Identification of The Character Impact Flavor Compounds of Aromatic Rice (Oryza myristica L.) Native Indonesia

IDENTIFIKASI CHARACTER IMPACT COMPOUNDS
FLAVOR BERAS AROMATIK (Oryza myristica L.) ASLI
INDONESIA

MUHAMMAD IHSAN

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Identifikasi character impact
compounds flavor beras aromatik (Oryza myristica L.) asli Indonesia adalah 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.

Bogor,

Juni 2012

Muhammad Ihsan
NRP. F251090151

ABSTRACT

MUHAMMAD IHSAN. Identification of The Character Impact Flavor
Compounds of Aromatic Rice (Oryza myristica L.) Native Indonesia. Under
direction of HANIFAH NURYANI LIOE and ANTON APRIYANTONO.
Consumers prefer aromatic rice because of its pleasant aroma when it is
eaten. Study on the aroma components of Indonesian aromatic rice is still limited.
The objective of this study was to evaluate the composition of aroma components
in aromatic rice (varieties of Pandan Wangi Garut, Pandan Wangi Cianjur, and
Rojolele) and non-aromatic rice (IR-64) and to identify the character impact
compounds of aromatic rice in the variety Pandan Wangi Garut by Aroma Extract
Dilution Analysis (AEDA) method. The aroma components of non aromatic rice
(IR-64) were also analyzed to compare the composition results. The aroma
component of aromatic and non aromatic rice were extracted using
Simultaneously Distillation Extraction (SDE) Likens Nickerson method and were
analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) and Gas
Chromatography-Olfactometry (GC-O). The number of aroma components
identified in aromatic rice was vary between 17 to 48 compounds, whereas non
aromatic rices had 17 compounds. Their chemical classes are aldehides, alcohols,
heterocyclic compounds, esters, hydrocarbons, ketones and carboxylic acids. The
difference between aromatic and non aromatic rice was the occurence of 2acetyl-1-pyrroline and the concentration of hexanal, 1-pentanol, acetophenone, 1octen-3-ol, (E,E)-2,4-decadienal and 2-penthylfuran. Their similarity was the
concentration of ethyl acetate. The character impact compounds of aromatic rice
Pandan Wangi Garut were 2-acetyl-1-pyrroline, which has sweet, pleasant,
pandan aroma, and ethyl acetate which has a caramel and fruity aroma.
Keywords : 2-acetyl-1-pyrroline, character impact compounds, aromatic rice,
AEDA, ethyl acetate

RINGKASAN

MUHAMMAD IHSAN. Identifikasi Character Impact Compounds Flavor
Beras Aromatik (Oryza myristica l.) Asli Indonesia. Dibimbing oleh
HANIFAH NURYANI LIOE dan ANTON APRIYANTONO.
Beras merupakan salah satu makanan pokok bagi penduduk di Indonesia.
Hal ini didukung oleh data BPS RI (2009), bahwa konsumsi kalori perkapita
perhari dari padi-padian sebesar 939,99 kalori (48,76%) dari total 1.927,63 kalori
dan produksi beras pada tahun 2009 mencapai 38.639.334 ton. Data ini
menunjukkan bahwa beras dikonsumsi dalam jumlah yang besar oleh masyarakat
Indonesia. Beras yang dikonsumsi berasal dari berbagai varietas. Varietas beras
yang dipilih berbeda-beda antar wilayah di Indonesia.
Berdasarkan kualitas aroma beras yang dikonsumsi, ilmuwan
membedakan dua macam kelompok beras yaitu beras aromatik dan beras non
aromatik. Beras aromatik adalah beras yang mempunyai aroma yang wangi.
Sampai saat ini, penelitian mengenai komponen aroma dari beras aromatik
Indonesia masih sangat terbatas.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi komponen
aroma beras aromatik (varietas Pandan Wangi Garut, Pandan Wangi Cianjur,
Rojolele) dan beras non aromatik (varietas IR-64), serta mengidentifikasi
character impact compounds beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Flavor, Balai Besar
Tanaman Padi (Sukamandi) dan Laboratorium Kimia Pangan, Departemen Ilmu
dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor pada bulan Maret 2011 sampai
bulan Februari 2012. Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi 3
tahap yaitu tahap penentuan metode isolasi flavor beras aromatik, penentuan
komposisi komponen volatil ekstrak beras aromatik dan penentuan character
impact compounds.
Penentuan metode isolasi flavor beras aromatik dilakukan dengan 2 cara
yaitu metode Solid-Phase Microextraction (SPME) dan metode Simultaneously
Distillation Extraction (SDE) Likens-Nickerson. Metode SPME dilakukan dengan
memasak nasi dengan cara mencampurkan 150 g sampel beras dengan 250 ml
akuades, kemudian dimasak di rice cooker. Pemasakan dilakukan dengan tiga
tahap yaitu (a) tahap I (9 menit), dihitung dari awal pemasakan (b) tahap II (17
menit), 8 menit setelah tahap I (c) tahap III (47 menit), 30 menit dari tahap II
sampai pemanasan berhenti otomatis.
Penentuan komposisi komponen volatil beras aromatik dilakukan dengan
menggunakan metode SDE Likens-Nickerson. Larutan 1,4-dichlorobenzene 1%
ditambahkan sebanyak 0,02 mL/g bahan sebagai standar internal dalam bahan
sebelum dilakukan ekstraksi. Jumlah bahan dalam satu kali ekstraksi adalah 500 g.
Setelah diekstraksi akan diperoleh ekstrak flavor beras aromatik, yang selanjutnya
dipekatkan dengan kolom Vigreux, ekstrak pekat kemudian dianalisis
menggunakan uji Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) dan Gas
Chromatography-Olfactometry Flame Ionization Detector (GC-O FID).

Penentuan character impact compounds beras aromatik varietas Pandan
Wangi Garut dilakukan dengan menggunakan metode Aroma Extract Dilution
Analysis (AEDA). Penentuan factor dilution (FD) faktor dalam metode ini
dilakukan oleh 3 panelis terlatih yang dapat mendeteksi sejumlah besar komponen
odor-active. Ekstrak asli Pandan Wangi Garut dibuat sebanyak 10 seri
pengenceran dengan kelipatan pengenceran dua (1:1). Panelis mencium aroma
dimulai dari pengenceran terendah (21) hingga pengenceran tertinggi, yang
disesuaikan dengan kemampuan masing-masing panelis. Nilai FD faktor yang
dicatat adalah pengenceran tertinggi dimana aroma sutau komponen masih dapat
dikenali oleh panelis. Grafik AEDA selanjutnya dibuat dengan cara memplotkan
nilai FD suatu komponen dengan LRI-nya.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa komponen aroma yang terdeteksi
berkisar antara 17-48 komponen (ketiga varietas beras aromatik) dan 17
komponen (beras non-aromatik varietas IR-64). Komponen penyusun aroma
flavor beras aromatik Indonesia secara umum terdiri atas golongan aldehida,
alkohol alifatik, alkohol alisiklik, turunan benzena, heterosiklik, keton, ester dan
asam karboksilat.
Perbedaan antara komponen volatil antara beras aromatik varietas Pandan
Wangi Garut, Pandan Wangi Cianjur, Rojolele dengan beras non aromatik (IR64) adalah keberadaan komponen 2-acetyl-1-pyrroline, jumlah dari komponen
hexanal yang lebih sedikit (Pandan Wangi Cianjur, Rojolele) dan jumlah
komponen 1-pentanol, acetophenone, 1-octen-3-ol, (E,E)-2,4-decadienal, 2penthylfuran lebih banyak dibandingkan dengan beras non aromatik (IR-64),
sedangkan persamaannya adalah memiliki jumah komponen ethyl acetate yang
lebih banyak dibandingkan dengan komponen volatil lainnya seperti hexanal, 2penthylfuran, 1-pentanol, nonanal, 1-octen-3-ol, benzaldehide, acethophenone,
naphtalene, (E,E)-2,4-decadienal dan 2-methoxy-4-vinylphenol.
Perbedaannya antara ketiga varietas beras aromatik tersebut setelah
dianalisis GC-MS adalah Pandan Wangi Garut tidak terdeteksi komponen 2heptenal, 1-heksanol, benzaldehide, 2-nonenal, 1-nonenal, dan 4-vinylphenol,
kemudian Rojolele tidak terdeteksi komponen benzaldehide, (E,E)-2,4-decadienal
dan 4-vinylphenol, serta Pandan Wangi Cianjur tidak terdeteksinya komponen 2penthylfuran, 2-nonenal, 1-nonenal, acethophenone dan (E,E)-2,4-decadienal,
sedangkan persamaannya adalah terdeteksinya komponen ethyl acetate, hexanal,
nonanal, 1-octen-3-ol, 1-pentanol, 2-acetyl-1-pyrroline, naphthalene dan 2methoxy-4-vinylphenol.
Analisis komponen volatil beras aromatik dengan menggunakan teknik
GC-O dan AEDA, dapat mengidentifikasi dan mendeskripsikan senyawa
character impact compounds dari beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut.
Komponen yang menjadi character impact compounds dari beras tersebut adalah
2-acetyl-1-pyrroline (3,4 ng/g) yang memberikan aroma sweet, pleasant, pandan,
sedangkan ethyl acetate (16,0 ng/g) memberikan aroma fruity dan caramel.

Komponen volatil lain pada beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut
seperti hexanal, nonanal, borneol, benzaldehide, 1-hexanol, naphtalene, 2pentadecanone, 1-octen-3-ol dan benzene (1-propyloctyl) diduga dapat
memberikan nuansa aroma terhadap karakteristik flavor beras aromatik varietas
Pandan Wangi Garut.
Kata kunci : 2-acetyl-1-pyrroline, character impact compounds, beras aromatik,
AEDA, ethyl acetate

© Hak Cipta milik IPB, Tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan
b. pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh
karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

IDENTIFIKASI CHARACTER IMPACT COMPOUNDS
FLAVOR BERAS AROMATIK (Oryza myristica L.) ASLI
INDONESIA

MUHAMMAD IHSAN

Tesis
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
Magister Sains pada
Mayor Ilmu Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

Penguji Luar Komisi Pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Nancy Dewi Yuliana, M.Sc

Judul : Identifikasi Character Impact Compounds Flavor Beras Aromatik (Oryza
myristica L.) Asli Indonesia
Nama : Muhammad Ihsan
NRP

: F251090151

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Hanifah Nuryani Lioe, M.Si
Ketua

Dr. Ir. Anton Apriyantono, MS
Anggota

Diketahui

Koordinator Mayor
Ilmu Pangan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, M.Sc

Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr

Tanggal Ujian : 15 Juni 2012

Tanggal lulus : .........................,,,

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat
dan karunia-Nya jualah tesis ini dapat penulis selesaikan. Tesis ini selesai tidak
terlepas dari bimbingan, bantuan, dan dorongan dari semua pihak. Untuk itu
penulis pada kesempatan ini secara khusus menyampaikan penghargaan dan
ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada Ibu Dr. Ir. Hanifah Nuryani
Lioe, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Dr. Ir. Anton
Apriyantono, MS selaku anggota komisi pembimbing yang telah bersedia
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan dorongan semangat dari
awal hingga selesainya penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis
sampaikan kepada Ibu Dr. Ir. Nancy Dewi Yuliana, M.Sc yang telah bersedia
sebagai dosen penguji luar komisi.
Ucapan yang sama penulis sampaikan kepada seluruh staf pengajar di
Program Studi Ilmu Pangan yang telah memberikan Ilmu Pengetahuan selama
penulis menuntut ilmu di Program Studi Ilmu Pangan IPB, dan tidak lupa penulis
ucapkan terima kasih kepada seluruh staf dan pegawai laboratorium Kimia
Pangan dan Biokimia Pangan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pengurus yayasan
dan pimpinan beserta staf pengajar Pondok Pesantren Bahrul Ulum Islamic Centre
Sungailiat-Bangka yang telah memberikan izin tugas belajar, dorongan semangat,
membantu biaya pendidikan selama penulis menempuh pendidikan pada Program
Studi Ilmu Pangan Institut Pertanian Bogor.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Bram
Kusbiantoro, MS sebagai Kepala Laboratorium Analisis Flavor BB Padi
Sukamandi beserta seluruh stafnya, dan juga seluruh warga Wisma Galih yang
telah ikut membantu selama pelaksanaan penelitian.
Di samping itu ucapan terima kasih yang tidak terhingga disampaikan
kepada isteri tercinta Nina Oktarini, anak-anak tercinta Muhammad Salim Al
Ihsan, Fadillah Ilmi Rabbani, serta bapak, ibu dan keluarga yang senantiasa
memberikan dorongan moril, serta pengertiannya sehingga penelitian dan
penyusunan tesis ini dapat diselesaikan.
Akhirnya penulis mengharapkan agar tesis ini dapat bermanfaat bagi kita
dalam mengemban dan melaksanakan tugas kemasyarakatan.

Bogor, Juni 2012

Muhammad Ihsan

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 16 Desember 1981 di Sungailiat,
merupakan anak ke tujuh dari delapan bersaudara. Orang tua bernama Bapak
Robani Abubakar dan Ibu Ropi’ah.
Pendidikan sekolah dasar diselesaikan pada tahun 1994 di SD Negeri 10
Sungailiat, sekolah menengah pertama pada tahun 1997 di SLTP Negeri 2
Sungailiat, dan sekolah menengah umum pada tahun 2000 di SMU Negeri 1
Sungailiat, Bangka-Belitung.
Penulis diterima di Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya pada tahun
2000 melalui Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN) dan tercatat
sebagai mahasiswa Program Studi Teknologi Hasil Pertanian pada Jurusan
Teknologi Pertanian Universitas Sriwijaya dan tamat pada tahun 2005. Selama
kuliah penulis pernah aktif di organisasi kampus seperti BWPI (Badan Wakaf dan
Pengkajian Islam) dan BEM (Badan Eksekutif Mahasiswa) Fakultas Pertanian,
Universitas Sriwijaya Palembang.
Pada tahun 2005 penulis bekerja sebagai tenaga surveyor di Palembang.
Pada tahun 2006 penulis diterima bekerja sebagai tenaga pengajar di Pondok
Pesantren Bahrul Ulum Islamic Centre sampai sekarang. Pada tanggal 16 Februari
2007 penulis menikah dengan Nina Oktarini dan telah dikaruniai 2 orang anak
laki-laki (Muhammad Salim Al Ihsan dan Fadillah Ilmi Rabbani). Pada tahun
2009 penulis diterima sebagai Mahasiswa Magister Pascasarjana Ilmu Pangan di
Institut Pertanian Bogor dan dibiayai oleh Yayasan Pondok Pesantren Bahrul
Ulum Islamic Centre.

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL ........................................................................................

xiv

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................

xvi

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................

xviii

I.

PENDAHULUAN ..................................................................................

1

1.1. Latar Belakang ................................................................................

1

1.2. Tujuan Penelitian .............................................................................

2

1.3. Hipotesis .........................................................................................

2

II. TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................

3

2.1. Beras...............................................................................................

3

2.1.1. Struktur Beras .......................................................................

3

2.1.2. Beras Aromatik.....................................................................

4

2.1.3. Sifat Kimia dan Nilai Gizi Beras ...........................................

5

2.1.4. Flavor Beras Aromatik..........................................................

8

2.2. Metode Isolasi dan Ekstraksi Flavor Beras ......................................

15

2.2.1. SDE Likens-Nickerson .........................................................

16

2.2.2. Solid Phase Microextraction (SPME) ...................................

17

2.2.3. Headspace ............................................................................

17

2.3. Metode Penentuan Character Impact Compounds ............................

18

III. METODOLOGI PENELITIAN ..............................................................

20

3.1. Tempat dan Waktu ..........................................................................

20

3.2. Bahan dan Alat ................................................................................

20

3.3. Metode Penelitian ............................................................................

22

3.3.1. Pemilihan Metode Isolasi Flavor Ektrak Beras Aromatik........

23

3.3.1.1. Metode SPME ...........................................................

23

3.3.2. Penentuan Komposisi Komponen Volatil Beras Aromatik .....

25

3.3.2.1. Ekstraksi Komponen Volatil dengan Metode
SDE Likens-Nikerson ................................................

25

3.3.2.2. Analisis Komponen Volatil dengan Metode GS-MS ..

27

3.3.2.3. Gas Chromatography Olfactometry (GC-O) ..............

28

3.3.2.4 Uji Sensori.................................................................

30

3.3.3. Penentuan Character Impact Coumpounds ............................

32

3.3.3.1. Persiapan Sampel AEDA ..........................................

33

3.3.3.2. Aroma Extract Dilution Analysis (AEDA) .................

33

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................

35

4.1. Penentuan Metode Isolasi Flavor Ektrak Beras Aromatik ................

35

4.2. Penentuan Komposisi Komponen Volatil Beras Aromatik ...............

39

4.2.1. Beras aromatik varietas Rojolele ...........................................

40

4.2.2. Beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut ........................

45

4.2.3. Beras aromatik varietas Pandan Wangi Cianjur .....................

49

4.2.4. Beras non aromatik varietas IR-64 .........................................

52

4.2.5. Perbedaan dan persamaan ......................................................

55

4.3. Penentuan Character Impact Compounds ........................................

60

V. KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................................

70

5.1. Kesimpulan .....................................................................................

70

5.2. Saran ...............................................................................................

71

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................

72

LAMPIRAN .................................................................................................

79

DAFTAR TABEL

Halaman
1.

Beberapa varietas beras berdasarkan kandungan amilosanya…........

2.

Rata-rata kadar proksimat (%) beberapa varietas beras aromatik

5

basis basah.......…................................................................................

6

3.

Rata-rata komposisi kimia berdasarkan kadar amilosa.......................

7

4.

Kandungan mineral beras pecah kulit varietas unggul.......................

7

5.

Jumlah 2-acetyl-1-pyrroline dari beras yang dimasak varietas beras
aromatik dan beras non aromatik........................................................

6.

Kondisi GC-MS untuk identifikasi komponen volatil beras (merek
Agilent Technologies 7890A-5975)....................................................

7.

25

Kondisi GC-MS untuk identifikasi komponen volatil beras (merek
Agilent Technologies 7890A-5975)…................................................

8.

9

27

Kondisi GC-O untuk identifikasi komponen volatil beras dengan
metode SDE Likens-Nickerson (merek Agilent Technologies

9.

7890A)................................................................................................

28

Konsentrasi flavor uji segitiga aroma.......................…………..........

31

10.

Konsentrasi larutan standar aroma yang digunakan pada pelatihan
panelis terlatih...................................................................................

11.

Komposisi komponen volatil dan deskripsi aroma beras aromatik
varietas Rojolele.....................................................................................

12.

61

Komposisi dan jumlah komponen volatil berdasarkan golongan
komponen beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut......................

23.

58

Komposisi komponen volatil dan deskripsi aroma beras
aromatik varietas Pandan Wangi Garut..................................................

22.

55

Perbedaan dan persamaan berdasarkan jumlah komponen
antara beras aromatik dan beras non aromatik.......................................

21.

54

Perbedaan dan persamaan berdasarkan golongan antara beras
aromatik dan beras non aromatik...........................................................

20.

52

Komposisi dan jumlah komponen volatil berdasarkan golongan
komponen beras non aromatik varietas IR-64........................................

19.

51

Komposisi komponen volatil dan deskripsi aroma beras non
aromatik varietas IR-64..........................................................................

18.

49

Komposisi dan jumlah komponen volatil berdasarkan golongan
komponen beras aromatik varietas Pandan Wangi Cianjur...................

17.

47

Komposisi komponen volatil dan deskripsi aroma beras aromatik
varietas Pandan Wangi Cianjur..............................................................

16.

45

Komposisi dan jumlah komponen volatil berdasarkan golongan
komponen beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut......................

15.

43

Komposisi komponen volatil dan deskripsi aroma beras aromatik
varietas Pandan Wangi Garut.................................................................

14.

41

Komposisi dan jumlah komponen komponen volatil berdasarkan
golongan komponen beras aromatik varietas Rojolele..........................

13.

32

63

Nilai FD faktor dan deskripsi aroma ekstrak flavor beras aromatik
varietas Pandan Wangi Garut dari hasil analisis dengan GC-O..........

66

DAFTAR GAMBAR

Halaman
1.

Struktur beras secara longitudinal......................................................

4

2.

Senyawa kimia 2-acetyl-1-pyrroline..................................................

10

3.

Diagram proses pembentukan aroma 2-acetyl-1-pyrroline................

10

4.

Diagram alir tahapan proses yang dilakukan pada penelitian............

22

5.

Rancangan alat (metode SPME) pada tahap pemasakan I dan II…..

24

6.

Rancangan alat (metode SPME) pada tahap pemasakan III .............

24

7.

Seperangkat alat SDE Likens-Nickerson...........................................

26

8.

Seperangkat alat kolom Vigreux.........................................................

27

9.

Pelatihan panelis terlatih....................................................................

30

10. Seri pengenceran beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut........

33

11. Kromatogram komponen volatil beras hasil SPME (fiber
DVB/PDMS) dan analisis dengan GC-MS pada tahap pemasakan I

36

(9 menit) beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut .....................
12. Kromatogram komponen volatil beras hasil SPME (fiber
CAR/PDMS) dan analisis dengan GC-MS pada tahap pemasakan I
(9 menit) beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut ....................

36

13. Kromatogram komponen volatil beras hasil SPME (fiber
CAR/PDMS) dan analisis dengan GC-MS pada tahap pemasakan II
(17 menit) beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut ...................

37

14. Kromatogram komponen volatil beras hasil SPME (fiber
CAR/PDMS) dan analisis dengan GC-MS pada tahap pemasakan
III (47 menit) beras aromatik varietas Pandan Wangi Garut ..............
15

37

Kromatogram komponen volatil hasil ekstraksi beras aromatik
varietas Rojolele dengan metode SDE Likens-Nickerson dan
analisisnya dengan GC-MS pada (a) ulangan 1 dan (b) ulangan 2
(keterangan: no. peak untuk masing-masing komponen tersebut
dapat dilihat pada Tabel 11)....................................................................

42

16

Kromatogram komponen volatil hasil ekstraksi beras aromatik
varietas Pandan Wangi Garut dengan metode SDE LikensNickerson dan analisisnya dengan GC-MS pada (a) ulangan 1 dan
(b) ulangan 2 (keterangan: no. peak untuk masing-masing
komponen tersebut dapat dilihat pada Tabel 13).................................

17

46

Kromatogram komponen volatil hasil ekstraksi beras aromatik
varietas Pandan Wangi Cianjur dengan metode SDE LikensNickerson dan analisisnya dengan GC-MS pada (a) ulangan 1 dan
(b) ulangan 2 (keterangan: no. peak untuk masing-masing
komponen tersebut dapat dilihat pada Tabel 15)..................................

18

50

Kromatogram komponen volatil hasil ekstraksi beras non aromatik
varietas IR-64 dengan metode SDE Likens-Nickerson dan
analisisnya dengan GC-MS pada (a) ulangan 1 dan (b) ulangan 2
(keterangan: no. peak untuk masing-masing komponen tersebut
dapat dilihat pada Tabel 17)....................................................................

19

53

Kromatogram komponen volatil hasil ekstraksi beras aromatik
dengan metode SDE Likens-Nickerson dan analisisnya dengan GCMS, pada beras aromatik varietas (a) Pandan Wangi Garut, (b)
Rojolele, (c) Pandan Wangi Cianjur dan beras non aromatik (d)
varietas IR-64 .(keterangan: no. peak untuk masing-masing
komponen tersebut dapat dilihat pada Tabel 20)...............................

20

59

Kromatogram komponen volatil hasil ekstraksi beras aromatik
varietas Pandan Wangi Garut (5 kali ekstraksi) dengan metode SDE
Likens-Nickerson dan analisisnya dengan GC-MS pada (a) ulangan
1 dan (b) ulangan 2 (keterangan: no. peak untuk masing-masing
komponen tersebut dapat dilihat pada Tabel 22)...................

21

64

Grafik AEDA ekstrak flavor beras aromatik varietas Pandan Wangi
Garut yang diperoleh dari analisis GC-MS dan GC-O dengan 3
panelis terlatih (keterangan: nomor untuk masing-masing
komponen tersebut dapat dilihat pada Tabel 23)................................
67

22

Aromagram 11 komponen beras aromatik varietas Pandan Wangi

Garut yang diperoleh dari uji AEDA, analisis dengan GC-MS dan
GC-O (dicium 3 panelis terlatih).......................................................

68

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
1.

Gambar tahap pemasakan I (9 menit) menggunakan headspace
dengan corong gelas….................................................................

79

2.

Headspace dengan wadah alumunium..............................….......

80

3.

Tabel hasil pelatihan panelis menggunakan uji deskripsi flavor...

81

4.

Lembar uji seleksi panelis dengan uji segitiga..............................

82

5.

Tabel hasil pelatihan panelis uji segitiga.......................................

83

6.

Contoh spektra massa dari 2-acetyl-1-pyrroline ….......................

84

7.

Contoh kromatogram blank dari alat SPME fiber CAR/PDMS....

85

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Beras merupakan salah satu makanan pokok bagi penduduk di Indonesia.
Hal ini didukung oleh data BPS RI (2009), bahwa konsumsi kalori perkapita
perhari dari padi-padian sebesar 939,99 kalori (48,76%) dari total 1.927,63 kalori
dan produksi beras pada tahun 2009 mencapai 38.639.334 ton. Data ini
menunjukkan bahwa beras dikonsumsi dalam jumlah yang besar oleh masyarakat
Indonesia. Beras yang dikonsumsi berasal dari berbagai varietas. Varietas beras
yang dipilih berbeda-beda antar wilayah di Indonesia.
Berdasarkan

kualitas

aroma

beras

yang

dikonsumsi,

ilmuwan

membedakan dua macam kelompok beras yaitu beras aromatik dan beras non
aromatik (Singh et al. 2000). Beras aromatik adalah beras yang mempunyai aroma
yang wangi. Sampai saat ini, penelitian mengenai komponen aroma dari beras
aromatik Indonesia masih sangat terbatas.
Karakterisasi flavor beberapa varietas beras aromatik asli Indonesia telah
dilakukan oleh Kusumaningrum (2009), akan tetapi penelitiannya hanya
menampilkan profil flavor yang dianalisis dengan GC-MS dan uji sensori
deskriptif, sedangkan komponen flavor kunci atau character impact compounds
beras tersebut belum diteliti. Hubungan antara hasil sensori dengan komponen
flavor beras itu sendiri diteliti oleh Limpawattana (2008). Komposisi flavor beras
aromatik selain dipengaruhi oleh varietas juga dapat dipengaruhi oleh lahan yang
digunakan (Ashrafuzzaman et al. 2009). Lebih jauh lagi komposisi flavor beras
yang dimasak baik dari kelompok beras aromatik maupun non aromatik yang
berasal dari luar negeri telah diteliti oleh beberapa peneliti (Tava & Bocchi 1999;
Maraval et al. 2008; Zheng et al. 2007, 2008a, 2008b, 2009). Penelitian terhadap
aroma kunci atau character impact compound terhadap beberapa varietas beras
aromatik luar negeri juga telah dilakukan oleh beberapa peneliti (Buttery et al.
1983; Jezussek et al. 2001; Maraval et al. 2008).
Penentuan aroma kunci atau character impact compounds beras dapat
dilakukan dengan menggunakan metode Aroma Extract Dilution Analysis
(AEDA) seperti yang dilakukan oleh Jezussek et al. (2001) terhadap varietas beras

merah (brown rice), dimana telah ditemukan 2-acetyl-1-pyrroline sebagai salah
satu komponen character impact compounds. Metode ini masih belum diterapkan
untuk beras aromatik asli Indonesia, sehingga character impact compounds beras
aromatik tersebut belum diketahui.
Penelitian tentang character impact compounds beras aromatik Indonesia
tentunya akan banyak memberi manfaat dari segi ekonomi seperti (a) program
pengembangan varietas padi aromatik yang lebih terarah sehingga dapat
meningkatkan taraf hidup petani, (b) membuat flavor sintetik 2-acetyl-1-pyrroline,
(c) menentukan fingerprint dari 2-acetyl-1-pyrroline sehingga pedagang beras

aromatik tidak dirugikan; dan segi pelestarian genetik sumber hayati Indonesia
seperti mengembangkan program pemuliaan secara molekuler (molecule
breeding)

pada

benih

padi,

contohnya

meneliti

sifat

genetik

yang

bertanggungjawab terhadap aroma wangi pada beras aromatik asli Indonesia dan
merekayasa genetik beras non aromatik Indonesia menjadi beras aromatik.
1.2. Tujuan
Penelitian ini bertujuan :
1. Untuk mengetahui komposisi komponen aroma beras aromatik (varietas
Pandan Wangi Garut, Pandan Wangi Cianjur, Rojolele) dan beras non
aromatik (varietas IR-64).
2. Untuk mengidentifikasi character impact compounds beras aromatik varietas
Pandan Wangi Garut.
1.3. Hipotesis
Terdapat komponen 2-acetyl-1-pyrroline dan komponen lain yang
menjadi character impact compounds beras aromatik Indonesia.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Beras
Beras merupakan hasil proses pelepasan tangkai dan kulit malainya dari

tanaman padi, yang kemudian diikuti dengan penggilingan gabah. Penggilingan
gabah akan menghasilkan sekitar 65% beras giling, 25% sekam, 8% dedak dan
2% bekatul. Beras giling disosoh dengan derajat yang disesuaikan dengan selera
konsumen (Haryadi 2006).
Beras merupakan makanan pokok penduduk di dunia baik di negara
berkembang maupun negara maju (Haryadi 2006). Beras yang dikonsumsi oleh
masyarakat dunia dibagi menjadi dua varietas yaitu varietas beras aromatik dan
beras non aromatik. Penelitian beras beberapa tahun terakhir lebih mengarah
kepada flavor beras (Maga 1984). Hal ini bertujuan untuk melestarikan genetik,
dan memenuhi kebutuhan konsumen sehingga diperoleh manfaat dari segi
ekonomi maupun sosial (Sing et al. 2000).
2.1.1. Struktur Beras
Butir padi terdiri dari testa, nusellus, embrio dan endosperm seperti
ditunjukkan pada Gambar 1. Testa biasanya disebut juga sebagai kulit biji dan
terletak di bawah perikarp. Testa terdiri dari lapisan sel tunggal, kutikula kulit biji,
kutikula nusellar dan sisa-sisa sel nusellar. Kandungan embrio berkisar 1 - 3%
dari berat total biji dan terletak di ujung basal pada sisi (abaksial) ventral butir
beras. Skutelum adalah jaringan terbesar embrio yang terdapat diantara
endosperm pati dan sumbu embrionik. Endosperm pada butir padi terbagi menjadi
dua yaitu aleuron dan endosperm pati (Champagne et al. 2004).
Menurut Champagne et al. (2004) bahwa struktur padi secara keseluruhan
terdiri dari sekam, kariopsis (disebut beras pecah kulit), perikarp dan butir padi.
Lapisan pembungkus kariopsis yang mengelilingi beras terdiri atas beberapa
macam lapisan sel, yaitu perikarp, pembungkus biji, dan lapisan nusellus. Pada
proses penyosohan, lapisan pembungkus kariopsis bersama-sama dengan lapisan
aleuron, lapisan sel di bawah nusellus menjadi dedak sehingga tidak terdapat pada
beras yang dijual di pasaran (Haryadi 2006) .

Gambar 1. Struktur beras secara longitudinal (Champagne et al. 2004).

2.1.2. Beras Aromatik
Beras aromatik merupakan salah satu produk yang permintaannya semakin
meningkat untuk pemasaran di Asia, Eropa dan Amerika Utara untuk beberapa
tahun terakhir (Srieadka et al. 2006). Hal ini dapat disebabkan karena beras
aromatik memiliki aroma yang lebih kuat (wangi) dibandingkan oleh beras non
aromatik (Singh et al. 2000). Data ini didukung oleh Weber et al. (2000), beras
aromatik lebih disukai konsumen karena aroma, flavor dan teksturnya
dibandingkan dengan beras non aromatik. Secara ekonomi, beras aromatik
memiliki harga lebih tinggi bila dibandingkan beras non aromatik.
Ada beberapa varietas beras aromatik di dunia seperti Basmati, Italian B53, Della, Jasmine dan lain-lain, sedangkan varietas beras aromatik di Indonesia
berbeda yaitu beras Pandan Wangi Cianjur, Pandan Wangi Garut, Sintanur,
Rojolele dan Situ Patenggang (Wijaya et al. 2008; Kusumaningrum 2009).
Banyaknya varietas beras aromatik di dunia mendorong para ahli untuk meneliti
komponen volatil dan berbagai faktor-faktor yang dapat mempengaruhi aroma dan
flavornya (Champagne 2008).

2.1.3. Sifat Kimia dan Nilai Gizi Beras
Beras dapat digolongkan berdasarkan kadar amilosa dan amilopektin.
Berdasarkan kandungan amilosanya beras dapat dibagi menjadi 4 golongan yaitu
beras dengan kadar amilosa tinggi (25 - 33%), amilosa sedang (20 - 25%), kadar
amilosa rendah (9 - 20%), dan amilosa sangat rendah (< 9%) (Winarno 1997).
Berdasarkan kandungan amilopektin beras dapat digolongkan menjadi dua yaitu
beras ketan yang memiliki kadar amilosa sangat sedikit (1 - 2%) dan beras biasa
yang memiliki kadar amilosa lebih dari 2 persen. Beras dengan kadar amilosa
sedang biasanya memiliki sifat nasi yang lebih pulen, tidak terlalu basah dan
kering, sedangkan beras dengan kadar amilosa tinggi biasanya memiliki nasi yang
keras, pera dan kering (Darmadjati & Purwani 1991) seperti ditunjukkan pada
Tabel 1.
Tabel 1. Beberapa varietas beras berdasarkan kandungan amilosanya
Kadar
amilosa (%)
9-20

Tekstur nasi

Varietas

Pulen

20-25

Sedang

25-33

Pera

Bengawan solo, Tukad Petanu, Sentani,
Sintanur, Memberamo, Cilosari dan
Cisadane
Bondoyudo, Pandan Wangi, Rojolele, IR64, Cibodas, Maros, Way Apo Buru
IR-68, Batang Anal, Digul, Dewi Ratih
dan IR-36

Sumber : Suismono et al. (2003)
Perbedaan kadar amilosa dan amilopektin pada nasi dapat mempengaruhi
tingkat kesukaan konsumen di dunia. Penduduk di negara-negara ASEAN,
khususnya Filipina, Malaysia, Thailand dan Indonesia menyukai beras berkadar
amilosa sedang (20 - 25%), sedangkan penduduk Jepang dan Korea menyenangi
kadar amilosa rendah (13 - 20%) (Winarno 1997). Selain itu, kesukaan konsumen
terhadap rasa nasi juga dapat dipengaruhi oleh tingkat kepulenan, kemekaran
tekstur, warna nasi, rasa dan aroma nasi (Haryadi 2006).
Proksimat beras adalah suatu cara yang dilakukan untuk mengetahui kadar
komponen tertentu dalam beras secara estimasi. Proksimat beras antara lain kadar
air, abu, lemak, protein, amilosa dan karbohidrat. Berdasarkan Tabel 2, kelima
varietas beras aromatik mengandung kadar air (12,67 - 14,52%), kadar abu (0,23 -

0,37%), kadar lemak (0,35 - 0,39%), kadar protein (8,23 - 9,91%), karbohidrat
(76,40 - 77,64%), dan kadar amilosa (18,76 - 24,75%). Secara jelas, beras
aromatik varietas Pandan Wangi Garut dan Pandan Wangi Cianjur memiliki
kandungan proksimat (basis basah) yang sama seperti ditunjukkan pada Tabel 2,
tetapi kandungan proksimat antara kedua varietas tersebut akan berbeda jika
dihitung secara basis kering (Kusumaningrum 2009).
Tabel 2. Rata-rata kadar proksimat (%) beberapa varietas beras aromatik basis
basah
Varietas

Kadar
air

Kadar
abu

Pandan Wangi 14,52
0,37
Cianjur
Pandan Wangi 14,52
0,37
Garut
Situ
13,08
0,24
Patenggang
Sintanur
12,67
0,23
Rojolele
12,75
0,33
Sumber : Kusumaningrum (2009)

Kadar
lemak

Kadar
protein

Karbohidrat

Kadar
amilosa

0,39

8,23

76,49

24,75

0,39

8,23

76,49

24,75

0,39

9,91

76,40

18,84

0,37
0,35

9,08
9,15

77,64
77,31

18,76
21,56

Karbohidrat utama dalam beras adalah pati dan hanya sebagian berupa
pentosan, selulosa, hemiselulosa dan gula. Pati beras berkisar 90% dari berat
kering beras (Juliano 1972). Secara kimia, pati adalah homopolimer glukosa
dengan ikatan α-glukosidik. Pati terdiri atas fraksi terlarut (amilosa) dan fraksi
tidak terlarut (amilopektin) (Winarno 1997). Kadar rata-rata komposisi kimia
berdasarkan kadar amilosa seperti ditunjukkan pada Tabel 3.
Secara umum beras Indonesia mengandung protein sekitar 7% dan
berbagai vitamin. Kandungan vitamin dalam beras adalah tiamin, riboflavin,
niasin, dan piridoksin. Vitamin-vitamin tersebut tidak semuanya dalam bentuk
bebas, melainkan terikat. Misalnya riboflavin sebanyak 75% terdapat dalam
bentuk ester. Beras mengandung Vitamin A dan D sangat sedikit, dan tidak
mengandung vitamin C (Haryadi 2006).

Tabel 3. Rata-rata komposisi kimia berdasarkan kadar amilosa
Komposisi kimia beras
(%)
Karbohidrat
Air
Lemak
Protein
Abu
Serat Kasar
Sumber: Rohmah (1997)

Nilai rataan komposisi kimia
Berat kadar
Berat kadar
amilosa tinggi
amilosa sedang
90,17
89,86
12,05
12,05
0,86
0,92
7,91
8,00
1,06
1,30
3,40
3,29

Beras
ketan
89,93
12,35
0,89
7,67
1,52
3,49

Selain vitamin, beras juga mengandung mineral makro maupun mineral
mikro. Analisis terhadap kandungan mineral 51 varietas beras giling telah
dilakukan menggunakan alat Inductively Coupled Plasma (ICP) pada tahun 2007,
dimana terdapat enam belas mineral dalam beras yaitu Fe, Mn, Cu, Zn, Ca, Mg,
Na, K, P, S, B, Mo, Co, Ni, Al, Cd. Kandungan mineral pada beras tergantung
pada varietasnya. Sebagai contoh adalah beras Indonesia varietas dodokan
(sumber Ca, Mg, K, Zn, Mn, Cu), Indragiri (sumber Mg, Na, P, S, Mn), dan
Batutegi (sumber Ca dan K) (Indrasari 2008). Kandungan mineral pada beras
giling berbeda dengan beras pecah kulit. Kandungan mineral beras pecah kulit
beberapa varietas unggul tertera pada Tabel 4.
Tabel 4. Kandungan mineral beras pecah kulit varietas unggul
Kandungan
Pandan Wangi
mineral (ppm)
Fe
12,40
Mn
24
Cu
3,70
Zn
35
Ca
87
Mg
1.340
Na
7,40
K
3.200
P
3.600
S
1.070
Sumber : Indrasari et al. 2002

Rojolele

IR-64

15,20
19,40
4,50
31
60
1.450
6,10
2.600
3.600
1.280

11,40
26
1,60
21
106
1.440
14,90
2.700
3.500
1.320

2.1.4. Flavor Beras Aromatik
Flavor merupakan semua sensasi yang dihasilkan oleh atribut rasa, tekstur
dan aroma di dalam mulut (Fisher & Scott 1997). Aroma yang terdeteksi oleh
panelis adalah komponen volatil produk yang memasuki rongga hidung dan
diterima oleh indera penciuman. Jumlah komponen volatil yang dilepaskan oleh
suatu produk dipengaruhi oleh suhu dan komponen alaminya (Meilgaard et al.
1999).
Flavor beras aromatik telah banyak diteliti dalam beras yang diekstrak
dengan pelarut non polar seperti metilen klorida (Bergman et al. 2000),
diklorometana (Jezussek et al. 2001), dietil eter (Wijaya et al. 2008), diisopropil
eter (Kusumaningrum 2009) dan pelarut polar seperti etanol (Huang et al. 2008).
Beras-beras aromatik berbeda dari beras non aromatik. Perbedaannya yaitu
aroma wangi dan karakteristik kualitas beras. Komponen aroma terpenting yang
memberikan kontribusi terhadap karakteristik aroma pada beras adalah komponen
2-acetyl-1-pyrroline (Buttery et al. 1983). Komponen ini ditemukan pada berbagai
padi aromatik yang terdapat di seluruh Asia, Eropa dan Amerika (Singh et al.
2000) dan ditemukan juga pada padi aromatik Indonesia varietas Pandan Wangi
Garut, Pandan Wangi Cianjur, Sintanur, Rojolele dan Situ Patenggang (Wijaya et
al. 2008; Kusumaningrum 2009).
Komponen 2-acetyl-1-pyrroline ini mempunyai karakteristik aroma seperti
‘‘popcorn’‘-like (Buttery et al. 1983; Jezussek et al. 2001; Yang et al. 2008) dan
juga memiliki karakter aroma sweet, pleasant (Tsugita 1985 - 1986). Data ini
dilengkapi oleh Bryant & McClung (2011), bahwa komponen 2-acetyl-1pyrroline memberikan aroma sweet, pleasant dan popcorn.
Selain pada beras aromatik, komponen 2-acetyl-1-pyrroline juga
ditemukan pada komponen volatil dari daun pandan (Pandanus amaryllifollus)
(Gangopadhyay 2004). Komponen ini yang terdapat pada daun pandan
memberikan karakter aroma yang mirip dengan beras aromatik varietas Basmati
(Thimmaraju et al. 2005). Selain itu, jumlah komponen 2-acetyl-1-pyrroline pada
daun pandan lebih tinggi dibandingkan dengan beras aromatik varietas Khao
Dawk Mali (Wongpornchai et al. 2003).

Perbedaan lain antara beras aromatik dan non aromatik adalah jumlah
hexanal. Data ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Widjaja et al.
(1996), mengungkapkan bahwa jumlah hexanal pada beras non-aromatik lebih
banyak dari pada beras aromatik dan beras non aromatik juga lebih banyak
mengandung komponen (E)-2-heptenal, 1-octen-3-ol, n-nonanal, (E)-2-octenal,
(E,E)-2,4-decadienal, 2-penthylfuran, 4-vinylguaiacol dan 4-vinylphenol.
Jumlah komponen 2-acetyl-1-pyrroline berkisar 40 - 90 µg/kg pada beras
sosoh aromatik, 100 - 200 µg/kg pada beras aromatik pecah kulit (brown rice),
lebih kecil dari 0,008 µg/kg pada beras non aromatik varietas Texas long grain,
dan lebih kecil dari 0,008 µg/kg beras non aromatik varietas Calrose (Buttery et
al. 1983). Hasil penelitian ini didukung oleh Tava & Bocchi (1999), kandungan 2acetyl-1-pyrroline berkisar antara 76 - 760 µg/kg pada beras aromatik dan 4 - 15
µg/kg pada beras non aromatik. Kandungan 2-acetyl-1-pyrroline dari berbagai
varietas beras aromatik dan beras non aromatik dengan metode SDE LikensNickerson dan analisisnya dengan GC-MS tertera pada Tabel 5.
Tabel 5. Jumlah 2-acetyl-1-pyrroline dari beras yang dimasak varietas beras
aromatik dan beras non aromatik
No
1.

Varietas
Jumlah µg/kg (ppb)
Beras aromatik
Malangkit
760
Basmati 370
610
Basmati 370
87
IR841-76-1
560
Goolarah
691
YRF 9
670
Della
76
Yasmine
156
2. Beras non aromatik
Texas long grain
6
Lemont
4
Pelde
15
Sumber : Buttery et al. (1986); Tanchotikul & Heish (1991), Widjaja et al. (1996)
dalam Grosch & Schieberle (1997)
Sekitar 200 komponen volatil beras teridentifikasi oleh banyak peneliti,
hanya beberapa komponen yang mempunyai character impact compounds dari
flavor beras (Champagne 2008). Data ini didukung dengan hasil penelitian dari

Zheng et al. (2009) menyatakan bahwa terdapat 96 komponen volatil yang dapat
teridentifikasi

dari

beras

varietas

tatsukomochi,

kinunohoda,

dan

miyakagoganemochi. Beberapa komponen volatil beras yang teridentifikasi dapat
dikelompokkan ke dalam beberapa golongan kimia seperti hidrokarbon, aldehida,
alkohol alisiklik, alkohol alifatik, heterosiklik, ester, terpen, keton dan asam
karboksilat (Tava & Bocchi 1999; Zheng et al. 2009).
Buttery et al. (1983) berhasil mengidentifikasi 2-acetyl-1-pyrroline
sebagai komponen utama aroma pada beras yang telah dimasak. Data ini juga
didukung oleh Jezussek et al. (2001), bahwa 2-acetyl-1-pyrroline sebagai salah
satu character impact compounds dari beras varietas Basmati 370, Improved
Malangkit Sungsong (IMS) dan Khaskani.
Komponen 2-acetyl-1-pyrroline (Gambar 2) diyakini menjadi komponen
yang penting pada aroma compounds pada beras dan diidentifikasi oleh indera
manusia sebagai popcorn-like. Pada penelitian tersebut juga menyebutkan bahwa
komponen aroma tersebut merupakan termally produced, karena komponen
tersebut hanya teridentifikasi pada beras yang telah dimasak, bukan pada beras
mentah (Buttery et al. 1983). Proses pembentukan aroma 2-acetyl-1-pyrroline
seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 2. Senyawa kimia 2-acetyl-1-pyrroline (Huang et al. 2008).
degradasi
Proline

kondensasi
1-pyrroline

α-dikarbonil

2-acetyl-1-pyrrolidine
Oksidasi spontan
2-acetyl-1-pyrroline

Gambar 3. Diagram proses pembentukan aroma 2-acetyl-1-pyrroline (Blank et al.
2003).

Hasil penelitian dari Buttery et al. (1983) berbeda dengan hasil yang
diperoleh Yoshishashi et al. (2002), bahwa komponen 2-acetyl-1-pyrroline tidak
terbentuk selama beras dimasak atau proses pasca panen, akan tetapi komponen
ini telah tersedia secara alami dari beras.
Data ini didukung oleh Bradbury et al. (2005) dan Jain et al. (2006),
mengemukakan bahwa komponen aroma pada beras ditentukan oleh kromosom
no. 8. Berdasarkan hasil penelitian dari Seno et al. (2009), gen BADH2 pada beras
aromatik Indonesia sama dengan varietas beras aromatik asing sehingga jalur
pembentukan 2-acetyl-1-pyrroline pada beras aromatik Indonesia sama dengan
beras aromatik asing seperti yang dijelaskan oleh Bradbury et al. (2005).
Secara jelas Bradbury et al. (2005) mengemukakan bahwa jalur
pembentukan 2-acetyl-1-pyrroline dimulai dari pemecahan prolin menjadi
putresin kemudian membentuk komponen gama aminobutiraldehid (GABald),
yang merupakan substrat dari enzim BADH2. Apabila enzim BADH2 aktif, maka
enzim ini dapat mengubah GABald menjadi asam gama-aminobutirat (GABA),
sedangkan jika enzim BADH2 tidak aktif, maka GABald mengalami asetilasi
(penambahan gugus asetil) membentuk 2-acetyl-1-pyrroline. Putresin akan
ditemukan dalam jumlah tinggi pada jaringan yang tumbuh aktif membelah.
Putresin dipecah menjadi GABald oleh diamina oksidase (DAO) selama proses
pembentukan lignin dan dinding sel, setelah sebagian besar pembelahan sel telah
terjadi. Oleh karena itu, pembentukan GABald cenderung terjadi di jaringan muda
yang secara aktif membelah dan dinding sel menjadi kaku.
Hasil penelitian dari Buttery et al. (1983) juga berbeda dengan yang
dilaporkan oleh Zheng et al. (2009), 2-acetyl-1-pyrroline tidak terdeteksi dengan
analisis GC-MS pada beras yang dimasak varietas Tatsukomochi, Kinunohada,
dan Miyakoganemochi. Perbedaan hasil penelitian ini dapat disebabkan oleh
perbedaan metode ekstraksi dan cara pemasakan nasi (Champagne 2008).
Secara rinci, Champagne (2008) menjelaskan bahwa faktor-faktor yang
mempengaruhi flavor dan aroma beras dijabarkan seperti di bawah ini :
a.

Genetik
Gen Beras wangi terletak pada ekson nomor 7 pada kromosom nomor 8.
Hasil penelitian ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh Bradbury et al.

(2005) dan Jain et al. (2006), sifat beras aromatik dibawa oleh genetis
tertentu terutama pada kromosom 8.
Secara genetik, perbedaan gen antara padi aromatik dan non aromatik
adalah akumulasi dari komponen 2-acetyl-1-pyrroline dalam genotip padi
aromatik dapat disebabkan oleh adanya mutasi delesi pada ekson 7 di
kromosom

nomor

8

yang

mengakibatkan

kodon

stop

sehingga

menyebabkan hilangnya aktivitas enzim betain aldehida dehidrogenase
(BADH2). Ketika prolin mensintesis asam amino glutamat maka enzim
BADH2 memainkan peranan kunci dalam jalur konversi ke arah glutamat.
Penghambatan lintasan ini akan meningkatkan ketersediaan prolin untuk
sintesis 2-acetyl-1-pyrroline (Bradbury et al. 2005). Berbeda dengan padi
non aromatik, pada kromosom nomor 8 tidak terjadi delesi ekson 7
sehingga prolin lebih mengarah ke pembentukan asam amino glutamat dan
pembentukan 2-acetyl-1-pyrroline lebih sedikit (Seno et al. 2009).
b.

Perlakuan sebelum panen
Perlakuan sebelum panen (kondisi cuaca, kesuburan tanah, dan cara
tanam) perlu diperhatikan karena mempengaruhi kandungan amilosa dan
protein pada beras, sehingga dapat mempengaruhi flavor dan aroma dari
beras yang dimasak, contohnya jumlah 2-acetyl-1-pyrroline bervariasi
tergantung dengan kondisi lingkungan. Jumlah 2-acetyl-1-pyrroline lebih
banyak pada beras merah matang pada suhu rendah (25 oC siang hari, 20 oC
malam hari) dibandingkan dengan beras merah matang pada suhu tinggi (35
o

C siang hari, 30 oC malam hari) untuk beras merah varietas short-grain

Hieri dan long-grain Sari (Itani et al. 2004).
c.

Sistem irigasi dan waktu pemanenan
Waktu

pemanenan

dan

sistem

irigasi

yang

baik

dengan

mempertimbangkan berbagai faktor yaitu tingkat kematangan, kadar air dan
kondisi cuaca akan dapat menghasilkan gabah dengan kualitas tinggi.
Contohnya seperti beras varietas IR-42. Beras varietas IR-42 dipanen pada
umur tanam 20 - 38 hari setelah 50% dari varietas tersebut berbunga. Pada
kondisi tersebut terjadi peningkatan kadar amilosa dan protein, setelah itu
terjadi penurunan aroma dan flavor dengan peningkatan kematangan. Beras

varietas IR-42 memiliki flavor yang lebih baik pada umur tanam 20 hari
(50% berbunga) (Champagne 2008).
d.

Kadar air
Diantara pemanenan dan pengeringan, padi yang dibiarkan selama 24
jam dapat meningkatkan kadar air padi yaitu 16% menjadi lebih besar dari
26%. Mikroba dapat tumbuh pada kondisi ini, sehingga dapat menghasilkan
senyawa volatil yang mempengaruhi flavor atau aroma pada beras putih
setelah pengeringan dan penggilingan (Champagne 2008).

e.

Kondisi pengeringan beras, kadar air akhir dan penyimpanan gabah
Pengeringan pada suhu 18 - 60 oC tidak mempengaruhi peningkatan atau
penurunan flavor beras (Champagne et al. 1997). Hasil penelitian ini
berbeda dengan yang dilaporkan oleh Sunthonvit et al. (2005), 2-acetyl-1pyrroline akan terjadi peningkatan konsentrasi dengan peningkatan suhu
pengeringan 100 - 150 oC.

f.

Derajat penggilingan
Derajat penggilingan yang berbeda akan mempengaruhi flavor dari beras
giling. Puffed corn flavor, raw rice flavor, hay like flavor dan bitter taste
akan menjadi rendah ketika rasa manis lebih tinggi dengan peningkatan
derajat penggilingan 8 sampai 14% (Park et al. 2001). Hasil penelitian ini
didukung oleh Champagne et al. (1997), mengemukakan bahwa efek dari
derajat penggilingan terhadap intensitas atribut flavor tergantung dari kadar
air, kultivar dan lokasi budidaya.
Derajat penggilingan dapat mempengaruhi jumlah 2-acetyl-1-pyrroline.
Jumlah komponen 2-acetyl-1-pyrroline lebih banyak diperoleh pada tepung
beras dibandingkan dengan beras giling. Hal ini dapat disebabkan oleh
derajat penggilingan (dehulling) yang lebih rendah pada tepung beras
dibandingkan dengan beras giling, sehingga ditemukan bahwa rata-rata
recovery 2-acetyl-1-pyrroline pada tepung beras lebih tinggi dibandingkan
dengan beras giling (Yoshihashi et al. 2005).

g.

Waktu dan suhu penyimpanan beras giling
Efek dari penyimpanan terhadap flavor beras giling kurang baik
(undermi

Dokumen yang terkait

Identification of The Character Impact Flavor Compounds of Aromatic Rice (Oryza myristica L.) Native Indonesia