TINJAUAN PUSTAKA
PELAKSANAAN PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dengan tahapan seperti yang disajikan pada Gambar 3.2. Secara garis besar, penelitian ini terdiri dari pembuatan tepung jagung, analisa profil gelatinisasi tepung dan pati jagung, optimasi proses pembuatan mi jagung dan optimasi proses pembuatan mi jagung dengan penambahan garam (sodium karbonat dan sodium klorida).
Pembuatan Tepung Jagung
Proses penepungan bertujuan untuk mendapatkan tepung jagung yang lolos ayakan 100 mesh. Penepungan jagung dilakukan segera setelah bahan diperoleh. Proses penepungan dilakukan mengikuti bagan alir proses pada Gambar 3.3.
Konsentrasi berat dalam suspensi Penambahan
Na2CO3 dan NaCl
Analisa proksimat dan profil gelatinisasi
Optimasi proses pembuatan mi jagung, variabel kadar air, suhu dan kecepatan ulir
ekstruder
Optimasi proses pembuatan mi jagung, variabel kadar air, jumlah passing dan garam
Analisa mi: kekerasan, kelengketan, elongasi dan cooking loss
Gambar 3.2. Diagram alir pelaksanaan penelitian Pembuatan tepung jagung
35 Karakterisasi Tepung dan Pati Jagung
Tepung jagung yang dianalisa adalah tepung jagung yang lolos ayakan 150 µ m (100 mesh). Bahan dianalisa proksimat dan kadar amilosa dengan duplo. Analisa ini digunakan sebagai informasi dasar tentang bahan yang digunakan. Analisis kadar air metode oven (AOAC, 1995), kadar abu (AOAC, 1995), kadar lemak metode soxhlet (AOAC, 1995), kadar protein metode Mikro – Kjeldahl (AOAC, 1995), kadar karbohidrat (by difference), analisis total pati (AOAC, 1995) dan analisa amilosa (Apriyantono et al., 1989).
Pengayakan (100 mesh) Pembersihan jagung dari biji
yang cacat dan benda asing
Penggilingan dengan Pin Disc Mill
(saringan 12 mesh)
Pengambangan untuk pembuangan kulit ari dan lembaga
Perendaman (60 menit)
Penirisan & penjemuran grit sampai kadar mencapai ± 35 %
Pengeringan dengan oven (suhu 50oC) selama 16 jam Penggilingan dengan Pin Disc Mill
(saringan 48 mesh)
Pengadukan dengan mixer, pengeringan pada suhu 50oC 16 jam
Pengemasan dengan plastik PP tiap 250 gr, diberi silika gel dan disimpan
di freezer (-4oC)
36 Analisa Profil Gelatinisasi
Analisa profil gelatinisasi dilakukan untuk melihat profil gelatinisasi varietas tepung jagung yang digunakan. Profil gelatinisasi ini diharapkan dapat menjadi acuan untuk penggunaan varietas yang lain. Profil gelatinisasi dianalisa dengan menggunakan Brabender Amilograph. Sebanyak tepung jagung dan pati jagung ditambah dengan 450 ml aquades dan dimasukkan ke dalam Brabender Amilograph. Setelah suhu maksimum gelatinisasi tercapai, suhu di Brabender Amilograph dilanjutkan sampai 97oC kemudian diturunkan dengan cara menempelkan es yang dibungkus kain di luar mangkok pemanas Brabender Amilograph sampai suhu mencapai 50oC. Pengukuran dilakukan dua kali, hasilnya dirata-ratakan. Sampel yang sama diambil untuk analisis kadar air, yang dianalisa secara duplo. Analisa profil gelatinisasi disajikan pada Gambar 3.4.
Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mendapatkan kisaran kadar air dan kisaran kecepatan ulir ekstruder yang akan dijadikan variabel pada tahap penelitian utama. Kisaran suhu ekstruder ditetapkan berdasarkan hasil analisa suhu gelatinisasi (pada penelitian tahap sebelumnya) yang menunjukkan bahwa tepung jagung varietas P21 (100 mesh) mulai tergelatinisasi pada suhu 73,0±0,0oC dan gelatinisasi maksimum terjadi pada suhu 91,5±0,5oC. Waktu tinggal bahan di dalam ekstruder
Penambahan NaCl 0, 1, 2, 3
dan 4%
Tepung jagung (100 mesh) dan pati jagung masing-
masing 45 gr
Tepung jagung (100 mesh) dan pati jagung masing- masing 40, 45, 50 dan 55 gr Tepung jagung (60, 80
dan 100 mesh) masing- masing 45 gr Penambahan Na2CO3 0, 0,3, 0,6, 0,9 dan 1,2% Penambahan aquades 450 ml Analisa profil gelatinisasi
37 sekitar 50,0±1,0 detik (pada kecepatan ulir ekstruder 130 rpm), sehingga ditetapkan suhu proses adalah 80, 85 dan 90o
Penelitian untuk mendapatkan kisaran kecepatan ulir ekstruder dilakukan pada kadar air tepung 80% (basis kering), suhu proses 90
C.
o
C dan kecepatan ulir ekstruder 70, 90, 110, 130 dan 150 rpm. Penelitian untuk mendapatkan kisaran kadar air tepung dilakukan dengan variabel kadar air mulai dari 60, 70, 80, 90 hingga 100% (basis kering), suhu proses dalam ekstruder 90o
Kondisi steady state untuk pengambilan sampel ditetapkan setelah laju kecepatan produk keluar die konstan dan bentuk mi ketika keluar dari die ekstruder seragam. Pada penelitian pendahuluan dilakukan dua kali ulangan dan tiap ulangan dilakukan dua kali pengukuran. Mi yang dihasilkan dianalisa cooking loss dengan cara perebusan pada air mendidih selama 3 menit. Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa kisaran kadar air yang perlu diteliti adalah 70, 75 dan 80% (basis kering) dan kisaran kecepatan ulir ekstruder adalah 110, 120 dan 130 rpm.
C dan kecepatan ulir ekstruder 130 RPM.
Optimasi Proses Pembuatan Mi Basah
Respon yang diukur untuk penetapan model adalah kekerasan, kelengketan, elongasi dan cooking loss. Rancangan kombinasi perlakuan pada penelitian ini menggunakan Response Surface Methodology D-optimal Combine (Design Expert version 6) dengan model kuadratik sebagai acuan awal model. Desain percobaan ditetapkan sebagai berikut: minimum model point 8, estimate lack of fit 3, replicate 4 dan addition center point 5, sehingga jumlah perlakuan proses yang dilakukan sebanyak 35 buah.
Pada penelitian ini proses optimasi dipilih untuk komposisi yang paling optimal yaitu dengan desirability yang tertinggi berdasarkan penetapan target dan importance setiap parameter yang diukur. Kadar air tepung jagung, suhu ekstruder dan kecepatan screw dioptimalkan komposisinya pada in range. Untuk respon kekerasan dan kelengketan dioptimalkan komposisinya yaitu in range dengan importance 3, sedangkan elongasi dimaksimalkan dan cooking loss diminimalkan dengan importance 5. Mi basah jagung yang dibuat dari kondisi optimum, difoto menggunakan SEM dan dibandingkan dengan foto mi basah terigu. Diagram alir proses optimasi mi jagung disajikan pada Gambar 3.5.
38
Optimasi Proses dengan Perlakuan Garam (Na2CO3 dan NaCl), Kadar Air dan
Jumlah Passing
Pada tahap ini dilakukan optimasi proses pembuatan mi jagung pada berbagai variabel yaitu passing (1,2,3 kali) dan kadar air (sampai kadar air tepung mencapai 70%, 75%, 80% basis kering). Pada tahap pertama digunakan sodium karbonat (Na2CO3) sebanyak 0%, 0,3%, dan 0,6% dari berat tepung, sedangkan pada tahap
kedua digunakan sodium klorida (NaCl) sebanyak 0%, 1%, 2% dari berat tepung. Suhu yang digunakan adalah 900C dan kecepatan ulir (screw extruder) yang digunakan adalah 130 rpm. Variabel Na2CO3 dan NaCl dianalisa secara terpisah.
Analisa sifat fisik terhadap mi jagung yang dilakukan meliputi analisis derajat gelatinisasi, elongasi, kekerasan, kelengketan dan cooking loss. Diagram alir proses seperti yang disajikan pada Gambar 3.6.
Pencampuran & pengadukan dengan hand
mixer (5 menit)
Pencetakan (ekstruder pemasak-pencetak)
Analisa kondisi proses yang menghasilkan mi
yang optimum
Analisa kelemahan mi jagung
Gambar 3.5. Diagram alir proses optimasi pembuatan mi jagung Tepung jagung
P21 ukuran 100 mesh sebanyak 350 g
Pengaturan suhu 80, 85, 90oC Pengaturan kec. ulir
110, 120, 130 rpm
Mi basah jagung
Kriteria : cooking loss
minimum, elongasi maksimum, kekerasan dan kelengketan in range
Analisa spaghetti
Penambahan air (sampai k.a. tepung 70%, 75%,
39
Data diolah menggunakan metode respon permukaan (RSM) historical data. Kadar air tepung dan kadar garam merupakan faktor numerik, sedangkan jumlah passing merupakan categorial factor. Analisa statistika dilakukan menggunakan RSM dengan persamaan kuadratik. Optimasi kondisi proses optimum dilakukan dengan menetapkan konstrain kekerasan dan cooking loss minimum serta elongasi dan kelengketan in range.
Pencampuran & pengadukan dengan hand
mixer (5 menit)
Pencetakan dengan ekstruder pemasak-
pencetak
Analisa kondisi proses yang menghasilkan mi
yang optimum
Gambar 3.6. Diagram alir proses optimasi pembuatan mi jagung dengan perlakuan garam dan jumlah passing
Tepung jagung P21 ukuran 100 mesh sebanyak 350 g Pengaturan suhu ekstruder 90oC Pengaturan kecepatan ulir 130 rpm Mi basah jagung
Kriteria : cooking loss
dan kekerasan minimum, elongasi dan
kelengketan in range Perlakuan jumlah passing 1, 2, 3 kali Penambahan garam Penambahan air
(sampai k.a. tepung 70%, 75%, 80% bk)