BIODATA PENULIS
2.5.1 Proses Ekstruks
Ekstruksi adalah satuan proses yang memaksa suatu bahan untuk mengalir pada suatu ruangan yang sempit dan akhirnya memaksanya untuk keluar melalui sistem bukaan (die) yang sempit juga. Bahan mengalami beberapa satuan proses sekaligus meliputi proses pencampuran, pengadukan, pemasakan, pengulian, pembentukan, pengembangan, atau pengeringan tergantung dari desain esktruder dan kondisi proses (Dziezak 1989). Secara umum Pontoh (1986) menyatakan bahwa proses ekstruksi memberi manfaat untuk merubah flavor, merubah protein (denaturasi) dan pati (gelatinisasi), menghasilkan makanan yang lebih mudah dicerna, merusak enzim yang merugikan, memperbaiki bentuk bahan dan menciptakan tekstur yang dikehendaki.
Bahan baku yang dapat diproses dengan ekstruder umumnya berupa grits atau tepung. Komposisi bahan baku yang akan diekstruksi perlu diperhatikan. Kadar air memegang peranan penting terhadap pengembangan dalam proses ekstruksi. Holay dan Harper (1982) mengatakan bahwa kadar air sangat mempengaruhi derajat gelatinisasi dan air juga berfungsi sebagai reaktan dalam reaksi kompleks dengan komponen lainnya. Hasil ekstruksi dengan kelembaban tinggi mempunyai ukuran pori-pori lebih besar dan dinding sel lebih tebal. Apabila hasil ekstruksi terlalu lembab, produk yang diperoleh dapat mengembang cukup besar setelah keluar dari cetakan tetapi menyusut sebelum dingin, memadat dan menjadi produk dengan tekstur yang tidak disukai (Muchtadi et al. 1988).
Pada pembuatan beras ekstrusi ada dua teknologi ekstrusi yang dapat digunakan, yaitu teknik ekstrusi panas (hot exstrussion) dan teknik ekstrusi dingin (cold extrussion). Ekstrusi panas dilakukan dengan cara melewatkan adonan tepung beras, campuran fortifikan, dan air melewati ekstruder ulir ganda atau ulir tunggal dan dipotong oleh pisau pada ekstruder menjadi butiran yang mirip butiran beras. Pada proses ini suhu yang digunakan adalah 70-110oC yang didapat dengan transfer panas yang melewati jaket pemanas. Pada suhu ini terjadi pemasakan sempurna atau pemasakan sebagian yang akan memicu butiran beras mirip penampakannya (kilau dan transparansinya) seperti beras asli. Sementara proses pembuatan beras dengan menggunakan teknologi ekstrusi dingin hampir mirip dengan teknologi ekstrusi yang digunakan dalam memproduksi pasta dengan teknologi cold exktrussion . Adonan tepung beras, fortifikan, dan air dilewatkan pada ekstruder tanpa pemanasan kecuali panas yang dihasilkan dari proses itu sendiri yang biasanya dibawah suhu 70oC. Dengan suhu ini adonan keluaran dari ekstruder belum masak sempurna (Mishra et al. 2012).
2.5.2 Ekstruder
Ekstruder adalah alat untuk melakukan proses ekstrusi (Harper 1981). Menurut Muchtadi et al. (1988), fungsi pengekstrusi meliputi gelatinisasi, pemotongan molekuler, pencampuran, sterilisasi, pembentukan dan penggelembungan atau pengeringan. Kombinasi satu atau lebih fungsi-fungsi tersebut di atas merupakan hal yang tidak dapat terpisahkan dalam proses ekstrusi. Ekstruder dapat digolongkan berdasarkan jumlah ulirnya menjadi dua kelompok, yaitu ektruder berulir tunggal dan ekstruder berulir ganda (Fellows 2000).
Menurut Bhattacharva dan Padmanabhan (1992), ekstruder ulir ganda memiliki kelebihan daripada ekstruder ulir tungal yaitu kontrol dan keseragaman produk yang lebih baik, namun penggunaannya memerlukan investasi yang lebih besar dengan kapasitas produksi yang sama. Dengan dua ulir yang bekerja, pemotongan (shear) akan lebih merata dan lebih tinggi. Oleh karena
10 itu, setiap partikel bahan akan diproses dengan lebih konsisten sehingga diperoleh struktur dan tekstur yang lebih homogen. Ekstruder ulir ganda memiliki fleksibilitas yang lebih baik dibandingkan dengan ekstruder ulir tunggal. Pada ekstruder ulir tunggal, rancangan ulir, sistem pemasukan bahan (feeding), dan pola suhu di dalam ekstruder merupakan tiga faktor yang berkaitan erat. Pada ekstruder ulir ganda, ketiga faktor ini tidak berkaitan erat, sehingga operator dapat mengendalikan kondisi-kondisi tersebut untuk mengahasilkan tekstur produk akhir yang diinginkan (Muchtadi et al. 1988).
Terdapat empat komponen dasar di dalam ekstruder. Komponen pertama adalah sistem pengumpan (feeding system). Sistem pengumpan berfungsi untuk tempat bahan yang akan diekstrusi. Komponen kedua berupa sistem preconditioner, yaitu sistem yang berfungsi untuk menyeragamkan atau memodifikasi kondisi bahan sebelum masuk ke dalam laras ekstruder. Sistem ini dapat berupa injeksi uap maupun pencampuran dengan air. Komponen ketiga adalah ekstruder. Komponen terakhir berupa die pada ujung keluaran ekstruder. Die inilah yang berperan membentuk produk sesuai yang diinginkan (Lusas dan Lloyd 2001).
Proses ektrusi yang terjadi pada ektruder terdiri dari tiga tahap yaitu pra ekstrusi, ekstrusi dan tahap setelah ekstrusi. Pada tahap pre ekterusi terjadi proses pencampuran, dan penambahan air. Pada tahap ekstrusi terjadi perlakuan shear dan stress pada adonan. Tahap terakhir adalah proses pemberian tekanan ke arah dye dan proses pencetakkan melalui dye. Setelah produk keluar dari dye, alat pemotong otomatis akan berputar dan memotong produk sehingga produk akhir akan memiliki bentuk seperti beras. Ekstruder yang akan digunakan pada penelitian ini adalah ektruder berulir ganda (double screw extruder).
11
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1BAHAN DAN ALAT
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari bahan-bahan untuk membuat beras analog dan analisis. Bahan yang digunakan untuk pembuatan beras analog terdiri dari sorgum, jagung, sagu aren, pati jagung, GMS dan air. Bahan untuk analisis terdiri dari larutan H2SO4, HCl, H3BO3, HgO, K2SO4, air destilata, larutan NaOH-Na2S2O3, heksana, larutan NaOH, larutan K2SO4 10%, KI, HCl, etanol dan alkohol 95% .
Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari alat-alat untuk pembuatan beras analog dan analisis. Alat-alat yang digunakan untuk pembuatan beras analog yaitu ekstruder, mixer, mesin sosoh, pin disc mill, oven, dan saringan. Alat-alat yang digunakan untuk analisis, yaitu tabung reaksi bertutup, oven, pipet volumetrik 1 ml, pipet volumetrik 10 ml, kuvet, spektrofotometer, vortex, timbangan analitik, sentrifuse, erlenmeyer, kertas saring soxhlet, kertas lakmus, penangas air, rheoner, kjeldahl, pH-meter, cawan porselin, dan tanur.
3.2METODE PENELITIAN
Penelitian yang dilakukan terdiri dari tiga tahap, yaitu penelitian pendahuluan, penelitian utama dan karakterisasi produk yang terpilih. Penelitian pendahuluan terdiri dari penyosohan biji sorgum, penepungan sorgum, dan karasterisasi tepung sorgum. Penelitian utama merupakan formulasi pembuatan beras analog dengan menggunakan ekstruder ulir ganda. Pemilihan formula yang lebih diterima konsumen dilakukan dengan analisis sensori menggunakan uji rating hedonik. Karakterisasi beras analog yang terpilih terdiri atas analisis fisik dan kimia. Analisis fisik yang dilakukan yaitu analisis warna, densitas kamba dan bobot 1000 butir. Analisis kimia yang dilakukan antara lain analisis proksimat yang meliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, dan kadar karbohidrat, serta analisis kadar serat pangan.