3 OPTIMASI FORMULA BAHAN BAKU CAMPURAN
SUMBER KARBOHIDRAT NONPADI UNTUK PRODUKSI BULIR BERAS SIMULASI
1
3.1 Pendahuluan
Pemenuhan kebutuhan bahan makanan pokok dapat dilakukan melalui tiga cara yaitu intensifikasi usaha tani, ekstensifikasi lahan dan usaha
diversifikasi produk. Intensifikasi adalah upaya untuk memaksimalkan potensi lahan dengan berbagai usaha agar setiap satuan luas menghasilkan produksi
semaksimal mungkin. Kondisi ini akan mencapai suatu titik optimum dari suatu kegiatan produksi, baik dari segi benih, optimalisasi pemupukan, pengairan
maupun pengolahan lahan. Ekstensifikasi adalah upaya memenuhi kebutuhan pangan dengan cara memperluas lahan pertanian. Usaha ini memerlukan
pertimbangan akan ketepatan lahan yang sesuai untuk menghindari tekanan lingkungan yang beresiko kegagalan dan memerlukan biaya tinggi. Sedangkan
diversifikasi produk pangan merupakan upaya untuk menggantikan kebutuhan karbohidrat beras dengan aneka sumber karbohidrat nonpadi.
Indonesia mempunyai potensi yang besar baik dari segi jumlah penyebaran maupun aneka sumber karbohidrat nonpadi seperti singkong, garut,
ganyong, sukun, ubi jalar, jagung, tales, gembili, suweg, gadung, huwi sawu, kimpul, kentang jawa dan sagu. Dengan potensi 52 juta ha hutan yang dikelola
untuk menghasilkan kayu diperkirakan dapat diproduksi 1560 juta tontahun bahan pangan Suhardi et al. 1999. Potensi aneka sumber karbohidrat nonpadi
mempunyai prospek untuk dikembangkan dalam menyusun pangan alternatif menggantikan makanan pokok mengingat karakteristik fisikokimia yang seperti
beras. Saat ini sebenarnya diversifikasi pangan sudah berjalan. Rangkuti 2009
menyebutkan bahwa hal ini ditandai dengan kecenderungan menurunnya konsumsi beras per kapita dan meningkatnya konsumsi bahan makanan impor
seperti terigu dan konsumsi ubi-ubian. Namun, pengembangan diversifikasi pangan untuk mengganti beras juga perlu memperhatikan kondisi psikologis
masyarakat Indonesia dimana pengertian makan diinterprestasikan sebagai makan nasi yang berasal dari beras Haryadi 2008. Oleh sebab itu upaya
membuat pangan alternatif untuk menggantikan beras berbahan baku aneka sumber kabohidrat nonpadi memerlukan perhatian dari segi kandungan gizi
serta dari bentuk fisik bulirnya. Beberapa upaya dalam membuat bulir yang menyerupai beras telah
dintroduksikan dengan berbagai penamaan bulir, bahan penyusun dan teknologi pembuatan bulirnya. Beras artifisial telah diproduksi dari berbagai sumber
tepung dengan penambahan nutrien dan flavor yang tidak terdapat pada beras dan dicetak dengan menggunakan roll-type granulator Kurachi 1995.
Simulated rice grain SRG telah dibuat dengan melakukan fortifikasi pada
1
Bagian tulisan ini telah dipublikasikan pada Internasional Journal of Scientific Engineering Research Vol 63:7-13, ISSN:2229-5581 pada bulan Maret 2015 dengan judul
Optimizing the Formula of Composite Non-Rice Carbohydrate Sources for Simulated Rice Grain Production
bahan dengan Ferrous sulfate heptahydrate FSH melalui proses ekstrusi Kapanidis et al. 1996. SRG juga dibuat dengan bahan tepung beras, Ferrous
sulfate heptahydrate FSH dan 25 air dengan menggunakan single screw- extruder Morretti et al. 2005 dan penambahan mikronutriens Bruemmer et al.
2005. Teknologi ekstrusi dalam pembentukan bulir menyerupai beras telah dilakukan dengan bahan tepung beras dan minimum kandungan pati 30
Mishra et al. 2012. Beras analog dibuat dengan ekstruder ulir ganda dengan
komposisi tepung jagung, tepung sorgum, pati jagung, sagu aren, Gliseril Mono Stearat dan air Budijanto dan Yuliyanti 2012.
Studi penyusunan formula campuran tepung bahan SRG dari bahan aneka sumber karbohidrat nonpadi sangat diperlukan untuk memproduksi bahan bulir
beras ataupun bahan bulir beras yang diperkaya. Proses produksi SRG membutuhkan proses optimasi untuk menghasilkan beras simulasi yang
mendekati karakteristik beras. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan formula optimum bahan komposit dari aneka sumber karbohidrat
nonpadi sebagai bahan untuk produksi SRG.
3.2 Bahan dan Metode
Penelitian dilakukan selama 9 bulan terhitung dari bulan Maret sampai November 2013 di Laboratorium Analisis Pangan, Departemen Ilmu dan
Teknologi Pangan; Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor
IPB dan di Laboratorium Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen, Kementerian Pertanian RI.
Penelitian ini dilakukan melalui tahapan sebagai berikut: 1 menyiapkan 10 bahan aneka karbohidrat nonpadi dan beras varietas Ciherang dalam bentuk
tepung, 2 mengevaluasi kandungan gizi dan sifat fisik tepung aneka sumber karbohidrat nonpadi dan tepung beras variaetas Ciherang, 3 mengembangkan
model matematika yang akan diolah dengan Goal Linier Programming GLP, 4 mengevaluasi kandungan gizi dan sifat fisik tepung campuran yang
dihasilkan berdasarkan formula optimum yang dihasilkan dari GLP.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian diperoleh dari petani lokal yang terdiri dari bahan baku yang akan dijadikan dasar untuk perhitungan
optimasi yaitu pati garut Maranta arundinacea Linn., pati ganyong Canna edulis Ker., tales Beneng Xantoshma undipes K.Koch, ubi jalar putih
Ipomoea batatas Poir, tepung tapioka Manihot utilissima Pohl., jagung putih Zea mays L., sagu Metroxylon sagu Rottb., pati aren Arenga pinnata Merr,
sorgum Sorghum bicolor L. Moench varietas Numbu dan tepung sukun Artocarpus communis Forst, beras Oryza sativa L.. Semua bahan dalam
bentuk tepung diayak dengan menggunakan ayakan berukuran 120 mesh.
Analisis kadar air, kadar abu dan serat kasar menggunakan metoda gravimetri; kadar lemak dengan metoda Soxhlet; kadar protein dengan metoda
Kjeldahl; karbohidrat dengan metoda By Different, serat pangan dengan metoda enzimatik; gula total dengan metoda titrasi; sedangkan pati, amilosa dan
amilopektin dengan metoda spectrophotometer. Perhitungan sudut luncur menggunakan metode AOAC 1984, derajat putih dengan alat whiteness meter
dan densitas kamba dicari berdasarkan massa sampel per satuan volume Hartoyo dan Sunandar 2006.
Bahan-bahan sumber aneka karbohidrat dalam bentuk tepung digunakan sebagai bahan untuk menyusun bahan bulir beras simulasi SRG. Formula
tepung SRG dioptimalkan menggunakan Goal Programming Linear GLP Prasetyo 2009, Siringoringgo 2005. Hasil analisa kandungan gizi dan sifat
fisik tepung aneka sumber karbohidrat nonpadi merupakan koefisien fungsi kendala, sedangkan hasil analisa kandungan gizi dan sifat fisik tepung beras
varietas Ciherang dijadikan kasus sebagia koefisien sumber daya koefisien ini dapat menggunakan target bulir fungsional yang diinginkan
Persamaan 8 sampai dengan 10 dikembangkan berdasarkan sifat fisikokimia yang diinginkan. Persamaan 11 merupakan fungsi tujuan yang
dikembangkan berdasarkan bobot pinalti yang ditetapkan dan akan diminimalisasi. Mengkonversi fungsi tujuan yang akan diminimalisasi
menggunakan program linear persamaan 12. persamaan fungsi kendala terdiri atas persamaan 13 protein, persamaan 14 kadar amilosa, persamaan 15
indeks warna, persamaan 16 kadar air, persamaan 17 kadar abu, persamaan 18 kandungan lemak, persamaan 19 serat pangan, persamaan 20 serat
kasar, persamaan 21 gula total, persamaan 22 amilopektin, persamaan 23 sudut luncur, persamaan 24 densitas kamba dan persamaan 25 merupakan
persyaratan minimum rasio tepung pati 30 Mishra et al. 2012.
10 1
4 4
i st
i i
a x
a
8
10 1
8 8
i st
i i
a x
a
9
10 1
11 11
i st
i i
a x
a
10 Fungsi tujuan:
Minimum
10 1
11 11
10 1
8 8
10 1
4 4
11 8
4
i st
i i
i st
i i
i st
i i
z
a x
a W
a x
a W
a x
a W
11 Konversi menjadi model persamaan linear
10 1
4 4
1
i st
i i
a x
a y
10 1
8 8
2
i st
i i
a x
a y
10 1
11 11
2
i st
i i
a x
a y
dan
; ;
1 1
1 1
1
y y
y y
y
; ;
2 2
2 2
2
y y
y y
y
; ;
3 3
3 3
3
y y
y y
y
Minimum
y W
y W
y W
z
_ 11
11 2
8 1
4
12
