Pembuatan Beras Analog dengan Progam Mixture Design Design Expert 7.0

Tabel 3.3 Interval dari variabel penyusun beras analog Variabel Batas atas Batas bawah Tepung jagung 100 58.91 Tepung kedelai 27.39 Bekatul 13.70 Respon kecerahan dipilih karena berpengaruh dalam penerimaan produk secara sensori dan kadar antioksidan dipilih karena untuk mengetahui efek penambahan bahan baku tepung jagung, tepung kedelai, dan bekatul terhadap kandungan antioksidan pada beras analog. Pemilihan respon tersebut sejalan dengan penelitian Yousif et al. 2012 yang menggunakan nilai kecerahan dan antioksidan sebagai parameter penerimaan konsumen dan efek penambahan tepung sorgum sebagai sumber antioksidan pada roti tawar.Nourajit et al. 2011 juga menggunakan parameter antioksidan untuk mengetahui pengaruh penambahan tepung “hemp” pada produk energy bar. Berdasarkan 16 formula dan hasil analisis respon, Mixture Design DX7akan merekomendasikan persamaan polinomial yang cocok linier, kuadratik, dan kubik. Proses pemilihan model yaitu dilihat dari persamaan yang menunjukkan model memiliki hasil signifikan lebih kecil atau sama dengan 0.05. Berikut disajikan hasil analisis respon yang berdasarkan kecerahan dan kadar antioksidan produk. Tabel 3.4 Rancangan formula beras analog hasil progam DX7 beserta respon kecerahan dan kadar antioksidan Formula Tepung jagung Tepung kedelai Bekatul Respon Kecerahan L Kapasitas Antioksidan µg CEQmg sampel 1 69.49 27.39 3.12 57.71 7.70 2 69.49 27.39 3.12 55.24 8.00 3 82.59 17.41 0.00 53.40 5.07 4 100.00 0.00 0.00 59.88 3.36 5 81.08 11.43 7.50 49.56 7.39 6 58.92 27.39 13.69 48.12 6.67 7 75.24 11.06 13.70 53.79 6.51 8 75.33 20.70 3.97 53.69 6.68 9 58.92 27.39 13.69 49.67 7.26 10 90.49 5.73 3.78 54.02 6.85 11 66.00 24.05 9.95 49.96 6.00 12 100.00 0.00 0.00 58.09 3.09 13 86.30 0.00 13.70 49.72 7.30 14 69.27 17.21 13.53 50.67 6.74 15 82.59 17.41 0.00 49.25 4.91 16 86.30 0.00 13.70 50.77 5.82 Respon Tingkat Kecerahan nilai L Pemilihan model melalui programMixture Design DX7 menunjukkan model linier sesuai untuk respon kecerahan. Model linier dipilih karena model tersebut menunjukkan adanya perbedaan nyata signifikan antar nilai respon.Nilai kepercayaan model linier lebih kecil dari 0.05 yaitu 0.0043. Persamaaan untuk kecerahan adalah : Tingkat Kecerahan nilai L = 0.56446 tepung jagung + 0.47875 tepung kedelai + 0.19862 bekatul Respon tingkat kecerahan dapat dilihat pada Tabel 3.4.Nilai tingkat kecerahan berkisar antara 48.12 formula 6 hingga 58.80 Formula 4.Rata-rata kecerahan produk adalah sebesar 52.60. Berdasarkan hasil analisis warna nilai L pada ke-16 formula beras analog dapat dilihat bahwa kecerahan yang tertinggi adalah beras yang menggunakan tepung jagung 100 sedangkan nilai kecerahan paling rendah adalah beras analog formula 6. Hal tersebut sesuai dengan persamaan model dari DX7 yang menunjukkan bahwa tepung jagung menentukan kecerahan karena memiliki konstanta terbesar. Tingkat kecerahan yang lebih tinggi dengan komposisi tepung jagung lebih banyak terjadi karena tepung jagung yang berwarna kuning cerah.Menurut Suarni 1995, tepung jagung berwarna kuning cerah karena adanya pigmen warna kuning beta-karoten sehingga dapat meningkatkan kecerahan produk. Warna coklat karena adanya penambahan bekatul dan reaksi Maaillard dapat dikurangi dengan penambahan tepung jagung yang lebih banyak.Reaksi Maillard menurut Fennema 1995 terjadi karena adanya reaksi antara gula pereduksi dari pati dan gugus amin protein dari tepung kedelai.Hasil dari reaksi Maillard adalah melanoidin yang berwarna coklat. . Respon antioksidan Pemilihan model oleh progam DX7 didapatkan model quadratic.Hasil analisis ANOVA menunjukkan kapasitas antioksidan signifikan p0.05 dengan nilai R 0.7237. Hasil persamaan respon nilai kapasitas antioksidan yaitu: Kapasitas antioksidan µg CEQmg sampel = 0.034418 tepung jagung+ 0.21817 tepung kedelai - 2.56037 bekatul + 1.06307x 10 -3 tepung jagungtepung kedelai + 0.032809 tepung jagungbekatul + 0.023814 tepung kedelaitepung bekatul Respon antioksidan dianalisis dengan menggunakan metode DPPH.Uji DPPH merupakan salah satu metode analisis kapasitas antioksidan yang sederhana menggunakan senyawa pendeteksi, yaitu 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazil DPPH. Senyawa DPPH adalah senyawa radikal bebas stabil yang dapat bereaksi dengan antioksidan membentuk DPPH tereduksi.Kubo et al. 2002. Uji DPPH tidak spesifik menguji suatu komponen antioksidan, tetapi digunakan untuk pengukuran kapasitas antioksidan total pada bahan pangan. Hasil kapasitas antioksidan terbesar yaitu pada formula 2 yaitu 8 µg CEQmg sampel dan nilai terendah pada formula 12 yaitu 3.09 µg CEQmg sampel. Formula 12 memiliki nilai terendah karena menggunakan 100 tepung jagung tanpa penambahan tepung kedelai dan bekatul. Masing-masing bahan baku seperti tepung jagung, kedelai, dan bekatul memiliki aktivitas antiosidan Tabel 3.5 Tabel 3.5 Kapasitas antioksidan bahan baku beras analog Bahan Baku Tepung jagung Tepung kedelai Bekatul Kapasitas antioksidan µg CEQ mg sampel 21.35 21.56 21.90 Bekatul memiliki aktivitas antioksidan.Bekatul menurut Chen and Bergman 2005 mengandung tokoferol vitamin E, tokotrienol dan oryzanol yang memiliki kapasitas antioksidan. Bekatul juga mengandung komponen polifenol sebanyak 305-390 ppm Qureshi et al. 2002.Menurut hasil analisis, kapasitas antioksidan dari bekatul adalah 21.90 µg CEQmg sampel. Kapasitas antioksidan pada beras analog juga terjadi akibat adanya pemakaian tepung jagung.Tepung jagung mengandung beta karoten yang selain berfungsi sebagai pigmen juga dapat sebagai antioksidan.Hasil analisis antioksidan tepung jagung yaitu 21.35 µg CEQmg sampel.Hasil analisis kedelai juga memiliki mempunyai kapasitas antioksidan sebesar 21.56 µg CEQmg sampel. Menurut Indranupakorn et al 2010, daidzein dan genistein merupakan isoflavon dari ekstrak kedelai yang memiliki aktivitas antioksidan dengan nilai IC 50 0.41 dan 0.39 mgml lebih tinggi dari aktivitas antioksidan standar trolox 0.28 mgml. Tahap Optimasi Tujuan dari optimasi adalah untuk meminimumkan sumberdaya yang diperlukan dan memaksimumkan hasil yang diinginkan.Penelitian ini memiliki sasaran menghasilkan produk yang memiliki kapasitas antioksidan tertinggi dan kecerahan yang optimum. Oleh sebab itu program Mixture Design DX7akan mengolah semua variabel respon dan memberikan beberapa solusi formula sebagai formula beras analog. Formula optimum yang direkomendasikan oleh progam Mixture Design DX7 dapat dilihat pada Tabel 3.6. Tabel 3.6 Formula optimum hasil olahan progam Mixture Design DX7 Tepung jagung Tepung kedelai Bekatul Prediksi 95 Kecerahan Prediksi 95 Kapasitas antioksidan 65.94 27.39 6.77 45.57-57.75 6.03-10.03 Berdasarkan formula optimum Tabel 3.6 didapatkan formula tepung jagung 32.17, tepung sagu 16.67, tepung kedelai 13.3, bekatul 3.16, GMS 1.33, air 50 dari adonan kering.Gambar beras dan nasi analog formula optimum dapat dilihat pada Gambar 3.3. Gambar 3.3 a Beras analog, b nasi analog dari formulasi optimum Validasi formula optimum dilakukan sebanyak 5 kali ulangan sesuai rekomendasi progam DX7.Setelah itu dilakukan analisis respon terhadap kelima produk beras analog yang terbentuk.Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 3.7. Tabel 3.7 Hasil validasi beras analog terhadap respon Respon Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Ulangan 4 Ulangan 5 Rata-rata Kecerahan 47.24 48.91 50.31 49.26 48.77 48.90 Antioksidan µg CEQmg sampel 7.37 6.45 8.93 6.58 8.22 7.51 Validasi dilakukan untuk mengetahui kesesuaian model yang didapat dari progam Mixture Design dengan kenyataan pembuatan beras analog di lapangan.Berdasarkan hasil validasi pembuatan beras analog didapatkan respon untuk kecerahan 48.90 dan untuk kapasitas antioksidan adalah 7.51 µg CEQmg sampel. Hasil validasi menunjukkan hasil masih berada dalam interval prediksi kepercayaan 95 dari progam Mixture Design. Hasil yang berada dalam rentang prediksi menunjukkan bahwa persamaan model yang diperoleh dapat menggambarkan kapasitas antioksidan dan kecerahan dari beras analog yang dihasilkan.

3.3.4 Karakterisasi Beras Analog Optimum

Beras analog optimum yang diperoleh selanjutnyadianalisis secara fisik, kimia, sifat fungsional aktivitas antioksidan dan indeks glikemik, serta analisis sensori. Analisis fisik yang dilakukan berupa analisis tingkat kecerahan dan analisis kimia berupa analisis proksimat, derajat gelatinisasi, α-tokoferol, dan ϒ- oryzanol, dan serat pangan, analisis sifat fungsional berupa kapasitas antioksidan dan indeks glikemik.Analisis sensori yang dilakukan berupa uji t-test untuk membandingkan beras analog bekatul dan beras analog yang telah beredar di masyarakat Beras Cerdas. Hasil analisa secara lengkap adalah sebagai berikut: a b . Analisis Fisik dan Kimia Hasil analisis fisik dan kimia beras analog, beras analog komersil Beras Cerdas, dan beras sosoh dapat dilihat pada Tabel 3.8. Tabel 3.8 Karakteristik fisik dan kimia beras analog Karakteristik Beras analog a Beras cerdas Beras sosoh Kadar air 4.22 13.44 11.22 b Kadar abu bk 2.07 0.68 0.56 b Kadar lemak bk 5.36 0.75 1.37 c Kadar protein bk 11.4 4.14 8.66 c Serat pangan 13.3 5.44 0.80 c Total fenol 0.05 0.04 - α-tokoferol mg100 g 1.00 - - ϒ-oryzanol µgg sampel 48.70 - - Derajat gelatinisasi 59.41 62.01 64.21 c Kecerahan 48.90 59.33 60.31 a Amilosa 28.02 21.60 23.22 Sumber: a. Hasil analisis peneliti, b Sumber : Ohtsubo 2005, c Liuet al. 2011 Analisis fisik yang dilakukan adalah analisis tingkat kecerahan.Tingkat kecerahan merupakan salah satu parameter yang penting dalam menentukan penerimaan beras.Berdasarkan hasil pengukuran didapatkan bahwa tingkat kecerahan beras analog lebih rendah dibandingkan beras sosoh.Nilai kecerahan pada beras analog, beras cerdas, dan beras sosoh berturut-turut adalah 59.41, 59.33, dan 64.21.Tingkat kecerahan yang rendah pada beras analog disebabkan karena adanya penambahan tepung kedelai dan bekatul.Penambahan tepung kedelai dapat menyebabkan reaksi Maillard bila dilakukan pemanasan suhu tinggi Widaningrum et al. 2005; Bressani 1990. Protein asam amino dan pati gula pereduksi akan berikatan membentuk melanoidin yang bewarna coklat. Selain itu juga kecerahan berkurang juga karena adanya penambahan bekatul yang memang secara alami bewarna coklat. Analisis kimia berupa analisis proksimat juga dilakukan pada beras analog. Analisis proksimat meliputi analisis kadar air, kadar lemak, dan kadar protein. Kadar air dari beras analog diperoleh 4.22. Kadar air tersebut dalam batas aman untuk penyimpanan beras analog. Steiger 2011 menyatakan kadar air beras analog 15 agar aman dalam penyimpanan dan mencegah pertumbuhan kapang. Kadar protein pada beras analog lebih tinggi daripada beras sosoh maupun beras cerdas yaitu 11.4.Hal tersebut terjadi karena pada beras analog diberikan tambahan tepung kedelai.Tepung kedelai digunakan untuk menghasilkan produk tinggi protein dan rendah karbohidrat bila dibandingkan dengan beras aslinya.Menurut hasil analisis, kandungan protein dan karbohidrat tepung kedelai berturut-turut adalah 36.33 dan 26.72.Kandungan lemak pada beras analog 5.36 lebih tinggi dibandingkan beras cerdas 0.75 ataupun beras sosoh 1.37.Kandungan lemak pada beras analog beras berasal dari adanya penambahan tepung kedelai dan bekatul dengan kandungan lemak berturut-turut adalah 27.11 dan 16.54. Selain analisis proksimat, juga dilakukan analisis serat pangan dan derajat gelatinisasi.Analisis serat pangan dan derajat gelatinisasi penting dilakukan