Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung Dan Keripik Beberapa Genotipe Ubi Kayu (Manihot Esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan
KARAKTERISASI SIFAT FISIKOKIMIA TEPUNG DAN
KERIPIK BEBERAPA GENOTIPE UBI KAYU
(Manihot esculenta Crantz) HASIL PEMULIAAN
TENGKU MIA RAHMIATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Karakterisasi Sifat
Fisikokimia Tepung dan Keripik Beberapa Genotipe Ubi Kayu (Manihot
esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Tengku Mia Rahmiati
F152120171
RINGKASAN
TENGKU MIA RAHMIATI. Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung dan Keripik
Beberapa Genotipe Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan
Dibimbing oleh Y. ARIS PURWANTO, SLAMET BUDIJANTO dan NURUL
KHUMAIDA.
Ubi kayu memiliki peranan besar dalam memenuhi kebutuhan pangan pada
kondisi rawan pangan dan pengembangan industri. Ubi kayu merupakan
komoditas agroindusti yang sangat potensial dan banyak dijadikan bahan baku
berbagai industri diantaranya industri pangan, pakan, farmasi, tekstil dan kertas.
Komoditas ubi kayu kayu lebih lanjut dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan
bakar alternatif (biofuel) pengganti bahan bakar.
Perbedaan periode pemanenan, jenis varietas kondisi penanaman,
kelembaban, suhu tanaman ubi kayu menyebabkan perbedaan perbedaan sifat
fisik dan kimia. Perbedaan ini menyebabkan sifat fungsionalnya pun berbeda
sehingga mengakibatkan perbedaan produk akhir yang dihasilkan. Sifat fisik dan
kimia ubi kayu sangat penting untuk peningkatan kualitas hasil panen dan
pengembangan produk ubi kayu. Karakterisasi sifat fisik dan kimia ubi kayu salah
satunya ditentukan oleh sifat pati yang merupakan komponen utama dari ubi kayu.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dan mengkarakterisasi sifat
fisikokimia 20 genotipe ubi kayu hasil pemuliaan tim crop improvement ubi kayu
IPB. Karakterisasi fisikokimia dilakukan dengan cara melakukan analisis kimia
(kadar air, abu, protein, lemak, karbohidrat, total pati, kadar amilosa) dan fisik
(karakteristik pasta (pasting properties) dan pengukuran derajat putih). Dari hasil
karakterisasi diperoleh bahwa setiap genotipe ubi kayu memiliki sifat fisiko-kimia
tepung yang berbeda. Kadar air tertinggi dimiliki genotipe V4D0 11.48%, kadar
abu tertinggi 1.89% (U10), kadar lemak tertinggi 1.83% (U1) dan protein tertinggi
5.13% (U9). Genotipe U2 memiliki kadar amilosa tertinggi yaitu 24.21%
sedangkan yang terendah dihasilkan oleh genotipe V2D1-1(3) yaitu 13.13%.
Genotipe V2D0 memiliki total pati tertinggi yaitu 88.67% dan yang terendah
adalah genotipe U4 yaitu 71.20%. Hasil pengukuran niali derajat putih genotipe
V1D0 memiliki nilai terbaik yaitu 93.13%. Pada pengujian pasting properties
genotipe V2D1-1(3) memiliki viskositas puncak terendah yaitu 4006 cP dan
viskositas akhir yang tinggi terjadi pada genotipe U1 yaitu 2774 cP. Analisis
kerenyahan keripik, menunjukkan bahwa genotipe U3, U10 dan V4D0 memiliki
nilai kerenyahan yang mendekati karakteristik keripik komersial yang umum
dijual di pasaran.
Kata kunci: genotype, karakterisasi, keripik, pati, tepung, ubi kayu
SUMMARY
TENGKU MIA RAHMIATI. Characterization of Physicochemical Properties of
Cassava (Manihot esculenta Crantz) Flour and Chips from Different Genotypes.
Supervised by Y. ARIS PURWANTO, SLAMET BUDIJANTO and NURUL
KHUMAIDA.
Cassava has the major role to fulfill the food needs during the insecure
condition and industrial development. Cassava is a potential agroindustrial
commodity and widely used for raw material in various industries such as; food,
feed, pharmacy, textiles and papers. Furthermore, the commodity of cassava can
be used as source of biofuel. The differences in harvest time, varieties, growth
conditions, humidity, and temperatures of cassava leads to the differences in
physical and chemical properties of it, which will be impacted to the differences
in functional properties and the final product. The physical and chemical
properties of cassava are very important to improve the crop quality and its
development. These characteristics are determined by starch properties which is
the main component of cassava.
This study was aimed at evaluating and characterizing the physicochemical
properties of 20 cassava breeding genotypes, produced by IPB cassava crop
improvement team. The physicochemical characterization was performed by
analyzing the moisture, ash, protein, fat, carbohydrate, pasta characteristics
(pasting properties), starch total, amylose content, and whiteness measurement.
The results showed that each genotype had different chemical content, and
gelatinization properties. The highest water content was produced by genotyping
V4D0 is 11.48%, the highest ash was 1.89% (U10), the highest fat was 1.83%
(U1) and the highest protein was 5.13% (U9). Genotype U2 has the highest
amylose was 24.21% and the lowest produced by genotype V2D1-1 (3) was
13.13%. V2D0 genotype had the highest total starch was 88.67% and the lowest
was U4 genotypes 71.20%. Results of measurement values whiteness genotype
V1D0 has the best valueis 93.13%. On testing pasting properties Genotype V2D11(3) lowest viscosity was 4006 cP. The high value of last viscosity occured in 277
cP by genotype U1. For analyzing the crispness of chips, genotype U3, U10 and
V4D0 found that had crispness value approaching characteristics of commercial
chips.
Keywords : characterizing, cassava, chips, flour, genotype, starch
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KARAKTERISASI SIFAT FISIKOKIMIA TEPUNG DAN
KERIPIK BEBERAPA GENOTIPE UBI KAYU
(Manihot esculenta Crantz) HASIL PEMULIAAN
TENGKU MIA RAHMIATI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Pascapanen
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof Dr Ir Sutrisno, MAgr
Judul Tesis : Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung dan Keripik Beberapa
Genotipe Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan
Nama
: Tengku Mia Rahmiati
NIM
: F152120171
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Y Aris Purwanto, MSc
Ketua
Prof Dr Ir Slamet Budijanto, MAgr
Anggota
Dr Ir Nurul Khumaida, MS
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Pascapanen
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Sutrisno, MAgr
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 4 Agustus 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari hingga Juni 2014
ini ialah Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung dan Keripik Beberapa Genotipe
Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan.
Terlaksananya penelitian dan penyusunan tesis ini tidak terlepas dari
kerjasama dan bantuan berbagai pihak terkait yang juga memberikan motivasi
serta dukungan secara langsung maupun tidak langsung. Ucapan terima kasih
penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Y. Aris Purwanto, M.Sc selaku ketua komisi pembimbing,
Bapak Prof. Dr. Ir. Slamet Budijanto, M.Agr selaku pembimbing kedua serta
Ibu Dr.Ir. Nurul Khumaida, MS selaku pembimbing ketiga, yang tiada henti
memberikan saran, arahan, motivasi dan bimbingan kepada penulis mulai dari
penyusunan proposal hingga penyusunan tesis ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Sutrisno, M.Agr selaku dosen penguji, yang telah banyak
memberikan masukan, saran dan arahan dalam penyelesaian tesis ini.
3. Seluruh pengajar di Program Studi Ilmu Pangan dan Teknologi Pascapanen
yang telah memberikan bekal ilmu bagi penulis.
4. Para teknisi di laboratorium Technopack, laboratorium ITP dan laboratorium
TPPHP yang telah memberikan bantuan selama penulis melakukan penelitian.
5. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orangtua tercinta yaitu
Ayahanda Tuanku Maimun dan Ibunda Cut Sakdiah yang telah memberikan
do’a yang tulus, motivasi dan perhatian yang tidak ternilai harganya hingga
penulis dapat menyelesaikan studi master ini.
6. Terima kasih juga disampaikan untuk kakanda tercinta Tuanku Mohammad
Iqbal beserta Istri Nurul Inayah dan adindaku tersayang Tuanku Ihsan
Munawar serta seluruh keluarga atas segala do’a, cinta dan kasih sayang serta
dukungan yang diberikan kepada penulis.
7. Sahabat-sahabatku tercinta Uni Asmeri Lamona, Uni Fahma Yuliwardi, Kak
Vonny Tiara, Sari Mustika, Kak Nur Pratiwi Rasyid, Fachrurrazi,Virna
Muhardina. Teman-teman IPN 2012, TPP 2012 dan TPP 2013 atas bantuan
dan kerjasamanya selama menempuh study serta telah memberikan semangat
dan motivasi dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan tesis ini.
8. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu
per satu.
Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan memberikan
kontribusi dalam perkembangan ilmu pengetahuan.
.
Bogor, Oktober 2015
Tengku Mia Rahmiati
DAFTAR ISI
PRAKATA
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
ii
iii
v
vi
vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Hipotesa Penelitian
1
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu
Tepung
Pati
Gelatinisasi Pati
Keripik
2
2
3
4
5
6
METODELOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan Penelitian
Alat Penelitian
Tahapan Penelitian
Pembuatan Tepung Ubi Kayu
Pembuatan Keripik Ubi Kayu
Prosedur Analisis
Rancangan Percobaan
7
7
7
7
7
9
10
10
14
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tepung Ubi Kayu
Karakteristik Kimia
Kadar Pati, Amilosa dan Amilopektin 20 Genotipe Ubi Kayu
Karakteristik Pasta Tepung 20 Genotipe Ubi Kayu
Nilai Derajat Putih
Keripik Ubi Kayu
15
15
15
17
19
23
24
SIMPULAN DAN SARAN
25
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
26
30
DAFTAR TABEL
1 Komposisi kimia ubi kayu
2 Perbandingan komposisi kimia berbagai jenis tepung
3 Komposisi kimia dan derajat putih tepung 10 genotipe ubi kayu
generasi pertama
4 Komposisi kimia dan derajat putih tepung 10 genotipe ubi kayu
generasi kedua
5 Kandungan pati, amilosa dan amilopektin 10 genotipe tepung ubi kayu
generasi pertama (% bahan kering)
6 Kandungan pati, amilosa dan amilopektin 10 genotipe tepung ubi kayu
generasi kedua (% bahan kering)
7 Karakteristik pasta tepung 10 genotipe ubi kayu generasi pertama
8 Karakteristik pasta tepung 10 genotipe ubi kayu generasi kedua
9 Hasil pengukuran kerenyahan keripik 20 genotipe ubi kayu dan keripik
pembanding yang beredar dipasaran (komersial)
3
4
15
16
18
18
20
22
25
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
Perubahan bentuk granula pati selama gelatinisasi
Diagram keseluruhan tahapan penelitian
Diagram alir pembuatan tepung ubi kayu
Diagram alir pembuatan keripik ubi kayu
Grafik perubahan viskositas (amilograf) pada tepung beras
Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi pertama
7 Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi kedua
6
8
9
10
16
20
21
DAFTAR LAMPIRAN
1. Tabel rekomendasi pemanfaatan 20 genotipe ubi kayu ................................. 30
2. Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi pertama ........................................................ 32
3. Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi kedua ........................................................... 37
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ubi kayu merupakan salah satu sumber karbohidrat selain padi dan jagung
yang dapat dijadikan sebagai bahan pangan alternatif pada kondisi rawan pangan
nasional. Ubi kayu terbukti dapat mengatasi kebutuhan pangan masyarakat dunia
(FAO 2011) karena sangat potensial digunakan sebagai bahan baku pada berbagai
industri pangan. Selain itu ubi kayu juga dapat dimanfaatkan pada industri pakan
ternak, tekstil, farmasi dan sebagai perekat pada industri kertas serta dapat
menjadi sumber bahan bakar alternatif (biofuel) karena tingginya kandungan pati
yang dapat dijadikan bioetanol. Bioetanol dapat digunakan sebagai bahan bakar
tunggal atau subtitusi pada bensin dan premium (Sugiyono 2005).
Pesatnya perkembangan berbagai industri berbasis ubi kayu menyebabkan
kebutuhan ubi kayu semakin meningkat, namun ketersediaan ubi kayu masih
terbatas karena rendahnya produksi. Untuk memenuhi kebutuhan bahan baku
tersebut, petani dan pemulia terutama tim crop improvement ubi kayu IPB
kemudian mengembangkan berbagai varian ubi kayu yang memiliki potensi
produktivitas yang tinggi dengan berbagai metode pengembangan. Dari penelitian
yang dilakukan oleh Khumaida et al. (2015) diperoleh varian ubi kayu yang
memiliki tingkat produktivitas tinggi dengan kandungan pati yang tinggi pula
sehingga diharapkan dapat mendukung ketersediaan bahan baku industri berbasis
ubi kayu.
Ubi kayu memiliki jenis dan varietas yang beragam, akibatnya ubi kayu
yang dihasilkan memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda – beda (Moorthy
2002). Selain jenis dan varietas, periode pemanenan, kondisi penanaman,
kelembaban dan suhu lingkungan tanaman ubi kayu juga menyebabkan perbedaan
karakter fisik dan kimia umbi yang dihasilkan.
Karakterisasi sifat fisik dan kimia umbi ubi kayu salah satunya ditentukan
oleh sifat pati yang merupakan komponen utama dari umbi ubi kayu. Sifat fisik
dan kimia pati terdiri dari bentuk dan ukuran granula, kandungan amilosa dan
kandungan komponen non-pati. Perbedaan karakter fisikokimia ubi kayu akan
mempengaruhi produk akhir yang dihasilkan karena terjadinya ketidakkonsistenan
pada bahan baku (Syamsir et al. 2011) sehingga perlu dilakukan
pengkarakterisasian dari berbagai varian atau genotipe ubi kayu.
Pengkarakterisasian ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan bagi
pemulia untuk mengklasifikasikan genotipe ubi kayu agar sesuai dengan tujuan
pengolahan ubi kayu dan membantu dalam mengembangkan dan meningkatkan
kualitas serta kuantitas hasil panen ubi kayu hasil pemuliaan yang telah dilakukan
oleh tim crop improvement ubi kayu.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi sifat
fisikokimia tepung (kadar air, protein, lemak, karbohidrat, pati, amilosa,
amilopektin) dan keripik ubi kayu (kerenyahan) dari beberapa genotipe ubi kayu,
2
sehingga dapat menjadi umpan balik kepada pemulia untuk mendapatkan genotipe
yang sesuai dengan tujuan pengolahan ubi kayu.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi karakter fisik dan
kimia tepung serta keripik ubi kayu sebagai bahan pertimbangan bagi pemulia
untuk menentukan genotipe ubi kayu yang sesuai dengan tujuan pengolahan ubi
kayu. Selain itu sebagai sumber informasi dan rekomendasi bagi produsen untuk
memilih genotipe yang tepat dalam pengolahan ubi kayu sehingga menghasilkan
produk sekunder yang bernilai jual tinggi.
Hipotesa Penelitian
Hipotesis dari penelitian ini adalah genotipe ubi kayu yang berbeda
mempunyai karakteristik sifat fisikokimia yang berbeda. Genotipe ubi kayu yang
berbeda ini akan berpengaruh terhadap karakteristik produk sekundernya.
2 TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu
Ubi kayu merupakan salah satu jenis umbi-umbian yang tumbuh dan
berkembang di daerah tropis dan sub tropis. Umbi ini juga mampu bertahan dan
beradaptasi terhadap kondisi lingkungan yang ektrim, seperti kondisi tanah
masam (pH rendah), tanpa pemupukan dan daerah dengan curah hujan yang
bervariasi seperti pada curah hujan rendah (
KERIPIK BEBERAPA GENOTIPE UBI KAYU
(Manihot esculenta Crantz) HASIL PEMULIAAN
TENGKU MIA RAHMIATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Karakterisasi Sifat
Fisikokimia Tepung dan Keripik Beberapa Genotipe Ubi Kayu (Manihot
esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Tengku Mia Rahmiati
F152120171
RINGKASAN
TENGKU MIA RAHMIATI. Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung dan Keripik
Beberapa Genotipe Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan
Dibimbing oleh Y. ARIS PURWANTO, SLAMET BUDIJANTO dan NURUL
KHUMAIDA.
Ubi kayu memiliki peranan besar dalam memenuhi kebutuhan pangan pada
kondisi rawan pangan dan pengembangan industri. Ubi kayu merupakan
komoditas agroindusti yang sangat potensial dan banyak dijadikan bahan baku
berbagai industri diantaranya industri pangan, pakan, farmasi, tekstil dan kertas.
Komoditas ubi kayu kayu lebih lanjut dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan
bakar alternatif (biofuel) pengganti bahan bakar.
Perbedaan periode pemanenan, jenis varietas kondisi penanaman,
kelembaban, suhu tanaman ubi kayu menyebabkan perbedaan perbedaan sifat
fisik dan kimia. Perbedaan ini menyebabkan sifat fungsionalnya pun berbeda
sehingga mengakibatkan perbedaan produk akhir yang dihasilkan. Sifat fisik dan
kimia ubi kayu sangat penting untuk peningkatan kualitas hasil panen dan
pengembangan produk ubi kayu. Karakterisasi sifat fisik dan kimia ubi kayu salah
satunya ditentukan oleh sifat pati yang merupakan komponen utama dari ubi kayu.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dan mengkarakterisasi sifat
fisikokimia 20 genotipe ubi kayu hasil pemuliaan tim crop improvement ubi kayu
IPB. Karakterisasi fisikokimia dilakukan dengan cara melakukan analisis kimia
(kadar air, abu, protein, lemak, karbohidrat, total pati, kadar amilosa) dan fisik
(karakteristik pasta (pasting properties) dan pengukuran derajat putih). Dari hasil
karakterisasi diperoleh bahwa setiap genotipe ubi kayu memiliki sifat fisiko-kimia
tepung yang berbeda. Kadar air tertinggi dimiliki genotipe V4D0 11.48%, kadar
abu tertinggi 1.89% (U10), kadar lemak tertinggi 1.83% (U1) dan protein tertinggi
5.13% (U9). Genotipe U2 memiliki kadar amilosa tertinggi yaitu 24.21%
sedangkan yang terendah dihasilkan oleh genotipe V2D1-1(3) yaitu 13.13%.
Genotipe V2D0 memiliki total pati tertinggi yaitu 88.67% dan yang terendah
adalah genotipe U4 yaitu 71.20%. Hasil pengukuran niali derajat putih genotipe
V1D0 memiliki nilai terbaik yaitu 93.13%. Pada pengujian pasting properties
genotipe V2D1-1(3) memiliki viskositas puncak terendah yaitu 4006 cP dan
viskositas akhir yang tinggi terjadi pada genotipe U1 yaitu 2774 cP. Analisis
kerenyahan keripik, menunjukkan bahwa genotipe U3, U10 dan V4D0 memiliki
nilai kerenyahan yang mendekati karakteristik keripik komersial yang umum
dijual di pasaran.
Kata kunci: genotype, karakterisasi, keripik, pati, tepung, ubi kayu
SUMMARY
TENGKU MIA RAHMIATI. Characterization of Physicochemical Properties of
Cassava (Manihot esculenta Crantz) Flour and Chips from Different Genotypes.
Supervised by Y. ARIS PURWANTO, SLAMET BUDIJANTO and NURUL
KHUMAIDA.
Cassava has the major role to fulfill the food needs during the insecure
condition and industrial development. Cassava is a potential agroindustrial
commodity and widely used for raw material in various industries such as; food,
feed, pharmacy, textiles and papers. Furthermore, the commodity of cassava can
be used as source of biofuel. The differences in harvest time, varieties, growth
conditions, humidity, and temperatures of cassava leads to the differences in
physical and chemical properties of it, which will be impacted to the differences
in functional properties and the final product. The physical and chemical
properties of cassava are very important to improve the crop quality and its
development. These characteristics are determined by starch properties which is
the main component of cassava.
This study was aimed at evaluating and characterizing the physicochemical
properties of 20 cassava breeding genotypes, produced by IPB cassava crop
improvement team. The physicochemical characterization was performed by
analyzing the moisture, ash, protein, fat, carbohydrate, pasta characteristics
(pasting properties), starch total, amylose content, and whiteness measurement.
The results showed that each genotype had different chemical content, and
gelatinization properties. The highest water content was produced by genotyping
V4D0 is 11.48%, the highest ash was 1.89% (U10), the highest fat was 1.83%
(U1) and the highest protein was 5.13% (U9). Genotype U2 has the highest
amylose was 24.21% and the lowest produced by genotype V2D1-1 (3) was
13.13%. V2D0 genotype had the highest total starch was 88.67% and the lowest
was U4 genotypes 71.20%. Results of measurement values whiteness genotype
V1D0 has the best valueis 93.13%. On testing pasting properties Genotype V2D11(3) lowest viscosity was 4006 cP. The high value of last viscosity occured in 277
cP by genotype U1. For analyzing the crispness of chips, genotype U3, U10 and
V4D0 found that had crispness value approaching characteristics of commercial
chips.
Keywords : characterizing, cassava, chips, flour, genotype, starch
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KARAKTERISASI SIFAT FISIKOKIMIA TEPUNG DAN
KERIPIK BEBERAPA GENOTIPE UBI KAYU
(Manihot esculenta Crantz) HASIL PEMULIAAN
TENGKU MIA RAHMIATI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Pascapanen
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Prof Dr Ir Sutrisno, MAgr
Judul Tesis : Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung dan Keripik Beberapa
Genotipe Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan
Nama
: Tengku Mia Rahmiati
NIM
: F152120171
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Y Aris Purwanto, MSc
Ketua
Prof Dr Ir Slamet Budijanto, MAgr
Anggota
Dr Ir Nurul Khumaida, MS
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknologi Pascapanen
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Sutrisno, MAgr
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 4 Agustus 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari hingga Juni 2014
ini ialah Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung dan Keripik Beberapa Genotipe
Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Pemuliaan.
Terlaksananya penelitian dan penyusunan tesis ini tidak terlepas dari
kerjasama dan bantuan berbagai pihak terkait yang juga memberikan motivasi
serta dukungan secara langsung maupun tidak langsung. Ucapan terima kasih
penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Y. Aris Purwanto, M.Sc selaku ketua komisi pembimbing,
Bapak Prof. Dr. Ir. Slamet Budijanto, M.Agr selaku pembimbing kedua serta
Ibu Dr.Ir. Nurul Khumaida, MS selaku pembimbing ketiga, yang tiada henti
memberikan saran, arahan, motivasi dan bimbingan kepada penulis mulai dari
penyusunan proposal hingga penyusunan tesis ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Sutrisno, M.Agr selaku dosen penguji, yang telah banyak
memberikan masukan, saran dan arahan dalam penyelesaian tesis ini.
3. Seluruh pengajar di Program Studi Ilmu Pangan dan Teknologi Pascapanen
yang telah memberikan bekal ilmu bagi penulis.
4. Para teknisi di laboratorium Technopack, laboratorium ITP dan laboratorium
TPPHP yang telah memberikan bantuan selama penulis melakukan penelitian.
5. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orangtua tercinta yaitu
Ayahanda Tuanku Maimun dan Ibunda Cut Sakdiah yang telah memberikan
do’a yang tulus, motivasi dan perhatian yang tidak ternilai harganya hingga
penulis dapat menyelesaikan studi master ini.
6. Terima kasih juga disampaikan untuk kakanda tercinta Tuanku Mohammad
Iqbal beserta Istri Nurul Inayah dan adindaku tersayang Tuanku Ihsan
Munawar serta seluruh keluarga atas segala do’a, cinta dan kasih sayang serta
dukungan yang diberikan kepada penulis.
7. Sahabat-sahabatku tercinta Uni Asmeri Lamona, Uni Fahma Yuliwardi, Kak
Vonny Tiara, Sari Mustika, Kak Nur Pratiwi Rasyid, Fachrurrazi,Virna
Muhardina. Teman-teman IPN 2012, TPP 2012 dan TPP 2013 atas bantuan
dan kerjasamanya selama menempuh study serta telah memberikan semangat
dan motivasi dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan tesis ini.
8. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu
per satu.
Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan memberikan
kontribusi dalam perkembangan ilmu pengetahuan.
.
Bogor, Oktober 2015
Tengku Mia Rahmiati
DAFTAR ISI
PRAKATA
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
ii
iii
v
vi
vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Hipotesa Penelitian
1
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu
Tepung
Pati
Gelatinisasi Pati
Keripik
2
2
3
4
5
6
METODELOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan Penelitian
Alat Penelitian
Tahapan Penelitian
Pembuatan Tepung Ubi Kayu
Pembuatan Keripik Ubi Kayu
Prosedur Analisis
Rancangan Percobaan
7
7
7
7
7
9
10
10
14
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tepung Ubi Kayu
Karakteristik Kimia
Kadar Pati, Amilosa dan Amilopektin 20 Genotipe Ubi Kayu
Karakteristik Pasta Tepung 20 Genotipe Ubi Kayu
Nilai Derajat Putih
Keripik Ubi Kayu
15
15
15
17
19
23
24
SIMPULAN DAN SARAN
25
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
26
30
DAFTAR TABEL
1 Komposisi kimia ubi kayu
2 Perbandingan komposisi kimia berbagai jenis tepung
3 Komposisi kimia dan derajat putih tepung 10 genotipe ubi kayu
generasi pertama
4 Komposisi kimia dan derajat putih tepung 10 genotipe ubi kayu
generasi kedua
5 Kandungan pati, amilosa dan amilopektin 10 genotipe tepung ubi kayu
generasi pertama (% bahan kering)
6 Kandungan pati, amilosa dan amilopektin 10 genotipe tepung ubi kayu
generasi kedua (% bahan kering)
7 Karakteristik pasta tepung 10 genotipe ubi kayu generasi pertama
8 Karakteristik pasta tepung 10 genotipe ubi kayu generasi kedua
9 Hasil pengukuran kerenyahan keripik 20 genotipe ubi kayu dan keripik
pembanding yang beredar dipasaran (komersial)
3
4
15
16
18
18
20
22
25
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
Perubahan bentuk granula pati selama gelatinisasi
Diagram keseluruhan tahapan penelitian
Diagram alir pembuatan tepung ubi kayu
Diagram alir pembuatan keripik ubi kayu
Grafik perubahan viskositas (amilograf) pada tepung beras
Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi pertama
7 Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi kedua
6
8
9
10
16
20
21
DAFTAR LAMPIRAN
1. Tabel rekomendasi pemanfaatan 20 genotipe ubi kayu ................................. 30
2. Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi pertama ........................................................ 32
3. Profil gelatinisasi 10 genotipe ubi kayu yang diukur dengan Rapid
Visco Analyzer (RVA) generasi kedua ........................................................... 37
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ubi kayu merupakan salah satu sumber karbohidrat selain padi dan jagung
yang dapat dijadikan sebagai bahan pangan alternatif pada kondisi rawan pangan
nasional. Ubi kayu terbukti dapat mengatasi kebutuhan pangan masyarakat dunia
(FAO 2011) karena sangat potensial digunakan sebagai bahan baku pada berbagai
industri pangan. Selain itu ubi kayu juga dapat dimanfaatkan pada industri pakan
ternak, tekstil, farmasi dan sebagai perekat pada industri kertas serta dapat
menjadi sumber bahan bakar alternatif (biofuel) karena tingginya kandungan pati
yang dapat dijadikan bioetanol. Bioetanol dapat digunakan sebagai bahan bakar
tunggal atau subtitusi pada bensin dan premium (Sugiyono 2005).
Pesatnya perkembangan berbagai industri berbasis ubi kayu menyebabkan
kebutuhan ubi kayu semakin meningkat, namun ketersediaan ubi kayu masih
terbatas karena rendahnya produksi. Untuk memenuhi kebutuhan bahan baku
tersebut, petani dan pemulia terutama tim crop improvement ubi kayu IPB
kemudian mengembangkan berbagai varian ubi kayu yang memiliki potensi
produktivitas yang tinggi dengan berbagai metode pengembangan. Dari penelitian
yang dilakukan oleh Khumaida et al. (2015) diperoleh varian ubi kayu yang
memiliki tingkat produktivitas tinggi dengan kandungan pati yang tinggi pula
sehingga diharapkan dapat mendukung ketersediaan bahan baku industri berbasis
ubi kayu.
Ubi kayu memiliki jenis dan varietas yang beragam, akibatnya ubi kayu
yang dihasilkan memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda – beda (Moorthy
2002). Selain jenis dan varietas, periode pemanenan, kondisi penanaman,
kelembaban dan suhu lingkungan tanaman ubi kayu juga menyebabkan perbedaan
karakter fisik dan kimia umbi yang dihasilkan.
Karakterisasi sifat fisik dan kimia umbi ubi kayu salah satunya ditentukan
oleh sifat pati yang merupakan komponen utama dari umbi ubi kayu. Sifat fisik
dan kimia pati terdiri dari bentuk dan ukuran granula, kandungan amilosa dan
kandungan komponen non-pati. Perbedaan karakter fisikokimia ubi kayu akan
mempengaruhi produk akhir yang dihasilkan karena terjadinya ketidakkonsistenan
pada bahan baku (Syamsir et al. 2011) sehingga perlu dilakukan
pengkarakterisasian dari berbagai varian atau genotipe ubi kayu.
Pengkarakterisasian ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan bagi
pemulia untuk mengklasifikasikan genotipe ubi kayu agar sesuai dengan tujuan
pengolahan ubi kayu dan membantu dalam mengembangkan dan meningkatkan
kualitas serta kuantitas hasil panen ubi kayu hasil pemuliaan yang telah dilakukan
oleh tim crop improvement ubi kayu.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi sifat
fisikokimia tepung (kadar air, protein, lemak, karbohidrat, pati, amilosa,
amilopektin) dan keripik ubi kayu (kerenyahan) dari beberapa genotipe ubi kayu,
2
sehingga dapat menjadi umpan balik kepada pemulia untuk mendapatkan genotipe
yang sesuai dengan tujuan pengolahan ubi kayu.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi karakter fisik dan
kimia tepung serta keripik ubi kayu sebagai bahan pertimbangan bagi pemulia
untuk menentukan genotipe ubi kayu yang sesuai dengan tujuan pengolahan ubi
kayu. Selain itu sebagai sumber informasi dan rekomendasi bagi produsen untuk
memilih genotipe yang tepat dalam pengolahan ubi kayu sehingga menghasilkan
produk sekunder yang bernilai jual tinggi.
Hipotesa Penelitian
Hipotesis dari penelitian ini adalah genotipe ubi kayu yang berbeda
mempunyai karakteristik sifat fisikokimia yang berbeda. Genotipe ubi kayu yang
berbeda ini akan berpengaruh terhadap karakteristik produk sekundernya.
2 TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu
Ubi kayu merupakan salah satu jenis umbi-umbian yang tumbuh dan
berkembang di daerah tropis dan sub tropis. Umbi ini juga mampu bertahan dan
beradaptasi terhadap kondisi lingkungan yang ektrim, seperti kondisi tanah
masam (pH rendah), tanpa pemupukan dan daerah dengan curah hujan yang
bervariasi seperti pada curah hujan rendah (