Karakterisasi Fisikokimia dan Fungsional Tepung Komposit Berbahan Dasar Beras, Ubi Jalar, Kentang, Kedelai dan Xanthan Gum

KARAKTERISASI FISIKOKIMIA DAN FUNGSIONAL TEPUNG KOMPOSIT BERBAHAN DASAR BERAS, UBI JALAR, KENTANG, KEDELAI, DAN XANTHAN GUM
SKRIPSI Oleh:
RIZQA AMALIA 090305038/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara

KARAKTERISASI FISIKOKIMIA DAN FUNGSIONAL TEPUNG KOMPOSIT BERBAHAN DASAR BERAS, UBI JALAR, KENTANG, KEDELAI, DAN XANTHAN GUM
SKRIPSI Oleh:
RIZQA AMALIA 090305038/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 2013
Universitas Sumatera Utara

Judul Skripsi
Nama NIM Program Studi

: Karakterisasi Fisikokimia dan Fungsional Tepung Komposit Berbahan Dasar Beras, Ubi Jalar, Kentang, Kedelai dan Xanthan Gum
: Rizqa Amalia : 090305038 : Ilmu dan Teknologi Pangan

Disetujui oleh: Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si Ketua

Ridwansyah, STP, M.Si Anggota

Mengetahui:

Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP Ketua Program Studi

Tanggal Lulus : 27 Desember 2013

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
RIZQA AMALIA: Karakterisasi Fisikokimia dan Fungsional Tepung Komposit Berbahan Dasar Beras, Ubi Jalar, Kentang, Kedelai dan Xanthan Gum, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Ridwansyah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik fisikokimia dan fungsional tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang dan tepung kedelai. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 1 faktor yaitu perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum (T):30%:50%:15%:4,5%:0,5%, 30%:45%:20%:4,5%:0,5%, 30%:40%: 25%:4,5%:0,5%, 30%:45%:15%:9,5%:0,5%, 30%:40%:20%:9,5%:0,5%, 30%:35%: 25%:9,5%:0,5%, 30%:40%:15%:14,5%:0,5%, 30%:35%:20%:14,5%:0,5%, 30%:30%: 25%:14,5%:0,5%, 100%. Parameter yang dianalisa adalah kadar air (%), kadar abu (%), kadar protein (%), kadar lemak (%), kadar serat (%), daya serap air dan minyak (g/g), karakteristik pasta (cP), baking expansion (ml/g), warna, dan swelling power (g/g).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar serat, karakteristik pasta, swelling power, warna, dan beaking expansion, dan memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap daya serap air dan daya serap minyak. Perbandingan 30%:35%:20%:14,5%:0,5% memiliki karakteristik fisik, kimia, pasta, dan fungsional yang hampir mendekati terigu sehingga dapat digunakan sebagai alternatif terigu pada produk pangan yang bebas gluten.
Kata kunci: Tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, xanthan gum
ABSTRACT

RIZQA AMALIA: Physicochemical and functional characterization of composite flour based on rice, sweet potato, potatoes, soybean and xanthan gum, supervised by Elisa Julianti and Ridwansyah
The research was aimed to study the physicochemical and functional characterization of composite flour from rice, sweet potato, potato starch and soy flours. The reseach had been performed using factorial completely randomized design, with one factor i.e the ratio of : rice flour, sweet potato flour, potato starch, soy flour and xanthan gum (T): 30%:50%:15%:4,5%:0,5%, 30%:45%:20%:4,5%:0,5%, 30%:40%:25%: 4,5%:0,5%, 30%:45%:15%:9,5%:0,5%, 30%:40%:20%:9,5%:0,5%, 30%:35%:25%: 9,5%:0,5%, 30%:40%:15%:14,5%:0,5%, 30%:35%:20%:14,5%:0,5%, 30%:30%: 25%:14,5%:0,5%, 100%. Parameters analyzed were water content, ash content, protein content, fat content, fiber content, water and oil absorption, pasting properties, baking expansion, color, and swelling power.
The results showed that the ratio of rice flour, sweet potato flour, potato starch, soy flour and xanthan gum had highly significant effect on water content, ash content, protein content, fat content, fiber content, pasting properties, swelling power, color, and beaking expansion, and had no effect on the water absorption and oil absorption . Ratio of 30%: 35%: 20%: 14,5%: 0,5% had a physicochemical, paste and functional properties near to wheat flour therefore can be used as a wheat flour alternative in gluten free food products.
Keyword : Rice flour, sweet potato flour, potato starch, soy flour, xanthan gum
Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
RIZQA AMALIA dilahirkan di Langsa pada tanggal 30 Agustus 1991 dari Bapak Alm. Kaspin dan Ibu Abidah Chan. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Penulis menempuh pendidikannya di TK Raudhatul Athfal AL-Azhar Langsa, Madrasah Ibtidaiyah Negeri Paya Bujuk Langsa, SMP Negeri 3 Langsa, penulis lulus dari SMA Negeri 1 Langsa pada tahun 2009 dan pada tahun yang sama berhasil masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (IMITP) USU, anggota Himpunan Mahasiswa Peduli Pangan Indonesia (HMPPI).
Penulis telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Balai Besar Pengawas Obat dan Makanan Di Medan, Sumatera Utara dari bulan Juli sampai Agustus 2012.
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Karakterisasi Fisikokimia dan Fungsional Tepung Komposit Berbahan Dasar Beras, Ubi Jalar, Kentang, Kedelai dan Xanthan Gum”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada kedua orang tua (Ayahanda Alm. Kaspin dan Ibunda Abidah Chan) dan seluruh keluarga besar yang telah membesarkan, mendidik, dan selalu mendoakan yang tiada hentinya kepada penulis selama ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si., selaku ketua komisi pembimbing dan Ridwansyah, STP, M.Si., selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan saran, bimbingan, dan masukan yang berharga kepada penulis dari mulai menetapkan judul, melakukan penelitian, penyusunan skripsi, sampai pada ujian akhir.
Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf pengajar dan pegawai di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, teman-teman seperjuangan ITP 2009, adik-adik ITP 2010 hingga 2012 dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu disini atas bantuan serta dukungan semangatnya membantu penulis saat penelitian hingga penulis menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.
Medan, Desember 2013
Penulis
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Hal ABSTRAK .......................................................................................................... i

ABSTRACT........................................................................................................ i

RIWAYAT HIDUP............................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii

DAFTAR ISI....................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL............................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... ix

PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................................. Perumusan Masalah ..................................................................................... Tujuan Penelitian ......................................................................................... Kegunaan Penelitian .................................................................................... Hipotesa Penelitian ......................................................................................

1 5 6 6 6

TINJAUAN PUSTAKA Beras ............................................................................................................ 7 Ubi Jalar ....................................................................................................... 8 Kentang ........................................................................................................ 10 Kedelai ......................................................................................................... 11 Xanthan Gum ............................................................................................... 13 Tepung ......................................................................................................... 15 Pati Kentang................................................................................................. 17 Tepung Komposit......................................................................................... 21

BAHAN DAN METODA Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................................... 23 Bahan Penelitian .......................................................................................... 23 Reagensia ..................................................................................................... 23 Alat Penelitian.............................................................................................. 23 Metoda Penelitian ........................................................................................ 24 Model Rancangan ........................................................................................ 25 Pelaksanaan Penelitian................................................................................. 26 Pengamatan dan Pengukuran Data Kadar air................................................................................................ 32 Kadar abu .............................................................................................. 32

Universitas Sumatera Utara

Kadar protein ........................................................................................ 33 Kadar lemak .......................................................................................... 33 Kadar serat kasar................................................................................... 34 Daya serap air dan daya serap minyak.................................................. 35 Karakteristik pasta pati dengan Rapid Visco Analyzer (RVA) ............. 35 Swelling power...................................................................................... 35 Warna.................................................................................................... 36 Uji baking expansion ............................................................................ 36
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Kimia Bahan baku Tepung Komposit ................................. 37 Karakteristik Pasta Bahan baku Tepung Komposit ................................... 37 Karakteristik Fisik Tepung Komposit ....................................................... 38 Nilai warna (nilai L) dari tepung komposit .......................................... 39 Nilai warna (nilai a) dari tepung komposit........................................... 40 Nilai warna (nilai b) dari tepung komposit........................................... 41 Karakteristik Kimia Tepung Komposit ....................................................... 42 Kadar air ............................................................................................. 43 Kadar abu............................................................................................ 44 Kadar protein ...................................................................................... 46 Kadar lemak........................................................................................ 47 Kadar serat.......................................................................................... 48 Karakteristik Fungsional Tepung Komposit.............................................. 49 Daya serap air dan daya serap minyak ............................................... 50 Swelling power ................................................................................... 51 Baking expansion................................................................................ 52 Karakteristik Pasta Tepung Komposit ....................................................... 54 Suhu gelatinisasi ................................................................................. 55 Viskositas puncak ............................................................................... 56 Viskositas breakdown......................................................................... 58 Viskositas setback .............................................................................. 59 Viskositas akhir .................................................................................. 60 Setback ratio ....................................................................................... 62 Stability ratio ...................................................................................... 62
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ................................................................................................ 64 Saran .......................................................................................................... 65
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 66
LAMPIRAN........................................................................................................ 73
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
No. Hal 1. Impor biji gandum dan tepung terigu Indonesia tahun 2001-2008 ............... 1 2. Susunan kimia ubi kayu, kentang, dan beras................................................. 8 3. Kandungan gizi ubi jalar................................................................................ 9
4. Komposisi kimia kentang dibandingkan jagung dan ubi kayu..................... 10 5. Kandungan gizi kedelai ................................................................................. 11 6. Sifat fisikokimiawi tepung garut, tepung kedelai, dan terigu........................ 16 7. Standar mutu tepung gaplek ubi kayu dan tepung ubi jalar .......................... 17 8. Hasil analisis proksimat beberapa jenis pati ................................................. 17 9. Sifat fisik dan amilografi tepung komposit terigu dan ubi jalar pada
berbagai konsentrasi........................................................................................ 22

10. Komposisi kimia tepung komposit terigu ubi jalar pada berbagai konsentrasi .....................................................................................................22
11. Karakteristik kimia tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, dan tepung kedelai .................................................................................................37
12. Karakteristik pasta tepung beras, tepung ubi jalar, dan pati kentang..............38 13. Pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang,
tepung kedelai dan xanthan gum terhadap karakteristik fisik tepung komposit .......................................................................................................... 39 14. Pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum terhadap karakteristik kimia tepung komposit .......................................................................................................... 43 15. Pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum terhadap karakteristik fungsional tepung komposit .......................................................................................................... 50 16. Pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum terhadap karakteristik pasta tepung komposit .......................................................................................................... 54
Universitas Sumatera Utara

17. Pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum terhadap karakteristik pasta tepung komposit .......................................................................................................... 55
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No. Hal
1. Struktur molekul xanthan gum ...................................................................... 13
2. Struktur rantai linier dari molekul amilosa.................................................... 20
3. Struktur molekul amilopektin........................................................................ 20
4. Skema pembuatan tepung ubi jalar................................................................ 27
5. Skema pembuatan tepung kedelai ................................................................. 28
6. Skema ekstraksi pati kentang ........................................................................ 30
7. Skema pembuatan tepung komposit .............................................................. 31
8. Warna (nilai L) tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 40
9. Warna (nilai a) tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 41

10. Warna (nilai b) tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 42
11. Kadar air tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum ................................................................................................................ 44
12. Kadar abu tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 45
13. Kadar protein tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 46
14. Kadar lemak tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 48
Universitas Sumatera Utara

15. Kadar serat tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 49
16. Swelling power tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 51
17. Baking expansion tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 53
18. Suhu gelatinisasi tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 56
19. Viskositas puncak tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 57
20. Viskositas breakdown tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 58
21. Viskositas setback tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 59
22. Viskositas akhir tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 61
23. Stability ratio tepung terigu dan tepung komposit pada berbagai perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum .............................................................................. 63
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal

1. Daftar sidik ragam warna (nilai L) tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap warna tepung komposit......................................................................................................... 73
2. Daftar sidik ragam warna (nilai a) tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap warna tepung komposit......................................................................................................... 74
3. Daftar sidik ragam warna (nilai b) tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap warna tepung komposit......................................................................................................... 75
4. Daftar sidik ragam kadar air tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap kadar air tepung komposit ......... 76
5. Daftar sidik ragam kadar abu tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap kadar abu tepung komposit ....... 77
6. Daftar sidik ragam kadar protein tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap kadar protein tepung komposit.. 78
7. Daftar sidik ragam kadar lemak tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap kadar lemak tepung komposit ... 79
8. Daftar sidik ragam kadar serat tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap kadar serat tepung komposit...... 80
9. Daftar sidik ragam daya serap air tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap daya serap air tepung komposit......................................................................................................... 81
10. Daftar sidik ragam daya serap minyak tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati
Universitas Sumatera Utara

kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap daya serap minyak tepung komposit............................................................................................. 82
11. Daftar sidik ragam swelling power tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap swelling power tepung komposit............................................................................................. 83
12. Daftar sidik ragam baking expansion tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap baking expansion tepung komposit............................................................................................. 84
13. Daftar sidik ragam suhu gelatinisasi tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap suhu gelatinisasi tepung komposit............................................................................................. 85
14. Daftar sidik ragam viskositas puncak tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap viskositas puncak tepung komposit............................................................................................. 86
15. Daftar sidik ragam viskositas breakdown tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap viskositas breakdown tepung komposit............................................................................................. 87
16. Daftar sidik ragam viskositas setback tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap viskositas setback tepung komposit............................................................................................. 88
17. Daftar sidik ragam viskositas akhir tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap viskositas akhir tepung komposit............................................................................................. 89

18. Daftar sidik ragam setback ratio tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap viskositas akhir tepung komposit......................................................................................................... 90
19. Daftar sidik ragam stability ratio tepung komposit dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum terhadap viskositas akhir tepung komposit............................................................................................. 91
Universitas Sumatera Utara

20. Karakterisasi pasta tepung beras ..................................................................... 92
21. Karakterisasi pasta tepung ubi jalar ................................................................ 93
22. Karakterisasi pasta pati kentang...................................................................... 94
23. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T1 = 30% : 50% : 15% : 4,5% : 0,5% .................................................................... 95
24. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T2 = 30% : 45% : 20% : 4,5% : 0,5% .................................................................... 96
25. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T3 = 30% : 40% : 25% : 4,5% : 0,5% .................................................................... 97
26. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T4 = 30% : 45% : 15% : 9,5% : 0,5% .................................................................... 98
27. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T5 = 30% : 40% : 20% : 9,5% : 0,5% .................................................................... 99
28. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T6 = 30% : 35% : 25% : 9,5% : 0,5% ....................................................................100
29. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T7 = 30% : 40% : 15% : 14,5% : 0,5%...................................................................101
30. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T8 = 30% : 35% : 20% : 14,5% : 0,5%...................................................................102
31. Karakterisasi pasta tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, dan xanthan gum dengan perbandingan T9 = 30% : 30% : 25% : 14,5% : 0,5%...................................................................103
32. Karakterisasi pasta tepung terigu T10 = 100%.................................................. 104
33. Foto-Foto Penelitian....................................................................................... 105
Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pangan merupakan kebutuhan pokok manusia yang sangat penting.

Di Indonesia, ketersediaan bahan pangan yang baik untuk memenuhi kebutuhan

masyarakat Indonesia masih belum tercukupi, sehingga pemerintah harus

mengimpor bahan pangan pokok seperti beras, jagung hingga terigu untuk

memenuhi kebutuhan terhadap bahan pangan masyarakat Indonesia. Angka impor

biji gandum dan tepung terigu Indonesia tahun 2001-2008 dapat dilihat

pada Tabel 1. Berdasarkan data Asosiasi Produsen Tepung Terigu Indonesia

(APTINDO), impor terigu tahun 2008 tercatat 530.914 ton, tahun 2009 angkanya

naik menjadi 645.010 ton dan tahun 2010 menjadi 775.534 ton, sedangkan pada

tahun 2011 sedikit menurun menjadi 680.125 ton dan tahun 2012 menjadi

479.682 ton. Menurut perkiraan United State Department of Agriculture (USDA)

pada bulan Mei 2012, Indonesia menempati urutan ke dua di Dunia sebagai

pengimpor gandum terbesar dengan jumlah menembus 7,1 juta ton.

Tabel 1. Impor biji gandum dan tepung terigu Indonesia tahun 2001-2008

Tahun

Volume impor biji gandum (ton)

Volume impor tepung terigu (ton)

2001

2.718.272

255.749

2002

4.250.353

343.479

2003

3.503.463

343.547

2004

4.545.590

307.556

2005

4.428.510

478.016

2006

4.584.230

537.257

2007

4.649.140

581.535

2008

4.497.190

532.649

Sumber : FAO (2011)

Perbedaan terigu dengan tepung-tepung lain adalah dari kandungan

glutennya, yaitu protein yang bersifat lengket dan elastis yang diperlukan dalam

Universitas Sumatera Utara

pembuatan roti, kue, cake, mie, dan tepung-tepungan. Akan tetapi, tidak semua orang dapat mengonsumsi terigu dikarenakan mereka alergi terhadap terigu, seperti penderita autis. Selain autis, dikenal pula penyakit seliak atau sering disebut celiac disease, nontropical sprue, enteropati gluten, atau celiac sprue, yaitu penyakit menurun pada seseorang yang tubuhnya tidak toleran terhadap kandungan prolamin pada gandum (gliadin), rye (secalin), dan barley (hordein). Mengonsumsi gluten akan menyebabkan kerusakan usus halus sehingga terjadi gangguan penyerapan nutrisi yang masuk ke dalam tubuh. Gluten dapat dianggap sebagai racun karena penderita autis tidak menghasilkan enzim untuk mencerna jenis protein tersebut. Akibatnya protein yang tidak tercerna akan berubah menjadi komponen kimia yang bekerja sebagai toksin dalam tubuh. Penderita penyakit ini memerlukan produk pangan tanpa terigu, yang dapat diproduksi di dalam negeri dengan bahan baku tepung dan protein lokal.
Indonesia memiliki banyak jenis bahan pangan lokal yang dapat digunakan untuk menunjang ketahanan pangan nasional. Bahan pangan lokal tidak hanya tersedia dalam jumlah yang besar tetapi juga memiliki nilai produktivitas yang tinggi dan kandungan gizi yang baik. Beberapa contoh komoditi lokal yang berpotensi untuk menunjang ketahanan pangan nasional seperti ubi kayu, ubi jalar, kentang, kedelai, dan kacang hijau. Ubi jalar merupakan komoditi umbi-umbian yang saat ini pemanfaatannya sebagai bahan baku pangan masih terbatas, padahal ubi jalar dengan kandungan karbohidratnya yang tinggi baik dalam bentuk pati, oligosakarida maupun serat berpotensi digunakan sebagai bahan pangan pokok, maupun sebagai bahan pengganti terigu dalam pembuatan produk pangan yang berbasis terigu seperti roti, cake dan mie.
Universitas Sumatera Utara

Pengolahan ubi jalar dalam bentuk tepung dapat meningkatkan penggunaannya, tetapi jika digunakan sebagai pengganti terigu, tepung ubi jalar memiliki kelemahan karena tidak adanya kandungan gluten, meskipun hal ini justru menjadi nilai tambah terutama jika akan ditujukan untuk penderita celilac disease dan autis.
Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menutupi kelemahan tepung ubi jalar sebagai pengganti terigu adalah melalui pembuatan tepung komposit. Tepung komposit merupakan tepung campuran dari berbagai jenis tepung untuk menghasilkan produk dengan sifat fungsional yang hampir mendekati sifat bahan dasar produk aslinya (Khudori, 2008). Pemanfaatan tepung komposit dalam pembuatan roti sudah banyak dilakukan, misalnya tepung komposit yang terdiri dari tepung ubi kayu dan terigu (Shittu, dkk., 2007), tepung labu kuning dan terigu (See, dkk., 2007) serta dari tepung tiger nut dan terigu (Ade-Omowaye, dkk., 2008).
Kentang merupakan salah satu sumber pati komersial untuk aplikasi industri. Pati kentang memiliki karakteristik yang unik yang sesuai untuk diaplikasikan pada produk pangan, karena memiliki granula dengan ukuran yang besar dan derajat fosforilasi yang lebih tinggi daripada jenis pati komersial lainnya (Jobling, 2004; Singh, dkk., 2003). Kandungan fosfat pada pati kentang menyebabkan viskositas pati yang tinggi (Noda, dkk., 2004a, 2004b, 2006a, 2006b). Pada produk roti, pati berperan terhadap pembentukan tekstur dan mutu adonan (Sandstedt, 1961) dan membantu proses peningkatan suhu selama pemanggangan (Hoseney, 1984; Hoseney dkk., 1978).
Universitas Sumatera Utara

Kedelai merupakan sumber protein (35-40%), kaya akan kalsium, besi, fosfor dan vitamin, serta satu-satunya sumber asam amino esensial yang hampir lengkap (Ihekoronye dan Ngoddy, 1985). Protein kedelai kaya akan lisin tetapi defisien asam amino sulfur, sedangkan serealia seperti beras defisien lisin tetapi kaya akan asam amino yang mengandung sulfur (Eggum dan Beame, 1983). Penambahan tepung kedelai pada produk berbasis serealia akan menjadi pilihan yang baik dan memberikan keseimbangan asam amino esensial yang lengkap, membantu mengatasi masalah malnutrisi akibat kekurangan kalor protein (Livingstone, dkk., 1993). Tepung kedelai dan protein kedelai digunakan sebagai tepung komposit untuk pembuatan roti (Olaoye, dkk., 2006; Basman, dkk., 2003; Dhingra dan Jood, 2002; Ribotta, dkk., 2004; Sanchez, dkk., 2004), missi roti/chapatti (Kadam, dkk., 2012) dan biskuit (Oluwamukomi, dkk., 2011; Akubor dan Ukwuru, 2005).
Penelitian tentang formulasi tepung komposit dari tepung-tepungan non terigu seperti tepung umbi-umbian, serealia dan leguminosa saat ini sudah banyak dilakukan, tetapi penggantian gluten pada produk berbasis terigu seperti roti, biskuit, cake dan pasta masih merupakan suatu teknologi yang masih belum dapat dikuasai. Peran gluten dari terigu pada pembuatan roti adalah sebagai protein pembentuk struktur yang memberikan sifat viskoelastis pada adonan, memiliki kemampuan menahan gas yang tinggi, dan struktur crumb pada produk roti (Gallagher, dkk., 2004). Penambahan hidrokoloid seperti pektin, agar-agar, guar gum dan xanthan gum merupakan pendekatan yang saat ini banyak dilakukan untuk menghasilkan fungsi yang mirip dengan fungsi gluten pada produk bakery
Universitas Sumatera Utara

yang bebas gluten (Moore, dkk., 2006; Arendt, dkk., 2008; Lazaridou, dkk., 2007; Ho dan Noor Aziah, 2013; Alvarenga, dkk., 2011).
Penggunaan tepung komposit dari berbagai jenis tepung umbi-umbian selain diharapkan dapat memberikan variasi pada produk pangan, juga diharapkan dapat membantu petani lokal. Penggunaan bahan-bahan dari petani lokal ini dapat membantu meningkatkan penghasilan ekonomi dari petani lokal di Indonesia. Adanya tepung komposit juga diharapkan dapat mengurangi penggunaan terigu, sehingga pemerintah dapat menurunkan angka impor terigu.
Perumusan Masalah Tingginya kebutuhan terigu untuk membuat produk olahan menyebabkan
nilai impor terigu setiap tahunnya semakin meningkat. Tingginya angka impor ini akan menyebabkan hancurnya ketahanan pangan negara. Disamping itu, tidak semua masyarakat dapat menikmati produk-produk pangan berbasis terigu, seperti orang-orang yang menderita alergi gluten atau mengidap penyakit autis dan penyakit seliak. Untuk mengatasi hal ini, maka perlu dilakukan pengembangan dan pengayaan produk-produk pangan berbasis bahan lokal. Maka pada penelitian ini dilakukan pembuatan tepung komposit berbahan dasar tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, dan tepung kedelai sebagai salah satu upaya untuk memperkaya produk lokal, mengurangi jumlah pemakaian terigu, dan menggantikan peran terigu pada pengolahan pangan. Untuk mengurangi penggunaan terigu perlu dilakukan pemanfaatan sumber karbohidrat lain seperti ubi jalar. Kurangnya pemanfaatan ubi jalar disebabkan ubi jalar yang memiliki kelemahan karena kekurangan protein terutama tidak adanya gluten. Kekurangan protein ini dapat ditutupi dengan cara melakukan fortifikasi protein dari serealia
Universitas Sumatera Utara

dan kacang-kacangan, seperti beras dan kedelai yang dapat saling melengkapi kekurangan asam amino masing-masing. Penggunaan pati kentang dan hidrokoloid seperti xanthan gum dapat dilakukan untuk memperbaiki karakteristik pasta dari tepung komposit
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari karakteristik tepung
beras, tepung ubi jalar, pati kentang, dan tepung kedelai, serta untuk mempelajari karakteristik fisikokimia dan fungsional tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, dan tepung kedelai dengan penambahan xanthan gum.
Kegunaan Penelitian Penelitian ini berguna untuk mendapatkan data penyusunan skripsi sebagai
salah satu syarat dalam memperoleh gelar sarjana teknologi pertanian di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, menjadi sumber informasi ilmiah dan rekomendasi bagi pemerintah dan industri pangan untuk memanfaatkan beras, ubi jalar, kentang, dan kedelai sebagai bahan pangan fungsional, sehingga dapat mendorong munculnya produk-produk dari beras, ubi jalar, kentang, dan kedelai yang lebih bervariasi serta dapat meningkatkan nilai jual masing-masing komoditas tersebut dan dapat meningkatkan pendapatan para petaninya.
Hipotesis Penelitian Perbandingan formulasi campuran tepung beras, tepung ubi jalar, pati
kentang, dan tepung kedelai yang berbeda memberikan pengaruh yang berbeda terhadap karakteristik fisik dan kimia tepung komposit yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
RIZQA AMALIA: Karakterisasi Fisikokimia dan Fungsional Tepung Komposit Berbahan Dasar Beras, Ubi Jalar, Kentang, Kedelai dan Xanthan Gum, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Ridwansyah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik fisikokimia dan fungsional tepung komposit dari tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang dan tepung kedelai. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 1 faktor yaitu perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum (T):30%:50%:15%:4,5%:0,5%, 30%:45%:20%:4,5%:0,5%, 30%:40%: 25%:4,5%:0,5%, 30%:45%:15%:9,5%:0,5%, 30%:40%:20%:9,5%:0,5%, 30%:35%: 25%:9,5%:0,5%, 30%:40%:15%:14,5%:0,5%, 30%:35%:20%:14,5%:0,5%, 30%:30%: 25%:14,5%:0,5%, 100%. Parameter yang dianalisa adalah kadar air (%), kadar abu (%), kadar protein (%), kadar lemak (%), kadar serat (%), daya serap air dan minyak (g/g), karakteristik pasta (cP), baking expansion (ml/g), warna, dan swelling power (g/g).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai dan xanthan gum memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar serat, karakteristik pasta, swelling power, warna, dan beaking expansion, dan memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap daya serap air dan daya serap minyak. Perbandingan 30%:35%:20%:14,5%:0,5% memiliki karakteristik fisik, kimia, pasta, dan fungsional yang hampir mendekati terigu sehingga dapat digunakan sebagai alternatif terigu pada produk pangan yang bebas gluten.
Kata kunci: Tepung beras, tepung ubi jalar, pati kentang, tepung kedelai, xanthan gum
ABSTRACT
RIZQA AMALIA: Physicochemical and functional characterization of composite flour based on rice, sweet potato, potatoes, soybean and xanthan gum, supervised by Elisa Julianti and Ridwansyah
The research was aimed to study the physicochemical and functional characterization of composite flour from rice, sweet potato, potato starch and soy flours. The reseach had been performed using factorial completely randomized design, with one factor i.e the ratio of : rice flour, sweet potato flour, potato starch, soy flour and xanthan gum (T): 30%:50%:15%:4,5%:0,5%, 30%:45%:20%:4,5%:0,5%, 30%:40%:25%: 4,5%:0,5%, 30%:45%:15%:9,5%:0,5%, 30%:40%:20%:9,5%:0,5%, 30%:35%:25%: 9,5%:0,5%, 30%:40%:15%:14,5%:0,5%, 30%:35%:20%:14,5%:0,5%, 30%:30%: 25%:14,5%:0,5%, 100%. Parameters analyzed were water content, ash content, protein content, fat content, fiber content, water and oil absorption, pasting properties, baking expansion, color, and swelling power.
The results showed that the ratio of rice flour, sweet potato flour, potato starch, soy flour and xanthan gum had highly significant effect on water content, ash content, protein content, fat content, fiber content, pasting properties, swelling power, color, and beaking expansion, and had no effect on the water absorption and oil absorption . Ratio of 30%: 35%: 20%: 14,5%: 0,5% had a physicochemical, paste and functional properties near to wheat flour therefore can be used as a wheat flour alternative in gluten free food products.
Keyword : Rice flour, sweet potato flour, potato starch, soy flour, xanthan gum
Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Beras Serealia merupakan sumber karbohidrat terbesar di dunia. Karbohidrat
merupakan sumber nutrisi utama pada beras. Karbohidrat pada beras terdiri dari sebagian besar pati dan sebagian kecil pentosa, selulosa, hemiselulosa, dan gula. Pati pada beras berkisar antara 85-90% dari berat kering beras. Beras mengandung pentosa berkisar 2,0-2,5% dan gula 0,6-1,4% dari berat beras pecah kulit. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa sifat fisikokimiawi beras ditentukan oleh sifat-sifat patinya, karena pati merupakan penyusun utama beras (Haryadi, 2006).
Komponen terbesar dari beras adalah pati yaitu sekitar 80-85%. Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral, dan air. Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat yaitu, amilosa (pati dengan struktur tidak bercabang) dan amilopektin (pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket). Perbandingan kedua golongan pati ini menentukan warna (transparan atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Berdasarkan kandungan amilosanya, beras dibedakan menjadi beras ketan (kadar amilosa < 10%), beras beramilosa rendah (kadar amilosa 10-20%), beras beramilosa sedang (kadar amilosa 20-25%), dan beras beramilosa tinggi (kadar amilosa > 25%) (Juliano, 1993). Perbandingan komposisi kedua golongan pati sangat menentukan warna (transparan atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Ketan hamper sepenuhnya didominasi oleh amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras pera memiliki kandungan amilosa melebihi
Universitas Sumatera Utara

20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak berlekatan) dan keras

(Dianti, 2010).

Beras dengan kadar amilosa rendah setelah dimasak akan menghasilkan

nasi yang lengket, mengkilap, tidak mengembang, dan tetap menggumpal setelah

dingin. Beras dengan kadar amilosa tinggi setelah dimasak akan menghasilkan

nasi yang tidak lengket, dapat mengembang, dan menjadi keras setelah dingin,

sedangkan beras beramilosa sedang umumnya mempunyai tekstur nasi pulen

(Damardjati, 1995). Susunan kimia ubi kayu, kentang, dan beras dapat dilihat

pada Tabel 2.

Tabel 2. Susunan kimia ubi kayu, kentang, dan beras

Keterangan

Ubi kayu (%)

Kentang (%)

Air

70,25

75,00

Protein

1,12 2,08

Lemak

0,41 0,20

Zat tepung

21,45

19,90

Zat gula

5,13 -

Bahan serat

1,11 1,10

Abu 0,54 0,92

Sumber : Simanjuntak (2006)

Beras (%) 10,90 7,06 0,60 80,27 0,51 1,50

Ubi Jalar Beragamnya sifat tanaman ubi jalar dapat dibedakan dari penampakan
fisik dan usia tanam. Berdasarkan tekstur daging umbi, ubi jalar dibedakan dalam dua golongan, yaitu umbi berdaging lunak karena ubi jalar banyak mengandung air dan umbi berdaging keras karena ubi jalar mengandung banyak pati. Ubi jalar juga dibedakan berdasarkan warna kulit, warna daging, bentuk daun, dan warna batang (Sarwono, 2005).
Sebagian besar karbohidarat pada ubi jalar dalam bentuk pati. Komponen lain yang terkandung adalah serat pangan dan beberapa jenis gula yang bersifat

Universitas Sumatera Utara

larut seperti maltosa, sukrosa, fruktosa, dan glukosa. Ubi jalar banyak

mengandung sukrosa. Total gula dalam ubi jalar berkisar antara 5,64% hingga

38% (bb). Kandungan gula pada ubi jalar yang telah dimasak meningkat jika

dibandingkan dengan jumlah gula pada ubi jalar mentah (Sulistiyo, 2006).

Keistimewaan kandungan gizi pada ubi jalar terletak pada kandungan beta

karoten yang cukup tinggi dibanding jenis tanaman pangan lainnya. Kandungan

beta karoten pada ubi jalar mencapai 7100 IU, sehingga ubi jalar sangat baik

untuk mengatasi dan mencegah penyakit mata, namun, tidak semua varietas/jenis

ubi jalar mengandung beta karoten yang tinggi. Varietas/jenis ubi jalar yang

warna daging ubinya jingga kemerah-merahan memiliki kandungan beta karoten

yang tinggi. Varietas/jenis ubi jalar yang warna daging ubinya kuning atau putih

mengandung beta karoten yang lebih rendah. Kandungan gizi ubi jalar dapat

dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Kandungan gizi ubi jalar
Jenis Zat Air (g) Serat kasar (g) Kalori (kal) Protein (mg) Fe (mg) Na (mg) Ca (mg) P (mg) Vitamin A (IU) Vitamin B1 (mg) Vitamin B2 (mg) Niasin (mg) Abu (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Gula (g) Amilosa (g)
Sumber : Simanjuntak (2006)

Jenis Kandungan 70,00 0,30 113,00 2,20 1,00 5,00 46,00 49,00
7100,00 0,08 0,05 0,90 1,20 0,70 27,90 26,70
9,80-26,00

Universitas Sumatera Utara

Ubi jalar mengandung air yang cukup tinggi, sehingga bahan kering yang terkandung relatif rendah. Rata-rata kandungan bahan kering pada ubi jalar sekitar 30%. Sebagai bahan pangan, ubi jalar memiliki keistimewaan pada nilai gizinya. Selain sebagai sumber karbohidrat, ubi jalar juga sebagai sumber vitamin A, vitamin C, mineral, kalium, besi, dan fosfor. Namun ubi jalar memiliki kandungan protein dan lemak yang relatif rendah, sehingga konsumsinya perlu didampingi oleh bahan pangan lain yang berprotein tinggi (Widodo dan Ginting, 2004).

Kentang

Komposisi kimia kentang sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara

lain varietas, keadaan tanah yang ditanami, pupuk yang digunakan, umur umbi

ketika dipanen, waktu dan suhu penyimpanan. Menurut Soelarso (1997),

perubahan komposisi umbi selama pertumbuhan meliputi naiknya kadar pati dan

sukrosa serta turunnya kadar air dan gula pereduksi. Komposisi kimia kentang

dibandingkan jagung dan ubi kayu dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Komposisi kimia kentang dibandingkan jagung dan ubi kayu

Parameter

Jagung

Kentang

Ubi Kayu

Air (%)

15,17

68,72

64,62

Abu (%)

1,70 1,05 0,26

Lemak (%)

4,14 0,10 0,40

Protein (%)

8,93 2,45 1,23

Pati (%)

66,55

20,63

30,79

- Amilosa (%)

19,57 7,05 7,02

- Amilopektin (%)

46,98

13,58

23,77

Rasio amilosa:amilopektin

29:71

34:66

23:77

Ca (%)

0,06 0,02 0,02

Pati resisten (%)

6,62 6,30 6,01

Sumber : Wulan, dkk., (2006)

Pati kentang memiliki viskositas maksimum yang paling tinggi, tetapi

memiliki viskositas pada fase pendinginan yang lebih rendah dibandingkan

dengan pati jagung. Hal ini dikarenakan pati kentang memiliki kandungan amilosa

Universitas Sumatera Utara

yang rendah. Amilosa yang relatif rendah menyebabkan kemampuan membentuk gel yang kurang kuat (Kusnandar, 2011).

Kedelai

Kandungan gizi yang utama pada kacang kedelai adalah protein. Kadar

protein pada kedelai lebih dari 40% serta kadar lemak yang mencapai 10-15%.

Jumlah protein pada kedelai mendekati kandungan protein pada daging yaitu

sekitar 38%. Kadar rata-rata prot