48 Gambar 13 Pengaruh waktu fermentasi grits jagung terhadap kadar gula reduksi
tepung jagung. Fermentasi jagung selama 72 jam menurunkan kadar amilosa tepung
jagung yang dihasilkan menjadi 26.81 dari kadar amilosa semula 28.39. Pada proses fermentasi terjadi aktivitas mikroorganisme yang bersifat amilolitik raw
starch digesting amylase . Beberapa mikroorganisme yang bersifat amilolitik
pada proses fermentasi jagung adalah Lactobacillus plantarum Johansson et al. 1995, Lactobacillus fermentum Hounhouigan et al. 1993a.
Tabel 9 Pengaruh waktu fermentasi grits jagung terhadap kadar amilosa tepung jagung
Waktu fermentasi jagung Kadar amilosa tepung jagung
0 28.39
c
±0.71 12 27.95
c
±0.67 24 27.83
c
±2.35 36 27.03
ab
±0.61 48 27.45
bc
±1.04 60 26.42
a
±1.70 72 26.81
ab
±0.54 Keterangan: merupakan angka rata-rata 3 ulangan dan 2 kali analisa
angka yang diikuti dengan huruf sama pada satu kolom menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5
4.2.2 Distribusi ukuran partikel tepung jagung
Fermentasi grits jagung sampai 36 jam mengakibatkan tepung jagung mempunyai distribusi ukuran partikel hampir sama seperti terlihat pada Gambar
14. Pada tepung jagung yang dibuat dari grits jagung dengan fermentasi 48 jam, jumlah partikel berukuran paling halus kurang dari 75 µm meningkat dan
distribusi partikelnya paling banyak dibanding partikel berukuran lainnya. Perendaman butiran jagung pada proses fermentasi mengubah bagian yang keras
pada endosperm horny endosperm menjadi banyak bagian yang lunak fluory endosperm
dan menjadi lebih mudah digiling. Fermentasi melunakkan struktur jagung sehingga proses penggilingan menjadi lebih mudah sehingga semakin
lama proses fermentasi, tepung jagung lebih banyak terdistribusi pada ukuran partikel yang kecil.
49
5 10
15 20
25 30
35
1 80
-2 50
µ m
1 50
-1 80
µ m
1 25
-1 50
µ m
1 06
-1 25
µ m
9 0-10
6 µ m
7 5-
90 µ
m ≤75
µ m
ukuran partikel µm d
is tri
b u
s i
0 jam 12 jam
24 jam 36 jam
48 jam 60 jam
72 jam
Gambar 14 Pengaruh waktu fermentasi grits jagung terhadap distribusi ukuran partikel tepung jagung.
4.2.3 Densitas kamba tepung jagung
Loose density dan packed density tepung jagung menurun dengan semakin
meningkatnya waktu fermentasi grits jagung seperti terlihat pada Tabel 10. Hasil ini mirip dengan pembuatan tepung sorghum secara fermentasi yang menurunkan
densitas tepung sebesar 10 Elkhalifa et al. 2005. Semakin rendah kadar protein, lemak, serat kasar dan abu, semakin rendah loose dan packed density
tepung jagung. Lebih tinggi kadar protein dan pati, lebih tinggi loose dan packed density
tepung jagung. Hal ini sesuai dengan penelitian Pereira et al. 2008, bahwa jagung dengan kadar protein tinggi mempunyai densitas lebih tinggi. Endosperm
biji jagung terdiri dari dua komponen utama yaitu granula pati dan protein, dan struktur fisik endosperm tergantung pada interaksi antar dua komponen tersebut.
Menurut Abdelrahman dan Hoseney 1984, ada beberapa faktor yang mempengaruhi variasi struktur biji jagung, diantaranya ketebalan matriks protein
yang kontak dengan granula pati dan kekuatan adhesi antara matriks protein dan
50 granula pati. Semakin tinggi ketebalan matriks protein yang kontak dengan
granula pati, semakin tinggi densitas.
Tabel 10 Loose dan packed density tepung jagung yang dihasilkan dengan variasi waktu fermentasi grits jagung
Waktu fermentasi grits jagung jam
Loose density gml
Packed density gml
0 0.504
d
±0.019 0.72
e
±0.003 12 0.478
c
±0.004 0.693
d
±0.006 24 0.469
bc
±0.002 0.689
cd
±0.001 36 0.462
ab
±0.001 0.685
c
±0.007 48 0.46
ab
±0.002 0.664
b
±0.003 60 0.45
a
±0.009 0.659
b
±0.002 72 0.447
a
±0.007 0.651
a
±0.002 Keterangan: merupakan angka rata-rata 3 ulangan dan 2 kali analisa
angka yang diikuti dengan huruf sama pada satu kolom menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5
Pengaruh kadar protein terhadap densitas kamba tepung jagung juga terjadi karena strukturnya. Menurut Damodaran 1996, fraksi serta distribusi
residu hidrofobik dan hidrofilik pada struktur primer protein mempengaruhi beberapa sifat fisikokimia protein. Zein merupakan protein penyimpanan terbesar
pada endosperm jagung dengan komposisi asam amino utama adalah asam glutamat 21.4 , leusin 18.7 , alanin 13.3 dan prolin 10.7 yang
merupakan protein hidrofobik Wilson 1987. Berdasarkan pada konstanta sedimentasi dan difusi, molekul zein mempunyai bentuk globula panjang rasio
axial sekitar 15:1 Laszity 1986. Hal ini juga sesuai pernyataan Damodaran 1996 bahwa apabila sebuah protein sebagian besar terdiri dari asam amino
hidrofobik, maka diasumsikan berbentuk globular mendekati spherical sehingga meminimalkan rasio area permukaan:volume yang memungkinkan lebih banyak
residu hidrofobik terdapat pada bagian dalam protein. Rasio area permukaan dibanding volume yang kecil pada protein jagung mengakibatkan tepung jagung
mempunyai densitas kamba besar sehingga protein paling berpengaruh terhadap densitas kamba tepung jagung. Kadar protein mempunyai pengaruh tinggi
terhadap densitas kamba tepung jagung yang dapat dilihat dari nilai koefisien
51 korelasi, yaitu pada loose density r = 0.84, p
≤ 0.01 dan packed density r = 0.932, p
≤ 0.01. Semakin tinggi kadar protein, semakin tinggi packed density tepung
jagung seperti terlihat pada Gambar 15. Apabila hubungan antara kadar protein dan packed density digambarkan dalam suatu grafik maka terbentuk garis regresi
linier dengan persamaan: D
p
= 0.0375P
r
+ 0.3442 R
2
=0.8673 4 dengan D
p
adalah packed density tepung jagung dalam gml, P
r
adalah kadar protein tepung jagung dalam basis kering dan R
2
adalah koefisien determinasi. Apabila persamaan 4 disubstitusi dengan persamaan 1 akan didapatkan
persamaan hubungan antara waktu fermentasi grits jagung dan packed density tepung jagung yaitu:
D
p
= -0.0011t + 0.714 5
dengan D
p
adalah packed density tepung jagung dalam gml dan t adalah waktu fermentasi grits jagung dalam jam.
Dp = 0.0375Pr + 0.3442 R
2
= 0.8673 0.60
0.65 0.70
0.75 0.80
8.0 8.5
9.0 9.5
10.0 10.5
protein bk pa
c k
e d de
ns it
y g
ml
Gambar 15 Pengaruh kadar protein terhadap packed density tepung jagung.
Semakin besar kadar serat kasar, semakin tinggi loose dan packed density tepung jagung. Serat kasar pada jagung terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan
lignin. Lignin dan hemiselulosa mempunyai kemampuan yang tinggi untuk menyerap air. Hidrasi serat menyebabkan terbentuknya matriks gel dan
meningkatkan densitas kamba bahan. Adanya hubungan antara serat kasar dengan
52 loose
dan packed density sesuai pendapat Rasper 1982 bahwa selulosa, hemiselulosa dan lignin berperan terhadap densitas sereal. Hal ini mengakibatkan
adanya korelasi antara kadar serat kasar dengan loose density r = 0.894, p ≤ 0.01
dan packed density r = 0.758, p ≤ 0.01. Semakin tinggi kadar serat kasar,
semakin tinggi loose density tepung jagung seperti terlihat pada Gambar 16. Hubungan antara loose density dengan kadar serat kasar dapat dinyatakan dalam
persamaan: D
l
= 0.026s
+ 0.43
R
2
= 0.7997 6 dengan D
l
adalah loose density tepung jagung dalam gml, s adalah kadar serat kasar dalam basis kering.
Dl = 0.026s + 0.43 R
2
= 0.7997
0.40 0.45
0.50 0.55
0.60
0.0 1.0
2.0 3.0
4.0
serat kasar bk loos
e de
ns it
y g
m l
Gambar 16 Pengaruh kadar serat kasar terhadap loose density tepung jagung.
Semakin tinggi kadar abu, semakin tinggi loose dan packed density tepung jagung. Mineral-mineral dalam jagung yaitu natrium, kalium, fluor, dan iodine
banyak terdapat sebagai ion bebas. Menurut Nabrzyski 1997 gugus anionik mempunyai daya tarik menarik yang kuat yang akan mempengaruhi densitasnya.
Lebih kuat interaksi dengan gugus anionik maka lebih tinggi densitas kamba tepung jagung. Kadar abu berkorelasi dengan loose density r = 0.842, p
≤ 0.01 dan packed density r = 0.758, p
≤ 0.01. Semakin tinggi kadar lemak, semakin tinggi loose dan packed density
tepung jagung. Pengaruh lemak terhadap densitas kamba hampir sama dengan
53 protein, yaitu berkaitan dengan hidrofobisitasnya. Lemak yang bersifat hidrofobik
diasumsikan berbentuk globular mendekati spherical sehingga meminimalkan rasio area permukaan:volume. Rasio area permukaan dibanding volume yang
kecil pada lemak jagung mengakibatkan tepung jagung mempunyai densitas kamba besar. Hal ini mengakibatkan adanya korelasi antara kadar lemak dengan
loose density r = 0.651, p
≤ 0.01 dan packed density r = 0.804, p ≤ 0.01. Semakin lama waktu fermentasi jagung, semakin rendah densitas kamba
tepung jagung yang dihasilkan. Hal ini senada dengan Elkhalifa et al. 2005 bahwa perendaman sorghum selama 24 jam dalam pembuatan tepung sorghum
akan menurunkan densitas tepung sorghum yang dihasilkan sebesar 10, sedangkan Onofiok dan Nnanyelugo 1998 menyatakan bahwa fermentasi dapat
menurunkan densitas kamba yang tinggi pada makanan sapihan di Afrika. Fermentasi telah dilaporkan sebagai suatu metode tradisional dan berguna untuk
preparasi makanan sapihan dengan densitas rendah. Adanya hubungan antara waktu fermentasi grits jagung dapat dilihat dari nilai koefisien korelasinya yaitu
loose density r = -0.877, p
≤ 0.01 dan packed density r = -0.959, p ≤ 0.01. Hubungan antara waktu fermentasi grits jagung dengan packed density dan loose
density tepung jagung menghasilkan persamaan regresi linier sebagai berikut:
D
p
= -0.0009t + 0.712 R
2
= 0.9188 7
D
l
= -0.0007t + 0.493 R
2
= 0.7691 8 dengan D
p
dan D
l
adalah packed density dan loose density tepung jagung dalam gml, t adalah waktu fermentasi grits jagung dalam jam dan R
2
adalah koefisien determinasi.
Berdasarkan korelasi antara faktor-faktor yang berpengaruh, didapatkan persamaan 5 dan 7 yang dapat digunakan untuk memprediksi packed density
tepung jagung berdasarkan waktu fermentasi grits jagung. Persamaan 5 dan 7 mempunyai slope dan intersept yang hampir sama sehingga apabila diaplikasikan
akan mendapatkan nilai yang tidak berbeda jauh. Berdasarkan pertimbangan bahwa persamaan 7 mempunyai koefisien determinasi lebih besar dan packed
density tidak hanya dipengaruhi kadar protein tetapi juga komponen kimia lain
54 seperti pati, serat kasar dan lemak maka persamaan 7 dipilih sebagai model
prediktif untuk dibuktikan pada tahap validasi.
Dp = -0.0009t + 0.712 R
2
= 0.9188
Dl = -0.0007t + 0.493 R
2
= 0.7691
0.30 0.40
0.50 0.60
0.70 0.80
20 40
60 80
waktu jam d
e n
s it
a s
k a
mb a
g ml
loose density pack ed density
Gambar 17 Pengaruh waktu fermentasi grits jagung terhadap loose density
dan packed density tepung jagung. Persamaan 6 dan 8 dapat digunakan untuk memprediksi loose density
tepung jagung. Persamaan 6 digunakan untuk memprediksi loose density tepung jagung berdasar kadar serat kasar, sedangkan persamaan 8 berdasarkan waktu
fermentasi grits jagung. Persamaan 6 mempunyai koefisien determinasi lebih tinggi, tetapi serat kasar sulit dikendalikan pada pembuatan tepung jagung secara
fermentasi maka persamaan 8 dipilih sebagai model prediktif loose density tepung jagung berdasar waktu fermentasi grits jagung.
4.2.4 Sudut curah tepung jagung
