitian yang kurang baik jika konsentrasinya lebih rendah dari limit kuantifikasi. Dalam hal ini, rafinosa tidak dapat dibedakan lagi jika konsentrasi pada sampel lebih kecil dari 0.11 mgml dan sebesar 0.45 mgml pada stakiosa, dan akan memberikan ketelitian yang kurang baik jika konsentrasi rafinosa pada sampel sebesar 0.38 mgml dan 1.52 mgml pada stakiosa.

3. Penentuan

persen recovery Menurut Papadoyannis dan Samanidou 2005, persen recovery perolehan kembali merupakan jumlah standar yang dapat diperoleh kembali akibat proses persiapan sampel, yaitu dilakukan dengan menambahkan sejumlah tertentu analit ke dalam matriks sampel, kemudian nilai yang dihasilkan dibandingkan dengan matriks sampel tanpa penambahan analit yang dilakukan dengan metode atau persiapan yang sama. Persen recovery dapat menggambarkan ketepatan suatu metode, yaitu dengan melihat seberapa banyak analit yang dapat terukur akibat proses preparasi yang dilakukan. Semakin besar persen recovery yang diperoleh semakin baik metode yang dilakukan, artinya ketepatannya semakin baik. Penentuan persen recovery pada sampel dilakukan dengan menambahkan sejumlah tertentu standar rafinosa dan stakiosa yang digunakan ke dalam isolat protein kedelai kemudian dilakukan ekstraksi oligosakarida. Penentuan persen recovery dapat dilihat pada Tabel 7. Persen recovery yang diperoleh pada standar rafinosa sebesar 84.88, sedangkan pada standar stakiosa sebesar 89.03. Menurut Papadoyannis dan Samanidou 2005, persen recovery pada validasi HPLC yang baik berada pada kisaran 80-120 dari target analit yang diharapkan, sehingga dapat dikatakan bahwa metode ini mempunyai persen recovery yang baik. Tabel 7. Persen recovery pada standar rafinosa dan stakiosa Sampel Rafinosa mgg Stakiosa mgg Isolat protein kedelai 0.77 ± 0.21 0.83 ± 0.07 Isolat protein kedelai+rafinosa+stakiosa 7.14 ± 0.63 7.06 ± 1.86 persen recovery 84.88 89.03

C. Analisis Oligosakarida

1. Analisis gula sederhana dan oligosakarida pada kedelai, isolat protein

kedelai, dan dekstrin Oligosakarida pada awalnya tidak diharapkan keberadaannya pada makanan atau minuman yang dikonsumsi karena dapat menyebabkan flatulensi. Menurut Watson 2006 flatulensi merupakan kondisi menumpuknya gas pada saluran pencernaan akibat mengonsumsi komponen yang tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan seperti oligosakarida. Namun komponen tersebut dimetabolisme oleh mikroorganisme yang ada pada saluran pencernaan dan menghasilkan gas seperti karbon dioksida, hidrogen, nitrogen, dan metana. Berdasarkan penelitian Ofuya 2006 diketahui bahwa 50 dari gas yang dihasilkan pada tikus yang diberi kacang-kacangan disebabkan oleh adanya komponen oligosakarida. Namun dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, oligosakarida telah diketahui 21 memberikan efek yang menguntungkan bagi kesehatan. Chen et al. 2000 melaporkan oligosakarida pada kedelai atau produk olahan kedelai dapat meningkatkan populasi bifidobakteria pada kolon sehingga dapat menurunkan perkembangan bakteri patogen dan mencegah kanker kolon, meningkatkan penyerapan mineral Nzeusseu et al., 2006, menurunkan kadar racun dan enzim yang mengganggu, menjaga fungsi liver, menurunkan tekanan darah, dan juga dapat berperan sebagai antikanker Pool-zobel et al., 2002. Pada kedelai kandungan oligosakaridanya dapat mencapai 5 dari berat kering. Kandungan oligosakarida pada kedelai terdiri dari stakiosa 3.10-5.70, rafinosa 0.50-0.74, dan verbaskosa 0.12-0.20 Grieshop et al., 2003. Pengukuran kadar oligosakarida pada sampel dilakukan dengan menggunakan HPLC, yaitu dengan melihat luas area peak yang dihasilkan pada waktu retensi yang sesuai dengan standar yang digunakan, yaitu rafinosa dan stakiosa. Luas area yang diperoleh kemudian dikonversi menjadi konsentrasi dengan menggunakan persamaan kurva standar rafinosa dan stakiosa yang diperoleh pada tahap validasi. Persamaan kurva standar yang digunakan adalah y = 114977x + 70799 untuk rafinosa dan y = 120993x + 67842 untuk stakiosa, dimana x menunjukkan konsentrasi rafinosa atau stakiosa dan y menunjukkan luas area peak pada pembacaan HPLC. Sebelum dilakukan analisis pada dua puluh produk minuman bubuk berbasis kedelai, dilakukan simulasi pada bahan utama yang biasa digunakan pada produk-produk komersial, yaitu bubuk kedelai, isolat protein kedelai, serta bubuk kedelai yang ditambahkan dekstrin komersial. Analisis tersebut bertujuan untuk mengetahui kandungan gula sederhana dan oligosakarida pada bahan baku yang biasa digunakan sebelum diolah menjadi produk minuman bubuk. Penggunaan bahan utama tersebut pada suatu produk disesuaikan dengan target konsumen atau fungsi dari produk tersebut. Produk yang menggunakan bubuk kedelai, pada umumnya ditujukan untuk konsumen dewasa, sedangkan produk yang menggunakan isolat protein kedelai ditujukan untuk konsumen bayi yang memerlukan asupan protein yang tinggi. Isolat protein kedelai juga digunakan pada produk yang ditujukan untuk konsumen khusus seperti orang yang sedang diet atau ibu hamil. Beberapa produk khususnya untuk konsumen bayi juga menggunakan dekstrin pada komposisi produknya. Dekstrin merupakan hasil hidrolisis pati yang biasa ditambahkan pada produk susu sebagai sumber karbohidrat yang bertujuan untuk meningkatkan daya cerna karbohidrat. Menurut Judarwanto 2000, karbohidrat dalam bentuk pati terhidrolisis seperti dekstrin atau maltodekstrin, lebih mudah dicerna dan dapat ditoleransi oleh sistem pencernaan bayi yang terluka saat mengalami diare ataupun oleh sistem pencernaan bayi yang memang alergi terhadap susu sapi. Hasil analisis kandungan gula sederhana pada bahan utama tersebut dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Kandungan gula sederhana pada beberapa produk kedelai berdasarkan basis kering Sampel Fruktosa mgg Glukosa mgg Sukrosa mgg Kedelai 1.91 ± 0.10 3.11 ± 0.11 42.77 ± 1.24 Isolat protein kedelai 0.38 ± 0.05 0.40 ± 0.05 6.63 ± 0.14 Kedelai+dekstrin I a ttd 28.81 11.64 Kedelai+dekstrin II a ttd 27.00 10.29 a Perbandingan kedelai : dekstrin = 1 : 4 Pengukuran gula sederhana pada kedelai, isolat protein kedelai, dan kedelai yang ditambahkan dekstrin dilakukan dengan membandingan luas area dan konsentrasi standar gula fruktosa, glukosa, dan sukrosa dengan luas area pada sampel. Contoh perhitungan kandungan gula dapat dilihat pada Lampiran 2. Berdasarkan Tabel 8, kedelai masih mengandung komponen gula sederhana seperti fruktosa 1.91 ± 0.10 mgg, glukosa 3.11 ± 0.11 mgg, dan sukrosa 42.77 ± 1.24 22 mgg. Konsentrasi gula sederhana tersebut menurun pada isolat protein kedelai. Hal ini dikarenakan proses pengolahan kedelai menjadi isolat protein kedelai menghilangkan sebagian besar komponen gula pada kedelai. Hasil tersebut tidak jauh berbeda dengan penelitian Middelbos dan Fahey 2008 yang menunjukan bahwa kedelai mengandung fruktosa sebesar 2.90 mgg, glukosa sebesar 2.95 mgg, dan sukrosa sebesar 63.00 mgg, serta hasil penelitian Wang et al. 2007 yang menunjukan bahwa kedelai masih mengandung monosakarida berupa fruktosa dan glukosa sebesar 0.14 mgg dan sukrosa sebesar 43.10 mgg. Pada kedelai+dekstrin, konsentrasi glukosanya mengalami peningkatan, namun konsentrasi sukrosanya menurun dan tidak terdeteksi adanya fruktosa. Menurut Chaplin dan Buckle 1990 dekstrin merupakan hasil hidrolisis pati oleh enzim menjadi molekul sederhana dan mutunya ditentukan oleh tingkat konversi pati menjadi komponen gula-gula pereduksi seperti glukosa dan maltosa. Sehingga penambahan senyawa dekstrin pada kedelai akan meningkatkan kandungan gula- gula pereduksi seperti glukosa. Tabel 9. Kandungan oligosakarida pada beberapa produk kedelai berdasarkan basis kering Sampel Rafinosa mgg Stakiosa mgg Rafinosa : stakiosa Total Oligosakarida mgg Kedelai 8.27 ± 0.21 24.29 ± 0.37 1 : 2.94 32.56 ± 0.58 Isolat protein kedelai 0.77 ± 0.21 0.83 ± 0.07 1 : 1.08 1.60 ± 0.28 Kedelai+dekstrin I a 1.40 3.64 1 : 2.60 5.04 Kedelai+dekstrin II a 1.21 2.74 1 : 2.26 4.95 Dekstrin b 50.11 ± 0.49 ttd - 50.11 ± 0.49 a Perbandingan kedelai : dekstrin = 1 : 4 b Komponen dekstrin terbaca sebagai rafinosa Tabel 9 menunjukkan kandungan oligosakarida pada bahan utama produk. Kandungan oligosakarida pada bubuk kedelai sebesar 32.56±0.58 mgg, sedangkan kandungan oligosakarida pada isolat protein kedelai jauh lebih rendah yaitu sebesar 1.60±0.28 mgg dengan ± merupakan standar deviasi dari 2 kali ulangan duplo. Kandungan oligosakarida pada isolat protein kedelai jauh lebih rendah karena isolat protein kedelai merupakan bentuk olahan kedelai yang mengandung protein lebih besar dari 90 berdasarkan berat keringnya Endres, 2001. Isolat protein kedelai hampir bebas dari karbohidrat, lemak, dan serat sehingga kandungan oligosakaridanya pun sangat kecil. Kedelai yang ditambahkan dekstrin menghasilkan peak rafinosa yang cukup besar pada pembacaan HPLC sehingga terlihat mengandung kadar rafinosa yang tinggi jika dibandingkan dengan peak dari kedelai Gambar 6. Peak rafinosa yang besar tersebut diduga terjadi karena adanya komponen dekstrin yang memiliki berat molekul yang sama dengan rafinosa sehingga komponen tersebut terbaca sebagai rafinosa. Dekstrin merupakan hasil hidrolisis pati dan masih memiliki sifat karbohidrat sehingga diduga terdapat komponen dekstrin yang memiliki berat molekul yang mirip dengan rafinosa. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 6 yang menunjukkan terdapat komponen pada dekstrin yang memiliki waktu retensi yang sama dengan rafinosa pada kedelai. Kandungan rafinosa sesungguhnya pada kedelai yang ditambahkan dekstrin dapat diketahui dengan melakukan pengujian pada dekstrin murni yang digunakan sehingga diketahui konsentrasi komponen dekstrin yang diduga memiliki berat molekul yang sama dengan rafinosa. Berdasarkan pengujian diperoleh konsentrasi komponen dekstrin yang terbaca sebagai rafinosa adalah sebesar 50.11 ± 0.49 mgg, sehingga dengan perbandingan kedelai dan dekstrin yang digunakan sebesar 1:4 diperoleh kandungan rafinosa pada kedelai+dekstrin I sebesar 1.40 mgg dan pada kedelai+dekstrin II sebesar 1.21 mgg. Perhitungan penentuan kadar rafinosa pada sampel kedelai+dekstrin dapat dilihat pada Lampiran 2. Kandungan stakiosa pada kedelai yang ditambahkan 23 dekstrin tidak dipengaruhi oleh komponen pada dekstrin sehingga peak yang muncul adalah peak dari stakiosa yang sesungguhnya. Oligosakarida total pada kedelai+dekstrin I adalah sebesar 5.04 mgg dan pada kedelai+dekstrin II sebesar 4.95 mgg. Perbedaan antara kedelai+dekstrin I dan II terjadi karena adanya perbedaan pemanasan pada sampel. Kedelai+dekstrin II mengalami proses pemanasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kedelai+dekstrin I pada proses pembuatannya sehingga mempengaruhi kadar oligosakaridanya. Sat dan Keles 2002 melaporkan, bahwa proses pemasakan dapat menurunkan kandungan rafinosa dan stakiosa sebanyak 18. Gambar 6. Kromatogram HPLC pada kedelai a, dekstrin komersial b dan kedelai+dekstrin komersial c Komponen yang diduga memiliki berat molekul yang sama dengan rafinosa Ra fi n o sa Rafinosa+komponen dekstrin Waktu menit Waktu menit Waktu menit Respon detektor nRIU Respon detektor nRIU Respon detektor nRIU S ta k io sa a b c F ru k to sa G lu k o sa S u k ro sa S ta k io sa G lu k o sa S u k ro sa 24 Tabel 10. Kandungan gula sederhana dan oligosakarida sampel penelitian dan kacang-kacangan lain. Sampel Fruktosa mgg Glukosa mgg Sukrosa mgg Rafinosa mgg Stakiosa mgg Kedelai sampel penelitian 1.91 3.11 42.77 8.27 24.29 Kedelai a 0.14 43.10 7.52 31.3 Kedelai b - - - 8-10 24-30 Kedelai c 2.90 2.95 63.00 9.50 27.00 Kedelai d - - - 60.10 35.0 Kedelai soaked d - - - 40.10 18.70 Kedelai soaked under ultrasound d - - - 26.60 25.00 Kedelai cooked d - - - 36.20 29.70 Kedelai kuning e 7.20 60.90 8.90 10.60 Kedelai hijau e 8.40 8.50 Nd 14.30 Kembang tahu a 2.38 11.30 4.05 22.60 Susu kedelai a 0.85 36.10 6.87 37.90 Konsentrat protein kedelai b - - - 2 10-13 Isolat protein kedelai sampel penelitian 0.38 0.40 6.63 0.77 0.83 Isolat protein kedelai b - - - 1 2 Lentils Lens culinaris d - Pardina - Crimson - - - - - - 28.60 37.00 24.60 28.80 Chickpea Cicer arietinum L. d - - - 50.20 27.00 Yellow pea Pisum sativum L. d - - - 34.00 31.70 Green pea P. sativum L. d - - - 30.10 35.40 Kidney bean Phaseolus vulgaris L. var. Pondo-6 mentah f 4.70 0.80 16.60 6.20 31.00 Kidney bean Phaseolus vulgaris L. var. Pondo-6 cooked f 3.60 0.50 14.20 5.30 29.70 Kidney bean Phaseolus vulgaris L. var. Pondo-6 autoclaved f 3.90 0.70 17.80 5.90 30.00 Lima bean Phaseolus lunatus L. var.TPL 88 mentah f 7.50 0.70 15.80 7.50 29.50 Lima bean Phaseolus lunatus L. var.TPL 88 cooked f 5.30 0.50 11.90 6.80 29.40 Lima bean Phaseolus lunatus L. var.TPL 88 autoclaved f 6.80 0.60 15.30 7.10 25.70 African yam bean Sphenostylis stenocarpa var. Sumunu-Iseyin I mentah f 3.10 1.40 26.00 7.30 33.00 African yam bean Sphenostylis stenocarpa var. Sumunu-Iseyin I cooked f 2.30 1.00 18.40 6.40 28.60 African yam bean Sphenostylis stenocarpa var. Sumunu-Iseyin I autoclaved f 3.00 1.20 19.80 7.10 32.00 Bambara groundnut Voandzeia subterranea L. var. KAB-3 mentah f 9.00 1.30 30.20 2.70 10.00 Bambara groundnut Voandzeia subterranea L. var. KAB-3 cooked f 7.20 1.00 25.20 2.60 9.00 Bambara groundnut Voandzeia subterranea L. var. KAB-3 autoclaved f 7.40 1.10 27.10 2.40 8.50 Pigeon pea Cajanus cajan L var.Ex-Ibadan mentah f 4.00 1.40 20.10 5.00 29.00 Pigeon pea Cajanus cajan L var.Ex-Ibadan cooked f 2.80 0.90 17.50 4.50 28.10 Pigeon pea Cajanus cajan L var.Ex-Ibadan autoclaved f 3.00 1.20 19.60 4.90 28.30 25 Tabel 10. Kandungan gula sederhana dan oligosakarida sampel penelitian dan kacang-kacangan lain lanjutan. Sampel Fruktosa mgg Glukosa mgg Sukrosa mgg Rafinosa mgg Stakiosa mgg African yam bean Sphenostylis stenocarpa var. Sumunu-Iseyin II mentah f 3.80 2.20 19.70 8.10 29.00 African yam bean Sphenostylis stenocarpa var. Sumunu-Iseyin II cooked f 2.90 1.90 13.00 7.90 21.00 African yam bean Sphenostylis stenocarpa var. Sumunu-Iseyin II autoclaved f 3.40 2.30 14.90 7.80 29.00 Bambara groundnut Voandzeia subterranea L. Thouars var. Oturkpo local mentah f 8.40 0.90 37.60 2.20 7.50 Bambara groundnut Voandzeia subterranea L. Thouars var. Oturkpo local cooked f 6.50 0.70 28.90 2.30 8.00 Bambara groundnut Voandzeia subterranea L. Thouars var. Oturkpo local autoclaved f 7.40 0.80 31.00 3.00 6.70 Kidney bean Phaseolus vulgaris L. var.Yara-1 mentah f 6.40 0.50 20.70 6.00 24.80 Kidney bean Phaseolus vulgaris L. var.Yara-1 cooked f 4.90 0.40 17.40 6.10 26.00 Kidney bean Phaseolus vulgaris L. var.Yara-1 autoclaved f 5.50 0.50 20.00 5.90 25.00 Lima bean Phaseolus lunatus L. var.TPL 249 mentah f 5.60 0.90 14.90 6.10 34.00 Lima bean Phaseolus lunatus L. var.TPL 249 cooked f 3.70 0.60 12.10 5.60 33.00 Lima bean Phaseolus lunatus L. var.TPL 249 autoclaved f 4.50 0.80 13.70 6.00 32.90 Pigeon pea Cajanus cajan L Millsp var. TUC 5537-1 mentah f 2.90 0.90 22.50 4.60 20.70 Pigeon pea Cajanus cajan L Millsp var. TUC 5537-1 cooked f 1.80 0.50 18.20 4.00 19.70 Pigeon pea Cajanus cajan L Millsp var. TUC 5537-1 autoclaved f 2.00 0.70 18.30 4.40 18.90 Jack bean Canavalia ensiformis L mentah f 2.40 1.00 22.00 6.00 22.60 Jack bean Canavalia ensiformis L cooked f 1.30 0.80 18.70 5.10 19.50 Jack bean Canavalia ensiformis L autoclaved f 1.90 0.90 21.40 5.80 22.30 Black gram Vigno mungo mentah g - - 14.60 ttd 8.90 Black gramVigno mungo fermented g - - 5.10 ttd 2.40 Cowpea Vigna unguiculata h - IT93K-596 - IT94K-410-2 - - - - - - 0.33 2.41 1.09 5.70 a Wang et al. 2007 b van Eys et al. 2004 c Middelbos dan Fahey 2008 d Han dan Baik, 2006 e Ruperez 2006 f Apata 2008 g Reddy and Salunkhe 1980 h Agbenorhevi et al. 2007 Gula dalam bentuk monosakarida fruktosa+glukosa Perbandingan kandungan gula sederhana dan oligosakarida kedelai sampel penelitian dengan hasil penelitian lain dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10 memperlihatkan bahwa gula sederhana fruktosa, glukosa, dan sukrosa dan oligosakarida hasil penelitian tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian lain atau masih berada pada kisaran yang diberikan. Tabel 10 juga memperlihatkan bahwa proses pemasakan pada kedelai dan kacang-kacangan lainnya dapat mengurangi kandungan gula 26 sederhana dan oligosakarida, begitu pun pada pengolahan kedelai menjadi konsentrat atau isolat protein kedelai. Bahkan kandungan rafinosa dan stakiosa pada isolat protein kedelai sangat rendah, yaitu kurang dari 2 mgg. Berdasarkan penelitian Apata 2008, proses cooking berupa perebusan pada beberapa jenis kacang-kacangan menurunkan kandungan gula dan oligosakarida lebih tinggi dibandingkan proses autoklaf. Hal ini menunjukkan bahwa proses pengolahan kacang-kacangan yang meliputi pemasakan atau pembuatan konsentrat dan isolat protein akan menghilangkan komponen gula dan oligosakarida pada produk.

2. Uji kualitatif dekstrin pada dua puluh produk minuman bubuk komersial