B. PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI TEPUNG UMBI
3. Karakter Kimia Tepung Suweg dan Tepung Garut
Beberapa karakter kimia tepung yang diamati adalah kadar air, kadar total pati dan kadar amilosa, kadar serat pangan, kadar pati resisten, dan daya cerna pati. Hasil pengamatan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Karakter kimia tepung suweg dan tepung garut.
Tepung Suweg Tepung Garut Karakter kimia
Sampel Mukhis
(2003) Sampel Mariati (2001)
Kadar air (% bb) 5.23 9.40 7.00 9.01 – 11.32
Kadar total pati (% bk) 63.45 43.44 74.17 83.80 – 89.05 Kadar amilosa
• dalam pati (%)
• dalam tepung (%) (konversi) • dalam umbi segar (%)
(konversi) 15.92 9.57 1.49 8.38 - - 15.47 10.69 2.20 28.27 – 33.06 - - Kadar amilopektin
• dalam pati (%) (by difference) • dalam tepung (%) (konversi) • dalam umbi segar (%)
(konversi) 84.08 50.56 7.87 - - - 84.53 58.31 11.99 - - - Kadar serat pangan :
• serat larut (% bk) • serat tidak larut (% bk) • total serat (% bk) 5.21 9.89 15.10 - - - 2.19 7.59 9.78 - - - Kadar pati resisten
• dalam pati (%) • dalam tepung (% bk)
(konversi)
3.38
2.23 - - 3.50 2.63 - -
Daya cerna pati (%) 81.68 - 98.30 -
a. Kadar total pati
Umbi merupakan salah satu tempat penyimpanan cadangan energi tumbuhan dalam bentuk pati. Dengan kandungan pati yang cukup tinggi umbi dijadikan salah satu sumber karbohidrat penting dalam diet manusia.
Berdasarkan hasil perhitungan (Lampiran 1) kandungan total pati dalam tepung suweg sampel diperoleh sebesar 63.45 % (bk), lebih besar dibandingkan dengan kadar total pati tepung suweg hasil penelitian Mukhis (2003) sebesar 43.44 % (bk). Perbedaan ini masih mendekati kisaran kadar pati suweg yang pernah dilaporkan dalam Kay (1973) yaitu 4.5 – 12 % umbi basah atau sekitar 21.13 – 56.34 % (bk) dengan kadar air umbi 78.7 %.
Kadar total pati dalam tepung garut diperoleh sebesar 74.17 % (bk), sedangkan Mariati (2001) memperoleh kadar pati tepung garut berkisar 83.80 – 89.05 % (bk). Kadar total pati tepung garut sampel lebih rendah, sebab pada proses pembuatan tepung yang dipakai oleh Mariati (2001) terdapat tahap pencampuran kembali pati yang terekstrak ketika irisan umbi basah direndam ataupun dicuci. Hal ini tidak dilakukan sehingga kadar pati yang terukur pun lebih rendah.
Kandungan pati dalam umbi salah satunya dipengaruhi oleh umur tanamnya. Umbi biasanya dipanen ketika kadar patinya diperkirakan sedang dalam keadaan maksimal. Sastrapradja et al. (1977) menyatakan bahwa umbi suweg dapat dipanen setelah berumur 9 – 10 bulan setelah tanam, sedangkan umbi garut dapat dipanen setelah 10 – 11 bulan setelah tanam.
b. Kadar amilosa dan amilopektin
Pati tersusun dari dua molekul yang berbeda karakter yaitu amilosa dan amilopektin. Rasio amilosa-amilopektin dalam pati akan menentukan sifat pati secara keseluruhan. Amilosa yang merupakan rantai lurus polimer glukosa berkontribusi terhadap sifat pembentukan gel sistem pati yang dipanaskan dan didinginkan, sedangkan amilopektin yang rantainya bercabang lebih berpengaruh terhadap kekentalan (Parker, 2003). Kandungan amilosa dalam bahan pangan berpati digolongkan menjadi empat kelompok yaitu kadar amilosa sangat rendah dengan kadar < 10 %, kadar amilosa rendah 10 - 20 %, dan kadar amilosa sedang 20 – 24 %, dan kadar amilosa tinggi > 25 % (Aliawati, 2003). Lebih lanjut Aliawati
(2003) menjelaskan bahwa kandungan amilosa dalam bahan pangan sumber karbohidrat menentukan karakter produk hasil olahannya, salah satunya pada beras. Kadar amilosa pada beras akan menentukan sifat kepulenan nasi yang dihasilkan, beras beramilosa rendah menghasilkan nasi yang lebih pulen dibandingkan beras beramilosa tinggi.
Menurut data dan perhitungan (Lampiran 2) hasil analisis kadar amilosa suweg sebesar 15.92 % pati tidak jauh berbeda dengan kadar amilosa garut sebesar 15.47 % pati. Hal ini tampak berlawanan dengan data yang diperoleh dari Mukhis (2003) yang melaporkan kadar amilosa suweg sebesar 8.38 % pati, lebih kecil dibandingkan dengan kadar amilosa garut sebesar 28.7 – 33.06 % pati seperti yang dilaporkan oleh Mariati (2001). Berdasarkan data yang diperoleh, baik suweg maupun garut digolongkan sebagai bahan pangan berkadar amilosa rendah.
Setelah dikonversikan menjadi kadar amilosa yang dihitung per umbi segarnya, kadar amilosa umbi garut segar sebesar 2.20 % sedikit lebih tinggi dari kadar amilosa dalam umbi suweg segar yaitu sebesar 1.49 %. Begitu pula hasil penentuan kadar amilosa dalam tepung umbi dengan memperhatikan rendemen tepung dan kadar total pati, kadar amilosa dalam tepung garut sebesar 10.69 % sedikit lebih tinggi dari kadar amilosa tepung suweg yaitu 9.57 %.
Kadar amilopektin masing-masing jenis pati ditentukan secara by
difference, yaitu mengurangkan nilai 100 % dengan kadar amilosa. Kadar
amilopektin pati suweg sebesar 84.08 % tidak jauh bedanya dengan kadar amilopektin pati garut sebesar 84.53 %. Selain itu dihitung pula kadar amilopektin dalam umbi segar dan dalam tepung umbi dengan menggunakan besarnya rendemen hasil penepungan umbi segar dan kadar total pati dalam tepung umbi yang dihasilkan. Kadar amilopektin umbi garut diperoleh sebesar 11.99 % lebih besar dibandingkan dengan kadar amilopektin umbi suweg sebesar 7.87 %. Kadar amilopektin yang dihitung dalam tepung garut sebesar 58.31 % juga lebih besar dibandingkan dengan kadar amilopektin dalam tepung suweg sebesar 50.56 %.
c. Kadar serat pangan
Serat pangan yang terkandung dalam bahan pangan akan mempengaruhi sifat fisiknya. Beberapa jenis pangan telah diketahui dapat dijadikan sebagai sumber serat pangan dalam diet yang terbukti efektif pengaruhnya terhadap kesehatan fungsi fisiologis tubuh, terutama serat larut produk serealia seperti oat bran, khususnya -glukan (Sayar et al., 2005) dan psyllium, suatu produk konsentrat serat larut dari beberapa tanaman anggota genus Plantago (Trautwein et al., 1999).
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tepung suweg Tepung garut Oat instant (Anonim, 2007) K ad ar (% )
Serat pangan tidak larut Serat pangan larut
Gambar 7. Histogram komposisi serat pangan tepung suweg, tepung garut, dan oat instant.
Hasil analisis kadar serat pangan dalam kedua jenis tepung umbi menunjukkan bahwa tepung suweg dan tepung garut mengandung serat pangan dalam jumlah yang cukup tinggi. Tepung suweg mengandung 15.09 % (bk) total serat pangan terdiri dari 9.89 % (bk) serat tidak larut dan 5.21 % (bk) serat pangan larut, sedangkan tepung garut mengandung 9.79 % (bk) total serat pangan terdiri dari 7.59 % (bk) serat pangan tidak larut dan 2.19 % (bk) serat pangan larut. Kandungan serat pangan larut dalam tepung suweg mendekati kandungan serat pangan larut dalam produk oat instant yang telah dikenal luas sebagai pangan fungsional pengontrol kadar kolesterol darah, yaitu sebesar 5.80 % bk (Anonim, 2007). Kandungan serat pangan tepung suweg secara umum lebih tinggi dibandingkan dengan tepung garut.
Serat pangan dalam diet memiliki manfaat fisiologis yang baik bagi kesehatan. Serat pangan larut bersifat hipoglikemik dan hipokolesterolemik serta dapat berfungsi sebagai prebiotik bagi mikroflora usus, sedangkan serat pangan tidak larut yang bersifat laksatif mengurangi resiko pembentukan kanker saluran pencernaan. Berdasarkan hasil analisis, kedua jenis tepung memiliki kandungan serat pangan yang cukup baik jika digunakan sebagai sumber serat pangan untuk diaplikasikan sebagai bahan makanan dalam diet.
d. Kadar pati resisten
Penggunaan tepung yang kaya akan serat pangan sebagai bahan pensubstitusi tepung konfensional dalam pembuatan beberapa produk makanan diketahui secara signifikan mengurangi mutu sensori dan keberterimaan produk yang dihasilkan. Di lain pihak, produk pangan kaya serat yang memiliki mutu sensori lebih baik tetap dibutuhkan. Tantangan untuk membuat suatu produk yang memiliki fungsionalitas seperti serat pangan dengan keterimaan yang baik ternyata dapat dipenuhi oleh pati resisten.
Selain memiliki sifat fungsional sebagaimana serat pangan, produk pati resisten memiliki nilai lebih dibandingkan dengan serat pangan konvensional. Pati resisten memiliki ukuran lebih kecil dibandingkan ukuran partikel serat pangan konvensional, sehingga tidak mempengaruhi tekstur produk, kapasitas pengikatan air (water holding capacity) dari pati resisten juga lebih rendah sehingga dapat memperbaiki tekstur, penampakan dan mouth feel produk panggang yang dihasilkan (Sajilata et
al., 2006).
Bahan pangan sumber pati maupun produk pangan yang dihasilkan berpotensi mengandung pati resisten. Tepung suweg dan tepung garut yang dianalisis ternyata juga mengandung pati resisten dengan kadar yang tidak terlalu jauh berbeda. Tepung garut mengandung 2.63 % (bk) pati resisten, sedikit lebih besar dari kandungan pati resisten tepung suweg sebesar 2.23 % (bk). Hasil analisis tersebut tidak jauh bedanya dengan
hasil penentuan kadar RS jenis tepung lainnya. Astawan dan Widowati (2006) melaporkan kadar RS tepung ubi jalar sebesar 3.80 % (bk). Penentuan kadar RS pati dari berbagai jenis bahan juga telah banyak dilakukan, Kim et al. (2003) melaporkan bahwa kadar RS pati jagung murni sebesar 4.9 + 0.3 %, sedangkan Shih et al. (2004) melaporkan kadar RS pati kentang maupun pati ubi jalar yang dianalisisnya sekitar 5.4 %.
Struktur amilosa yang berantai lurus menjadi lebih kompak dibandingkan struktur amilopektin yang memiliki rantai bercabang. Hal ini menentukan pula sifat ketahanan masing-masing komponen struktural pati tersebut terhadap degradasi oleh enzim dimana amilosa bersifat lebih resisten terhadap serangan enzim dibandingkan dengan amilopektin. Rasio amilosa-amilopektin merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kadar pati resisten yang terukur dalam suatu produk pangan, semakin tinggi kandungan amilosa menyebabkan pati menjadi lebih sulit dicerna sehingga kandungan pati resisten makin besar (Sajilata
et al., 2006). Kadar amilosa tepung garut sebesar 10.69 % yang lebih
banyak dibandingkan dengan kadar amilosa tepung suweg sebesar 9.57 %, dapat menyebabkan hasil penentuan pati resisten dalam tepung garut (2.63 % bk) lebih besar dibandingkan dengan pati resisten yang terdapat dalam tepung suweg (2.23 % bk).
Dalam analisis kadar pati resisten secara gravimetri, digunakan sampel pati yang diekstrak dari umbi segar dengan cara basah. Proses pengeringan sampel pati dikerjakan pada suhu sekitar 60ºC, lebih rendah dari suhu awal gelatinisasi kedua jenis tepung yaitu 84ºC untuk tepung suweg dan 76.1ºC, sehingga granula pati belum mengalami gelatinisasi. Pengeringan pati dengan udara panas pada suhu yang relatif rendah memungkinkan sejumlah besar air dalam suspensi pati dapat dengan cepat terevaporasi, sehingga granula pati kering yang diperoleh kemungkinan masih dalam bentuk mentahnya (native). Dengan demikian pati resisten yang diperoleh diperkirakan adalah RS2.
e. Daya cerna pati
Daya cerna pati adalah tingkat kemudahan suatu jenis pati untuk dapat dihidrolisis oleh enzim pemecah pati menjadi unit-unit yang lebih kecil. Penentuan daya cerna pati tepung suweg dan tepung garut dilakukan secara secara in vitro dengan menggunakan metode yang dikembangkan oleh Muchtadi (1989). Dalam metode ini sampel dihidrolisis oleh enzim -amilase menjadi unit-unit sederhana seperti maltosa.
Jumlah maltosa hasil hidrolisis enzim diukur secara spektrofotometri. Larutan hasil hidrolisis direaksikan dengan asam dinitrosalisilat (DNS) sehingga terbentuk warna jingga kemerahan yang kepekatannya berbanding lurus dengan kadar maltosa dalam larutan. Kandungan maltosa sampel ditentukan berdasarkan kurva standar maltosa (Lampiran 3). Sebagai koreksi ditentukan juga kandungan maltosa sampel yang tidak diberi perlakuan hidrolisis enzim untuk menentukan kandungan maltosa awal yang mungkin terdapat dalam sampel. Daya cerna pati dihitung sebagai persentase relatif terhadap pati murni (solube starch).
Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa daya cerna pati sampel tepung garut (98.30 %) lebih besar dibandingkan dengan daya cerna pati sampel tepung suweg (81.68 %). Hal ini dapat disebabkan oleh kadar total pati tepung garut (74.17 % bk) yang lebih besar dibandingkan kadar total pati tepung suweg (63.45 % bk), sehingga lebih banyak maltosa yang dihasilkan selama hidrolisis oleh enzim. Kandungan amilopektin yang lebih mudah dicerna oleh enzim juga dapat menentukan besarnya nilai daya cerna tepung yang diperoleh. Dari hasil perhitungan, diperoleh kandungan amilopektin tepung garut (58.31 %) lebih banyak dibandingkan dengan kandungan amilopektin dalam tepung suweg (50.56 %).
Kandungan serat pangan tepung garut (9.69 % bk) yang lebih rendah dibandingkan dengan kadar serat pangan tepung suweg (15.09 % bk) juga berpengaruh terhadap daya cerna pati yang terukur. Serat pangan diketahui sebagai bagian dari pangan yang tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan, serta dapat menghambat proses penyerapan gula-gula sederhana hasil pencernaan karbohidrat. Keberadaan pati resisten sebagai
fraksi pati yang tidak tercerna enzim pencernaan normal juga dapat menentukan daya cerna bahan pangan sumber karbohidrat. Namun kadar pati resisten tepung garut sebesar 2.63 % (bk) yang tidak terlalu jauh berbeda dengan kadar pati resisten tepung suweg sebesar 2.23 % (bk) tidak tampak pengaruhnya terhadap daya cerna pati dari sampel tepung.
Daya cerna pati sampel tepung garut tinggi, mendekati daya cerna pati murni. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kay (1973) bahwa umbi garut menghasilkan pati yang mudah dicerna sehingga dapat digunakan sebagai makanan bayi dan orang yang mengalami gangguan pencernaan. C. INDEKS GLIKEMIK