Karakteristik fungsional tepung biji sorgum digerminasi dan pemanfaatannya untuk pembuatan sponge cake
KARAKTERISTIK FUNGSIONAL TEPUNG BIJI SORGUM
DIGERMINASI DAN PEMANFAATANNYA UNTUK
PEMBUATAN SPONGE CAKE
SKRIPSI
Oleh :
SAFRIDA
110305001/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
KARAKTERISTIK FUNGSIONAL TEPUNG BIJI SORGUM
DIGERMINASI DAN PEMANFAATANNYA UNTUK
PEMBUATAN SPONGE CAKE
SKRIPSI
Oleh :
SAFRIDA
110305001/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
: Karakteristik fungsional tepung biji sorgum digerminasi
dan pemanfaatannya untuk pembuatan sponge cake
: Safrida
: 110305001
: Ilmu dan Teknologi Pangan
Disetujui oleh:
Komisi Pembimbing
Ridwansyah, STP, M.Si
Ketua
Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si
Anggota
Mengetahui :
Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP
Ketua Program Studi
Tanggal Lulus : 27 Agustus 2015
ABSTRAK
SAFRIDA. Karakteristik Fungsional Tepung Biji Sorgum Digerminasi dan
Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake, dibawah bimbingan Ridwansyah dan
Elisa Julianti.
Tepung terigu berasal dari biji gandum dan di Indonesia gandum merupakan
komoditi impor, sehingga perlu dicari bahan baku lokal yang dapat menggantikan
penggunaan terigu. Pada penelitian ini digunakan tepung sorgum sebagai bahan pengganti
terigu dalam pembuatan sponge cake. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
karakteristik kimia biji sorgum dan biji sorgum yang digerminasi, sifat fungsional tepung
dari biji sorgum yang digerminasi dan mengevaluasi mutu fisik dan sensori dari sponge
cake yang dibuat dari tepung dari 2 varietas sorgum (yaitu kawali dan numbu) yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran kehalusan yang berbeda (yaitu 80, 100, dan 140
mesh). Penelitian terdiri dari 3 (tiga) tahap, yaitu : 1) Pengamatan karakteristik kimia biji
sorgum; 2) Pembuatan tepung dan pengujian karakteristik kimia, fisik, dan fungsional
tepung dari biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas dan tiga ukuran mesh yang
berbeda; 3) Pembuatan dan analisa mutu fisik dan sensori sponge cake dari tepung
sorgum dengan dua varietas dan tiga ukuran mesh yang berbeda. Hasil penelitian
menunjukkan terjadi perubahan komposisi kimia tepung biji sorgum dari kedua varietas
setelah adanya proses germinasi yang disebabkan oleh proses perendaman dan
perkecambahan. Interaksi varietas dan ukuran mesh memberikan pengaruh berbeda
sangat nyata terhadap swelling power dan Nilai L warna. Pada mutu fisik dan sensori
sponge cake diperoleh bahwa interaksi varietas dan ukuran mesh sponge cake
memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap browning index (crust) dan aroma
(hedonik). Perlakuan yang menghasilkan sponge cake dengan karakteristik sensori dan
tekstur yang disukai oleh panelis adalah tepung biji sorgum dari varietas numbu yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran 140 mesh. Pada perlakuan ini dihasilkan sponge
cake dengan nilai organoleptik warna, aroma, rasa, tekstur, dan skor tekstur berturut-turut
adalah 3,87 (agak suka-suka), 3,92 (agak suka-suka), 3,68 (agak suka-suka), 3,61 (agak
suka-suka), dan 3,52 (agak lembut-lembut).
Kata kunci : Germinasi, mesh, sorgum, sponge cake, varietas
i
ABSTRACT
SAFRIDA. The Characterization of Germinated Sorghum Grain and Their Utilization in
The Making of Sponge Cake, Supervised by Ridwansyah and Elisa Julianti.
Wheat flour is derived from wheat grain and it is an imported commodity, so it is
important to find local raw materials that could replace the use of wheat. In this study,
sorghum flour was used as a substitute to wheat flour in the making of sponge cake. The
aim of this research was to determine chemical characteristics of sorghum grain and
germinated sorghum grain, to know the functional properties of flour made from
germinated sorghum grain and to evaluate physical and sensory characteristics of sponge
cake made from germinated sorghum flour with two varieties (i.e kawali and numbu),
with different sizes of mesh (i.e 80, 100, and 140 mesh). The research was conducted in
three steps i.e 1) Chemical characterisatics of sorghum grain; 2)The manufacture of flour
and the chemical characterisatics, physic and functional properties of germinated
sorghum grain with two varieties and three different sizes of mesh; 3) The manufacture
and analysis of physical and sensory quality of sponge cake made from sorghum flour
with two varieties and three different sizes of mesh. The results showed that the change in
chemical composition of sorghum grain flour with two varieties after being germinated
was affected by the soaking and germination process. The interaction between different
varieties and size of mesh showed a highly significant effect on swelling power and
whiteness value. The physical and sensory quality of sponge cake showed that the
interaction between different varieties and size of mesh had a significant effect on the
browning index (crust) and flavor (hedonic test). Treatment that produced the most
preferred sponge cake by panelist based on sensory and texture score characteristics was
flour from germinated numbu variety with 140 mesh size. This treatment produced sponge
cake with the value of organoleptic color, flavor, taste, texture, and texture score of 3,87
(almost preferred), 3,92 (almost preferred), 3,68 (almost preferred), 3,61 (almost
preferred), and 3,52 ( almost soft) respectively.
Keywords: Germination, mesh, sorghum, sponge cake, variety
ii
RIWAYAT HIDUP
SAFRIDA dilahirkan di Cunda pada tanggal 23 Juli 1993 dari Bapak Munir
Abdullah dan Ibu Baniah. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.
Penulis menempuh pendidikan di Madrasah Ibtidayah Negeri Lhokseumawe,
Madrasah
Tsanawiyah
Negeri
Lhokseumawe,
SMA
Sukma
Bangsa
Lhokseumawe. Penulis lulus dari SMA pada tahun 2011 dan pada tahun yang
bersamaan juga lulus masuk ke Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur Undangan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota divisi
Akademik Ikatan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (IMITP) USU, anggota
divisi Infotas Badan Kenaziran Mushola Al-Mukhlisin FP-USU, dan sebagai
asisten Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan pada tahun 2013-2015.
Penulis
termasuk
dalam
kelompok
mading
GAMADIKSI
Expo
yang
mendapatkan juara 2 tahun 2012 di USU, penulis termasuk dalam kelompok PKM
Penelitian dari DIKTI yang didanai pada tahun 2012 dengan judul: “Studi
Pembuatan Beras Analog Melalui Teknologi Tepat Guna Tepung Ubi kayujagung-sukun”. Penulis termasuk dalam kelompok 3rd Indonesian Food Bowl Quiz
Competition (IFBQC) yang mendapat juara 1 di Regional 1 (Sumatera) tahun
2015 serta sebagai perwakilan regional pada semi final dan final di Fakultas
Pertanian Universitas Andalas.
Penulis telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Pelabuhan
Perikanan Samudera Belawan, Medan, Sumatera Utara dari tanggal 7 Juli sampai
22 Agustus 2014.
iii
Penulis menyelesaikan tugas akhir sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pangan pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan dengan
melakukan penelitian yang berjudul “Karakteristik Tepung Biji Sorgum
Tergerminasi dan Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake”. Penelitian ini
dilakukan mulai bulan April 2015 sampai Juni 2015 di Laboratorium Ilmu dan
Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian USU. Penelitian ini disponsori oleh Tanoto
Foundation dalam program Tanoto Student Research Award tahun 2015/2016.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan berkah dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang
berjudul
“Karakteristik
Tepung
Biji
Sorgum
Tergerminasi
dan
Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake”
Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Tanoto Foundation yang telah bersedia mendanai penelitian ini dalam program
“Tanoto Student Research Award”.
2. Ridwansyah, STP, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing Skripsi yang telah
memberikan bimbingan, motivasi, dan saran selama penyusunan skripsi ini.
3. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing Skripsi yang
telah bersedia meluangkan waktu, membimbing dan mengarahkan selama
penyusunan skripsi.
4. Ir. T. Irmansyah, MP selaku dosen Agroekoteknologi dan Zulkarnaen, SP
yang telah bersedia memberikan bahan baku biji sorgum.
5. Staf pengajar dan pegawai di program studi Ilmu dan Teknologi Pangan yang
telah bersedia membantu penulis selama perkuliahan.
6. Kedua orangtua Ayahanda Munir Abdullah dan Ibunda Baniah yang selalu
memberikan kasih sayang, didikan, dan semangat untuk terus melangkah
maju.
7. Abang Fikar dan Adik Saifannur terima kasih atas segala perhatian dan
dukungannya.
v
8. Teman-teman Sofyan 82 terima kasih untuk kebersamaan dan keceriaan
selama ini semoga ukhuwah kita tetap terjalin dengan baik.
9. Asisten Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan terima kasih untuk
kebersamaannya selama ini semoga tetap kompak.
10. Teman-teman seperjuangan ITP 2011 terima kasih untuk pengalaman
berharga dan kakak/abang senior dan junior ITP USU.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang membaca.
Medan, Agustus 2015
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK .........................................................................................................
i
ABSTRACT .........................................................................................................
ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................
v
DAFTAR ISI ...................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ..............................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii
PENDAHULUAN ..............................................................................................
Latar Belakang ............................................................................................
Perumusan Masalah ....................................................................................
Tujuan Penelitian ........................................................................................
Kegunaan Penelitian ...................................................................................
Hipotesis Penelitian ....................................................................................
1
1
3
4
4
5
TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................................
Sorgum .......................................................................................................
Varietas ......................................................................................................
Mesh ...........................................................................................................
Sponge Cake ...............................................................................................
Bahan yang Ditambahkan ..........................................................................
Telur ......................................................................................................
Gula .......................................................................................................
Margarin ................................................................................................
Vanili .....................................................................................................
Perubahan Selama Pemanggangan Cake ....................................................
Penelitian Sebelumnya ................................................................................
6
6
10
11
12
13
13
14
15
16
16
17
BAHAN DAN METODA ..................................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian .....................................................................
Bahan Penelitian .........................................................................................
Reagensia ....................................................................................................
Alat Penelitian.............................................................................................
Metoda Penelitian .......................................................................................
Model Rancangan .......................................................................................
19
19
19
19
19
20
21
vii
Pelaksanaan Penelitian ............................................................................... 21
Pengamatan karakteristik kimia biji sorgum ......................................... 21
Pembuatan tepung dan pengujian karakteristik kimia, fisik dan
ifungsional tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................22
Pembuatan serta pengujian mutu fisik dan sensori sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi................................................................
23
Pengamatan Parameter Penelitian .............................................................. 24
Kadar air................................................................................................ 24
Kadar abu .............................................................................................. 24
Kadar protein ........................................................................................ 25
Kadar lemak .......................................................................................... 25
Kadar karbohidrat ................................................................................. 26
Kadar serat kasar ................................................................................... 26
Kadar tanin ............................................................................................ 27
Kadar asam fitat .................................................................................... 27
Kadar amilosa ....................................................................................... 29
Kadar pati .............................................................................................. 30
Nilai L warna ........................................................................................ 31
Daya serap air dan minyak .................................................................... 32
Swelling power ...................................................................................... 32
Baking expansion .................................................................................. 32
Volume spesifik cake ............................................................................ 33
Warna cake............................................................................................ 33
Uji organoleptik warna, aroma, rasa, dan tekstur dengan uji hedonik
dan uji skor tekstur ..............................................................................................
34
HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................... 38
Karakteristik Kimia Biji Sorgum dan Biji Sorgum yang Digerminasi....... 38
Sifat Fisik Tepung dari Biji Sorgum yang Digerminasi dari Dua
Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda....................................................
42
Sifat Fungsional Tepung dari Biji Sorgum yang Digerminasi dari Dua
Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda........................................ 43
Daya serap air dan minyak ................................................................... 43
Swelling power ..................................................................................... 46
Baking expansion ................................................................................. 47
Karakteristik Fisik Sponge cake dari Tepung Biji Sorgum yang
Digerminasi dari Dua Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda ................
48
Volume spesifik cake .......................................................................... 48
Browning index.................................................................................... 50
Karakteristik Sensoris Sponge cake dari Tepung Biji Sorgum yang
Digerminasi dari Dua Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda ..............
51
Warna ................................................................................................... 51
Aroma ................................................................................................... 52
Rasa ...................................................................................................... 54
Tekstur .................................................................................................. 55
Tekstur (skor) ....................................................................................... 56
viii
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 58
Kesimpulan ................................................................................................. 58
Saran ......................................................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 60
LAMPIRAN ....................................................................................................... 69
ix
DAFTAR TABEL
No
Hal
1
Kandungan nutrisi sorgum dalam 100 g bahan dan serelia lain. .........................
7
2
Varietas sorgum yang telah dilepas oleh Badan Litbang Pertanian. ...................
10
3
Deskripsi sorgum varietas numbu dan kawali .................................................
11
4
Konversi mesh ke mikron ....................................................................................
12
5
Formulasi bahan-bahan pembuatan sponge cake ................................................
23
6
Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur.............................
35
7
Skala nilai skor terhadap tekstur................................................................
8
Karakteristik kimia biji sorgum dan biji sorgum germinasi ................................
38
x
35
DAFTAR GAMBAR
No.
Hal
1
Mekanisme reaksi Maillard .................................................................................
17
2
Bagian crust dan crumb pada cake ................................................................34
3
Skema penelitian karaketristik biji sorgum dan pembuatan tepung dari
biji sorgum yang digerminasi...............................................................................
36
4
Skema pembuatan sponge cake............................................................................
37
5
Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai L warna
tepung dari biji sorgum yang digerminasi............................................................
42
6
Hubungan varietas dengan daya serap air dan minyak tepung dari biji
sorgum yang digerminasi .....................................................................................
43
7
Hubungan ukuran mesh dengan daya serap air dan minyak tepung dari
biji sorgum yang digerminasi...............................................................................
45
8
Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai swelling
power pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................ 46
9
Hubungan varietas dengan baking expansion tepung dari biji sorgum
yang digerminasi ................................................................................................
47
10 Hubungan ukuran mesh terhadap volume spesifik sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
49
11 Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai browning
index (crust) pada sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................ 50
12 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai hedonik warna sponge cake
dari tepung biji sorgum yang digerminasi............................................................
52
13 Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai hedonik
aroma sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi ............................
53
14 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai hedonik rasa sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
54
15 Hubungan varietas terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
55
xi
16 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake
dari tepung biji sorgum yang digerminasi............................................................
56
17 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai tekstur (skor) sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
57
xii
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal
1
Kurva standar Fe dalam penentuan kadar asam fitat ................................
69
2
Kurva standar amilosa dalam penentuan kadar amilosa ................................70
3
Kurva standar glukosa dalam penentuan kadar pati.............................................
71
4
Format uji organoleptik karakterisasi tepung biji sorgum tergerminasi
dan pemanfaatannya untuk pembuatan sponge cake ................................
72
5
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas dan ukuran mesh
terhadap nilai L warna pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ..............
73
6
Uji LSR pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai L
warna pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................ 74
7
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas dan ukuran mesh
terhadap daya serap air pada tepung dari biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
75
8
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
daya serap minyak pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ....................
76
9
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh dan
interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap swelling power pada
tepung dari biji sorgum yang digerminasi............................................................
77
10
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas terhadap baking
expansion pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................
78
11
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
volume spesifik sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
79
12
Daftar analisis ragam browning index (crumb) pada sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
80
13
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh dan
interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap browning index (crust)
pada sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi ..............................
81
xiii
14
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
nilai hedonik warna sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
82
15
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh dan
interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai hedonik aroma
sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi ................................ 83
16
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
nilai hedonik rasa sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
84
17
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas dan ukuran mesh
terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake dari tepung biji sorgum
yang digerminasi ................................................................................................
85
18
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
nilai skor tekstur sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
86
19
Hasil analisis korelasi antar parameter penelitian ................................................
87
20
Gambar sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi
dengan varietas (V) yaitu numbu (V1), kawali (V2) dan ukuran mesh
(M) 80 mesh (M1), 100 Mesh (M2), dan 140 mesh (M3) ................................
88
xiv
ABSTRAK
SAFRIDA. Karakteristik Fungsional Tepung Biji Sorgum Digerminasi dan
Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake, dibawah bimbingan Ridwansyah dan
Elisa Julianti.
Tepung terigu berasal dari biji gandum dan di Indonesia gandum merupakan
komoditi impor, sehingga perlu dicari bahan baku lokal yang dapat menggantikan
penggunaan terigu. Pada penelitian ini digunakan tepung sorgum sebagai bahan pengganti
terigu dalam pembuatan sponge cake. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
karakteristik kimia biji sorgum dan biji sorgum yang digerminasi, sifat fungsional tepung
dari biji sorgum yang digerminasi dan mengevaluasi mutu fisik dan sensori dari sponge
cake yang dibuat dari tepung dari 2 varietas sorgum (yaitu kawali dan numbu) yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran kehalusan yang berbeda (yaitu 80, 100, dan 140
mesh). Penelitian terdiri dari 3 (tiga) tahap, yaitu : 1) Pengamatan karakteristik kimia biji
sorgum; 2) Pembuatan tepung dan pengujian karakteristik kimia, fisik, dan fungsional
tepung dari biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas dan tiga ukuran mesh yang
berbeda; 3) Pembuatan dan analisa mutu fisik dan sensori sponge cake dari tepung
sorgum dengan dua varietas dan tiga ukuran mesh yang berbeda. Hasil penelitian
menunjukkan terjadi perubahan komposisi kimia tepung biji sorgum dari kedua varietas
setelah adanya proses germinasi yang disebabkan oleh proses perendaman dan
perkecambahan. Interaksi varietas dan ukuran mesh memberikan pengaruh berbeda
sangat nyata terhadap swelling power dan Nilai L warna. Pada mutu fisik dan sensori
sponge cake diperoleh bahwa interaksi varietas dan ukuran mesh sponge cake
memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap browning index (crust) dan aroma
(hedonik). Perlakuan yang menghasilkan sponge cake dengan karakteristik sensori dan
tekstur yang disukai oleh panelis adalah tepung biji sorgum dari varietas numbu yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran 140 mesh. Pada perlakuan ini dihasilkan sponge
cake dengan nilai organoleptik warna, aroma, rasa, tekstur, dan skor tekstur berturut-turut
adalah 3,87 (agak suka-suka), 3,92 (agak suka-suka), 3,68 (agak suka-suka), 3,61 (agak
suka-suka), dan 3,52 (agak lembut-lembut).
Kata kunci : Germinasi, mesh, sorgum, sponge cake, varietas
i
ABSTRACT
SAFRIDA. The Characterization of Germinated Sorghum Grain and Their Utilization in
The Making of Sponge Cake, Supervised by Ridwansyah and Elisa Julianti.
Wheat flour is derived from wheat grain and it is an imported commodity, so it is
important to find local raw materials that could replace the use of wheat. In this study,
sorghum flour was used as a substitute to wheat flour in the making of sponge cake. The
aim of this research was to determine chemical characteristics of sorghum grain and
germinated sorghum grain, to know the functional properties of flour made from
germinated sorghum grain and to evaluate physical and sensory characteristics of sponge
cake made from germinated sorghum flour with two varieties (i.e kawali and numbu),
with different sizes of mesh (i.e 80, 100, and 140 mesh). The research was conducted in
three steps i.e 1) Chemical characterisatics of sorghum grain; 2)The manufacture of flour
and the chemical characterisatics, physic and functional properties of germinated
sorghum grain with two varieties and three different sizes of mesh; 3) The manufacture
and analysis of physical and sensory quality of sponge cake made from sorghum flour
with two varieties and three different sizes of mesh. The results showed that the change in
chemical composition of sorghum grain flour with two varieties after being germinated
was affected by the soaking and germination process. The interaction between different
varieties and size of mesh showed a highly significant effect on swelling power and
whiteness value. The physical and sensory quality of sponge cake showed that the
interaction between different varieties and size of mesh had a significant effect on the
browning index (crust) and flavor (hedonic test). Treatment that produced the most
preferred sponge cake by panelist based on sensory and texture score characteristics was
flour from germinated numbu variety with 140 mesh size. This treatment produced sponge
cake with the value of organoleptic color, flavor, taste, texture, and texture score of 3,87
(almost preferred), 3,92 (almost preferred), 3,68 (almost preferred), 3,61 (almost
preferred), and 3,52 ( almost soft) respectively.
Keywords: Germination, mesh, sorghum, sponge cake, variety
ii
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sponge cake merupakan jenis cake yang dibuat dari adonan kental yang
dengan ciri khasnya yaitu memiliki tekstur yang agak kasar, kurang lentur, dan
cenderung beremah apabila dipotong. Sponge cake sudah populer di kalangan
lapisan masyarakat Indonesia karena pada umumnya sebagai cake dasar dalam
pembuatan decorating cake (kue tart yang dihias). Berdasarkan metode
pembuatannya, sponge cake termasuk pada cake metode foam karena pada tahap
awal pembuatannya dilakukan pengocokan gula dan telur terlebih dahulu sehingga
membentuk busa yang banyak. Cake tergolong produk bakery dengan komposisi
bahan utamanya yaitu terigu, gula, lemak, dan telur (Sunaryo, 1985) yang mana
penggunaan terigu masih diprioritaskan sebagai bahan baku utama.
Bila terjadi peningkatan laju permintaan terhadap produk-produk cake
tentu dapat menimbulkan resiko kerawanan yang terkait dengan stabilitas
ekonomi, sosial, dan politik sehingga menjadikan Indonesia sebagai negara yang
rapuh akan kemandirian pangan baik di tingkat rumah tangga maupun nasional
karena tepung terigu harus diimpor. Hal ini berkaitan dengan tidak dapat
tumbuhnya gandum secara optimal yang merupakan bahan dasar terigu di iklim
tropis. Tanaman ini hanya tumbuh secara optimal pada iklim sub-tropis.
Berdasarkan data Asosiasi Produsen Tepung Terigu Indonesia (APTINDO, 2014),
impor gandum pada tahun 2014 mencapai 1,510,025 ton dengan nilai US$
497,510 sedangkan impor terigu mencapai 44,560 ton dengan nilai US$ 16,467.
Walaupun jumlah impornya tidak sebesar tahun-tahun sebelumnya namun jumlah
1
2
ini dapat terus berfluktuasi sehingga perlu dilakukan pemanfaatan komoditikomoditi lokal dan perlu diimplementasikan secara serius.
Indonesia merupakan negara tropis yang dikenal memiliki komoditikomoditi unggulan salah satunya yaitu sorgum. Keunggulan yang dimiliki oleh
sorgum yaitu dapat tumbuh pada lahan sub optimal seperti lahan kering, rawa, dan
lahan masam yang ketersediaannya cukup luas di Indonesia yaitu sekitar 38,7 juta
hektar (Ristek Dikti, 2012) dengan nilai produktivitas sorgum dapat mencapai
7 ton/ha (Subagio dan Suryawati, 2013). Selain itu, komoditi ini juga mudah
tumbuh pada semua agroekologi lahan pertanian di Indonesia.
Keunggulan sorgum juga terdapat pada kandungan nutrisinya dengan
kandungan protein yang lebih tinggi dibandingkan beras dan jagung
(PUSLITBANGTAN, 2010) sehingga di Amerika sorgum diurutkan sebagai
serealia ketiga terpenting. Sorgum tidak menimbulkan alergi pada sebagian orang
karena sorgum tidak mengandung gluten. Konsumsi gluten akan menyebabkan
alergi pada beberapa orang seperti penderita penyakit seliak (celiac disease) yaitu
suatu penyakit menurun pada seseorang akibat tubuh tidak toleran terhadap
gluten. Penderita seliak mengalami gangguan penyerapan nutrisi di dalam tubuh
karena adanya perubahan usus halus sehingga timbul berbagai gangguan pada
fungsi tubuh manusia (Nirmala, 2011). Penderita penyakit ini membutuhkan
produk yang bebas gluten sehingga perlu dilakukan produksi produk pangan yang
menggunakan tepung lokal bebas gluten.
Sorgum selain memiliki keunggulan juga memiliki beberapa kelemahan
yaitu tingginya kandungan tanin dan asam fitat yang merupakan antinutrisi karena
dapat menggangu sistem pencernaan manusia (Towo, dkk., 2006) akibat interaksi
2
3
antara tanin dengan protein. Selain itu, tanin dapat menimbulkan rasa sepat, pahit,
dan warna produk menjadi gelap (Anglani, 1998). Perlakuan sorgum dengan
proses perendaman dan perkecambahan (germinasi) efektif menurunkan
kandungan tanin dan asam fitat sehingga telah dapat diaplikasikan ke dalam
berbagai produk pangan (Narsih, dkk., 2008).
Pada penelitian ini, sorgum yang digunakan yaitu sorgum lokal varietas
numbu dan kawali. Sorgum yang telah digerminasi digiling, dikeringkan, dan
diayak dengan ayakan 80, 100, dan 140 mesh. Perbedaan ukuran partikel
dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap produk sponge cake yang
dihasilkan karena menurut Choi dan Byung-Kee (2013) ukuran partikel menjadi
salah satu faktor terpenting dalam menentukan volume sponge cake dan
pembentukan struktur crumb. Harapannya produk sponge cake dari tepung biji
sorgum yang digerminasi dapat diterima seperti di kalangan lapisan masyarakat.
Perumusan Masalah
Perubahan transformasi sosio-kultural turut berpengaruh terhadap pola
konsumsi masyarakat Indonesia. Adanya keragaman inovasi terhadap produkproduk baru yang masih memprioritaskan penggunaan tepung terigu sebagai
bahan baku utama tentu akan mengancam ketahanan nasional, sehingga perlu
beralih terhadap pemberdayaan komoditi lokal demi memajukan nilai kearifan
lokal. Hal ini harus didukung dengan penelitian terhadap pemanfaatan komoditi
lokal sebagai substitusi tepung terigu. Penggunaan tepung sorgum dalam
pembuatan sponge cake diharapkan mampu mensubstitusikan tepung terigu
sehingga dapat menekan besarnya jumlah tepung terigu yang diimpor. Sponge
cake yang menggunakan tepung dari biji sorgum yang digerminasi dengan bahan
3
4
tambahan seperti mentega, telur, gula, dan vanili diharapkan dapat menjadi
pengganti produk sponge cake yang ada di pasaran saat ini yang menggunakan
100% tepung terigu.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kimia biji sorgum
dan biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas, sifat fisik dan fungsional
tepung biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas dengan ukuran mesh yang
berbeda, mengkaji pembuatan sponge cake dengan menggunakan tepung dari biji
sorgum yang digerminasi dan mengevaluasi mutu fisik dan sensori sponge cake
yang dihasilkan.
Kegunaan Penelitian
Penelitian ini berguna untuk mendapatkan data penyusunan skripsi sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknologi pertanian di Fakultas
Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan. Selain itu juga berguna sebagai
solusi alternatif dalam upaya mengurangi jumlah impor tepung terigu,
menciptakan ketahanan pangan nasional berbasiskan pemberdayaan komoditi
lokal, meningkatkan nilai tambah dari komoditi sorgum, sebagai sumber
informasi ilmiah dan rekomendasi bagi pengusaha dalam menentukan bahan baku
pembuatan sponge cake dengan menggunakan tepung sorgum bebas gluten.
4
5
Hipotesis Penelitian
-
Varietas sorgum dan ukuran partikel tepung dari biji sorgum yang
digerminasi serta interaksi antara kedua faktor tersebut berpengaruh
terhadap karakteristik fisik dan fungsional tepung.
-
Varietas sorgum dan ukuran partikel tepung dari biji sorgum yang
digerminasi serta interaksi antara kedua faktor tersebut berpengaruh
terhadap karakteristik fisik dan sensoris sponge cake yang dihasilkan.
5
6
TINJAUAN PUSTAKA
Sorgum
Sorgum (Sorghum sp.) tergolong tanaman serealia yang berdasarkan
taksonomi, sorgum termasuk sub famili panicoideae dan tanaman rumputrumputan (graminae) (Syarief dan Irawati, 1988) yang merupakan tanaman asli
dari wilayah tropis dan subtropis di bagian Pasifik Tenggara dan Australia-Asia.
Beberapa sumber menyebutkan tanaman sorgum berasal dari Afrika (Nedumaran,
dkk., 2013). Di Jawa Tengah dan Jawa Timur, sorgum dikenal dengan sebutan
nama cantel sedangkan di Jawa Barat dikenal sebagai jagung cantrik dan di
Sulawesi Selatan dikenal sebagai batara tojeng. Perkembangan sorgum mulai
tahun 1973, terutama di Demak, Kudus, Grobogan, Purwodadi, Lamongan dan
Bojonegoro (Mudjisihono dan Suprapto, 1987).
Sorgum dikenal sebagai tanaman serealia yang memiliki keunggulan
karena sifatnya yang tahan terhadap kekeringan. Hal ini disebabkan sorgum
mempunyai lapisan lilin baik pada batang dan daun sehingga mengurangi
penguapan air dari dalam sorgum serta mempunyai ketahanan yang tinggi
terhadap burung dan hama karena kandungan taninnya (Nurmala, 1998).
Keunggulan lain yang dimiliki sorgum adalah kandungan proteinnya yang
lebih tinggi dibandingkan dengan beras. Di dunia, sorgum menduduki urutan
kelima sebagai bahan baku pangan setelah beras, gandum, jagung, dan barley dan
di Amerika, sorgum termasuk serealia ketiga terpenting setelah gandum dan
barley. Sorgum sebetulnya termasuk komoditas penting untuk dikembangkan
6
7
sebagai pangan (Supriyanto, 2010). Kandungan nutrisi sorgum dalam 100 g bahan
dan serealia lain disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan nutrisi sorgum dalam 100 g bahan dan serealia lain
Komoditi
Beras
Jagung
Sorgum
Kalori Karbohidrat Protein Lemak
(kal)
(g)
(g)
(g)
360
78,9
6,8
0,7
361
72,4
8,7
4,5
332
73,0
11,0
3,3
Serat
(%)
10,34*
Ca
(mg)
6
9,9
28
Vitamin
B1 (mg)
0,12
0,27
0,38
Sumber: PUSTLITBANGTAN (2010)
*Yanuar (2009)
Pemanfaatan sorgum sebetulnya tidak hanya terbatas sebagai bahan
diversifikasi pangan, ransum pakan ternak, dan sebagai sumber karbohidrat
(Suarni, 2004) namun sorgum juga memiliki kandungan serat pangan (dietary
fiber) dengan jumlah yang cukup tinggi sehingga sangat dibutuhkan tubuh yang
berfungsi mencegah penyakit jantung, obesitas, penurunan hipertensi, menjaga
kadar gula darah, kanker usus, dan menurunkan kadar kolesterol darah karena
dapat mengikat asam empedu pada penderita penyakit kardiovaskuler (penyakit
jantung koroner) (Suarni dan Firmansyah, 2013).
Disamping keunggulannya, sorgum sebagai tanaman serealia juga
mempunyai beberapa kelemahan yaitu tingginya kandungan tanin dan asam fitat.
Senyawa ini tergolong antinutrisi yang merugikan karena dapat mengganggu
sistem pencernaan manusia (Towo, dkk., 2006). Tanin termasuk senyawa
golongan polifenol yang dapat mengikat protein alkaloid dan gelatin. Ciri-ciri
dari golongan fenol sendiri yaitu bercincin aromatik dengan satu atau dua gugus
hidroksil dan tanin memiliki berat molekul yang cukup tinggi yaitu lebih dari
1.000 (Harbone, 1996). Pada biji sorgum kandungan tanin sebesar 2-4%
sedangkan pada tepung sorgum sebesar 0,6-1,0% (Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, 2010). Tanin pada biji sorgum banyak terkandung pada
7
8
lapisan zat warna yang disebut testa yang terletak di bawah endokarp dan
di sekeliling permukan endosperm (Hoseney, 1998).
Asam fitat dianggap sebagai zat antinutrisi karena dapat mengikat mineral
dalam bentuk ion akibatnya menurunnya ketersediaan mineral sehingga
mengakibatkan defisiensi mineral, terutama zat besi. Asam fitat merupakan
bentuk penyimpanan fosfor pada biji sorgum yang terdapat dalam sel aleuron
yaitu berada antara kisaran 0,3- 1,0% (Hurrell dan Reddy, 2003). Menurut
Hernaman, dkk., (2011), kandungan asam fitat pada biji-bijian bervariasi yaitu
antara 1 - 6% karena tergantung oleh jenis, varietas, dan kadar fospor dalam
tanah.
Penurunan kadar tanin dan asam fitat dapat dilakukan dengan metode
perendaman dan perkecambahan. Menurut Marthen, dkk., (2013) perkecambahan
adalah muncul dan berkembangnya radikula dan plumula dari biji dan ini dapat
terlihat secara visual. Perkecambahan dapat berlangsung bila biji telah menyerap
air disebut imbibisi karena air sangat dibutuhkan untuk proses perekahan biji,
pengembangan pada embrio, pembesaran sel-sel pada titik tumbuh, aktivitas
enzim, mengatur keseimbangan zat pengatur tumbuh dan penggunaan cadangan
makanan sehingga perlu dilakukan proses perendaman sebagai tahap awal proses
perkecambahan.
Tanin bersifat larut dalam air, saat proses perkecambahan berlangsung
terjadi degradasi komponen bahan sehingga terjadi perubahan struktur molekul
asam fitat, tanin, protein dan senyawa lain (Sukamto, 1992). Perkecambahan juga
dapat meningkatkan aktivitas enzim fitase sehingga selama perkecambahan
berlangsung terjadi perombakan terhadap asam fitat (Widowati, dkk., 2006).
8
9
Asam fitat ini dijadikan sebagai sumber energi pada proses perkecambahan selain
itu garam fitat yaitu kalsium-magnesium ataupun natrium-kalsium-fitat berperan
sebagai sumber kation selama kecambah (Manulang dan Suratno, 1996).
Perkecambahan menyebabkan terjadinya pengurangan fenolik sebesar 40%
(Marero, dkk., 1989). Perkecambahan yang melebihi 7 hari juga dapat
menurunkan aktivitas enzim fitase. Perolehan dari data penelitian Azeke, dkk.,
(2011) perkecambahan sorgum selama 7 hari mampu meningkatkan aktivitas
enzim fitase secara maksimal yaitu 0,59 µ/g dan perkecambahan 8 hari
menghasilkan aktivitas enzim fitase yaitu 0,42 µ/g. Penurunan ini menurut Houde,
dkk., (1990) karena enzim fitase didegradasi oleh enzim protease dan faktor lain
menurut Sung, dkk., (2005) karena dihambat oleh pembentukan fosfat.
Budidaya tanaman sorgum sebetulnya telah lama dilakukan di Indonesia
namun dengan penanaman secara tumpang sari dengan tanaman pangan lainnya
(dianggap kelas rendah) sehingga produksi sorgum rendah dan secara umum
belum tersedia di pasar-pasar (Soeranto, 2012). Berdasarkan data Direktorat
Jenderal Tanaman Pangan terjadi kecenderungan penurunan dari waktu ke waktu
yang mana pada tahun 1990 menunjukkan luas tanam sorgum di Indonesia di atas
18.000 ha dan tahun 2011 luas tanam sorgum menurun menjadi 3.607 ha
(Direktorat Jenderal Tanaman Pangan, 2012). Penurunan luas lahan ini berkaitan
dengan tidak masuknya perluasan areal tanam sorgum ke dalam rencana strategis
dan belum ada anggaran khusus (Direktorat Serealia, 2013) sehingga data
perluasan areal tanam sorgum pada tahun 2014 belum diperoleh secara konkrit.
Penyebaran sorgum di tahun 2013 meliputi Nusa Tenggara, Sulawesi,
Jawa dan Sumatera. Dengan area luas panen di wilayah Nusa Tenggara mencapai
9
10
15.414 ha di tahun 2013. Sementara luas panen sorgum di Jawa hingga tahun
2012 mencapai 3.462 ha yang digunakan sebagai keperluan pakan, industri gula
dan bahan baku industri (tepung) oleh PT Indofood Tbk (Subagio dan Aqil, 2013).
Pengolahan sorgum menjadi tepung sorgum merupakan nilai tambah
tersendiri karena dapat mensubstitusi penggunaan tepung terigu (Ahza, 1998).
Kelebihan tepung sorgum tidak mengandung gluten sehingga orang yang
mengonsumsi dapat terhindar dari alergi gluten (Schober, dkk., 2007).
Varietas
Varietas adalah sekumpulan individu tanaman yang dapat dibedakan
berdasarkan sifatnya seperti morfologi, fisiologi, sitologi, dan kimia yang
dibudidayakan untuk usaha pertanian dan bila ditanam kembali akan
menghasilkan sifat yang dapat dibedakan dari yang lain (Mangoendidjojo, 2003).
Beberapa varietas sorgum yang telah dilepas oleh Badan Litbang Pertanian dapat
dilihat pada Tabel 2 dan deskripsi sorgum varietas Numbu dan Kawali dapat
dilihat pada Tabel 3.
Tabel 2. Varietas sorgum yang telah dilepas oleh Badan Litbang Pertanian
Varietas
No.6c (1970)
UPCA-S2(1972)
KD4 (1973)
Keris (1983)
UPCA-S1 (1985)
Badik (1986)
Mandau (1991)
Sangkur (1991)
Kawali (2001)
Numbu (2001)
TT
(cm)
65-238
180-210
40-180
80-125
140-160
145
153
150-180
+/- 135
+/-180
Umur
(hari)
96-106
105-110
90-100
70-80
90-100
80-85
91
82-96
+/-100-110
+/-100-105
10
Hasil
(Ton/ha)
4,6-6,0
4,0-4,9
+/-4,0
2,5
+/-4,0
3,0-3,5
4,5-5,0
3,6-4,0
2,96
3,11
Warna Biji
Coklat
Coklat
Putih kapur
Putih kotor
Putih kapur
Putih kapur
Coklat muda
Coklat muda
Krem
Krem
11
Tabel 3. Deskripsi sorgum varietas numbu dan kawali
Numbu
Asal
Umur berbunga 50%
Panen
Tinggi tanaman
Sifat tanaman
Kedudukan tangkai
Bentuk daun
Jumlah daun
Sifat malai
Bentuk malai
Panjang malai
Sifat sekam
Warna sekam
Bentuk /sifat biji
Ukuran biji
Warna biji
Bobot 1000 biji
Rata-rata hasil
Potensi hasil
Kerebahan
Ketahanan
Kadar protein
Kadar lemak
Kadar karbohidrat
Daerah sebaran
Pemulia
Tanggal dilepas
Nomor SK Mentan
Kawali
India
± 69 hari
± 100-105 hari
± 187 cm
Tidak beranak
Di pucuk
Pita
14 helai
Kompak
Ellips
22-23 cm
Menutup sepertiga
bagian biji
Coklat muda
Bulat lonjong, mudah
dirontok
4,2; 4,8; 4,4 mm
Krem
36-37 g
3,11 t/ha
4,0-5,0 t/ha
Tahan rebah
Tahan hama aphis, tahan
penyakit karat dan bercak
daun
9,12%
3,94%
84,58%
Dapat ditanam di lahan
sawah dan tegalan
Sumarny singgih,
muslimah hamdani,
marsum dahlan, roslina
amir, syahrir mas'ud
India
± 70 hari
± 100-110 hari
± 135 cm
Tidak beranak
Di pucuk
Pita
13 helai
Kompak
Ellips
28-29 cm
Menutup sepertiga
bagian biji
Krem
Bulat, mudah dirontok
22 oktober 2001
322/kptsftp.240/10/2001
22 oktober 2001
528/kpts/tp.240/1 0/2001
3,2; 3,0; 3,4 mm
Krem
30 g
2,96 t/ha
4,0-5,0 t/ha
Tahan rebah
Agak tahan hama aphids,
tahan penyakit karat dan
bercak daun
8,81%
1,97%
87,87%
Dapat ditanam di lahan
sawah dan tegalan
Sumarny singgih,
muslimah hamdani,
marsum dahlan, roslina
amir, syahrir mas'ud
Sumber : Sukmadi (2010)
Mesh
Mesh merupakan ukuran ayakan yaitu banyaknya lubang dalam ukuran 1
inch linier sehingga bila menggunakan 80 mesh maka dalam jarak 1 inch terdapat
80 lubang pada posisi vertikal dan 80 lubang pada posisi horizontal. Ayakan ini
11
12
dibuat dari logam yang umumnya baja tahan karat atau mengunakan nilon
(Sarifilindonesia, 2011).
Ayakan yang dilengkapi mesh efektif memisahkan berbagai jenis ukuran
partikel dari suatu campuran berdasarkan ukuran dari lubang kawat yang terdapat
pada ayakan sehingga partikel yang ukurannya lebih kecil dari ukuran lubang
mesh akan masuk sedangkan yang berukuran besar akan tertahan pada permukaan
kawat ayakan. Hasil ukuran partikel tepung yang lolos menjadi lebih seragam
dibandingkan dengan campuran awal (Fellows, 1990). Ukuran partikel tepung
yang lolos pada ayakan 80 mesh yaitu
DIGERMINASI DAN PEMANFAATANNYA UNTUK
PEMBUATAN SPONGE CAKE
SKRIPSI
Oleh :
SAFRIDA
110305001/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
KARAKTERISTIK FUNGSIONAL TEPUNG BIJI SORGUM
DIGERMINASI DAN PEMANFAATANNYA UNTUK
PEMBUATAN SPONGE CAKE
SKRIPSI
Oleh :
SAFRIDA
110305001/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Judul Skripsi
Nama
NIM
Program Studi
: Karakteristik fungsional tepung biji sorgum digerminasi
dan pemanfaatannya untuk pembuatan sponge cake
: Safrida
: 110305001
: Ilmu dan Teknologi Pangan
Disetujui oleh:
Komisi Pembimbing
Ridwansyah, STP, M.Si
Ketua
Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si
Anggota
Mengetahui :
Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP
Ketua Program Studi
Tanggal Lulus : 27 Agustus 2015
ABSTRAK
SAFRIDA. Karakteristik Fungsional Tepung Biji Sorgum Digerminasi dan
Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake, dibawah bimbingan Ridwansyah dan
Elisa Julianti.
Tepung terigu berasal dari biji gandum dan di Indonesia gandum merupakan
komoditi impor, sehingga perlu dicari bahan baku lokal yang dapat menggantikan
penggunaan terigu. Pada penelitian ini digunakan tepung sorgum sebagai bahan pengganti
terigu dalam pembuatan sponge cake. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
karakteristik kimia biji sorgum dan biji sorgum yang digerminasi, sifat fungsional tepung
dari biji sorgum yang digerminasi dan mengevaluasi mutu fisik dan sensori dari sponge
cake yang dibuat dari tepung dari 2 varietas sorgum (yaitu kawali dan numbu) yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran kehalusan yang berbeda (yaitu 80, 100, dan 140
mesh). Penelitian terdiri dari 3 (tiga) tahap, yaitu : 1) Pengamatan karakteristik kimia biji
sorgum; 2) Pembuatan tepung dan pengujian karakteristik kimia, fisik, dan fungsional
tepung dari biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas dan tiga ukuran mesh yang
berbeda; 3) Pembuatan dan analisa mutu fisik dan sensori sponge cake dari tepung
sorgum dengan dua varietas dan tiga ukuran mesh yang berbeda. Hasil penelitian
menunjukkan terjadi perubahan komposisi kimia tepung biji sorgum dari kedua varietas
setelah adanya proses germinasi yang disebabkan oleh proses perendaman dan
perkecambahan. Interaksi varietas dan ukuran mesh memberikan pengaruh berbeda
sangat nyata terhadap swelling power dan Nilai L warna. Pada mutu fisik dan sensori
sponge cake diperoleh bahwa interaksi varietas dan ukuran mesh sponge cake
memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap browning index (crust) dan aroma
(hedonik). Perlakuan yang menghasilkan sponge cake dengan karakteristik sensori dan
tekstur yang disukai oleh panelis adalah tepung biji sorgum dari varietas numbu yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran 140 mesh. Pada perlakuan ini dihasilkan sponge
cake dengan nilai organoleptik warna, aroma, rasa, tekstur, dan skor tekstur berturut-turut
adalah 3,87 (agak suka-suka), 3,92 (agak suka-suka), 3,68 (agak suka-suka), 3,61 (agak
suka-suka), dan 3,52 (agak lembut-lembut).
Kata kunci : Germinasi, mesh, sorgum, sponge cake, varietas
i
ABSTRACT
SAFRIDA. The Characterization of Germinated Sorghum Grain and Their Utilization in
The Making of Sponge Cake, Supervised by Ridwansyah and Elisa Julianti.
Wheat flour is derived from wheat grain and it is an imported commodity, so it is
important to find local raw materials that could replace the use of wheat. In this study,
sorghum flour was used as a substitute to wheat flour in the making of sponge cake. The
aim of this research was to determine chemical characteristics of sorghum grain and
germinated sorghum grain, to know the functional properties of flour made from
germinated sorghum grain and to evaluate physical and sensory characteristics of sponge
cake made from germinated sorghum flour with two varieties (i.e kawali and numbu),
with different sizes of mesh (i.e 80, 100, and 140 mesh). The research was conducted in
three steps i.e 1) Chemical characterisatics of sorghum grain; 2)The manufacture of flour
and the chemical characterisatics, physic and functional properties of germinated
sorghum grain with two varieties and three different sizes of mesh; 3) The manufacture
and analysis of physical and sensory quality of sponge cake made from sorghum flour
with two varieties and three different sizes of mesh. The results showed that the change in
chemical composition of sorghum grain flour with two varieties after being germinated
was affected by the soaking and germination process. The interaction between different
varieties and size of mesh showed a highly significant effect on swelling power and
whiteness value. The physical and sensory quality of sponge cake showed that the
interaction between different varieties and size of mesh had a significant effect on the
browning index (crust) and flavor (hedonic test). Treatment that produced the most
preferred sponge cake by panelist based on sensory and texture score characteristics was
flour from germinated numbu variety with 140 mesh size. This treatment produced sponge
cake with the value of organoleptic color, flavor, taste, texture, and texture score of 3,87
(almost preferred), 3,92 (almost preferred), 3,68 (almost preferred), 3,61 (almost
preferred), and 3,52 ( almost soft) respectively.
Keywords: Germination, mesh, sorghum, sponge cake, variety
ii
RIWAYAT HIDUP
SAFRIDA dilahirkan di Cunda pada tanggal 23 Juli 1993 dari Bapak Munir
Abdullah dan Ibu Baniah. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara.
Penulis menempuh pendidikan di Madrasah Ibtidayah Negeri Lhokseumawe,
Madrasah
Tsanawiyah
Negeri
Lhokseumawe,
SMA
Sukma
Bangsa
Lhokseumawe. Penulis lulus dari SMA pada tahun 2011 dan pada tahun yang
bersamaan juga lulus masuk ke Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur Undangan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota divisi
Akademik Ikatan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (IMITP) USU, anggota
divisi Infotas Badan Kenaziran Mushola Al-Mukhlisin FP-USU, dan sebagai
asisten Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan pada tahun 2013-2015.
Penulis
termasuk
dalam
kelompok
mading
GAMADIKSI
Expo
yang
mendapatkan juara 2 tahun 2012 di USU, penulis termasuk dalam kelompok PKM
Penelitian dari DIKTI yang didanai pada tahun 2012 dengan judul: “Studi
Pembuatan Beras Analog Melalui Teknologi Tepat Guna Tepung Ubi kayujagung-sukun”. Penulis termasuk dalam kelompok 3rd Indonesian Food Bowl Quiz
Competition (IFBQC) yang mendapat juara 1 di Regional 1 (Sumatera) tahun
2015 serta sebagai perwakilan regional pada semi final dan final di Fakultas
Pertanian Universitas Andalas.
Penulis telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Pelabuhan
Perikanan Samudera Belawan, Medan, Sumatera Utara dari tanggal 7 Juli sampai
22 Agustus 2014.
iii
Penulis menyelesaikan tugas akhir sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pangan pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan dengan
melakukan penelitian yang berjudul “Karakteristik Tepung Biji Sorgum
Tergerminasi dan Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake”. Penelitian ini
dilakukan mulai bulan April 2015 sampai Juni 2015 di Laboratorium Ilmu dan
Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian USU. Penelitian ini disponsori oleh Tanoto
Foundation dalam program Tanoto Student Research Award tahun 2015/2016.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan berkah dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang
berjudul
“Karakteristik
Tepung
Biji
Sorgum
Tergerminasi
dan
Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake”
Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Tanoto Foundation yang telah bersedia mendanai penelitian ini dalam program
“Tanoto Student Research Award”.
2. Ridwansyah, STP, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing Skripsi yang telah
memberikan bimbingan, motivasi, dan saran selama penyusunan skripsi ini.
3. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing Skripsi yang
telah bersedia meluangkan waktu, membimbing dan mengarahkan selama
penyusunan skripsi.
4. Ir. T. Irmansyah, MP selaku dosen Agroekoteknologi dan Zulkarnaen, SP
yang telah bersedia memberikan bahan baku biji sorgum.
5. Staf pengajar dan pegawai di program studi Ilmu dan Teknologi Pangan yang
telah bersedia membantu penulis selama perkuliahan.
6. Kedua orangtua Ayahanda Munir Abdullah dan Ibunda Baniah yang selalu
memberikan kasih sayang, didikan, dan semangat untuk terus melangkah
maju.
7. Abang Fikar dan Adik Saifannur terima kasih atas segala perhatian dan
dukungannya.
v
8. Teman-teman Sofyan 82 terima kasih untuk kebersamaan dan keceriaan
selama ini semoga ukhuwah kita tetap terjalin dengan baik.
9. Asisten Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan terima kasih untuk
kebersamaannya selama ini semoga tetap kompak.
10. Teman-teman seperjuangan ITP 2011 terima kasih untuk pengalaman
berharga dan kakak/abang senior dan junior ITP USU.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang membaca.
Medan, Agustus 2015
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK .........................................................................................................
i
ABSTRACT .........................................................................................................
ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................
v
DAFTAR ISI ...................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ..............................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii
PENDAHULUAN ..............................................................................................
Latar Belakang ............................................................................................
Perumusan Masalah ....................................................................................
Tujuan Penelitian ........................................................................................
Kegunaan Penelitian ...................................................................................
Hipotesis Penelitian ....................................................................................
1
1
3
4
4
5
TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................................
Sorgum .......................................................................................................
Varietas ......................................................................................................
Mesh ...........................................................................................................
Sponge Cake ...............................................................................................
Bahan yang Ditambahkan ..........................................................................
Telur ......................................................................................................
Gula .......................................................................................................
Margarin ................................................................................................
Vanili .....................................................................................................
Perubahan Selama Pemanggangan Cake ....................................................
Penelitian Sebelumnya ................................................................................
6
6
10
11
12
13
13
14
15
16
16
17
BAHAN DAN METODA ..................................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian .....................................................................
Bahan Penelitian .........................................................................................
Reagensia ....................................................................................................
Alat Penelitian.............................................................................................
Metoda Penelitian .......................................................................................
Model Rancangan .......................................................................................
19
19
19
19
19
20
21
vii
Pelaksanaan Penelitian ............................................................................... 21
Pengamatan karakteristik kimia biji sorgum ......................................... 21
Pembuatan tepung dan pengujian karakteristik kimia, fisik dan
ifungsional tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................22
Pembuatan serta pengujian mutu fisik dan sensori sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi................................................................
23
Pengamatan Parameter Penelitian .............................................................. 24
Kadar air................................................................................................ 24
Kadar abu .............................................................................................. 24
Kadar protein ........................................................................................ 25
Kadar lemak .......................................................................................... 25
Kadar karbohidrat ................................................................................. 26
Kadar serat kasar ................................................................................... 26
Kadar tanin ............................................................................................ 27
Kadar asam fitat .................................................................................... 27
Kadar amilosa ....................................................................................... 29
Kadar pati .............................................................................................. 30
Nilai L warna ........................................................................................ 31
Daya serap air dan minyak .................................................................... 32
Swelling power ...................................................................................... 32
Baking expansion .................................................................................. 32
Volume spesifik cake ............................................................................ 33
Warna cake............................................................................................ 33
Uji organoleptik warna, aroma, rasa, dan tekstur dengan uji hedonik
dan uji skor tekstur ..............................................................................................
34
HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................... 38
Karakteristik Kimia Biji Sorgum dan Biji Sorgum yang Digerminasi....... 38
Sifat Fisik Tepung dari Biji Sorgum yang Digerminasi dari Dua
Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda....................................................
42
Sifat Fungsional Tepung dari Biji Sorgum yang Digerminasi dari Dua
Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda........................................ 43
Daya serap air dan minyak ................................................................... 43
Swelling power ..................................................................................... 46
Baking expansion ................................................................................. 47
Karakteristik Fisik Sponge cake dari Tepung Biji Sorgum yang
Digerminasi dari Dua Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda ................
48
Volume spesifik cake .......................................................................... 48
Browning index.................................................................................... 50
Karakteristik Sensoris Sponge cake dari Tepung Biji Sorgum yang
Digerminasi dari Dua Varietas dan Tiga Ukuran Mesh yang Berbeda ..............
51
Warna ................................................................................................... 51
Aroma ................................................................................................... 52
Rasa ...................................................................................................... 54
Tekstur .................................................................................................. 55
Tekstur (skor) ....................................................................................... 56
viii
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 58
Kesimpulan ................................................................................................. 58
Saran ......................................................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 60
LAMPIRAN ....................................................................................................... 69
ix
DAFTAR TABEL
No
Hal
1
Kandungan nutrisi sorgum dalam 100 g bahan dan serelia lain. .........................
7
2
Varietas sorgum yang telah dilepas oleh Badan Litbang Pertanian. ...................
10
3
Deskripsi sorgum varietas numbu dan kawali .................................................
11
4
Konversi mesh ke mikron ....................................................................................
12
5
Formulasi bahan-bahan pembuatan sponge cake ................................................
23
6
Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur.............................
35
7
Skala nilai skor terhadap tekstur................................................................
8
Karakteristik kimia biji sorgum dan biji sorgum germinasi ................................
38
x
35
DAFTAR GAMBAR
No.
Hal
1
Mekanisme reaksi Maillard .................................................................................
17
2
Bagian crust dan crumb pada cake ................................................................34
3
Skema penelitian karaketristik biji sorgum dan pembuatan tepung dari
biji sorgum yang digerminasi...............................................................................
36
4
Skema pembuatan sponge cake............................................................................
37
5
Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai L warna
tepung dari biji sorgum yang digerminasi............................................................
42
6
Hubungan varietas dengan daya serap air dan minyak tepung dari biji
sorgum yang digerminasi .....................................................................................
43
7
Hubungan ukuran mesh dengan daya serap air dan minyak tepung dari
biji sorgum yang digerminasi...............................................................................
45
8
Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai swelling
power pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................ 46
9
Hubungan varietas dengan baking expansion tepung dari biji sorgum
yang digerminasi ................................................................................................
47
10 Hubungan ukuran mesh terhadap volume spesifik sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
49
11 Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai browning
index (crust) pada sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................ 50
12 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai hedonik warna sponge cake
dari tepung biji sorgum yang digerminasi............................................................
52
13 Pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai hedonik
aroma sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi ............................
53
14 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai hedonik rasa sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
54
15 Hubungan varietas terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
55
xi
16 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake
dari tepung biji sorgum yang digerminasi............................................................
56
17 Hubungan ukuran mesh terhadap nilai tekstur (skor) sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
57
xii
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Hal
1
Kurva standar Fe dalam penentuan kadar asam fitat ................................
69
2
Kurva standar amilosa dalam penentuan kadar amilosa ................................70
3
Kurva standar glukosa dalam penentuan kadar pati.............................................
71
4
Format uji organoleptik karakterisasi tepung biji sorgum tergerminasi
dan pemanfaatannya untuk pembuatan sponge cake ................................
72
5
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas dan ukuran mesh
terhadap nilai L warna pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ..............
73
6
Uji LSR pengaruh interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai L
warna pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................ 74
7
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas dan ukuran mesh
terhadap daya serap air pada tepung dari biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
75
8
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
daya serap minyak pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ....................
76
9
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh dan
interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap swelling power pada
tepung dari biji sorgum yang digerminasi............................................................
77
10
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas terhadap baking
expansion pada tepung dari biji sorgum yang digerminasi ................................
78
11
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
volume spesifik sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
79
12
Daftar analisis ragam browning index (crumb) pada sponge cake dari
tepung biji sorgum yang digerminasi ................................................................
80
13
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh dan
interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap browning index (crust)
pada sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi ..............................
81
xiii
14
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
nilai hedonik warna sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
82
15
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh dan
interaksi varietas dan ukuran mesh terhadap nilai hedonik aroma
sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi ................................ 83
16
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
nilai hedonik rasa sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
84
17
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh varietas dan ukuran mesh
terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake dari tepung biji sorgum
yang digerminasi ................................................................................................
85
18
Daftar analisis ragam dan uji LSR pengaruh ukuran mesh terhadap
nilai skor tekstur sponge cake dari tepung biji sorgum yang
digerminasi ................................................................................................
86
19
Hasil analisis korelasi antar parameter penelitian ................................................
87
20
Gambar sponge cake dari tepung biji sorgum yang digerminasi
dengan varietas (V) yaitu numbu (V1), kawali (V2) dan ukuran mesh
(M) 80 mesh (M1), 100 Mesh (M2), dan 140 mesh (M3) ................................
88
xiv
ABSTRAK
SAFRIDA. Karakteristik Fungsional Tepung Biji Sorgum Digerminasi dan
Pemanfaatannya untuk Pembuatan Sponge Cake, dibawah bimbingan Ridwansyah dan
Elisa Julianti.
Tepung terigu berasal dari biji gandum dan di Indonesia gandum merupakan
komoditi impor, sehingga perlu dicari bahan baku lokal yang dapat menggantikan
penggunaan terigu. Pada penelitian ini digunakan tepung sorgum sebagai bahan pengganti
terigu dalam pembuatan sponge cake. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
karakteristik kimia biji sorgum dan biji sorgum yang digerminasi, sifat fungsional tepung
dari biji sorgum yang digerminasi dan mengevaluasi mutu fisik dan sensori dari sponge
cake yang dibuat dari tepung dari 2 varietas sorgum (yaitu kawali dan numbu) yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran kehalusan yang berbeda (yaitu 80, 100, dan 140
mesh). Penelitian terdiri dari 3 (tiga) tahap, yaitu : 1) Pengamatan karakteristik kimia biji
sorgum; 2) Pembuatan tepung dan pengujian karakteristik kimia, fisik, dan fungsional
tepung dari biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas dan tiga ukuran mesh yang
berbeda; 3) Pembuatan dan analisa mutu fisik dan sensori sponge cake dari tepung
sorgum dengan dua varietas dan tiga ukuran mesh yang berbeda. Hasil penelitian
menunjukkan terjadi perubahan komposisi kimia tepung biji sorgum dari kedua varietas
setelah adanya proses germinasi yang disebabkan oleh proses perendaman dan
perkecambahan. Interaksi varietas dan ukuran mesh memberikan pengaruh berbeda
sangat nyata terhadap swelling power dan Nilai L warna. Pada mutu fisik dan sensori
sponge cake diperoleh bahwa interaksi varietas dan ukuran mesh sponge cake
memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap browning index (crust) dan aroma
(hedonik). Perlakuan yang menghasilkan sponge cake dengan karakteristik sensori dan
tekstur yang disukai oleh panelis adalah tepung biji sorgum dari varietas numbu yang
digerminasi dan diayak dengan ukuran 140 mesh. Pada perlakuan ini dihasilkan sponge
cake dengan nilai organoleptik warna, aroma, rasa, tekstur, dan skor tekstur berturut-turut
adalah 3,87 (agak suka-suka), 3,92 (agak suka-suka), 3,68 (agak suka-suka), 3,61 (agak
suka-suka), dan 3,52 (agak lembut-lembut).
Kata kunci : Germinasi, mesh, sorgum, sponge cake, varietas
i
ABSTRACT
SAFRIDA. The Characterization of Germinated Sorghum Grain and Their Utilization in
The Making of Sponge Cake, Supervised by Ridwansyah and Elisa Julianti.
Wheat flour is derived from wheat grain and it is an imported commodity, so it is
important to find local raw materials that could replace the use of wheat. In this study,
sorghum flour was used as a substitute to wheat flour in the making of sponge cake. The
aim of this research was to determine chemical characteristics of sorghum grain and
germinated sorghum grain, to know the functional properties of flour made from
germinated sorghum grain and to evaluate physical and sensory characteristics of sponge
cake made from germinated sorghum flour with two varieties (i.e kawali and numbu),
with different sizes of mesh (i.e 80, 100, and 140 mesh). The research was conducted in
three steps i.e 1) Chemical characterisatics of sorghum grain; 2)The manufacture of flour
and the chemical characterisatics, physic and functional properties of germinated
sorghum grain with two varieties and three different sizes of mesh; 3) The manufacture
and analysis of physical and sensory quality of sponge cake made from sorghum flour
with two varieties and three different sizes of mesh. The results showed that the change in
chemical composition of sorghum grain flour with two varieties after being germinated
was affected by the soaking and germination process. The interaction between different
varieties and size of mesh showed a highly significant effect on swelling power and
whiteness value. The physical and sensory quality of sponge cake showed that the
interaction between different varieties and size of mesh had a significant effect on the
browning index (crust) and flavor (hedonic test). Treatment that produced the most
preferred sponge cake by panelist based on sensory and texture score characteristics was
flour from germinated numbu variety with 140 mesh size. This treatment produced sponge
cake with the value of organoleptic color, flavor, taste, texture, and texture score of 3,87
(almost preferred), 3,92 (almost preferred), 3,68 (almost preferred), 3,61 (almost
preferred), and 3,52 ( almost soft) respectively.
Keywords: Germination, mesh, sorghum, sponge cake, variety
ii
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sponge cake merupakan jenis cake yang dibuat dari adonan kental yang
dengan ciri khasnya yaitu memiliki tekstur yang agak kasar, kurang lentur, dan
cenderung beremah apabila dipotong. Sponge cake sudah populer di kalangan
lapisan masyarakat Indonesia karena pada umumnya sebagai cake dasar dalam
pembuatan decorating cake (kue tart yang dihias). Berdasarkan metode
pembuatannya, sponge cake termasuk pada cake metode foam karena pada tahap
awal pembuatannya dilakukan pengocokan gula dan telur terlebih dahulu sehingga
membentuk busa yang banyak. Cake tergolong produk bakery dengan komposisi
bahan utamanya yaitu terigu, gula, lemak, dan telur (Sunaryo, 1985) yang mana
penggunaan terigu masih diprioritaskan sebagai bahan baku utama.
Bila terjadi peningkatan laju permintaan terhadap produk-produk cake
tentu dapat menimbulkan resiko kerawanan yang terkait dengan stabilitas
ekonomi, sosial, dan politik sehingga menjadikan Indonesia sebagai negara yang
rapuh akan kemandirian pangan baik di tingkat rumah tangga maupun nasional
karena tepung terigu harus diimpor. Hal ini berkaitan dengan tidak dapat
tumbuhnya gandum secara optimal yang merupakan bahan dasar terigu di iklim
tropis. Tanaman ini hanya tumbuh secara optimal pada iklim sub-tropis.
Berdasarkan data Asosiasi Produsen Tepung Terigu Indonesia (APTINDO, 2014),
impor gandum pada tahun 2014 mencapai 1,510,025 ton dengan nilai US$
497,510 sedangkan impor terigu mencapai 44,560 ton dengan nilai US$ 16,467.
Walaupun jumlah impornya tidak sebesar tahun-tahun sebelumnya namun jumlah
1
2
ini dapat terus berfluktuasi sehingga perlu dilakukan pemanfaatan komoditikomoditi lokal dan perlu diimplementasikan secara serius.
Indonesia merupakan negara tropis yang dikenal memiliki komoditikomoditi unggulan salah satunya yaitu sorgum. Keunggulan yang dimiliki oleh
sorgum yaitu dapat tumbuh pada lahan sub optimal seperti lahan kering, rawa, dan
lahan masam yang ketersediaannya cukup luas di Indonesia yaitu sekitar 38,7 juta
hektar (Ristek Dikti, 2012) dengan nilai produktivitas sorgum dapat mencapai
7 ton/ha (Subagio dan Suryawati, 2013). Selain itu, komoditi ini juga mudah
tumbuh pada semua agroekologi lahan pertanian di Indonesia.
Keunggulan sorgum juga terdapat pada kandungan nutrisinya dengan
kandungan protein yang lebih tinggi dibandingkan beras dan jagung
(PUSLITBANGTAN, 2010) sehingga di Amerika sorgum diurutkan sebagai
serealia ketiga terpenting. Sorgum tidak menimbulkan alergi pada sebagian orang
karena sorgum tidak mengandung gluten. Konsumsi gluten akan menyebabkan
alergi pada beberapa orang seperti penderita penyakit seliak (celiac disease) yaitu
suatu penyakit menurun pada seseorang akibat tubuh tidak toleran terhadap
gluten. Penderita seliak mengalami gangguan penyerapan nutrisi di dalam tubuh
karena adanya perubahan usus halus sehingga timbul berbagai gangguan pada
fungsi tubuh manusia (Nirmala, 2011). Penderita penyakit ini membutuhkan
produk yang bebas gluten sehingga perlu dilakukan produksi produk pangan yang
menggunakan tepung lokal bebas gluten.
Sorgum selain memiliki keunggulan juga memiliki beberapa kelemahan
yaitu tingginya kandungan tanin dan asam fitat yang merupakan antinutrisi karena
dapat menggangu sistem pencernaan manusia (Towo, dkk., 2006) akibat interaksi
2
3
antara tanin dengan protein. Selain itu, tanin dapat menimbulkan rasa sepat, pahit,
dan warna produk menjadi gelap (Anglani, 1998). Perlakuan sorgum dengan
proses perendaman dan perkecambahan (germinasi) efektif menurunkan
kandungan tanin dan asam fitat sehingga telah dapat diaplikasikan ke dalam
berbagai produk pangan (Narsih, dkk., 2008).
Pada penelitian ini, sorgum yang digunakan yaitu sorgum lokal varietas
numbu dan kawali. Sorgum yang telah digerminasi digiling, dikeringkan, dan
diayak dengan ayakan 80, 100, dan 140 mesh. Perbedaan ukuran partikel
dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap produk sponge cake yang
dihasilkan karena menurut Choi dan Byung-Kee (2013) ukuran partikel menjadi
salah satu faktor terpenting dalam menentukan volume sponge cake dan
pembentukan struktur crumb. Harapannya produk sponge cake dari tepung biji
sorgum yang digerminasi dapat diterima seperti di kalangan lapisan masyarakat.
Perumusan Masalah
Perubahan transformasi sosio-kultural turut berpengaruh terhadap pola
konsumsi masyarakat Indonesia. Adanya keragaman inovasi terhadap produkproduk baru yang masih memprioritaskan penggunaan tepung terigu sebagai
bahan baku utama tentu akan mengancam ketahanan nasional, sehingga perlu
beralih terhadap pemberdayaan komoditi lokal demi memajukan nilai kearifan
lokal. Hal ini harus didukung dengan penelitian terhadap pemanfaatan komoditi
lokal sebagai substitusi tepung terigu. Penggunaan tepung sorgum dalam
pembuatan sponge cake diharapkan mampu mensubstitusikan tepung terigu
sehingga dapat menekan besarnya jumlah tepung terigu yang diimpor. Sponge
cake yang menggunakan tepung dari biji sorgum yang digerminasi dengan bahan
3
4
tambahan seperti mentega, telur, gula, dan vanili diharapkan dapat menjadi
pengganti produk sponge cake yang ada di pasaran saat ini yang menggunakan
100% tepung terigu.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kimia biji sorgum
dan biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas, sifat fisik dan fungsional
tepung biji sorgum yang digerminasi dari dua varietas dengan ukuran mesh yang
berbeda, mengkaji pembuatan sponge cake dengan menggunakan tepung dari biji
sorgum yang digerminasi dan mengevaluasi mutu fisik dan sensori sponge cake
yang dihasilkan.
Kegunaan Penelitian
Penelitian ini berguna untuk mendapatkan data penyusunan skripsi sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknologi pertanian di Fakultas
Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan. Selain itu juga berguna sebagai
solusi alternatif dalam upaya mengurangi jumlah impor tepung terigu,
menciptakan ketahanan pangan nasional berbasiskan pemberdayaan komoditi
lokal, meningkatkan nilai tambah dari komoditi sorgum, sebagai sumber
informasi ilmiah dan rekomendasi bagi pengusaha dalam menentukan bahan baku
pembuatan sponge cake dengan menggunakan tepung sorgum bebas gluten.
4
5
Hipotesis Penelitian
-
Varietas sorgum dan ukuran partikel tepung dari biji sorgum yang
digerminasi serta interaksi antara kedua faktor tersebut berpengaruh
terhadap karakteristik fisik dan fungsional tepung.
-
Varietas sorgum dan ukuran partikel tepung dari biji sorgum yang
digerminasi serta interaksi antara kedua faktor tersebut berpengaruh
terhadap karakteristik fisik dan sensoris sponge cake yang dihasilkan.
5
6
TINJAUAN PUSTAKA
Sorgum
Sorgum (Sorghum sp.) tergolong tanaman serealia yang berdasarkan
taksonomi, sorgum termasuk sub famili panicoideae dan tanaman rumputrumputan (graminae) (Syarief dan Irawati, 1988) yang merupakan tanaman asli
dari wilayah tropis dan subtropis di bagian Pasifik Tenggara dan Australia-Asia.
Beberapa sumber menyebutkan tanaman sorgum berasal dari Afrika (Nedumaran,
dkk., 2013). Di Jawa Tengah dan Jawa Timur, sorgum dikenal dengan sebutan
nama cantel sedangkan di Jawa Barat dikenal sebagai jagung cantrik dan di
Sulawesi Selatan dikenal sebagai batara tojeng. Perkembangan sorgum mulai
tahun 1973, terutama di Demak, Kudus, Grobogan, Purwodadi, Lamongan dan
Bojonegoro (Mudjisihono dan Suprapto, 1987).
Sorgum dikenal sebagai tanaman serealia yang memiliki keunggulan
karena sifatnya yang tahan terhadap kekeringan. Hal ini disebabkan sorgum
mempunyai lapisan lilin baik pada batang dan daun sehingga mengurangi
penguapan air dari dalam sorgum serta mempunyai ketahanan yang tinggi
terhadap burung dan hama karena kandungan taninnya (Nurmala, 1998).
Keunggulan lain yang dimiliki sorgum adalah kandungan proteinnya yang
lebih tinggi dibandingkan dengan beras. Di dunia, sorgum menduduki urutan
kelima sebagai bahan baku pangan setelah beras, gandum, jagung, dan barley dan
di Amerika, sorgum termasuk serealia ketiga terpenting setelah gandum dan
barley. Sorgum sebetulnya termasuk komoditas penting untuk dikembangkan
6
7
sebagai pangan (Supriyanto, 2010). Kandungan nutrisi sorgum dalam 100 g bahan
dan serealia lain disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan nutrisi sorgum dalam 100 g bahan dan serealia lain
Komoditi
Beras
Jagung
Sorgum
Kalori Karbohidrat Protein Lemak
(kal)
(g)
(g)
(g)
360
78,9
6,8
0,7
361
72,4
8,7
4,5
332
73,0
11,0
3,3
Serat
(%)
10,34*
Ca
(mg)
6
9,9
28
Vitamin
B1 (mg)
0,12
0,27
0,38
Sumber: PUSTLITBANGTAN (2010)
*Yanuar (2009)
Pemanfaatan sorgum sebetulnya tidak hanya terbatas sebagai bahan
diversifikasi pangan, ransum pakan ternak, dan sebagai sumber karbohidrat
(Suarni, 2004) namun sorgum juga memiliki kandungan serat pangan (dietary
fiber) dengan jumlah yang cukup tinggi sehingga sangat dibutuhkan tubuh yang
berfungsi mencegah penyakit jantung, obesitas, penurunan hipertensi, menjaga
kadar gula darah, kanker usus, dan menurunkan kadar kolesterol darah karena
dapat mengikat asam empedu pada penderita penyakit kardiovaskuler (penyakit
jantung koroner) (Suarni dan Firmansyah, 2013).
Disamping keunggulannya, sorgum sebagai tanaman serealia juga
mempunyai beberapa kelemahan yaitu tingginya kandungan tanin dan asam fitat.
Senyawa ini tergolong antinutrisi yang merugikan karena dapat mengganggu
sistem pencernaan manusia (Towo, dkk., 2006). Tanin termasuk senyawa
golongan polifenol yang dapat mengikat protein alkaloid dan gelatin. Ciri-ciri
dari golongan fenol sendiri yaitu bercincin aromatik dengan satu atau dua gugus
hidroksil dan tanin memiliki berat molekul yang cukup tinggi yaitu lebih dari
1.000 (Harbone, 1996). Pada biji sorgum kandungan tanin sebesar 2-4%
sedangkan pada tepung sorgum sebesar 0,6-1,0% (Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, 2010). Tanin pada biji sorgum banyak terkandung pada
7
8
lapisan zat warna yang disebut testa yang terletak di bawah endokarp dan
di sekeliling permukan endosperm (Hoseney, 1998).
Asam fitat dianggap sebagai zat antinutrisi karena dapat mengikat mineral
dalam bentuk ion akibatnya menurunnya ketersediaan mineral sehingga
mengakibatkan defisiensi mineral, terutama zat besi. Asam fitat merupakan
bentuk penyimpanan fosfor pada biji sorgum yang terdapat dalam sel aleuron
yaitu berada antara kisaran 0,3- 1,0% (Hurrell dan Reddy, 2003). Menurut
Hernaman, dkk., (2011), kandungan asam fitat pada biji-bijian bervariasi yaitu
antara 1 - 6% karena tergantung oleh jenis, varietas, dan kadar fospor dalam
tanah.
Penurunan kadar tanin dan asam fitat dapat dilakukan dengan metode
perendaman dan perkecambahan. Menurut Marthen, dkk., (2013) perkecambahan
adalah muncul dan berkembangnya radikula dan plumula dari biji dan ini dapat
terlihat secara visual. Perkecambahan dapat berlangsung bila biji telah menyerap
air disebut imbibisi karena air sangat dibutuhkan untuk proses perekahan biji,
pengembangan pada embrio, pembesaran sel-sel pada titik tumbuh, aktivitas
enzim, mengatur keseimbangan zat pengatur tumbuh dan penggunaan cadangan
makanan sehingga perlu dilakukan proses perendaman sebagai tahap awal proses
perkecambahan.
Tanin bersifat larut dalam air, saat proses perkecambahan berlangsung
terjadi degradasi komponen bahan sehingga terjadi perubahan struktur molekul
asam fitat, tanin, protein dan senyawa lain (Sukamto, 1992). Perkecambahan juga
dapat meningkatkan aktivitas enzim fitase sehingga selama perkecambahan
berlangsung terjadi perombakan terhadap asam fitat (Widowati, dkk., 2006).
8
9
Asam fitat ini dijadikan sebagai sumber energi pada proses perkecambahan selain
itu garam fitat yaitu kalsium-magnesium ataupun natrium-kalsium-fitat berperan
sebagai sumber kation selama kecambah (Manulang dan Suratno, 1996).
Perkecambahan menyebabkan terjadinya pengurangan fenolik sebesar 40%
(Marero, dkk., 1989). Perkecambahan yang melebihi 7 hari juga dapat
menurunkan aktivitas enzim fitase. Perolehan dari data penelitian Azeke, dkk.,
(2011) perkecambahan sorgum selama 7 hari mampu meningkatkan aktivitas
enzim fitase secara maksimal yaitu 0,59 µ/g dan perkecambahan 8 hari
menghasilkan aktivitas enzim fitase yaitu 0,42 µ/g. Penurunan ini menurut Houde,
dkk., (1990) karena enzim fitase didegradasi oleh enzim protease dan faktor lain
menurut Sung, dkk., (2005) karena dihambat oleh pembentukan fosfat.
Budidaya tanaman sorgum sebetulnya telah lama dilakukan di Indonesia
namun dengan penanaman secara tumpang sari dengan tanaman pangan lainnya
(dianggap kelas rendah) sehingga produksi sorgum rendah dan secara umum
belum tersedia di pasar-pasar (Soeranto, 2012). Berdasarkan data Direktorat
Jenderal Tanaman Pangan terjadi kecenderungan penurunan dari waktu ke waktu
yang mana pada tahun 1990 menunjukkan luas tanam sorgum di Indonesia di atas
18.000 ha dan tahun 2011 luas tanam sorgum menurun menjadi 3.607 ha
(Direktorat Jenderal Tanaman Pangan, 2012). Penurunan luas lahan ini berkaitan
dengan tidak masuknya perluasan areal tanam sorgum ke dalam rencana strategis
dan belum ada anggaran khusus (Direktorat Serealia, 2013) sehingga data
perluasan areal tanam sorgum pada tahun 2014 belum diperoleh secara konkrit.
Penyebaran sorgum di tahun 2013 meliputi Nusa Tenggara, Sulawesi,
Jawa dan Sumatera. Dengan area luas panen di wilayah Nusa Tenggara mencapai
9
10
15.414 ha di tahun 2013. Sementara luas panen sorgum di Jawa hingga tahun
2012 mencapai 3.462 ha yang digunakan sebagai keperluan pakan, industri gula
dan bahan baku industri (tepung) oleh PT Indofood Tbk (Subagio dan Aqil, 2013).
Pengolahan sorgum menjadi tepung sorgum merupakan nilai tambah
tersendiri karena dapat mensubstitusi penggunaan tepung terigu (Ahza, 1998).
Kelebihan tepung sorgum tidak mengandung gluten sehingga orang yang
mengonsumsi dapat terhindar dari alergi gluten (Schober, dkk., 2007).
Varietas
Varietas adalah sekumpulan individu tanaman yang dapat dibedakan
berdasarkan sifatnya seperti morfologi, fisiologi, sitologi, dan kimia yang
dibudidayakan untuk usaha pertanian dan bila ditanam kembali akan
menghasilkan sifat yang dapat dibedakan dari yang lain (Mangoendidjojo, 2003).
Beberapa varietas sorgum yang telah dilepas oleh Badan Litbang Pertanian dapat
dilihat pada Tabel 2 dan deskripsi sorgum varietas Numbu dan Kawali dapat
dilihat pada Tabel 3.
Tabel 2. Varietas sorgum yang telah dilepas oleh Badan Litbang Pertanian
Varietas
No.6c (1970)
UPCA-S2(1972)
KD4 (1973)
Keris (1983)
UPCA-S1 (1985)
Badik (1986)
Mandau (1991)
Sangkur (1991)
Kawali (2001)
Numbu (2001)
TT
(cm)
65-238
180-210
40-180
80-125
140-160
145
153
150-180
+/- 135
+/-180
Umur
(hari)
96-106
105-110
90-100
70-80
90-100
80-85
91
82-96
+/-100-110
+/-100-105
10
Hasil
(Ton/ha)
4,6-6,0
4,0-4,9
+/-4,0
2,5
+/-4,0
3,0-3,5
4,5-5,0
3,6-4,0
2,96
3,11
Warna Biji
Coklat
Coklat
Putih kapur
Putih kotor
Putih kapur
Putih kapur
Coklat muda
Coklat muda
Krem
Krem
11
Tabel 3. Deskripsi sorgum varietas numbu dan kawali
Numbu
Asal
Umur berbunga 50%
Panen
Tinggi tanaman
Sifat tanaman
Kedudukan tangkai
Bentuk daun
Jumlah daun
Sifat malai
Bentuk malai
Panjang malai
Sifat sekam
Warna sekam
Bentuk /sifat biji
Ukuran biji
Warna biji
Bobot 1000 biji
Rata-rata hasil
Potensi hasil
Kerebahan
Ketahanan
Kadar protein
Kadar lemak
Kadar karbohidrat
Daerah sebaran
Pemulia
Tanggal dilepas
Nomor SK Mentan
Kawali
India
± 69 hari
± 100-105 hari
± 187 cm
Tidak beranak
Di pucuk
Pita
14 helai
Kompak
Ellips
22-23 cm
Menutup sepertiga
bagian biji
Coklat muda
Bulat lonjong, mudah
dirontok
4,2; 4,8; 4,4 mm
Krem
36-37 g
3,11 t/ha
4,0-5,0 t/ha
Tahan rebah
Tahan hama aphis, tahan
penyakit karat dan bercak
daun
9,12%
3,94%
84,58%
Dapat ditanam di lahan
sawah dan tegalan
Sumarny singgih,
muslimah hamdani,
marsum dahlan, roslina
amir, syahrir mas'ud
India
± 70 hari
± 100-110 hari
± 135 cm
Tidak beranak
Di pucuk
Pita
13 helai
Kompak
Ellips
28-29 cm
Menutup sepertiga
bagian biji
Krem
Bulat, mudah dirontok
22 oktober 2001
322/kptsftp.240/10/2001
22 oktober 2001
528/kpts/tp.240/1 0/2001
3,2; 3,0; 3,4 mm
Krem
30 g
2,96 t/ha
4,0-5,0 t/ha
Tahan rebah
Agak tahan hama aphids,
tahan penyakit karat dan
bercak daun
8,81%
1,97%
87,87%
Dapat ditanam di lahan
sawah dan tegalan
Sumarny singgih,
muslimah hamdani,
marsum dahlan, roslina
amir, syahrir mas'ud
Sumber : Sukmadi (2010)
Mesh
Mesh merupakan ukuran ayakan yaitu banyaknya lubang dalam ukuran 1
inch linier sehingga bila menggunakan 80 mesh maka dalam jarak 1 inch terdapat
80 lubang pada posisi vertikal dan 80 lubang pada posisi horizontal. Ayakan ini
11
12
dibuat dari logam yang umumnya baja tahan karat atau mengunakan nilon
(Sarifilindonesia, 2011).
Ayakan yang dilengkapi mesh efektif memisahkan berbagai jenis ukuran
partikel dari suatu campuran berdasarkan ukuran dari lubang kawat yang terdapat
pada ayakan sehingga partikel yang ukurannya lebih kecil dari ukuran lubang
mesh akan masuk sedangkan yang berukuran besar akan tertahan pada permukaan
kawat ayakan. Hasil ukuran partikel tepung yang lolos menjadi lebih seragam
dibandingkan dengan campuran awal (Fellows, 1990). Ukuran partikel tepung
yang lolos pada ayakan 80 mesh yaitu