Indeks glikemik dan karakterisasi kimia beras analog berbahan dasar jagung, sorgum, dan sagu aren
INDEKS GLIKEMIK DAN KARAKTERISASI KIMIA BERAS
ANALOG BERBAHAN DASAR JAGUNG, SORGUM, DAN
SAGU AREN
YANICA IVORY ANDRI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Indeks Glikemik dan
Karakterisasi Kimia Beras Analog Berbahan Dasar Jagung, Sorgum, dan Sagu
Aren adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apapun 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2013
Yanica Ivory Andri
NIM F24090062
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan,
penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak
merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
ABSTRAK
YANICA IVORY ANDRI. Indeks Glikemik dan Karakterisasi Kimia Beras
Analog Berbahan Dasar Jagung, Sorgum, dan Sagu Aren. Dibimbing oleh
DIDAH NUR FARIDAH dan SLAMET BUDIJANTO.
Beras analog merupakan pangan alternatif mirip beras yang dibuat dari
sumber karbohidrat selain padi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai
indeks glikemik (IG) dan karakterisasi kimia (total fenol dan serat pangan) pada
beras analog yang berbahan baku 1) jagung, sorgum, dan sagu aren (beras analog
A) serta 2) jagung dan sagu aren (beras analog B). Pengujian IG menggunakan
sampel darah manusia dan ditentukan dengan membandingkan luas dibawah
kurva pangan uji (beras analog) yang setara dengan 25 gram karbohidrat dengan
luas dibawah kurva pangan standar (25 gram glukosa). Beras analog A memiliki
nilai IG sebesar 47.09, sedangkan beras analog B memiliki IG sebesar 52.31.
Kedua beras analog termasuk dalam kategori pangan IG rendah. Rendahnya nilai
IG dikarenakan adanya komponen fenol dan serat pangan yang terkandung pada
beras analog.
Kata kunci: beras analog, fenol, indeks glikemik, serat pangan
ABSTRACT
YANICA IVORY ANDRI. Glycemic Index and Chemical Characterization of
Analogues Rice from Corn, Sorghum, and Arenga Starch. Supervised by DIDAH
NUR FARIDAH and SLAMET BUDIJANTO.
Analogue rice was an alternative food similar to rice which is made from
carbohydrate sources beside of paddy. This research were aimed to determine the
glycemic index (GI) value and to quantify chemical characterization (total
phenolics content and dietary fiber) of analogues rice made from 1) corn,
sorghum, and arenga starch (analogue rice A) and 2) corn and arenga starch
(analogue rice B). GI was tested by human blood samples and determined by area
under the curve for test food (analogues rice) which is equivalent to 25 grams of
carbohydrates and area under the curve for the reference food (25 grams of
glucose) compared. Analogue rice A has 47.09 GI value, whilst analogue rice B
has 52.31 GI value. Both were grouped into low GI food. A low GI value was due
to the phenolic compounds and dietary fiber contained in the analogues rice.
Key words: analogue rice, dietary fiber, glycemic index, phenolic
INDEKS GLIKEMIK DAN KARAKTERISASI KIMIA BERAS
ANALOG BERBAHAN DASAR JAGUNG, SORGUM, DAN
SAGU AREN
YANICA IVORY ANDRI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Indeks Glikemik dan Karakterisasi Kimia Beras Analog Berbahan
Dasar Jagung, Sorgum, dan Sagu Aren
Nama
: Yanica Ivory Andri
NIM
: F24090062
Disetujui oleh
Dr Didah Nur Faridah, STP, MSi
Pembimbing I
Prof Dr Slamet Budijanto
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Feri Kusnandar, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya dan shalawat serta salam penulis haturkan kepada Nabi
Muhammad shalallahu ‘alaihi wassalam sehingga skripsi yang berjudul “Indeks
Glikemik dan Karakterisasi Kimia Beras Analog Berbahan Dasar Jagung,
Sorgum, dan Sagu Aren” berhasil diselesaikan dengan baik.
Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya
kepada Dr Didah Nur Faridah,MSi dan Prof Dr Slamet Budijanto selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan waktu, motivasi, nasihat, bimbingan serta
arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini dengan
sebaik-baiknya.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr Endang
Prangdimurti,MSi selaku dosen penguji atas masukannya dalam menyempurnakan
skripsi ini.
Terima kasih kepada F-Technopark Fakultas Teknologi Pertanian Institut
Pertanian Bogor yang telah memberikan bantuan dana sehingga sangat membantu
penulis dalam menyelesaikan penelitian ini.
Dengan penuh rasa hormat, penulis ucapkan terima kasih yang tulus kepada
kedua orang tua penulis, Ayahanda tercinta Joko Suyono dan Ibunda tercinta
Munichah yang telah membesarkan dan mendidik penulis dengan penuh ketulusan
dan kasih sayang. Terima kasih kepada kakak Yanica Endra Laksmana serta
seluruh keluarga atas dukungan, doa dan kasih sayangnya yang tiada putus kepada
penulis.
Terima kasih kepada sahabat-sahabat tersayang Raki Ardi, Dwi Fitriani dan
Annisa Rohmatin atas bantuan, dukungan, doa, kebersamaan dan canda tawanya.
Kepada keluarga besar ITP 46 dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu
persatu, terima kasih telah menorehkan banyak warna dan memberikan kenangan
terindah di kampus tercinta.
Akhirnya kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu
namun turut memberikan dukungan, doa, dan tenaga, penulis ucapkan terima
kasih.
Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat dan memberikan
kontribusi terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ilmu dan
teknologi pangan. Terima kasih.
Bogor, Juni 2013
Yanica Ivory Andri
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
METODOLOGI PENELITIAN
2
Bahan
2
Alat
2
Metode Penelitian
2
Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Kadar Total Fenol Beras Analog
6
Kadar Serat Pangan Beras Analog
7
Hasil Proksimat Nasi Analog
8
Nilai Indeks Glikemik dan Beban Glikemik Beras Analog
8
SIMPULAN DAN SARAN
12
Simpulan
12
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
13
LAMPIRAN
16
RIWAYAT HIDUP
26
DAFTAR TABEL
1 Komposisi kimia nasi analog (basis basah)
2 Nilai IG dan BG beberapa jenis nasi
3 Karakterisasi kimia beras analog
8
10
11
DAFTAR GAMBAR
1 Kadar total fenol beras analog
2 Kadar serat pangan beras analog
3 Nilai indeks glikemik nasi analog A dan nasi analog B
6
7
9
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Form pengukuran kadar glukosa darah relawan
Hasil independent sampel t-test proksimat nasi analog
Hasil independent sampel t-test kadar total fenol beras analog
Hasil independent sampel t-test serat pangan beras analog
Rekapitulasi data kadar glukosa darah 25 orang relawan uji
indeks glikemik nasi analog A
Rekapitulasi data kadar glukosa darah 25 orang relawan uji
indeks glikemik nasi analog B
Kadar glukosa darah nasi analog A terpilih (rata-rata 10 relawan)
Kadar glukosa darah nasi analog B terpilih (rata-rata 10 relawan)
Hasil independent sampel t-test indeks glikemik beras analog
Contoh kurva kadar gula darah pengujian IG (Subjek 4)
16
16
18
19
20
21
23
24
25
25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Beras merupakan pangan pokok bagi sebagian besar masyarakat Indonesia.
Seiring pertumbuhan penduduk, permintaan terhadap beras akan semakin
meningkat. Peningkatan permintaan beras ini akan mengancam ketahanan pangan
nasional jika tidak dapat terpenuhi. Salah satu alternatif untuk mencapai
ketahanan pangan nasional adalah program diversifikasi pangan. Pada tahun
1960-an pemerintah telah mengajukan program diversifikasi pangan dengan
menganjurkan konsumsi bahan pokok selain beras (Ariani 2010). Namun, hal ini
masih sulit untuk diterapkan mengingat budaya masyarakat Indonesia yang
beranggapan bahwa belum makan jika belum mengonsumsi nasi. Oleh karena itu,
upaya untuk menciptakan pangan alternatif dengan mengolah bahan baku
karbohidrat lain seperti jagung, sagu aren, dan sorgum menjadi beras analog
diharapkan dapat menjadi salah satu solusi bagi permasalahan yang ada.
Beras analog merupakan produk mirip beras yang dibuat dari sumber
karbohidrat selain padi dengan kandungan karbohidrat mendekati atau melebihi
beras (Samad 2003). Beras analog yang digunakan dalam penelitian ini berbahan
baku jagung, sorgum, dan sagu aren. Ketiga bahan baku tersebut memiliki indeks
glikemik kisaran rendah sampai sedang yaitu jagung 59 dan sagu 28 (FosterPowell et al. 2002; Haliza 2006 dalam Alfons dan Rivaie 2011) sehingga
diperkirakan beras analog ini juga memiliki nilai indeks glikemik yang rendah.
Indeks glikemik (IG) pangan adalah sistem pengelompokan pangan
berdasarkan potensinya dalam menaikkan kadar gula darah (Rizkalla et al. 2002).
Penerapan konsep IG dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan jumlah
dan jenis pangan sumber karbohidrat yang tepat untuk meningkatkan maupun
menjaga kesehatan. Pangan yang menaikkan kadar gula darah dengan cepat
memiliki IG tinggi, sebaliknya pangan yang menaikkan kadar gula darah dengan
lambat memiliki IG rendah (Brouns et al. 2005). Pangan IG rendah diperlukan
untuk mengendalikan rasa lapar, nafsu makan, dan kadar gula darah. Selain itu
pangan IG rendah dapat membantu menurunkan berat badan (Miller et al. 1996).
Oleh karena itu pangan IG rendah tidak hanya dikonsumsi oleh penderita diabetes
mellitus saja tetapi juga oleh masyarakat umum untuk membantu menjaga
kesehatan tubuh.
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi IG pangan antara lain
perbandingan amilosa dan amilopektin, komponen monosakarida, kadar serat,
cara pengolahan pangan, ukuran partikel, kematangan, α-amilase inhibitor, serta
interaksi zat gizi dalam pati (Augustin et al. 2002). IG yang rendah pada beras
analog yang digunakan dalam penelitian ini kemungkinan karena komponen serat
pangan dan senyawa fenol yang terkandung di dalam bahan bakunya. Serat
pangan akan mempengaruhi pencernaan karbohidrat di dalam usus sehingga
memperlambat kenaikkan kadar glukosa darah (Bjorck dan Elmstahl 2003). Oleh
karena itu, pangan yang memiliki serat tinggi umumnya memiliki nilai IG yang
2
rendah. Senyawa fenol juga diketahui dapat menurunkan IG pangan melalui
proses penghambatan enzim α-amilase (Tormo et al. 2004).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menentukan nilai indeks glikemik pada dua
produk beras analog yaitu yang berbahan baku (1) jagung, sorgum dan sagu aren
dan (2) jagung dan sagu aren, serta menentukan karakterisasi sifat kimia beras
analog tersebut yang meliputi total fenol dan serat pangan.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi mengenai nilai
indeks glikemik dan karakterisasi kimia (total fenol dan serat pangan) beras
analog yang dapat dijadikan alternatif makanan pokok oleh masyarakat secara
luas.
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas beras analog A
(berbahan baku tepung jagung, tepung sorgum, dan sagu aren) dan beras analog B
(berbahan baku tepung jagung dan sagu aren) yang diperoleh dari F-Technopark
Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Bahan untuk analisis proksimat meliputi
heksana, H2SO4, HgO, K2SO4, larutan 60% NaOH-5% Na2S2O3.5H2O, H3BO3,
HCl, akuades, dan indikator metilen red-metilen blue. Bahan untuk analisis total
fenol meliputi asam galat, etanol 95%, folin ciocalteau 50%, dan Na2CO3 5%.
Bahan untuk analisis serat pangan meliputi larutan buffer fosfat 0.08 M pH 6.0,
termamyl (120 L, Novo Laboratories), NaOH 0.275 N, amiloglukosidase (A9913, Sigma Chemical), HCl 0.325 N, protease (P-3910, Sigma Chemical), etanol
78%, etanol 95%, aseton, dan untuk analisis uji indeks glikemik menggunakan
sampel darah manusia.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Glucometer One Touch
Ultra, strip analisis glukosa, lancet, kapas swab steril, spektrofotometer, sentrifus,
penangas air (waterbath), penyaring vakum, crucible dengan celite, dan alat gelas
lainnya.
Metode Penelitian
Penelitian ini terbagi menjadi dua tahap yaitu tahap penentuan indeks
glikemik dua jenis produk beras analog dan tahap penentuan karakterisasi sifat
kimia (total fenol dan serat pangan).
3
Pengujian Nilai Indeks Glikemik (El 1999)
Produk beras analog dianalisis nilai indeks glikemiknya menggunakan
sampel darah manusia. Sebelum pengukuran IG dilakukan, sebanyak 30 orang
calon relawan yang seluruhnya adalah mahasiswa IPB menjalani proses
screening. Persyaratan untuk menjadi relawan pengukuran IG yaitu sehat, nondiabetes, indeks massa tubuh (IMT) dalam kisaran normal 18-25 kg/m2, dan
memiliki kadar gula darah puasa 60-100 mg/dL. Kemudian dari proses screening
tersebut terpilih 25 orang relawan yang memenuhi persyaratan.
Pengukuran nilai IG pangan dilakukan dengan memberikan pangan uji
dengan jumlah yang setara dengan 25 gram karbohidrat kepada seluruh subyek
penelitian. Standar yang digunakan adalah glukosa murni. Pengujian IG dilakukan
untuk mengetahui nilai IG produk yang diuji (beras analog). Sebelum
pengambilan sampel darah, relawan harus menjalani puasa penuh (kecuali air
putih) selama 10 jam (mulai pukul 22.00 sampai pukul 08.00 keesokan harinya).
Pada hari pengambilan sampel darah, relawan mengonsumsi 1 porsi nasi yang
jumlahnya setara dengan 25 gram karbohidrat. Setelah itu dilakukan pengambilan
sampel darah.
Jumlah nasi analog yang diberikan dihitung berdasarkan kesetaraan dengan
25 gram karbohidrat glukosa murni (Rimbawan dan Siagian 2004). Kesetaraan
tersebut dihitung dari total karbohidrat by difference yang didapat pada analisis
proksimat. Jumlah nasi yang yang akan dikonsumsi ditentukan dengan rumus
berikut:
g karbohidrat
umlah nasi ሺgሻ
g
kadar karbohidrat sampel
Sampel darah yang diambil sebanyak ±
μL (finger prick capillary blood
sampel method) setiap 30 menit selama 2 jam (menit ke-0, ke-30, ke-60, ke-90,
dan ke-120). Pengambilan darah juga dilakukan untuk menguji kadar IG glukosa
murni dengan prosedur yang sama dengan pengambilan darah sampel nasi.
Glukosa murni yang dikonsumsi oleh relawan sebanyak 25 gram. Pengukuran
kadar gula darah dilakukan dengan alat Glucometer One Touch Ultra. Caranya
dengan menempelkan sampel darah pada strip yang dihubungkan ke alat,
kemudian alat tersebut akan mengukur dan memberi hasilnya secara cepat. Kadar
gula yang ditunjukkan oleh alat uji dibuat menjadi grafik dengan sumbu X sebagai
waktu pengambilan darah dan sumbu Y sebagai kadar glukosa darah, selanjutnya
dihitung luas daerah dibawah kurva baik menggunakan rumus trapezoid. Nilai
yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan luas kurva untuk pangan standar
(glukosa murni) untuk mendapatkan nilai IG sampel dengan rumus berikut:
luas kurva sampel
ndeks likemik ሺ ሻ
luas kurva glukosa
Nilai IG akhir adalah nilai IG rata-rata 10 orang dari 25 orang relawan.
Dari perhitungan nilai IG dapat pula diperoleh nilai beban glikemik (BG) produk.
Nilai BG diperoleh dengan perhitungan:
nilai
karbohidrat per saji
eban likemik (
Total Fenol (modifikasi Chotimarkron et al. 2008)
Larutan standar yang digunakan adalah larutan asam galat. Pengujian
menggunakan folin ciocalteau 50% dan pereaksi Na2CO3 5%. Kemudian larutan
4
standar atau sampel sebanyak 0.5 ml dilarutkan dalam 0.5 ml etanol 95%, 2.5 ml
air suling, dan 2.5 ml larutan reagen folin ciocalteau. Larutan selanjutnya
didiamkan selama 5 menit dalam ruang gelap. Setelah ditambahkan 0.5 ml larutan
Na2CO3, larutan diinkubasi kembali dalam ruang gelap selama 1 jam. Setelah
inkubasi larutan divorteks dan diukur absorbansinya dengan panjang gelombang
725 nm.
Analisis kadar total fenol pada produk dilakukan preparasi sampel terlebih
dahulu dengan metode yang dimodifikasi dari Chotimarkron et al. (2008) pada
sampel tepung beras analog. Sebanyak 12.5 g tepung beras analog diekstrak
dengan 25 ml etanol 95% (Rasio sampel : etanol 1:2), lalu diaduk dengan shaker
selama 4 jam. Kemudian disentrifus 4000rpm selama 5 menit. Supernatan diambil
untuk diuji dengan metode seperti dijelaskan sebelumnya. Analisis total fenol
dilakukan untuk melihat kemampuan mereduksi dari komponen fenol. Prinsipnya
adalah reduksi reagen fosfomolibdat dan fosfotungstat sehingga terbentuk
kompleks warna biru (molibdenum blue) yang diukur secara spektrofotometri
sinar tampak. Total fenol dapat dihitung dengan rumus:
otal fenol
Keterangan:
C
= konsentrasi (mg GAE/L)
V
= volume (ml)
FP
= faktor pengencer
W
= berat sampel (g)
Total Serat Pangan (AOAC Official Methods 985.29 2005)
Semua prosedur analisis dilakukan terhadap blanko untuk melihat adanya
endapan non serat yang berasal dari reagen atau enzim yang tersisa dalam residu
dan dapat terhitung sebagai serat pangan. Sampel ditimbang sebanyak 0.5 g,
dengan keakuratan hingga 0.1 mg, dalam gelas piala 200 ml. Perbedaan bobot
antar sampel diusahakan tidak lebih dari 20 mg. Sebanyak 25 ml buffer fosfat 0.08
M pH 6.0 dimasukkan ke dalam gelas piala. Nilai pH diukur hingga pH 6.0±0.2.
Sebanyak 0.05 ml larutan termamyl ditambahkan. Kemudian ditutup menggunakan kertas aluminium foil (alufo) dan diletakkan dalam air mendidih selama
15 menit, digoyangkan secara perlahan dalam interval waktu 5 menit. Waktu
pemanasan dapat ditambahkan jika jumlah sampel yang ditempatkan di dalam
waterbath menyulitkan untuk mencapai suhu internal antara 95-100oC.
Termometer digunakan untuk memastikan tercapainya suhu 95-100oC selama 15
menit. Prosedur ini dapat dilakukan selama 30 menit. Selanjutnya larutan tersebut
didinginkan pada suhu ruang. Nilai pH ditepatkan hingga 7.5±0.2 dengan 5 ml
NaOH 0.275 N.
Sebanyak 2.5 mg protease dimasukkan ke dalam sampel. Protease dapat
pula digunakan dalam bentuk larutan (50 mg dalam 1 ml buffer fosfat) yang
dibuat sesaat sebelum digunakan dan ditambahkan sebanyak 0.05 ml. Sampel
ditutup kembali dengan alufo lalu diinkubasi selama 30 menit pada suhu 60oC
dengan agitasi kontinyu. Sampel didinginkan dan ditambahkan 5 ml HCl 0.325 M.
Nilai pH diukur hingga berkisar antara 4.0-4.6, jika nilai pH belum tercapai, maka
dapat ditetesi kembali dengan asam. Enzim amiloglukosidase (AMG)
ditambahkan sebanyak 0.15 ml dan ditutup kembali dengan kertas alufo.
5
Selanjutnya diinkubasi selama 30 menit pada suhu 60oC dengan agitasi kontinyu.
Sebanyak 140 ml etanol 95% yang sebelumnya telah dipanaskan hingga suhunya
60oC (volume diukur setelah pemanasan) ditambahkan. Agar terbentuk endapan,
sampel dibiarkan pada suhu kamar selama 60 menit. Secara kuantitatif endapan
disaring melalui crucible. Sebelumnya, crucible yang mengandung celite
ditimbang hingga keakuratannya mendekati 0.1 mg.
Residu dicuci dengan 3x10 ml etanol 78%, 2x5 ml etanol 95%, dan 2x5 ml
aseton secara berturut-turut. Waktu yang dibutuhkan untuk pencucian dan
penyaringan bervariasi antara 0.1 sampai 6 jam, rata-rata waktu yang dibutuhkan
ialah 0.5 jam per sampel. Lamanya waktu filtrasi dapat dikurangi dengan
penghisapan vakum secara hati-hati.
Crucible yang mengandung residu dikeringkan selama satu malam di dalam
oven vakum dengan suhu 70oC atau oven biasa pada suhu 105oC. Kemudian
crucible didinginkan dalam desikator dan ditimbang hingga keakuratan mencapai
0.1 mg. Untuk memperoleh bobot residu, kurangi dengan bobot crucible dan
celite.
Analisis residu dari satu sampel ulangan digunakan untuk analisis protein
menggunakan metode Kjeldahl, faktor konversi yang digunakan ialah N x 6.25,
kecuali pada kasus sampel yang diketahui nilai N dalam proteinnya. Sampel
ulangan lainnya diabukan selama 5 jam pada suhu 525oC. Kemudian didinginkan
dalam desikator dan ditimbang hingga keakuratan mendekati 0.1 mg, dikurangi
dengan bobot crucible dan celite untuk memperoleh bobot abu.
Penentuan blanko :
B = blanko = bobot residu – PB – AB (g)
Bobot residu = bobot residu blanko (g)
PB = bobot protein blanko (g)
AB = bobot abu blanko (g)
Perhitungan total serat pangan (TDF) :
TDF (%) = [(bobot residu – P – A – B) / bobot sampel] x 100
Bobot residu = bobot residu masing-masing sampel (g)
P = bobot protein residu (g)
A = bobot abu residu (g)
B = blanko (g)
bobot sampel = bobot sampel yang diambil (g)
Serat Pangan Tidak Larut (AOAC Official Methods 991.42 2005)
Prosedur yang dilakukan sama dengan analisis total serat pangan sampai
tahap inkubasi dengan enzim selesai. Pada analisis serat pangan tidak larut,
sampel tidak ditambahkan dengan etanol 95% 60°C. Residu dicuci dengan 2x5 ml
air (melarutkan SDF), 2x5 ml etanol 95%, dan 2x5 ml aseton secara berturut-turut.
Langkah pengeringan crucible dan analisis residu hingga tahap akhir serupa
dengan prosedur total serat pangan.
Penentuan blanko :
B = blanko = bobot residu – PB – AB (g)
Bobot residu = bobot residu blanko (g)
PB = bobot protein blanko (g)
AB = bobot abu blanko (g)
6
Perhitungan serat pangan tidak larut (IDF):
IDF (%) = [(bobot residu – P – A – B) / bobot sampel] x 100
Bobot residu = bobot residu masing-masing sampel (g)
P = bobot protein residu (g)
A = bobot abu residu (g)
B = blanko (g)
bobot sampel = bobot sampel yang diambil (g)
Serat Pangan Larut (by difference)
Kadar serat pangan larut (SDF) ditentukan dengan mengurangi kadar total
serat pangan dengan kadar serat pangan tidak larut.
Perhitungan serat pangan larut (SDF):
SDF (%) = TDF (%) - IDF (%)
Analisis Data
Data hasil penelitian disajikan sebagai x±SD. Pengolahan data analisis
nilai indeks glikemik nasi analog, total fenol, dan serat pangan menggunakan uji t
dengan taraf signifikansi sebesar 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Total Fenol Beras Analog
Senyawa fenolik merupakan antioksidan alami yang banyak terdapat pada
tanaman. Pengukuran kadar total fenol dilakukan untuk mengetahui seberapa
besar kandungan senyawa fenol yang terdapat pada beras analog yang digunakan
dalam penelitian (Gambar 1).
Gambar 1 Kadar total fenol beras analog
7
Kadar total fenol beras analog A berbeda nyata (p0.05) (Gambar 2). Total serat
pangan beras analog A dan B berturut-turut yaitu 5.22% dan 5.18%, sedangkan
kandungan serat tidak larutnya sebesar 2.80% dan 2.90%. Akan tetapi beras
analog A dan B memiliki kandungan serat larut (soluble dietary fiber atau SDF)
yang berbeda nyata (p0.05) (Lampiran 2). Nasi analog A dan
B memiliki kadar air sebesar 68.42% dan 60.55%, sedangkan untuk kadar lemak
kedua nasi analog memiliki nilai yang sama yaitu sebesar 0.24%. Kadar abu,
kadar protein dan kadar karbohidrat kedua nasi analog berbeda nyata (p0.05) antara
beras analog A dan beras analog B (Lampiran 9).
Tabel 2 Nilai IG dan BG beberapa jenis nasi
KH*
(g/takaran saji)
1
32.00
Nasi merah (150 g)
Nasi putih (150 g)
36.11
2
68.00
Nasi ketan (156 g)
3
Nasi menir (150 g)
32.01
Nasi ekstrusi dengan teh hijau (150 g)
43.60
4
37.33
Nasi ekstrusi dengan teh hitam (100 g)
5
Nasi beras analog A (150 g)
29.73
Nasi beras analog B (150 g)
35.32
Sampel
IG
Kategori
IG
BG
Kategori
BG
50
72
85
77.39
48.15
44.19
47.09
52.31
Rendah
Tinggi
Tinggi
Tinggi
Rendah
Rendah
Rendah
Rendah
16.00
26.00
57.80
16.52
14.00
16.46
9.33
12.31
Sedang
Tinggi
Tinggi
Sedang
Sedang
Sedang
Rendah
Sedang
*KH = karbohidrat, Keterangan: 1. Murray et al. (2005), 2. Soetrisno dan Apriyantono (2005), 3.
Meutia (2013), 4. Yahya (2012), 5. Andri (2013)
Menurut Miller (1996) berdasarkan respon glikemiknya, pangan
dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu pangan IG rendah (IG
ANALOG BERBAHAN DASAR JAGUNG, SORGUM, DAN
SAGU AREN
YANICA IVORY ANDRI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Indeks Glikemik dan
Karakterisasi Kimia Beras Analog Berbahan Dasar Jagung, Sorgum, dan Sagu
Aren adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apapun 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2013
Yanica Ivory Andri
NIM F24090062
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan,
penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak
merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
ABSTRAK
YANICA IVORY ANDRI. Indeks Glikemik dan Karakterisasi Kimia Beras
Analog Berbahan Dasar Jagung, Sorgum, dan Sagu Aren. Dibimbing oleh
DIDAH NUR FARIDAH dan SLAMET BUDIJANTO.
Beras analog merupakan pangan alternatif mirip beras yang dibuat dari
sumber karbohidrat selain padi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai
indeks glikemik (IG) dan karakterisasi kimia (total fenol dan serat pangan) pada
beras analog yang berbahan baku 1) jagung, sorgum, dan sagu aren (beras analog
A) serta 2) jagung dan sagu aren (beras analog B). Pengujian IG menggunakan
sampel darah manusia dan ditentukan dengan membandingkan luas dibawah
kurva pangan uji (beras analog) yang setara dengan 25 gram karbohidrat dengan
luas dibawah kurva pangan standar (25 gram glukosa). Beras analog A memiliki
nilai IG sebesar 47.09, sedangkan beras analog B memiliki IG sebesar 52.31.
Kedua beras analog termasuk dalam kategori pangan IG rendah. Rendahnya nilai
IG dikarenakan adanya komponen fenol dan serat pangan yang terkandung pada
beras analog.
Kata kunci: beras analog, fenol, indeks glikemik, serat pangan
ABSTRACT
YANICA IVORY ANDRI. Glycemic Index and Chemical Characterization of
Analogues Rice from Corn, Sorghum, and Arenga Starch. Supervised by DIDAH
NUR FARIDAH and SLAMET BUDIJANTO.
Analogue rice was an alternative food similar to rice which is made from
carbohydrate sources beside of paddy. This research were aimed to determine the
glycemic index (GI) value and to quantify chemical characterization (total
phenolics content and dietary fiber) of analogues rice made from 1) corn,
sorghum, and arenga starch (analogue rice A) and 2) corn and arenga starch
(analogue rice B). GI was tested by human blood samples and determined by area
under the curve for test food (analogues rice) which is equivalent to 25 grams of
carbohydrates and area under the curve for the reference food (25 grams of
glucose) compared. Analogue rice A has 47.09 GI value, whilst analogue rice B
has 52.31 GI value. Both were grouped into low GI food. A low GI value was due
to the phenolic compounds and dietary fiber contained in the analogues rice.
Key words: analogue rice, dietary fiber, glycemic index, phenolic
INDEKS GLIKEMIK DAN KARAKTERISASI KIMIA BERAS
ANALOG BERBAHAN DASAR JAGUNG, SORGUM, DAN
SAGU AREN
YANICA IVORY ANDRI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Indeks Glikemik dan Karakterisasi Kimia Beras Analog Berbahan
Dasar Jagung, Sorgum, dan Sagu Aren
Nama
: Yanica Ivory Andri
NIM
: F24090062
Disetujui oleh
Dr Didah Nur Faridah, STP, MSi
Pembimbing I
Prof Dr Slamet Budijanto
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Feri Kusnandar, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya dan shalawat serta salam penulis haturkan kepada Nabi
Muhammad shalallahu ‘alaihi wassalam sehingga skripsi yang berjudul “Indeks
Glikemik dan Karakterisasi Kimia Beras Analog Berbahan Dasar Jagung,
Sorgum, dan Sagu Aren” berhasil diselesaikan dengan baik.
Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya
kepada Dr Didah Nur Faridah,MSi dan Prof Dr Slamet Budijanto selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan waktu, motivasi, nasihat, bimbingan serta
arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini dengan
sebaik-baiknya.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr Endang
Prangdimurti,MSi selaku dosen penguji atas masukannya dalam menyempurnakan
skripsi ini.
Terima kasih kepada F-Technopark Fakultas Teknologi Pertanian Institut
Pertanian Bogor yang telah memberikan bantuan dana sehingga sangat membantu
penulis dalam menyelesaikan penelitian ini.
Dengan penuh rasa hormat, penulis ucapkan terima kasih yang tulus kepada
kedua orang tua penulis, Ayahanda tercinta Joko Suyono dan Ibunda tercinta
Munichah yang telah membesarkan dan mendidik penulis dengan penuh ketulusan
dan kasih sayang. Terima kasih kepada kakak Yanica Endra Laksmana serta
seluruh keluarga atas dukungan, doa dan kasih sayangnya yang tiada putus kepada
penulis.
Terima kasih kepada sahabat-sahabat tersayang Raki Ardi, Dwi Fitriani dan
Annisa Rohmatin atas bantuan, dukungan, doa, kebersamaan dan canda tawanya.
Kepada keluarga besar ITP 46 dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu
persatu, terima kasih telah menorehkan banyak warna dan memberikan kenangan
terindah di kampus tercinta.
Akhirnya kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu
namun turut memberikan dukungan, doa, dan tenaga, penulis ucapkan terima
kasih.
Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat dan memberikan
kontribusi terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ilmu dan
teknologi pangan. Terima kasih.
Bogor, Juni 2013
Yanica Ivory Andri
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
METODOLOGI PENELITIAN
2
Bahan
2
Alat
2
Metode Penelitian
2
Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Kadar Total Fenol Beras Analog
6
Kadar Serat Pangan Beras Analog
7
Hasil Proksimat Nasi Analog
8
Nilai Indeks Glikemik dan Beban Glikemik Beras Analog
8
SIMPULAN DAN SARAN
12
Simpulan
12
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
13
LAMPIRAN
16
RIWAYAT HIDUP
26
DAFTAR TABEL
1 Komposisi kimia nasi analog (basis basah)
2 Nilai IG dan BG beberapa jenis nasi
3 Karakterisasi kimia beras analog
8
10
11
DAFTAR GAMBAR
1 Kadar total fenol beras analog
2 Kadar serat pangan beras analog
3 Nilai indeks glikemik nasi analog A dan nasi analog B
6
7
9
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Form pengukuran kadar glukosa darah relawan
Hasil independent sampel t-test proksimat nasi analog
Hasil independent sampel t-test kadar total fenol beras analog
Hasil independent sampel t-test serat pangan beras analog
Rekapitulasi data kadar glukosa darah 25 orang relawan uji
indeks glikemik nasi analog A
Rekapitulasi data kadar glukosa darah 25 orang relawan uji
indeks glikemik nasi analog B
Kadar glukosa darah nasi analog A terpilih (rata-rata 10 relawan)
Kadar glukosa darah nasi analog B terpilih (rata-rata 10 relawan)
Hasil independent sampel t-test indeks glikemik beras analog
Contoh kurva kadar gula darah pengujian IG (Subjek 4)
16
16
18
19
20
21
23
24
25
25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Beras merupakan pangan pokok bagi sebagian besar masyarakat Indonesia.
Seiring pertumbuhan penduduk, permintaan terhadap beras akan semakin
meningkat. Peningkatan permintaan beras ini akan mengancam ketahanan pangan
nasional jika tidak dapat terpenuhi. Salah satu alternatif untuk mencapai
ketahanan pangan nasional adalah program diversifikasi pangan. Pada tahun
1960-an pemerintah telah mengajukan program diversifikasi pangan dengan
menganjurkan konsumsi bahan pokok selain beras (Ariani 2010). Namun, hal ini
masih sulit untuk diterapkan mengingat budaya masyarakat Indonesia yang
beranggapan bahwa belum makan jika belum mengonsumsi nasi. Oleh karena itu,
upaya untuk menciptakan pangan alternatif dengan mengolah bahan baku
karbohidrat lain seperti jagung, sagu aren, dan sorgum menjadi beras analog
diharapkan dapat menjadi salah satu solusi bagi permasalahan yang ada.
Beras analog merupakan produk mirip beras yang dibuat dari sumber
karbohidrat selain padi dengan kandungan karbohidrat mendekati atau melebihi
beras (Samad 2003). Beras analog yang digunakan dalam penelitian ini berbahan
baku jagung, sorgum, dan sagu aren. Ketiga bahan baku tersebut memiliki indeks
glikemik kisaran rendah sampai sedang yaitu jagung 59 dan sagu 28 (FosterPowell et al. 2002; Haliza 2006 dalam Alfons dan Rivaie 2011) sehingga
diperkirakan beras analog ini juga memiliki nilai indeks glikemik yang rendah.
Indeks glikemik (IG) pangan adalah sistem pengelompokan pangan
berdasarkan potensinya dalam menaikkan kadar gula darah (Rizkalla et al. 2002).
Penerapan konsep IG dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan jumlah
dan jenis pangan sumber karbohidrat yang tepat untuk meningkatkan maupun
menjaga kesehatan. Pangan yang menaikkan kadar gula darah dengan cepat
memiliki IG tinggi, sebaliknya pangan yang menaikkan kadar gula darah dengan
lambat memiliki IG rendah (Brouns et al. 2005). Pangan IG rendah diperlukan
untuk mengendalikan rasa lapar, nafsu makan, dan kadar gula darah. Selain itu
pangan IG rendah dapat membantu menurunkan berat badan (Miller et al. 1996).
Oleh karena itu pangan IG rendah tidak hanya dikonsumsi oleh penderita diabetes
mellitus saja tetapi juga oleh masyarakat umum untuk membantu menjaga
kesehatan tubuh.
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi IG pangan antara lain
perbandingan amilosa dan amilopektin, komponen monosakarida, kadar serat,
cara pengolahan pangan, ukuran partikel, kematangan, α-amilase inhibitor, serta
interaksi zat gizi dalam pati (Augustin et al. 2002). IG yang rendah pada beras
analog yang digunakan dalam penelitian ini kemungkinan karena komponen serat
pangan dan senyawa fenol yang terkandung di dalam bahan bakunya. Serat
pangan akan mempengaruhi pencernaan karbohidrat di dalam usus sehingga
memperlambat kenaikkan kadar glukosa darah (Bjorck dan Elmstahl 2003). Oleh
karena itu, pangan yang memiliki serat tinggi umumnya memiliki nilai IG yang
2
rendah. Senyawa fenol juga diketahui dapat menurunkan IG pangan melalui
proses penghambatan enzim α-amilase (Tormo et al. 2004).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menentukan nilai indeks glikemik pada dua
produk beras analog yaitu yang berbahan baku (1) jagung, sorgum dan sagu aren
dan (2) jagung dan sagu aren, serta menentukan karakterisasi sifat kimia beras
analog tersebut yang meliputi total fenol dan serat pangan.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi mengenai nilai
indeks glikemik dan karakterisasi kimia (total fenol dan serat pangan) beras
analog yang dapat dijadikan alternatif makanan pokok oleh masyarakat secara
luas.
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas beras analog A
(berbahan baku tepung jagung, tepung sorgum, dan sagu aren) dan beras analog B
(berbahan baku tepung jagung dan sagu aren) yang diperoleh dari F-Technopark
Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Bahan untuk analisis proksimat meliputi
heksana, H2SO4, HgO, K2SO4, larutan 60% NaOH-5% Na2S2O3.5H2O, H3BO3,
HCl, akuades, dan indikator metilen red-metilen blue. Bahan untuk analisis total
fenol meliputi asam galat, etanol 95%, folin ciocalteau 50%, dan Na2CO3 5%.
Bahan untuk analisis serat pangan meliputi larutan buffer fosfat 0.08 M pH 6.0,
termamyl (120 L, Novo Laboratories), NaOH 0.275 N, amiloglukosidase (A9913, Sigma Chemical), HCl 0.325 N, protease (P-3910, Sigma Chemical), etanol
78%, etanol 95%, aseton, dan untuk analisis uji indeks glikemik menggunakan
sampel darah manusia.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Glucometer One Touch
Ultra, strip analisis glukosa, lancet, kapas swab steril, spektrofotometer, sentrifus,
penangas air (waterbath), penyaring vakum, crucible dengan celite, dan alat gelas
lainnya.
Metode Penelitian
Penelitian ini terbagi menjadi dua tahap yaitu tahap penentuan indeks
glikemik dua jenis produk beras analog dan tahap penentuan karakterisasi sifat
kimia (total fenol dan serat pangan).
3
Pengujian Nilai Indeks Glikemik (El 1999)
Produk beras analog dianalisis nilai indeks glikemiknya menggunakan
sampel darah manusia. Sebelum pengukuran IG dilakukan, sebanyak 30 orang
calon relawan yang seluruhnya adalah mahasiswa IPB menjalani proses
screening. Persyaratan untuk menjadi relawan pengukuran IG yaitu sehat, nondiabetes, indeks massa tubuh (IMT) dalam kisaran normal 18-25 kg/m2, dan
memiliki kadar gula darah puasa 60-100 mg/dL. Kemudian dari proses screening
tersebut terpilih 25 orang relawan yang memenuhi persyaratan.
Pengukuran nilai IG pangan dilakukan dengan memberikan pangan uji
dengan jumlah yang setara dengan 25 gram karbohidrat kepada seluruh subyek
penelitian. Standar yang digunakan adalah glukosa murni. Pengujian IG dilakukan
untuk mengetahui nilai IG produk yang diuji (beras analog). Sebelum
pengambilan sampel darah, relawan harus menjalani puasa penuh (kecuali air
putih) selama 10 jam (mulai pukul 22.00 sampai pukul 08.00 keesokan harinya).
Pada hari pengambilan sampel darah, relawan mengonsumsi 1 porsi nasi yang
jumlahnya setara dengan 25 gram karbohidrat. Setelah itu dilakukan pengambilan
sampel darah.
Jumlah nasi analog yang diberikan dihitung berdasarkan kesetaraan dengan
25 gram karbohidrat glukosa murni (Rimbawan dan Siagian 2004). Kesetaraan
tersebut dihitung dari total karbohidrat by difference yang didapat pada analisis
proksimat. Jumlah nasi yang yang akan dikonsumsi ditentukan dengan rumus
berikut:
g karbohidrat
umlah nasi ሺgሻ
g
kadar karbohidrat sampel
Sampel darah yang diambil sebanyak ±
μL (finger prick capillary blood
sampel method) setiap 30 menit selama 2 jam (menit ke-0, ke-30, ke-60, ke-90,
dan ke-120). Pengambilan darah juga dilakukan untuk menguji kadar IG glukosa
murni dengan prosedur yang sama dengan pengambilan darah sampel nasi.
Glukosa murni yang dikonsumsi oleh relawan sebanyak 25 gram. Pengukuran
kadar gula darah dilakukan dengan alat Glucometer One Touch Ultra. Caranya
dengan menempelkan sampel darah pada strip yang dihubungkan ke alat,
kemudian alat tersebut akan mengukur dan memberi hasilnya secara cepat. Kadar
gula yang ditunjukkan oleh alat uji dibuat menjadi grafik dengan sumbu X sebagai
waktu pengambilan darah dan sumbu Y sebagai kadar glukosa darah, selanjutnya
dihitung luas daerah dibawah kurva baik menggunakan rumus trapezoid. Nilai
yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan luas kurva untuk pangan standar
(glukosa murni) untuk mendapatkan nilai IG sampel dengan rumus berikut:
luas kurva sampel
ndeks likemik ሺ ሻ
luas kurva glukosa
Nilai IG akhir adalah nilai IG rata-rata 10 orang dari 25 orang relawan.
Dari perhitungan nilai IG dapat pula diperoleh nilai beban glikemik (BG) produk.
Nilai BG diperoleh dengan perhitungan:
nilai
karbohidrat per saji
eban likemik (
Total Fenol (modifikasi Chotimarkron et al. 2008)
Larutan standar yang digunakan adalah larutan asam galat. Pengujian
menggunakan folin ciocalteau 50% dan pereaksi Na2CO3 5%. Kemudian larutan
4
standar atau sampel sebanyak 0.5 ml dilarutkan dalam 0.5 ml etanol 95%, 2.5 ml
air suling, dan 2.5 ml larutan reagen folin ciocalteau. Larutan selanjutnya
didiamkan selama 5 menit dalam ruang gelap. Setelah ditambahkan 0.5 ml larutan
Na2CO3, larutan diinkubasi kembali dalam ruang gelap selama 1 jam. Setelah
inkubasi larutan divorteks dan diukur absorbansinya dengan panjang gelombang
725 nm.
Analisis kadar total fenol pada produk dilakukan preparasi sampel terlebih
dahulu dengan metode yang dimodifikasi dari Chotimarkron et al. (2008) pada
sampel tepung beras analog. Sebanyak 12.5 g tepung beras analog diekstrak
dengan 25 ml etanol 95% (Rasio sampel : etanol 1:2), lalu diaduk dengan shaker
selama 4 jam. Kemudian disentrifus 4000rpm selama 5 menit. Supernatan diambil
untuk diuji dengan metode seperti dijelaskan sebelumnya. Analisis total fenol
dilakukan untuk melihat kemampuan mereduksi dari komponen fenol. Prinsipnya
adalah reduksi reagen fosfomolibdat dan fosfotungstat sehingga terbentuk
kompleks warna biru (molibdenum blue) yang diukur secara spektrofotometri
sinar tampak. Total fenol dapat dihitung dengan rumus:
otal fenol
Keterangan:
C
= konsentrasi (mg GAE/L)
V
= volume (ml)
FP
= faktor pengencer
W
= berat sampel (g)
Total Serat Pangan (AOAC Official Methods 985.29 2005)
Semua prosedur analisis dilakukan terhadap blanko untuk melihat adanya
endapan non serat yang berasal dari reagen atau enzim yang tersisa dalam residu
dan dapat terhitung sebagai serat pangan. Sampel ditimbang sebanyak 0.5 g,
dengan keakuratan hingga 0.1 mg, dalam gelas piala 200 ml. Perbedaan bobot
antar sampel diusahakan tidak lebih dari 20 mg. Sebanyak 25 ml buffer fosfat 0.08
M pH 6.0 dimasukkan ke dalam gelas piala. Nilai pH diukur hingga pH 6.0±0.2.
Sebanyak 0.05 ml larutan termamyl ditambahkan. Kemudian ditutup menggunakan kertas aluminium foil (alufo) dan diletakkan dalam air mendidih selama
15 menit, digoyangkan secara perlahan dalam interval waktu 5 menit. Waktu
pemanasan dapat ditambahkan jika jumlah sampel yang ditempatkan di dalam
waterbath menyulitkan untuk mencapai suhu internal antara 95-100oC.
Termometer digunakan untuk memastikan tercapainya suhu 95-100oC selama 15
menit. Prosedur ini dapat dilakukan selama 30 menit. Selanjutnya larutan tersebut
didinginkan pada suhu ruang. Nilai pH ditepatkan hingga 7.5±0.2 dengan 5 ml
NaOH 0.275 N.
Sebanyak 2.5 mg protease dimasukkan ke dalam sampel. Protease dapat
pula digunakan dalam bentuk larutan (50 mg dalam 1 ml buffer fosfat) yang
dibuat sesaat sebelum digunakan dan ditambahkan sebanyak 0.05 ml. Sampel
ditutup kembali dengan alufo lalu diinkubasi selama 30 menit pada suhu 60oC
dengan agitasi kontinyu. Sampel didinginkan dan ditambahkan 5 ml HCl 0.325 M.
Nilai pH diukur hingga berkisar antara 4.0-4.6, jika nilai pH belum tercapai, maka
dapat ditetesi kembali dengan asam. Enzim amiloglukosidase (AMG)
ditambahkan sebanyak 0.15 ml dan ditutup kembali dengan kertas alufo.
5
Selanjutnya diinkubasi selama 30 menit pada suhu 60oC dengan agitasi kontinyu.
Sebanyak 140 ml etanol 95% yang sebelumnya telah dipanaskan hingga suhunya
60oC (volume diukur setelah pemanasan) ditambahkan. Agar terbentuk endapan,
sampel dibiarkan pada suhu kamar selama 60 menit. Secara kuantitatif endapan
disaring melalui crucible. Sebelumnya, crucible yang mengandung celite
ditimbang hingga keakuratannya mendekati 0.1 mg.
Residu dicuci dengan 3x10 ml etanol 78%, 2x5 ml etanol 95%, dan 2x5 ml
aseton secara berturut-turut. Waktu yang dibutuhkan untuk pencucian dan
penyaringan bervariasi antara 0.1 sampai 6 jam, rata-rata waktu yang dibutuhkan
ialah 0.5 jam per sampel. Lamanya waktu filtrasi dapat dikurangi dengan
penghisapan vakum secara hati-hati.
Crucible yang mengandung residu dikeringkan selama satu malam di dalam
oven vakum dengan suhu 70oC atau oven biasa pada suhu 105oC. Kemudian
crucible didinginkan dalam desikator dan ditimbang hingga keakuratan mencapai
0.1 mg. Untuk memperoleh bobot residu, kurangi dengan bobot crucible dan
celite.
Analisis residu dari satu sampel ulangan digunakan untuk analisis protein
menggunakan metode Kjeldahl, faktor konversi yang digunakan ialah N x 6.25,
kecuali pada kasus sampel yang diketahui nilai N dalam proteinnya. Sampel
ulangan lainnya diabukan selama 5 jam pada suhu 525oC. Kemudian didinginkan
dalam desikator dan ditimbang hingga keakuratan mendekati 0.1 mg, dikurangi
dengan bobot crucible dan celite untuk memperoleh bobot abu.
Penentuan blanko :
B = blanko = bobot residu – PB – AB (g)
Bobot residu = bobot residu blanko (g)
PB = bobot protein blanko (g)
AB = bobot abu blanko (g)
Perhitungan total serat pangan (TDF) :
TDF (%) = [(bobot residu – P – A – B) / bobot sampel] x 100
Bobot residu = bobot residu masing-masing sampel (g)
P = bobot protein residu (g)
A = bobot abu residu (g)
B = blanko (g)
bobot sampel = bobot sampel yang diambil (g)
Serat Pangan Tidak Larut (AOAC Official Methods 991.42 2005)
Prosedur yang dilakukan sama dengan analisis total serat pangan sampai
tahap inkubasi dengan enzim selesai. Pada analisis serat pangan tidak larut,
sampel tidak ditambahkan dengan etanol 95% 60°C. Residu dicuci dengan 2x5 ml
air (melarutkan SDF), 2x5 ml etanol 95%, dan 2x5 ml aseton secara berturut-turut.
Langkah pengeringan crucible dan analisis residu hingga tahap akhir serupa
dengan prosedur total serat pangan.
Penentuan blanko :
B = blanko = bobot residu – PB – AB (g)
Bobot residu = bobot residu blanko (g)
PB = bobot protein blanko (g)
AB = bobot abu blanko (g)
6
Perhitungan serat pangan tidak larut (IDF):
IDF (%) = [(bobot residu – P – A – B) / bobot sampel] x 100
Bobot residu = bobot residu masing-masing sampel (g)
P = bobot protein residu (g)
A = bobot abu residu (g)
B = blanko (g)
bobot sampel = bobot sampel yang diambil (g)
Serat Pangan Larut (by difference)
Kadar serat pangan larut (SDF) ditentukan dengan mengurangi kadar total
serat pangan dengan kadar serat pangan tidak larut.
Perhitungan serat pangan larut (SDF):
SDF (%) = TDF (%) - IDF (%)
Analisis Data
Data hasil penelitian disajikan sebagai x±SD. Pengolahan data analisis
nilai indeks glikemik nasi analog, total fenol, dan serat pangan menggunakan uji t
dengan taraf signifikansi sebesar 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Total Fenol Beras Analog
Senyawa fenolik merupakan antioksidan alami yang banyak terdapat pada
tanaman. Pengukuran kadar total fenol dilakukan untuk mengetahui seberapa
besar kandungan senyawa fenol yang terdapat pada beras analog yang digunakan
dalam penelitian (Gambar 1).
Gambar 1 Kadar total fenol beras analog
7
Kadar total fenol beras analog A berbeda nyata (p0.05) (Gambar 2). Total serat
pangan beras analog A dan B berturut-turut yaitu 5.22% dan 5.18%, sedangkan
kandungan serat tidak larutnya sebesar 2.80% dan 2.90%. Akan tetapi beras
analog A dan B memiliki kandungan serat larut (soluble dietary fiber atau SDF)
yang berbeda nyata (p0.05) (Lampiran 2). Nasi analog A dan
B memiliki kadar air sebesar 68.42% dan 60.55%, sedangkan untuk kadar lemak
kedua nasi analog memiliki nilai yang sama yaitu sebesar 0.24%. Kadar abu,
kadar protein dan kadar karbohidrat kedua nasi analog berbeda nyata (p0.05) antara
beras analog A dan beras analog B (Lampiran 9).
Tabel 2 Nilai IG dan BG beberapa jenis nasi
KH*
(g/takaran saji)
1
32.00
Nasi merah (150 g)
Nasi putih (150 g)
36.11
2
68.00
Nasi ketan (156 g)
3
Nasi menir (150 g)
32.01
Nasi ekstrusi dengan teh hijau (150 g)
43.60
4
37.33
Nasi ekstrusi dengan teh hitam (100 g)
5
Nasi beras analog A (150 g)
29.73
Nasi beras analog B (150 g)
35.32
Sampel
IG
Kategori
IG
BG
Kategori
BG
50
72
85
77.39
48.15
44.19
47.09
52.31
Rendah
Tinggi
Tinggi
Tinggi
Rendah
Rendah
Rendah
Rendah
16.00
26.00
57.80
16.52
14.00
16.46
9.33
12.31
Sedang
Tinggi
Tinggi
Sedang
Sedang
Sedang
Rendah
Sedang
*KH = karbohidrat, Keterangan: 1. Murray et al. (2005), 2. Soetrisno dan Apriyantono (2005), 3.
Meutia (2013), 4. Yahya (2012), 5. Andri (2013)
Menurut Miller (1996) berdasarkan respon glikemiknya, pangan
dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu pangan IG rendah (IG