Karakteristik Beras Tiruan dengan Penambahan Rumput Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar Glukosa Darah
KARAKTERISTIK BERAS TIRUAN DENGAN
PENAMBAHAN RUMPUT LAUT DAN
PENGARUHNYA TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH
NATALIA PRODIANA SETIAWATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Karakteristik Beras
Tiruan dengan Penambahan Rumput Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar
Glukosa Darah” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Natalia Prodiana Setiawati
NIM C351120081
RINGKASAN
NATALIA PRODIANA SETIAWATI. Karakteristik Beras Tiruan dengan
Penambahan Rumput Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar Glukosa Darah.
Dibimbing oleh JOKO SANTOSO dan SRI PURWANINGSIH.
Rumput laut menjadi salah satu komoditas unggulan hasil perikanan yang
memiliki banyak manfaat. Kandungan serat pangan dan bahan aktif polifenol pada
rumput laut memegang peranan penting terhadap respon glikemik. Efek
hipogklikemik dari serat pangan larut air sangat berguna untuk mencegah dan
mengelola kondisi metabolik pada pasien diabetes melitus. Rumput laut jenis
Sargassum sp mengandung polifenol yang dikenal dengan phlorotanin yang
termasuk dalam golongan tanin. Bahan aktif yang terkandung didalamnya dapat
berfungsi sebagai anti-diabetes. Tanin dilaporkan dapat menekan peningkatan
glukosa darah bagi penderita diabetes melitus tipe 2. Di sisi lain, pemanfaatan
bahan pangan lokal seperti jagung dan singkong dalam bentuk beras tiruan dengan
teknologi ekstrusi merupakan suatu alternatif diversifikasi pangan. Tujuan
penelitian ini adalah menentukan komposisi yang tepat dalam pembuatan beras
tiruan dengan penambahan rumput laut Eucheumma cottonii atau Sargassum
polycystum, mengkarakterisasi beras tiruan yang dihasilkan, mengevaluasi
pengaruh rumput laut terhadap penurunan kadar glukosa darah secara in vivo serta
mempelajari profil pulau Langerhans dan sel β pankreas akibat pengaruh
penambahan rumput laut pada mencit (Mus musculus).
Penelitian dilakukan dalam 3 tahap. Tahap pertama adalah penentuan
komposisi beras tiruan yang tepat berdasarkan nilai sensori dan fisikokimia
dengan perlakuan perbandingan tiga sumber karbohidrat (beras, jagung dan
singkong) dan suhu mesin ekstruder. Penelitian tahap ke-2 adalah penentuan
komposisi beras tiruan yang tepat berdasarkan nilai sensori dan fisikokimia
setelah dilakukan penambahan rumput laut yang diarahkan pada komposisi yang
dapat menurunkan kadar glukosa darah. Penelitian tahap ke-3 adalah pengujian in
vivo pada mencit strain ddY untuk melihat pengaruh kadar glukosa darah dan
profil pulau Langerhans dan sel β pankreas setelah diberikan ransum yang
mengandung beras tiruan rumput laut.
Beras tiruan (komposisi beras: jagung: singkong = 1:3:1 pada suhu
ekstruder 90 °C) dengan penambahan rumput laut E. cottonii 20% atau S.
polycystum 15% adalah komposisi terbaik. Kedua komposisi ini secara sensori
lebih disukai yaitu berturut-turut 8,02 dan 5,33, serta menunjukkan nilai daya
cerna pati yang lebih rendah yaitu berturut-turut 15,99% dan 16,96%.
Berat badan mencit diabetes yang diberi ransum standar menunjukkan
nilai negatif dan berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan lain. Mencit
diabetes yang hanya diberi ransum standar cenderung mengalami penurunan berat
badan. Mencit diabetes yang diberi metformin, rumput laut E. cottonii atau S.
polycystum memperlihatkan nilai yang tidak berbeda nyata. Penurunan kadar
glukosa darah mencit yang diberi metformin berkisar 29%, sedangkan mencit
yang diberi ransum yang mengandung rumput laut E.cottonii dan S.polycystum
berturut-turut adalah 35% dan 41%. Beras tiruan rumput laut dapat
direkomendasikan sebagai pangan fungsional dan aman untuk dikonsumsi oleh
para penderita diabetes melitus. Profil histopatologi jaringan pankreas terutama
pulau Langerhans dan sel β pankreas tampak adanya perbedaan pada setiap
perlakuan. Mencit yang diberi perlakuan ransum yang ditambah metformin, E.
cottonii dan S. polycystum selama 36 hari menunjukkan adanya perbaikan
peradangan yang ditunjukkan dengan pulau Langerhans yang tampak lebih jelas
serta jumlah sel-sel β pankreas yang tampak jauh lebih rapat dan lebih banyak
dibandingkan dengan mencit diabetes tanpa perlakuan.
Kata kunci : beras tiruan, ekstrusi, glukosa darah, phlorotannin, rumput laut, serat
pangan
SUMMARY
NATALIA PRODIANA SETIAWATI. The Characteristic of Artificial Rice with
Adding Seaweed and the Effect of Blood Glucose Level. Supervised by JOKO
SANTOSO and SRI PURWANINGSIH.
Seaweed is one of the leading commodities in marine and fisheries sector
having many advantages. The content of dietary fiber and polyphenols active in
seaweed play an important role of the glycemic response. Hypoglicemic’s effect
from soluble dietary fiber is important to avoid and maintain metabolic condition
for diabetics. Sargassum sp. contains pholyphenol as known as phlorotannin that
is grouped as tannin. The active compound of tannin is useful for anti-diabetes
function. Tanin as reported can reduce glucose level especially for type II
diabetics. Furthermore, the utilization of local food commodities such as corn and
cassava on producing artificial rice through extrusion technology is an alternative
of food diversification. The research was carried out to find out the best
composition with adding seaweed as a source of dietary fibre and phlorotannin
that give positive influence for healthy according to sensory, physicochemical and
in vivo analysis.
The research was conducted in three steps. The first step was finding out the
best composition (rice, corn and cassava) and temperature of extrusion process on
making artificial acccording to sensory and physicochemical value. Second step
was finding out the best composition with adding seaweed that refers to glucose
level effect according to sensory and physicochemical value. Third step was
analysing by in vivo model using rats strain ddY to evaluate glucose level effect
and profile of Langerhans island and β pancreas cells after consuming artificial
rice with adding seaweed.
Artificial rice (the composition of rice, corn and cassava proportion of 1:3:1
and temperature extruder of 90 °C) with addition of seaweed E. cottonii 20% or
S.polycystum 15% was the best formula of 8,02 and 5,33, respectively. Both of
these composition are preferred good sensory and demonstrate the values of starch
digestibility lower of 15,99% and 16,96%, respectively.
The weight of diabetic rats fed standard diet showed negative value and
significantly different result in compared to the other treatment. Diabetic rat that
were given only standard food tended to weight lost of the body. The descent of
blood glucose value that was added metformin, seaweed E. cottonii and seaweed
S. polycystum were 29%, 35% and 41%, respectively. It can be recomended for
diabetics as functional food. The histopathological profil of pancreatic tissue
especially the islets of Langerhans and pacreatic β cells appear to be any
difference in each treatment. Rat treated with metformin, E. cottonii and S.
polycystum for 36 days showed improvement in inflammation as indicated by the
islets of Langerhans that clearer and the number of pancreatic β cells were appear
much more tightly compared to diabetic rat without treatment.
Keywords : artificial rice, blood glucose, dietary fiber, extrusion, phlorotannin,
seaweed
6
© Hak Cipta Milik IPB Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
6
KARAKTERISTIK BERAS TIRUAN DENGAN
PENAMBAHAN RUMPUT LAUT DAN
PENGARUHNYA TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH
NATALIA PRODIANA SETIAWATI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Hasil Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
8
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Eng. Uju, SPi.
8
Judul Tesis
Nama
NIM
: Karakteristik Beras Tiruan dengan Penambahan Rumput
Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar Glukosa Darah
: Natalia Prodiana Setiawati
: C351120081
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua
Dr Ir Sri Purwaningsih, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Wini Trilaksani, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal ujian : 29 September 2014
Tanggal lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Mahaesa atas
limpahan karunia dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penulisan tesis dengan judul Karakteristik Beras Tiruan dengan
Penambahan Rumput Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar Glukosa
Darah. Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains di Program Studi Teknologi Hasil Perairan, Sekolah Pasca
Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Publikasi ilmiah sebagian tesis telah dilakukan
pada Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis Vol.6 No.1, Hlm. 197-208, Juni
2014 (akreditasi LIPI) dengan judul
“Karateristik Beras Tiruan dengan
Penambahan Rumput Laut Eucheuma cottonii sebagai Sumber Serat Pangan”.
Penulisan tesis ini tak lepas dari bantuan berbagai pihak. Penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku ketua komisi pembimbing yang telah
banyak mencurahkan waktu dalam membimbing penulis dan banyak
memberikan motivasi dan kritik yang membangun.
2. Dr Ir Sri Purwaningsih, MSi sebagai anggota komisi pembimbing atas
kesediaan waktu dan kesabarannya membimbing penulis selama penelitian
dan penulisan tesis ini.
3. Dr Ir Wini Trilaksani, MSc sebagai ketua Program Studi Teknologi Hasil
Perairan yang telah memberikan arahan, masukan dan motivasi selama
penulis menempuh studi di Program Studi Teknologi Hasil Perairan.
4. Dr Eng Uju, SPi MSi sebagai dosen penguji luar komisi yang telah
memberikan banyak masukan dalam melengkapi penulisan tesis.
5. Suami, kedua anakku dan orang tua atas doa, semangat dan motivasi yang
selalu diberikan selama ini.
6. Dosen dan Staf Pegawai Program Studi Teknologi Hasil Perairan yang
telah memberikan ilmu maupun pengalaman-pengalaman berharga bagi
penulis selama menempuh pendidikan di IPB.
7. Keluarga besar Balai Besar Pengujian Penerapan Hasil PerikananKementerian Kelautan dan Perikanan atas doa, bantuan materil, semangat
dan motivasi yang selalu diberikan.
8. Teman-teman seperjuangan di Program Studi THP (angkatan 2010, 2011,
2012, 2013) atas semangat dan kebersamaan yang terjalin erat.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih ada kekurangan, sehingga kritik
dan saran sangat penulis harapkan. Semoga penelitian ini membawa manfaat bagi
seluruh civitas IPB khususnya dan masyarakat Indonesia umumnya.
November 2014
Natalia Prodiana Setiawati
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ........................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................
i
ii
iii
1 PENDAHULUAN .....................................................................................
Latar Belakang ..........................................................................................
Rumusan Masalah .....................................................................................
Tujuan Penelitian .......................................................................................
Manfaat Penelitian .....................................................................................
1
1
2
2
3
2 PEMBUATAN BERAS TIRUAN DARI BERAS, JAGUNG DAN
SINGKONG SERTA EVALUASI KARAKTERISTIK SENSORI DAN
FISIKOKIMIANYA ..................................................................................
Pendahuluan ..............................................................................................
Metode .......................................................................................................
Hasil dan Pembahasan ...............................................................................
Kesimpulan ................................................................................................
4
4
5
11
17
3 PENGARUH PENAMBAHAN RUMPUT LAUT Eucheuma cottonii
ATAU Sargassum polycystum PADA BERAS TIRUAN TERHADAP
KARAKTERISTIK SENSORI DAN FISIKOMIANYA ..........................
Pendahuluan ..............................................................................................
Metode .......................................................................................................
Hasil dan Pembahasan ...............................................................................
Kesimpulan ................................................................................................
18
18
19
27
32
4 PENGARUH PEMBERIAN RUMPUT LAUT PADA BERAS TIRUAN
DALAM BENTUK RANSUM TERHADAP KADAR GLUKOSA
DARAH DAN HISTOPATOLOGI MENCIT (Mus musculus)
STRAIN ddY .............................................................................................
Pendahuluan ..............................................................................................
Metode .......................................................................................................
Hasil dan Pembahasan ...............................................................................
Kesimpulan ................................................................................................
33
33
33
39
46
5 PEMBAHASAN UMUM ..........................................................................
47
6 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
LAMPIRAN .................................................................................................
RIWAYAT HIDUP .......................................................................................
51
56
101
DAFTAR TABEL
1 Komposisi tepung beras, tepung jagung, dan tepung singkong serta variasi
suhu mesin ekstruder panas ulir tunggal .............................................................
2 Hasil uji t data uji sensori beras tiruan terhadap beras tiruan komersil ...............
3 Karakteristik fisikokimia lima komposisi terpilih ...............................................
4 Hasil uji kesukaan beras tiruan dengan penambahan E.cottonii ........................
5 Hasil uji kesukaan beras tiruan dengan penambahan S. polycystum ..................
6 Karakteristik fisikokimia beras tiruan dengan penambahan E. cottonii .............
7 Karakteristik fisikokimia beras tiruan dengan penambahan S. polycystum ........
8 Komposisi ransum mencit (Mus musculus) ........................................................
9 Rata-rata ransum yang dikonsumsi mencit (Mus musculus) per hari ..................
10 Persentase penurunan kadar gula darah pada hari ke-36 dibandingkan hari ke9 pada mencit yang diberi perlakuan beras tiruan rumput laut atau metformin ..
11 Rata-rata jumlah sel β-pankreas pada mencit (Mus musculus) ...........................
8
12
14
27
28
29
30
35
39
43
46
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Alur proses pembuatan tepung beras (Haryadi 2008) ......................................
Alur proses pembuatan tepung jagung (Koswara 2009) ...................................
Alur proses pembuatan tepung singkong (Ditjen PPHP 2011) .........................
Spyder web hasil rata-rata uji sensori beras tiruan .............................................
Komposisi terpilih beras tiruan (beras:jagung:singkong). (a) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:0:0 suhu ekstruder 80 °C, (b) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:0:0 suhu ekstruder 90 °C, (c) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:3:1 suhu ekstruder 80 °C, (d) komposisi
beras:jagung:singkong = 2:0:1 suhu ekstruder 90 °C, (e) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:0:1 suhu ekstruder 90 °C .........................................
Alur proses preparasi rumput laut E. cottonii (Wonggo 2010) .............
Alur proses preparasi rumput laut S. polycystum (Chaidir 2006) .....................
Alur proses pembuatan beras tiruan dengan penambahan rumput laut
E.cottonii atau S. polycystum (Estiasih dan Ahmadi 2009) ...............................
Beras tiruan rumput laut dengan penambahan E. cottonii. (a1) beras tiruan
kontrol mentah, (a2) beras tiruan kontrol matang, (b1) beras tiruan E. cottonii
10% mentah, (b2) beras tiruan E. cottonii 10% matang, (c1) beras tiruan E.
cottonii 20% mentah, (c2) beras tiruan E. cottonii 20% matang, (d1) beras
tiruan E. cottonii 30% mentah, (d2) beras tiruan E. cottonii 30% matang .........
Beras tiruan rumput laut dengan penambahan S. polycystum (a1) beras tiruan
kontrol mentah, (a2) beras tiruan kontrol matang, (b1) beras tiruan S.
polycystum 5% mentah, (b2) beras tiruan S. polycystum 5% matang, (c1) beras
tiruan S. polycystum 10% mentah, (c2) beras tiruan S. polycystum 10%
matang, (d1) beras tiruan S. polycystum 15% mentah, (d2) beras tiruan S.
polycystum 15% matang .....................................................................................
Uji in vivo pada mencit (Mus musculus) ............................................................
Histogram selisih berat badan mencit (Mus musculus). Mencit normal +
ransum standar (I), Mencit normal + ransum beras tiruan + E. cottonii (II),
Mencit normal + Ransum beras tiruan + S. polycystum (III), Mencit diabetes +
ransum standar (IV), Mencit diabetes + ransum standar + metformin (V),
Mencit diabetes + ransum beras tiruan + E. cottonii (VI), Mencit diabetes +
ransum beras tiruan + S. polycystum (VII). Angka-angka dalam huruf
superscript yang berbeda (a,b,c,d) menunjukkan perbedaan nyata (p
PENAMBAHAN RUMPUT LAUT DAN
PENGARUHNYA TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH
NATALIA PRODIANA SETIAWATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Karakteristik Beras
Tiruan dengan Penambahan Rumput Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar
Glukosa Darah” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Natalia Prodiana Setiawati
NIM C351120081
RINGKASAN
NATALIA PRODIANA SETIAWATI. Karakteristik Beras Tiruan dengan
Penambahan Rumput Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar Glukosa Darah.
Dibimbing oleh JOKO SANTOSO dan SRI PURWANINGSIH.
Rumput laut menjadi salah satu komoditas unggulan hasil perikanan yang
memiliki banyak manfaat. Kandungan serat pangan dan bahan aktif polifenol pada
rumput laut memegang peranan penting terhadap respon glikemik. Efek
hipogklikemik dari serat pangan larut air sangat berguna untuk mencegah dan
mengelola kondisi metabolik pada pasien diabetes melitus. Rumput laut jenis
Sargassum sp mengandung polifenol yang dikenal dengan phlorotanin yang
termasuk dalam golongan tanin. Bahan aktif yang terkandung didalamnya dapat
berfungsi sebagai anti-diabetes. Tanin dilaporkan dapat menekan peningkatan
glukosa darah bagi penderita diabetes melitus tipe 2. Di sisi lain, pemanfaatan
bahan pangan lokal seperti jagung dan singkong dalam bentuk beras tiruan dengan
teknologi ekstrusi merupakan suatu alternatif diversifikasi pangan. Tujuan
penelitian ini adalah menentukan komposisi yang tepat dalam pembuatan beras
tiruan dengan penambahan rumput laut Eucheumma cottonii atau Sargassum
polycystum, mengkarakterisasi beras tiruan yang dihasilkan, mengevaluasi
pengaruh rumput laut terhadap penurunan kadar glukosa darah secara in vivo serta
mempelajari profil pulau Langerhans dan sel β pankreas akibat pengaruh
penambahan rumput laut pada mencit (Mus musculus).
Penelitian dilakukan dalam 3 tahap. Tahap pertama adalah penentuan
komposisi beras tiruan yang tepat berdasarkan nilai sensori dan fisikokimia
dengan perlakuan perbandingan tiga sumber karbohidrat (beras, jagung dan
singkong) dan suhu mesin ekstruder. Penelitian tahap ke-2 adalah penentuan
komposisi beras tiruan yang tepat berdasarkan nilai sensori dan fisikokimia
setelah dilakukan penambahan rumput laut yang diarahkan pada komposisi yang
dapat menurunkan kadar glukosa darah. Penelitian tahap ke-3 adalah pengujian in
vivo pada mencit strain ddY untuk melihat pengaruh kadar glukosa darah dan
profil pulau Langerhans dan sel β pankreas setelah diberikan ransum yang
mengandung beras tiruan rumput laut.
Beras tiruan (komposisi beras: jagung: singkong = 1:3:1 pada suhu
ekstruder 90 °C) dengan penambahan rumput laut E. cottonii 20% atau S.
polycystum 15% adalah komposisi terbaik. Kedua komposisi ini secara sensori
lebih disukai yaitu berturut-turut 8,02 dan 5,33, serta menunjukkan nilai daya
cerna pati yang lebih rendah yaitu berturut-turut 15,99% dan 16,96%.
Berat badan mencit diabetes yang diberi ransum standar menunjukkan
nilai negatif dan berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan lain. Mencit
diabetes yang hanya diberi ransum standar cenderung mengalami penurunan berat
badan. Mencit diabetes yang diberi metformin, rumput laut E. cottonii atau S.
polycystum memperlihatkan nilai yang tidak berbeda nyata. Penurunan kadar
glukosa darah mencit yang diberi metformin berkisar 29%, sedangkan mencit
yang diberi ransum yang mengandung rumput laut E.cottonii dan S.polycystum
berturut-turut adalah 35% dan 41%. Beras tiruan rumput laut dapat
direkomendasikan sebagai pangan fungsional dan aman untuk dikonsumsi oleh
para penderita diabetes melitus. Profil histopatologi jaringan pankreas terutama
pulau Langerhans dan sel β pankreas tampak adanya perbedaan pada setiap
perlakuan. Mencit yang diberi perlakuan ransum yang ditambah metformin, E.
cottonii dan S. polycystum selama 36 hari menunjukkan adanya perbaikan
peradangan yang ditunjukkan dengan pulau Langerhans yang tampak lebih jelas
serta jumlah sel-sel β pankreas yang tampak jauh lebih rapat dan lebih banyak
dibandingkan dengan mencit diabetes tanpa perlakuan.
Kata kunci : beras tiruan, ekstrusi, glukosa darah, phlorotannin, rumput laut, serat
pangan
SUMMARY
NATALIA PRODIANA SETIAWATI. The Characteristic of Artificial Rice with
Adding Seaweed and the Effect of Blood Glucose Level. Supervised by JOKO
SANTOSO and SRI PURWANINGSIH.
Seaweed is one of the leading commodities in marine and fisheries sector
having many advantages. The content of dietary fiber and polyphenols active in
seaweed play an important role of the glycemic response. Hypoglicemic’s effect
from soluble dietary fiber is important to avoid and maintain metabolic condition
for diabetics. Sargassum sp. contains pholyphenol as known as phlorotannin that
is grouped as tannin. The active compound of tannin is useful for anti-diabetes
function. Tanin as reported can reduce glucose level especially for type II
diabetics. Furthermore, the utilization of local food commodities such as corn and
cassava on producing artificial rice through extrusion technology is an alternative
of food diversification. The research was carried out to find out the best
composition with adding seaweed as a source of dietary fibre and phlorotannin
that give positive influence for healthy according to sensory, physicochemical and
in vivo analysis.
The research was conducted in three steps. The first step was finding out the
best composition (rice, corn and cassava) and temperature of extrusion process on
making artificial acccording to sensory and physicochemical value. Second step
was finding out the best composition with adding seaweed that refers to glucose
level effect according to sensory and physicochemical value. Third step was
analysing by in vivo model using rats strain ddY to evaluate glucose level effect
and profile of Langerhans island and β pancreas cells after consuming artificial
rice with adding seaweed.
Artificial rice (the composition of rice, corn and cassava proportion of 1:3:1
and temperature extruder of 90 °C) with addition of seaweed E. cottonii 20% or
S.polycystum 15% was the best formula of 8,02 and 5,33, respectively. Both of
these composition are preferred good sensory and demonstrate the values of starch
digestibility lower of 15,99% and 16,96%, respectively.
The weight of diabetic rats fed standard diet showed negative value and
significantly different result in compared to the other treatment. Diabetic rat that
were given only standard food tended to weight lost of the body. The descent of
blood glucose value that was added metformin, seaweed E. cottonii and seaweed
S. polycystum were 29%, 35% and 41%, respectively. It can be recomended for
diabetics as functional food. The histopathological profil of pancreatic tissue
especially the islets of Langerhans and pacreatic β cells appear to be any
difference in each treatment. Rat treated with metformin, E. cottonii and S.
polycystum for 36 days showed improvement in inflammation as indicated by the
islets of Langerhans that clearer and the number of pancreatic β cells were appear
much more tightly compared to diabetic rat without treatment.
Keywords : artificial rice, blood glucose, dietary fiber, extrusion, phlorotannin,
seaweed
6
© Hak Cipta Milik IPB Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
6
KARAKTERISTIK BERAS TIRUAN DENGAN
PENAMBAHAN RUMPUT LAUT DAN
PENGARUHNYA TERHADAP KADAR GLUKOSA DARAH
NATALIA PRODIANA SETIAWATI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Hasil Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
8
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Eng. Uju, SPi.
8
Judul Tesis
Nama
NIM
: Karakteristik Beras Tiruan dengan Penambahan Rumput
Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar Glukosa Darah
: Natalia Prodiana Setiawati
: C351120081
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi
Ketua
Dr Ir Sri Purwaningsih, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Hasil Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Wini Trilaksani, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal ujian : 29 September 2014
Tanggal lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Mahaesa atas
limpahan karunia dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penulisan tesis dengan judul Karakteristik Beras Tiruan dengan
Penambahan Rumput Laut dan Pengaruhnya terhadap Kadar Glukosa
Darah. Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains di Program Studi Teknologi Hasil Perairan, Sekolah Pasca
Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Publikasi ilmiah sebagian tesis telah dilakukan
pada Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis Vol.6 No.1, Hlm. 197-208, Juni
2014 (akreditasi LIPI) dengan judul
“Karateristik Beras Tiruan dengan
Penambahan Rumput Laut Eucheuma cottonii sebagai Sumber Serat Pangan”.
Penulisan tesis ini tak lepas dari bantuan berbagai pihak. Penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi selaku ketua komisi pembimbing yang telah
banyak mencurahkan waktu dalam membimbing penulis dan banyak
memberikan motivasi dan kritik yang membangun.
2. Dr Ir Sri Purwaningsih, MSi sebagai anggota komisi pembimbing atas
kesediaan waktu dan kesabarannya membimbing penulis selama penelitian
dan penulisan tesis ini.
3. Dr Ir Wini Trilaksani, MSc sebagai ketua Program Studi Teknologi Hasil
Perairan yang telah memberikan arahan, masukan dan motivasi selama
penulis menempuh studi di Program Studi Teknologi Hasil Perairan.
4. Dr Eng Uju, SPi MSi sebagai dosen penguji luar komisi yang telah
memberikan banyak masukan dalam melengkapi penulisan tesis.
5. Suami, kedua anakku dan orang tua atas doa, semangat dan motivasi yang
selalu diberikan selama ini.
6. Dosen dan Staf Pegawai Program Studi Teknologi Hasil Perairan yang
telah memberikan ilmu maupun pengalaman-pengalaman berharga bagi
penulis selama menempuh pendidikan di IPB.
7. Keluarga besar Balai Besar Pengujian Penerapan Hasil PerikananKementerian Kelautan dan Perikanan atas doa, bantuan materil, semangat
dan motivasi yang selalu diberikan.
8. Teman-teman seperjuangan di Program Studi THP (angkatan 2010, 2011,
2012, 2013) atas semangat dan kebersamaan yang terjalin erat.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih ada kekurangan, sehingga kritik
dan saran sangat penulis harapkan. Semoga penelitian ini membawa manfaat bagi
seluruh civitas IPB khususnya dan masyarakat Indonesia umumnya.
November 2014
Natalia Prodiana Setiawati
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ........................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................
i
ii
iii
1 PENDAHULUAN .....................................................................................
Latar Belakang ..........................................................................................
Rumusan Masalah .....................................................................................
Tujuan Penelitian .......................................................................................
Manfaat Penelitian .....................................................................................
1
1
2
2
3
2 PEMBUATAN BERAS TIRUAN DARI BERAS, JAGUNG DAN
SINGKONG SERTA EVALUASI KARAKTERISTIK SENSORI DAN
FISIKOKIMIANYA ..................................................................................
Pendahuluan ..............................................................................................
Metode .......................................................................................................
Hasil dan Pembahasan ...............................................................................
Kesimpulan ................................................................................................
4
4
5
11
17
3 PENGARUH PENAMBAHAN RUMPUT LAUT Eucheuma cottonii
ATAU Sargassum polycystum PADA BERAS TIRUAN TERHADAP
KARAKTERISTIK SENSORI DAN FISIKOMIANYA ..........................
Pendahuluan ..............................................................................................
Metode .......................................................................................................
Hasil dan Pembahasan ...............................................................................
Kesimpulan ................................................................................................
18
18
19
27
32
4 PENGARUH PEMBERIAN RUMPUT LAUT PADA BERAS TIRUAN
DALAM BENTUK RANSUM TERHADAP KADAR GLUKOSA
DARAH DAN HISTOPATOLOGI MENCIT (Mus musculus)
STRAIN ddY .............................................................................................
Pendahuluan ..............................................................................................
Metode .......................................................................................................
Hasil dan Pembahasan ...............................................................................
Kesimpulan ................................................................................................
33
33
33
39
46
5 PEMBAHASAN UMUM ..........................................................................
47
6 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
LAMPIRAN .................................................................................................
RIWAYAT HIDUP .......................................................................................
51
56
101
DAFTAR TABEL
1 Komposisi tepung beras, tepung jagung, dan tepung singkong serta variasi
suhu mesin ekstruder panas ulir tunggal .............................................................
2 Hasil uji t data uji sensori beras tiruan terhadap beras tiruan komersil ...............
3 Karakteristik fisikokimia lima komposisi terpilih ...............................................
4 Hasil uji kesukaan beras tiruan dengan penambahan E.cottonii ........................
5 Hasil uji kesukaan beras tiruan dengan penambahan S. polycystum ..................
6 Karakteristik fisikokimia beras tiruan dengan penambahan E. cottonii .............
7 Karakteristik fisikokimia beras tiruan dengan penambahan S. polycystum ........
8 Komposisi ransum mencit (Mus musculus) ........................................................
9 Rata-rata ransum yang dikonsumsi mencit (Mus musculus) per hari ..................
10 Persentase penurunan kadar gula darah pada hari ke-36 dibandingkan hari ke9 pada mencit yang diberi perlakuan beras tiruan rumput laut atau metformin ..
11 Rata-rata jumlah sel β-pankreas pada mencit (Mus musculus) ...........................
8
12
14
27
28
29
30
35
39
43
46
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Alur proses pembuatan tepung beras (Haryadi 2008) ......................................
Alur proses pembuatan tepung jagung (Koswara 2009) ...................................
Alur proses pembuatan tepung singkong (Ditjen PPHP 2011) .........................
Spyder web hasil rata-rata uji sensori beras tiruan .............................................
Komposisi terpilih beras tiruan (beras:jagung:singkong). (a) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:0:0 suhu ekstruder 80 °C, (b) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:0:0 suhu ekstruder 90 °C, (c) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:3:1 suhu ekstruder 80 °C, (d) komposisi
beras:jagung:singkong = 2:0:1 suhu ekstruder 90 °C, (e) komposisi
beras:jagung:singkong = 1:0:1 suhu ekstruder 90 °C .........................................
Alur proses preparasi rumput laut E. cottonii (Wonggo 2010) .............
Alur proses preparasi rumput laut S. polycystum (Chaidir 2006) .....................
Alur proses pembuatan beras tiruan dengan penambahan rumput laut
E.cottonii atau S. polycystum (Estiasih dan Ahmadi 2009) ...............................
Beras tiruan rumput laut dengan penambahan E. cottonii. (a1) beras tiruan
kontrol mentah, (a2) beras tiruan kontrol matang, (b1) beras tiruan E. cottonii
10% mentah, (b2) beras tiruan E. cottonii 10% matang, (c1) beras tiruan E.
cottonii 20% mentah, (c2) beras tiruan E. cottonii 20% matang, (d1) beras
tiruan E. cottonii 30% mentah, (d2) beras tiruan E. cottonii 30% matang .........
Beras tiruan rumput laut dengan penambahan S. polycystum (a1) beras tiruan
kontrol mentah, (a2) beras tiruan kontrol matang, (b1) beras tiruan S.
polycystum 5% mentah, (b2) beras tiruan S. polycystum 5% matang, (c1) beras
tiruan S. polycystum 10% mentah, (c2) beras tiruan S. polycystum 10%
matang, (d1) beras tiruan S. polycystum 15% mentah, (d2) beras tiruan S.
polycystum 15% matang .....................................................................................
Uji in vivo pada mencit (Mus musculus) ............................................................
Histogram selisih berat badan mencit (Mus musculus). Mencit normal +
ransum standar (I), Mencit normal + ransum beras tiruan + E. cottonii (II),
Mencit normal + Ransum beras tiruan + S. polycystum (III), Mencit diabetes +
ransum standar (IV), Mencit diabetes + ransum standar + metformin (V),
Mencit diabetes + ransum beras tiruan + E. cottonii (VI), Mencit diabetes +
ransum beras tiruan + S. polycystum (VII). Angka-angka dalam huruf
superscript yang berbeda (a,b,c,d) menunjukkan perbedaan nyata (p