46
D. Penentuan Perlakuan Pregelatinisasi Grit Jagung
Pada tahap uji pencampuran grit jagung terpilih yaitu grit ukuran C dan D yang kemudian masing-masing dimasak dengan beras diperoleh bahwa grit
ukuran D yang ditanak dengan perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak 1:4 telah menghasilkan nasi jagung yang matang, akan tetapi pada grit
ukuran C yang ditanak dengan perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak 1:5 belum menghasilkan nasi jagung yang matang sehingga pada grit
ukuran C ini harus diberi perlakuan sebelum dicampur dengan beras untukmenghasilkan nasi jagung yang matang.
Tahapan ini yaitu pregelatinisasi terhadap grit jagung Pregelatinisasi grit jagung bertujuan untuk membuat grit jagung campur beras apabila ditanak
atau dimasak menggunakan rice cooker akan menghasilkan grit jagung dan beras yang matang secara bersamaan mendapatkan karakteristik nasi jagung
yang matang sempurna. Berdasarkan hasil tahapan uji pencampuran grit jagung dengan beras diketahui bahwa grit jagung C 2.36-3.35 mm masih
membutuhkan perlakuan awal untuk menghasilkan nasi jagung yang matang, sedangkan grit jagung D tidak membutuhkan perlakuan awal apapun.
Perlakuan pregelatinisasi grit jagung ini dilakukan sebelum dicampur beras. Grit yang telah mengalami pregelatinisasi dicampur beras kemudian
ditanak menggunakan rice cooker. Perlakuan pregelatinisasi yang dilakukan adalah perendaman grit jagung dalam suhu 100 °C dengan cara menyeduh grit
jagung dengan air mendidih 100 °C dan didiamkan selama 10 menit, 20 menit, 30 menit, dan 40 menit. Air panas yang digunakan suhunya tidak
dipertahankan konstan 100 C selama perendaman. Pregelatinisasi lainnya yaitu pengukusan selama 10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit, 60
menit, dan 70 menit. Proses perendaman bertujuan agar endosperma keras jagung melunak dan air terdistribusi ke dalam granula pati grit jagung
sehingga transfer panas pada saat penanakan dengan menggunakan rice cooker menjadi lebih cepat.
Perendaman dengan air panas dilakukan dengan cara menyeduh grit jagung menggunakan air mendidih suhu air penyeduh 100 C. Proses
tersebut selain memberikan kesempatan kontak granula pati jagung dengan
47 air, juga memberikan efek panas yang merata pada biji jagung sehingga
diharapkan mampu menyebabkan endosperma keras jagung melunak. Proses pregelatinisasi lain yang dilakukan adalah pengukusan.
Pregelatinisasi perendaman dan pengukusan dipilih karena menurut Metcalf dan Lund 1985 pati yang telah tergelatinisasi mampu menyerap air
lebih banyak. Berdasarkan teori tersebut dapat diketahui bahwa perendaman dalam air bersuhu tinggi dan pengukusan menghasilkan tingkat penyerapan air
yang lebih besar. Hal ini juga sesuai dengan Hukum Fick Fick’s law of
difussion yang menyatakan bahwa suhu berpengaruh terhadap kecepatan difusi air. Semakin tinggi suhu, semakin besar laju difusi yang terjadi. Hukum
ini juga menjelaskan beberapa faktor yang mempengaruhi laju difusi antara lain peningkatan perbedaan konsentrasi substansi, peningkatan permeabilitas,
peningkatan luas permukaan difusi, berat molekul subtansi, dan jarak yang ditempuh untuk difusi.
Grit yang sudah mengalami proses pregelatinisasi selanjutnya dimasak yang sebelumnya dicampur beras dengan perbandingan 1:1 kemudian ditanak
dengan perbandingan grit jagung campur beras dan air tanak sebesar 1:5. Nasi jagung yang dihasilkan kemudian dianalisis tingkat kematangannya dan
dipilih perlakuan awal yang optimal. Berdasarkan tahap pregelatinisasi grit jagung diperoleh perlakuan pregelatinisasi grit jagung C 2.36-3.35 mm yang
optimal apabila ditanak atau dimasak menggunakan rice cooker akan menghasilkan grit jagung dan beras yang matang secara bersamaan
mendapatkan karakteristik nasi jagung yang matang sempurna adalah perendaman dalam air panas atau mendidih selama 40 menit dan pengukusan
selama 60 menit. Hasil pengamatan
tingkat penyerapan air grit jagung C selama perendaman dalam air panas dan pengukusan dapat dilihat pada Gambar 9.
Dari Gambar 9 terlihat bahwa tingkat penyerapan air pada fase awal perendaman yakni pada 10 menit pertama selama pregelatinisasi baik
perendaman air panas maupun pengukusan mengalami kenaikan yang cukup besar akan tetapi setelah 20 menit hingga 40menit terjadi penyerapan air tidak
cukup besar atau tidak terlalu signifikan. Dan pada pengukusan selama 50
48 menit hingga 60 menit terjadi peningkatan penyerapan air. Kemudian pada
waktu 60 menit hingga 70 menit tingkat penyerapan air yang terjadi tidak terlalu signifikan.
Gambar 9. Tingkat penyerapan air grit jagung selama pregelatinisasi
Tingginya laju penyerapan air pada tahap awal perendaman berkaitan dengan jaringan kapiler yang terdapat secara alami pada permukaan biji
jagung. Laju penyerapan air bergantung pada gradien kelembaban antara bagian dalam jaringan kapiler dengan lapisan terluar biji jagung. Ketika
jaringan kapiler ini terekspos dengan air, gradien kelembaban dan daya hisap jaringan kapiler meningkat sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan
penyerapan air yang cepat. Sementara pada tahap akhir perendaman, jaringan kapiler biji jagung telah terisi dengan air sehingga laju penyerapan air pun
menurun Noorbakhsh et al., 2006. Hasil pengukuran tingkat penyerapan air untuk grit jagung ukuran C
2.36-3.35 mm dapat dilihat pada Lampiran 5, sedangkan hasil rata-rata tingkat penyerapan air disajikan pada Tabel 8. Dari Tabel 8 terlihat bahwa
rata-rata tingkat penyerapan air grit jagung pada perendaman air panas lebih tinggi dari tingkat penyerapan air pada pengukusan. Hal ini diduga disebabkan
oleh perbedaan tingkat gelatinisasi pati. Grit jagung yang direndam dalam air panas mendapat perlakuan awal yang serupa dengan perebusan sehingga
menyebabkan pati tergelatinisasi
49
Tabel 8. Rata-rata tingkat penyerapan air grit jagung C
Perlakuan Tingkat penyerapan air
Perendaman Air panas 23
Pengukusan 12.12
Keterangan: C = ukuran 2.36-3.35 mm
Gelatinisasi mampu mengubah struktur sisi pengikat air water-binding sites granula pati menjadi lebih mudah untuk menyerap air. Dengan
demikian, gelatinisasi mampu meningkatkan kemampuan granula pati untuk berikatan dengan air Metcalf dan Lund, 1985. Berdasarkan teori tersebut
dapat diduga bahwa ikatan antar molekul pati pada grit jagung yang direndam dalam air panas telah mengalami pemecahan sehingga kemampuan pati untuk
berikatan dengan air lebih besar daripada beras yang direndam dalam air dingin. Hal ini juga sesuai dengan teori Wong 1989 yang menyatakan bahwa
ketika granula pati dipanaskan akan terjadi pemutusan ikatan antar misel kristalin sehingga granula pati mampu menyerap air lebih banyak.
Menurut Noorbakhsh et al. 2006 peningkatan suhu perendaman akan meningkatkan jumlah air yang dapat diserap oleh biji jagung. Peningkatan
penyerapan air ini berkaitan dengan terjadinya disintegrasi ikatan kimia, pembesaran jaringan kapiler, dan perusakan komponen biji jagung yang dipicu
oleh penetrasi air dan peningkatan suhu air. Dari Tabel 8 juga terlihat bahwa tingkat penyerapan air pada perlakuan
dengan pengukusan yang lebih kecil atau rendah dibandingkan dengan perlakuan perendaman air panas. Hal ini mungkin dikarenakan proses
pengukusan tidak dapat memberikan efek pemanasan secara merata pada grit jagung sehingga pemanasan dengan uap air saja tidak mampu membuat pati
jagung tergelatinisasi sempurna. Selain itu, metode pengukusan juga tidak memberikan air yang cukup untuk proses gelatinisasi pati jagung karena grit
jagung tidak langsung kontak dengan air melainkan hanya kontak dengan uap panas.
Perendaman biji jagung sering dilakukan pada tahap penggilingan basah wet milling maupun pada proses pre-cooking. Tingkat penyerapan air selama
perendaman umumnya dipicu oleh peningkatan suhu air. Beberapa zat kimia
50 seperti sulfur dioksida dan asam laktat juga dapat meningkatkan laju difusi air
ke dalam biji jagung Noorbakhsh et al., 2006. Teori difusi menyatakan bahwa pada tahap awal perendaman akan
terjadi peningkatan laju penyerapan air yang cepat dan kemudian akan mencapai titik jenuh dimana laju penyerapan air akan menurun secara gradual.
Tingkat penyerapan air ditentukan oleh difusi internal air ke dalam biji jagung. Sesuai dengan persamaan hukum Arhenius, laju penyerapan air akan
meningkat seiring dengan peningkatan suhu perendaman Muramatsu et al., 2006.
Grit yang telah mengalami pregelatinisasi kemudian dicampur beras selanjutnya ditanak. Proses penanakan melibatkan perubahan signifikan pada
struktur, komposisi nutrisi, dan karakteristik sensori. Selama penanakan dalam air mendidih, terjadi proses pindah panas dan pindah massa bersamaan dengan
gelatinisasi pati. Fenomena ini antara lain menyebabkan peningkatan bobot dan volume Sinelli et al., 2006.
Penanakan dengan menggunakan rice cooker melibatkan empat tahapan yakni penambahan air, pendidihan, penyerapan air, dan pendiaman
Toothman, 2008. Menurut Muramatsu et al. 2006, selama proses penyerapan air terjadi perubahan bentuk partikel beras sebagai akibat dari
pengembangan. Hasil pengukuran tingkat pengembangan grit jagung campur beras dapat dilihat pada Lampiran 6 sedangkan rata-rata tingkat
pengembangan grit jagung campur beras disajikan pada Tabel 9.
Tabel 9. Rata-rata tingkat pengembangan grit jagung campur beras
No. Ukuran Grit Jagung Tanpa
perlakuan Perendaman
air panas Pengukusan
1 C 2.36-3.35 mm
140 140.63
165.22 2
D 1.18-2.36 mm 128
- -
Keterangan: C = ukuran 2.36-3.35 mm
D = ukuran 1.18-2.36 mm
Berdasarkan persentase tingkat pengembangan pada Tabel 9 bahwa terdapat kecenderungan menurunnya tingkat pengembangan grit jagung
campur beras seiring dengan penurunan ukuran grit jagung. Hal ini diduga disebabkan oleh efek rongga antar partikel void space bahan. Semakin besar
51 ukuran suatu bahan, semakin besar jumlah void space yang dimilikinya
sehingga tingkat pengembangannya semakin besar. Hal ini juga didasarkan pada sifat densitas kamba beras jagung. Bahan
dengan densitas kamba besar memiliki struktur yang lebih ringkas karena ruang kosong antar partikelnya void space lebih sedikit Hui et al., 2007.
Bahan dengan densitas kamba kecil memiliki lebih banyak ruang kosong antar partikelnya void space sehingga pengembangannya lebih besar.
Hasil penelitian Tabel 9 menunjukkan bahwa pengembangan grit jagung tidak proporsional dengan besarnya penyerapan air. Besarnya
penyerapan air sangat dipengaruhi oleh luas permukaan bahan dan tingkat gelatinisasi pati, sedangkan pengembangan sangat dipengaruhi oleh sifat bulky
suatu bahan. Dengan demikian, tingkat pengembangan grit jagung tidak selalu sebanding dengan tingkat penyerapan airnya.
Pengamatan yang dilakukan pada nasi jagung selain tingkat pengembangan nasi juga dilakukan pengamatan tingkat kematangan secara
fisik serta secara mikroskopis. Hasil pengamatan secara mikroskopis menunjukkan bahwa granula pati grit jagung yang mengalami pregelatinisasi
perendaman air selama 40 menit Gambar 10a dan pengukusan selama 60 menit Gambar 10b sudah tidak memiliki pola birefringence berwarna biru
yang jelas antara daerah gelap dan terang karena sudah terjadi perusakan struktur kristal granula pati. Hal ini menunjukkan bahwa energi pemanasan
pada penanakan grit jagung C campur beras secara langsung tanpa perlakuan awal sudah cukup untuk menyebabkan seluruh granula pati tergelatinisasi
sehingga nasi jagung dinyatakan matang. Menurut Muramatsu et al. 2006 untuk menghasilkan tingkat gelatinisasi yang sempurna dibutuhkan penetrasi
dan distribusi air secara menyeluruh ke dalam biji jagung.
52 a. Perendaman air panas 40 menit b. Pengukusan 60 menit
Gambar 10. Bentuk granula pati grit C pregelatinisasi
Hilangnya sifat birefringence berkaitan dengan terjadinya perubahan indeks refraksi granula pati. Hal ini dipengaruhi oleh perubahan konfigurasi
molekul pati yang semakin tidak teratur dan pecahnya ikatan molekul pati. Penetrasi molekul air ke dalam granula pati menyebabkan peningkatan derajat
ketidakteraturan dan penurunan sifat kristal Fennema, 1996. Hasil yang diperoleh dari tahapan ini, grit jagung C perlakuan
pregelatinisasi optimal yaitu perendaman air panas selama 40 menit dan pengukusan selama 60 menit. Tahap selanjutnya grit yang telah mengalami
pregelatinisasi ini kemudian dikeringkan untuk selanjutnya dicampur beras dengan perbandingan 1:1.
E. Pengeringan Grit Jagung yang Sudah Mengalami Pregelatinisasi
Kategori