Evaluasi Karakteristik Fisik, Kimia, dan Sensori Roti dari Tepung Komposit Terigu, Ubi Kayu, Kedelai, dan Pati Kentang dengan Penambahan Xanthan Gum
TINJAUAN PUSTAKA
Tepung TeriguTepung terigu merupakan tepung yang berasal dari bahan dasar gandum yang diperoleh dengan cara penggilingan gandum yang banyak digunakan dalam industri pangan. Komponen yang terbanyak dari tepung terigu adalah pati, sekitar 70% yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Besarnya kandungan amilosa dalam pati ialah sekitar 20% dengan suhu gelatinisasi 56 - 62 (Belitz and Grosch, 1987).
Tepung terigu yang mempunyai kadar protein tinggi akan memerlukan air lebih banyak agar gluten yang terbentuk dapat menyimpan gas sebanyak-banyaknya. Umumnya, dalam pembuatan roti digunakan tepung terigu protein tinggi untuk mendapatkan volume yang besar, tetapi ada kemungkinan roti menjadi alot. Oleh karena itu, dalam pembuatan roti perlu penambaha bahan-bahan lain yang berfungsi untuk mengempukkan roti seperti gula, margarin atau mentega, dan kuning telur dengan komposisi tertentu. Pencampuran tepung terigu protein tinggi dengan tepung terigu protein sedang juga dapat dilakukan, tujuannya agar kadar protein terigu turun sehingga roti yang dihasilkan sesuai dengan keinginan, seperti tekstur lebih lembut (Mudjajanto & Yuliati, 2004).
Tepung terigu merupakan bahan dasar dalam pembuatan roti dan mie. Keistimewaan terigu diantara serealia lain adalah adanya gluten yang merupakan protein yg menggumpal, elastis serta mengembang bila dicampur dengan air. Gluten digunakan sebagai bahan tambahan untuk mempertinggi kandungan protein dalam roti. Biasanya mutu terigu yang dikehendaki adalah terigu yang memiliki kadar air 14%, kadar protein 8 - 12%, kadar abu 0,25
- – 0,60% dan gluten basah 24 – 36% (Astawan, 2004).
Mutu tepung terigu dtentukan oleh setiap komposisi kimia yang ada didalamnya. Adapun komposisi kimia tepung terigu Cakra Kembar dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi kimia tepung terigu Cakra Kembar per 100 gram bahan Komposisi Jumlah
Energi (kal) Min 340
Air (g) Maks 14,5
Protein (g)
11 Karbohidrat (g) Min 70 Serat kasar (g)
0,4 Lemak (g)
0,9 Kalsium (mg)
1,0 Sumber : Departemen Kesehatan RI, (1996).
Ubi Kayu
Ubi kayu memiliki nama botani Manihot esculenta crantz tapi lebih dikenal dengan nama Manihot utilissima. Ubi kayu merupakan tanaman pokok yang banyak dijumpai di Indonesia yang beriklim tropis. Ubi kayu merupakan tanaman potensial, dimana ubi kayu ini masih dapat bereproduksi dan memberikan hasil yang tinggi walaupun dalam keadaan lahan yang kurang baik. Umbinya banyak diolah menjadi berbagai jenis produk makanan. Selain umbinya, daunnya juga banyak dikonsumsi sebagai sayur-sayuran (Kartasapoetra, 1988).
Ubi kayu sebagai sumber energi yang kaya akan karbohidrat dapat diolah menjadi tepung. Menurut Ginting (2002), tepung ubi kayu (cassava) dapat digunakan dalam pembuatan tepung campuran, yaitu campuran antara tepung terigu dengan tepung ubi kayu (cassava), karena tepung ubi kayu mempunyai warna, tekstur, dan aroma yang menyerupai tepung terigu.
Tepung campuran tersebut dapat digunakan dalam pembuatan roti, kue, mie, dan produk makanan ringan lain. Dengan berkembangnya pengolahan tepung ubi kayu dan teknologi pengolahan tepung ubi kayu menjadi berbagai makanan, diharapkan tepung ubi kayu dapat digunakan sebagai bahan baku dan substitusi tepung terigu.
Adapun komposisi kimia ubi kayu dapat dilihat dari Tabel 2. Tabel 2. Daftar komposisi kimia ubi kayu per 100 gram bahan basah
Komponen Komposisi
Kalori (kal) Protein (gr) Lemak (gr) Karbohidrat (gr) Kalsium (gr) Fosfor (gr) Besi (mg) Vitamin A (SI) Vitamin B 1 (mg) Vitamin C (mg) Air (gr) BDD (%)
146 1,2
0,3 34,7
33
40 0,7
0,06
30 62,5
75 Sumber : Departemen Kesehatan RI, (1996). Adapun komposisi kimia tepung ubi kayu dapat dilihat dari Tabel 3. Tabel 3. Daftar komposisi kimia tepung ubi kayu
Komponen Komposisi
Kadar air (%) 11,5
Karbohidrat (%) 83,8 Lemak (%) 0,9 Protein (%) 1,0 Serat kasar (%) 2,1 Abu (%)
0,7 Kadar HCN (ppm)
29 Sumber : Departemen Perindustrian, (1989).
Kedelai
Kedelai merupakan bahan pangan yang mengandung protein lebih dari 40% dan lemak 10-15%. Selain itu, kedelai merupakan sumber protein yang paling murah dan mudah didapatkan. Produk pangan berbahan baku kedelai ini dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu dalam bentuk hasil non fermentasi dan fermentasi (Adisarwanto, 2007).
Secara fisik setiap biji kedelai berbeda dalam hal warna, ukuran, bentuk biji, dan perbedaan pada komposisi kimianya. Hal ini dipengaruhi oleh varietas dan kondisi dimana kedelai itu tumbuh. Kadar protein di dalam kedelai berhubungan dengan kadar non proteinnya. Jika kadar protein naik maka kadar lemak menurun sebesar 0,33%, gula 0,33%, sisanya holoselulosa dan pentosan. Kadar minyak kedelai relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis kacang-kacangan lainnya, tetapi lebih tinggi daripada kadar minyak serealia. Namun, kadar protein kedelai yang tinggi menyebabkan kedelai lebih banyak digunakan sebagai sumber protein daripada sebagai sumber minyak. Selain itu kedelai juga memiliki kadar serat yang tertinggi yaitu sebesar 7,60% (Ketaren, 2005).
Kedelai merupakan sumber protein yang paling baik. Kedelai juga dapat digunakan sebagai sumber vitamin, lemak, serat, dan mineral. Komposisi rata-rata kedelai dalam bentuk biji kering dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Komposisi kimia kedelai kering per 100 gram
Komposisi Jumlah Kalori (kkal)
331,0 Protein (gram)
34,9 Lemak (gram)
18,1 Karbohidrat (gram) 34,8 Kalsium (mg)
227,0 585,0
Posfor (mg) 8,0
Besi (mg) 110,0
Vitamin A (SI) 1,1
Vitamin B (mg) 1 7,5
Air (gram) Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI, (2004) Tabel 7. Komposisi kimia tepung kedelai Komposisi Jumlah
Air (% bb) 4,873
Protein (%) 34,390
N terlarut (%) 4,607 N amino (%) 0,056 Lemak (%)
25,530 0,103
Gula reduksi (mg) 3,720
Abu (%) 75,490
Nilai cerna protein (%) Sumber : Widodo, (2001)
Masalah utama dalam pengolahan kedelai adalah terdapatnya senyawa anti gizi dan senyawa penyebab off flavour (menimbulkan bau dan rasa yang tidak dikehendaki). Kehadiran kedua kelompok senyawa tersebut dalam produk olahan kedelai menyebabkan mutunya menjadi rendah. Kelompok anti gizi dalam kedelai terdiri dari anti tripsin (jenis protein yang menghambat kerja enzim tripsin di dalam tubuh), hemaglutinin, fitat dan oligosakarida penyebab flatulensi, sedangkan kelompok senyawa penyebab off flavour antara lain penyebab bau langu (beany flavour), penyebab rasa pahit dan penyebab rasa kapur (chalky flavour) (Koswara, 1992).
Rasa langu kedelai (beany flavor) merupakan rasa khas kedelai mentah, dimana penyebabnya adalah kerja enzim lipoksigenase yang terdapat dalam biji kedelai. Enzim tersebut bereaksi dengan lemak sewaktu dinding sel pecah oleh penggilingan, terutama jika penggilingan dilakukan secara basah dengan suhu dingin. Hasil reaksi tersebut menghasilkan paling sedikit 8 senyawa volatil, dimana senyawa yang paling banyak menghasilkan rasa dan bau langu adalah etil-fenil-keton. Oleh karena itu, untuk menghilangkan bau dan rasa langu dapat dilakukan dengan cara menggunakan air panas (80-100 ) pada saaat penggilingan dan merendam kedelai dalam air panas (80 ) selama 10-15 menit sebelum kedelai digiling (Koswara, 1992).
Kentang Kentang (Solanum L.) merupakan tanaman yang banyak tuberosum
mengandung karbohidrat, sumber mineral (fosfor, besi, dan kalium), mengandung
vitamin B, vitamin C dan sedikit vitamin A. Komposisi umbi kentang sangat
dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain, varietas, keadaan tanah yang ditanami,
pupuk yang digunakan, umur umbi ketika dipanen, waktu dan suhu penyimpanan.
Perubahan komposisi umbi selama pertumbuhan meliputi naiknya kadar pati dan
sukrosa serta turunnya kadar air dan gula pereduksi (Soelarso, 1997).Kentang dimanfaatkan sebagai tepung karena termasuk umbi-umbian yang banyak mengandung karbohidrat dalam bentuk pati sehingga dapat dikeringkan menghasilkan tepung dengan menggunakan beberapa proses. Tetapi kelemahan dari kentang yaitu mengandung banyak air sehingga produk tepung yang dihasilkan akan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan produk tepung dari umbi-umbian lainnya. Dibandingkan dengan bahan baku lain seperti jagung, gandum, ubi dan lainnya, tepung kentang ini memiliki kandungan protein dan lemak yang rendah, suhu gelatisasi yang rendah serta dapat disimpan dengan kandungan air yang tinggi tanpa menimbulkan bau apek. Selain itu, dibandingkan dengan tepung dengan bahan baku lainnya, tepung kentang memiliki butiran tepung yang lebih besar (Diputri, 2009).
Komposisi kimia kentang basah dapat dilihat pada Tabel 4 dan komposisi kimia tepung kentang dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 4. Kandungan gizi dari tiap 100 gram kentang basah Komposisi Jumah
Protein 2,0 gr
Lemak 0,1 gr
Karbohidrat 19,1 gr Vitamin A Sedikit sekali/diabaikan Vitamin B 1 85,0 U (0,085 mg) Vitamin B 40,0 U (0,040 mg) 2 Vitamin C
17,0
- – 25,0 Fosfor
60,0 mg Besi
0,8 mg Kalsium
10,0 mg Air
77,8 gr Kalori
83,0
- – 85,0 kal Bagian dapat dimakan 85,0% Serat kasar 0,400
- – 1,00 Sumber : Soelarso, (1997).
Tabel 5. Komposisi kimia tepung kentang dalam 100 gram bahan Senyawa Jumlah Protein (gram)
0,3 Lemak (gram) 0,1 Karbohidrat (gram) 85,6
Vitamin A (SI) Sedikit sekali/ diabaikan Vitamin B1 (mg) 0,04 Vitamin C (mg) Fosfor (gram) 30,0 Besi (mg)
0,5 Kalsium (mg) 20,0 Air (gram) 13,0 13,0
347
Kalori (kal) Sumber: Departemen Kesehatan RI, (1989).
Pati
Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan -glikosidik. Pati terdiri dari butiran-butiran kecil yang disebut granula. Granula pati mempunyai sifat merefleksikan cahaya terpolarisasi, sehingga di bawah mikroskop terlihat kristal hitam putih. Sifat inilah yang disebut
birefringent . Pada saat granula mulai pecah, sifat birefringent ini akan menghilang. Granula pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi yang tidak terlarut disebut amilopektin (Winarno, 2002).
Amilosa merupakan rantai lurus yang terdiri dari molekul-molekul glukosa yang berikatan -(1,4)-D-glukosa. Panjang polimer dipengaruhi oleh sumber pati dan akan mempengaruhi berat molekul amilosa. Pada umumnya amilosa dari umbi-umbian mempunyai berat molekul yang lebih besar dibandingkan dengan berat molekul amilosa serealia, dengan rantai polimer lebih panjang daripada rantai polimer amilosa serealia (Moorthy, 2004). Struktur amilosa dapat dilihat pada Gambar 1.
CH OH CH OH CH OH
2 2 2 O HO OH OH H H H H H H OH H H O O H H H O H OH H OH H OH H OH O n
Gambar 1. Struktur rantai linier molekul amilosa.
Jumlah atau kadar amilosa pati pada singkong berada pada kisaran 20-27% mirip dengan pati tanaman lain. Pada dasarnya, struktur amilopektin sama seperti amilosa, yaitu terdiri dari rantai pendek -(1,4)-D-glukosa dalam jumlah yang besar. Perbedaannya ada pada tingkat percabangan yang tinggi dengan ikatan -(1,6)-D-glukosa dan bobot molekul yang besar. Amilopektin juga dapat membentuk kristal, tetapi tidak sereaktif amilosa. Hal ini terjadi karena adanya rantai percabangan yang menghalangi terbentuknya kristal (Taggart, 2004).
Struktur amilopektin dapat dilihat pada Gambar 2.
CH OH
2 CH
2 OH O H OH H OH H H H O O H H H H OH H CH 2 OH CH OH O O Ikatan a -1,6 CH 2 2 O
O
O H H OH H H H H H H H OH OH H H O O H OH H OH H OH O H O Ikatan a -1,4Gambar 2. Struktur molekul amilopektin (Swinkels, 1985). Sifat dasar dari granula pati adalah kemampuannya mengembang dan menghasilkan pasta kental bila dipanaskan diatas suhu gelatinisasinya. Dalam pemanasan granula pati akan banyak menyerap air dan mengembang dari volume awalnya. Jadi dengan semakin tingginya kadar pati maka akan terjadi perubahan kemampuannya dalam hal mengembang akan menjadi semakin besar (Richana dan Damardjati, 1990).
Xanthan Gum
Xanthan gum merupakan polisakarida yang disekresikan oleh bakteri xanthomonas
campestris . Kegunaan xanthan gum adalah sebagai pengemulsi, sebagai zat pengental makanan,
dan membentuk gel yang dapat mempertahankan kelembaban roti. Dalam makanan biasanya digunakan sebesar 0,5% dan dapat digunakan dalam konsentrasi yang lebih rendah. Xanthan gum juga digunakan dalam kue bebas gluten dimana xanthan gum digunakan untuk menghasilkan adonan yang lengket yang seharusnya dapat dicapai dengan gluten 2013).
Xanthan gum mudah larut dalam air panas atau air dingin. Xanthan gum memiliki o viskositas tinggi pada konsentrasi rendah, perubahan suhu pada kisaran 60 C memberikan
- – 70 efek yang kecil terhadap viskositas xanthan gum. Xanthan gum bersifat stabil pada kisaran pH 6 – 9 dan perubahan pH juga mempengaruhi viskositas xanthan gum (Mc Nelly dan Kang, 1973).
Penambahan xanthan gum diduga dapat menghasilkan matriks yang seimbang dengan jumlah gas yang dihasilkan dan dapat meningkatkan kemampuan untuk menahan gas yang dihasilkan selama proses fermentasi maupun pengadukan. Roti yang dihasilkan diharapkan memiliki kestabilan, penampakan elastis, dan sifat mutu yang diinginkan. Biasanya jumlah xanthan gum yang ditambahkan relatif sedikit dalam protein sudah mampu merubah sifat fungsional protein, sehingga dari aspek ekonomi tidak berpengaruh nyata terhadap biaya yang diperlukan (Gimeno, et al., 2004).
Xanthan gum memberikan kontribusi yang sangat berarti dalam penyediaan serat terlarut (soluble fiber) (Kuntz, 1999). Penambahan xanthan gum dalam formula produk pangan disamping untuk meningkatkan sifat fungsional juga untuk sumber serat terlarut. Jumlah serat terlarut dari berbagai jenis gum rata-rata diatas 75 % ( Wade, 2005). xanthan gum termasuk salah satu tipe serat terlarut (soluble fiber) sehingga mempunyai sifat dapat membentuk gel jika bercampur dengan cairan (liquid), merupakan bagian penting dari makanan yang menyehatkan sebab kedua serat tersebut membantu fungsi saluran pencernaan dan membantu keteraturan aliran makanan. Struktur molekul xanthan gum dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Struktur molekul xanthan gum (Williams and Phillips, 2004).
Roti
Roti merupakan produk pangan yang disediakan dalam jumlah besar dan dikonsumsi hampir setengah penduduk dunia. Roti biasanya dibedakan menjadi roti tawar dan roti manis.
Dalam mengkonsumsinya konsumen biasanya menambahkan isi roti sesuai dengan keinginan masing-masing, antara lain dengan penambahan berbagai jenis selai, cokelat, daging, dan sayur.
Terkadang seperti roti isi, sudah ada rasa atau isi tertentu di dalam adonan sehingga dapat langsung dikonsumsi (Halal Guide, 2009).
Roti merupakan makanan yang terbuat dari bahan dasar tepung terigu dengan penambahan air, telur dan ragi dalam proses pengadonannya. Adapun syarat mutu roti tawar dapat kita lihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Syarat mutu roti tawar Karakteristik Syarat Mutu
Kadar air maksimum 40% Kadar abu maksimum 1% (tidak termasuk garam, dihitung atas dasar berat kering) Kadar garam maksimum 2,5% (dihitung atas dasar bahan Kadar silika maksimum kering)
0,10% (dihitung atas dasar bahan Logam berbahaya : Hg, Pb, Cu dan kering)
As negatif
Serangga/ belatung negatif Bau dan rasa normal Sumber : Susanto dan Saneto, (1994).
Dalam pembuatan roti, perlu diketahui komposisi roti tawar yang akan dicapai. Menurut Gaman dan Sherrington (1981) komposisi roti tawar dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9. Komposisi roti tawar Komposisi Jumlah (%)
Protein 8,0
Karbohidrat 50,0 Lemak
1,5 Air 39,0 Vitamin dan mineral 1,5 Sumber : Gaman and Sherrington, (1981).
Bahan Tambahan Pembuatan Roti Gula
Gula merupakan salah satu jenis pemanis yang banyak digunakan dalam setiap pengolahan pangan. Gula mempunyai pengaruh penambah cita rasa yang nyata. Selain sebagai penambah cita rasa, gula juga banyak digunakan dalam pengawetan buah-buahan dan sayur- sayuran. Gula ditambahkan pada jenis roti tertentu untuk melengkapi karbohidrat yang ada untuk fermentasi dan untuk memberikan rasa yang lebih manis. Tapi gula lebih banyak dipakai untuk pembuatan kue dan biskuit dimana selain rasa manis gula juga mempengaruhi tekstur.
Jadi jumlah gula yang tinggi membuat remah kue lebih lunak dan lebih basah, dan pada biskuit juga bersifat melunakkan (Buckle, et al., 1987).
Garam
Garam dalam pembuatan roti berfungsi sebagai penambah rasa gurih, pembangkit rasa bahan-bahan lainnya, pengontrol waktu fermentasi dari adonan beragi dan penambahan kekuatan gluten. Pengolahan bahan makanan yang dilakukan dengan pemberian garam dapat mencegah kerusakan bahan pangan. Syarat garam yang baik dalam pembuatan roti adalah harus 100% larut dalam air, jernih, bebas dari gumpalan-gumpalan dan bebas dari rasa pahit (Mudjajanto dan Yulianti, 2004).
Ragi instan Ragi instan sangat dibutuhkan dalam pembuatan roti agar adonan dapat mengembang.
Ragi (yeast) ditambahkan dalam tepung kemudian ditambah air lalu diaduk-aduk hingga merata, setelah itu adonan dibiarkan beberapa waktu. Ragi yang digunakan dalam pembuatan roti biasanya dari jenis Saccharomyces cerevisiae. Pada kondisi air yang cukup dan adanya makanan bagi ragi, khususnya gula, maka ragi akan tumbuh dengan mengubah gula menjadi gas CO 2 dan senyawa beraroma. Gas C0 2 yang terbentuk akan ditahan oleh adonan sehingga adonan menjadi mengembang (Halalguide.info, 2008).
Shortening Shortening adalah lemak padat yang memiliki sifat plastis dan kestabilan tertentu,
umumnya berwarna putih sehingga sering disebut mentega putih. Shortening diperoleh dari pencampuran dua atau lebih lemak, atau dengan cara hidrogenase. Shortening banyak digunakan dalam pengolahan bahan makanan terutama dalam pembuatan roti dan kue yang dipanggang. Fungsi dari shortening adalah memperbaiki citarasa, struktur, tekstur, keempukan dan memperbesar volume roti atau kue (Winarno, 1992).