2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Morfologi Biji Jagung
Biji jagung terdiri atas empat bagian pokok, yaitu kulit ari (pericarp) dan tudung pangkal biji (tip cap) dengan persentase 5% hingga 6%, lembaga (germ) 12% sampai 14%, dan sisanya endosperma (82%). Kulit ari merupakan lapisan pembungkus biji yang tersusun oleh epicarp (lapisan paling luar), mesocarp, dan tegmen (seed coat). Bagian terbesar dari biji jagung adalah endosperma. Lapisan pertama dari endosperma yaitu lapisan aleuron yang merupakan pembatas antara endosperma dengan kulit. Lapisan aleuron merupakan lapisan yang menyelubungi endospermadan lembaga (Watson 2003).
Komposisi kimia jagung bervariasi tergantung dari jenis varietas, cara tanam, iklim dan tingkat kematangan (Rukmana 2005). Pada jagung muda, kandungan lemak dan proteinnya lebih rendah bila dibandingkan dengan jagung yang tua. Selain itu, jagung juga mengandung karbohidrat yang terdiri atas pati, serat kasar, dan pentosan. Penampang longitudinal biji jagung gigi kuda (dent corn) disajikan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Penampang longitudinal biji jagung gigi kuda (Hoseney 1994)
Sementara itu, lembaga terletak pada bagian dasar sebelah bawah dan berhubungan erat dengan endosperma. Lembaga tersusun atas dua bagian, yaitu
skutelum dan poros embrio. Skutelum berfungsi sebagai tempat penyimpanan zat-
zat gizi selama perkecambahan biji. Tudung pangkal biji (tip cap) merupakan bekas tempat melekatnya biji jagung pada tongkol jagung. Tudung pangkal biji dapat tetap ada atau terlepas dari biji selama proses pemipilan biji. Setiap bagian anatomi tersebut memiliki komposisi yang berbeda-beda. Menurut Watson (2003), komposisi kimia rata-rata biji jagung dan bagian-bagiannya ditunjukkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi kimia rata-rata biji jagung utuh dan bagiannya
Komponen Kandungan (%)*
Pati Protein Lemak Gula Abu
Biji utuh 73,4 9,1 4,4 1,9 1,4
Endosperma 87,6 8,0 0,8 0,62 0,3
Lembaga 8,3 18,4 33,2 10,8 10,5
Perikarp 7,3 3,7 1,0 0,34 0,8
Tudung pangkal biji 3,3 9,1 3,8 1,6 1,6 *Persentase bobot kering, Sumber: Watson (2003)
Dari Tabel 2.1 dapat dilihat bahwa komponen utama yang terdapat pada jagung adalah pati. Endosperma jagung mengandung 80,0% dari 73,4% pati yang terdapat dalam biji jagung. Komponen terbesar kedua dalam endosperma setelah pati adalah protein, yaitu 20,4% dari 9,1% protein yang terdapat dalam biji jagung. Sementara itu, lembaga merupakan tempat terdapatnya sebagian besar lemak jagung, yaitu sebanyak 85,6% dari total 4,4% lemak yang terdapat pada biji jagung. Lemak jagung terutama dalam bentuk trigliserida. Sementara itu, serat sebagian besar terdapat pada kulit ari dan tudung pangkal biji. Kandungan serat dalam kulit ari adalah 90,7% dan pada tudung pangkal biji adalah 95% dari 9,5% serat yang terdapat pada biji jagung utuh (Watson 2003).
Sebanyak 79,5% dari 1,4% mineral jagung terdapat pada lembaga, mungkin karena diperlukan untuk pertumbuhan embrio. Menurut Haryadi et al. (1991), komponen anorganiknya terutama berupa senyawa fosfor. Sebagian besar dalam bentuk garam potassium dan magnesium. Fitin merupakan bentuk penting senyawa fosfor, yang dibebaskan oleh enzim fitase untuk merangsang pertumbuhan embrio. Mineral keempat (setelah P, K, dan Mg) adalah sulfur (S) yang terdapat dalam bentuk asam amino metionina dan sisteina. Di samping itu, jagung merupakan sumber selenium yang penting pada ransum ternak.
Jagung mengandung dua jenis vitamin larut lemak, yaitu vitamin A (beta karoten) dan vitamin E serta sebagian besar vitamin larut air. Jagung mengandung vitamin B1 (thiamin) dan piridoksin dalam jumlah yang cukup untuk ternak. Niasin dalam jagung berada dalam bentuk terikat. Perlakuan dengan alkali dapat membebaskan niasin (Haryadi et al. 1991).
Karbohidrat pada jagung dapat dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu karbohidrat sederhana, karbohidrat struktural, dan karbohidrat kompleks sumber energi. Karbohidrat sederhana pada jagung terdiri dari sekitar 2% glukosa, fruktosa, dan gula nukleotida. 4-8% sukrosa, 0,4% maltosa, serta karbohidrat sederhana lainnya, seperti raffinosa, maltotriosa, gula alkohol, dan senyawa pektat yang berasosiasi dengan selulosa membentuk protopektin yang tidak larut dalam air. Karbohidrat struktural meliputi komponen pektin, hemiselulosa, selulosa, pentosan, arabinogalaktan, xyloglucan (sebagian besar terdapat pada perikarp, tudung pangkal biji, dan aleuron). Karbohidrat struktural ini dapat berfungsi sebagai serat makanan (Haryadi et al. 1991).
Karbohidrat kompleks sumber energi terutama berbentuk pati. Granula pati tersusun dari dua jenis polimer gula, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa sebanyak 25-30% bobot pati, sedangkan amilopektin 70-75% bobot pati. Amilosa jagung mempunyai derajat polimerisasi 100-1000 unit glukosa dan amilopektin
mempunyai derajad polimerisasi 12-20 unit glukosa untuk rantai pendek dan 40- 60 unit glukosa untuk yang berantai panjang (Haryadi et al. 1991; Jane 2009).
Ikatan antara protein dan pati dalam endosperma biji jagung cukup kuat. Air saja tidak cukup untuk memisahkan protein dan pati selama proses pembuatan pati dengan metode basah. Sel endosperma sangat besar dengan dinding-dinding sel tipis dan secara nyata dibedakan dalam dua jenis, yaitu vitrous endosperm terlihat bening dan transparan, sedangkan opaque endosperm terlihat bertepung. Vitrous
endosperm sering kali disebut horny endosperm dan opaque endosperm disebut
juga floury endosperm. Vitrous endosperm mengandung granula pati berbentuk
polygonal dan tersusun rapat dalam matriks protein yang kompak, sedangkan
opaque endosperm mengandung granula pati berbentuk spherical dan tersusun
kurang rapat dalam filamen-filamen lembaran protein yang tipis dengan menyediakan banyak rongga udara diantara granula-granula (Hoseney 1994).
Martinez et al. (2006) melaporkan bahwa terdapat korelasi positif yang signifikan (p-value < 0,05) antara kekerasan dan densitas biji jagung, dan adanya korelasi negatif yang signifikan (p-value < 0,05) antara kekerasan biji dan
flotation index. Adanya hubungan tersebut dapat dijelaskan dari hasil pengamatan
dengan SEM pada biji jagung keras dan lunak. Kerapatan penyusunan granula pati pada endosperma jagung keras dan jagung lunak ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Biji jagung dari jenis hard kernel (atas) dan soft kernel
(bawah) (Martinez et al. 2006)
Gambar 2.2 juga memperlihatkan bahwa biji jagung keras memiliki pola granula pati yang berbeda dari jagung lunak. Granula pati jagung lunak berbentuk
spherical dan tersusun longgar di dalam matriks protein, berkebalikan dengan
jagung pati keras yang granula patinya pada umumnya berbentuk polygonal dan tersusun rapat sehigga kaku. Semakin rapat dan teratur granula pati tersusun dalam endosperma, semakin tinggi kerapatan dan densitas biji jagungnya, sehingga kekerasan bijinya juga semakin meningkat. Demikian juga, jika kerapatan rendah, maka flotation indexnya meningkat dan kekerasan bijinya semakin rendah.
