1
I. PENDAHULUAN
A.LATAR BELAKANG
Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang penting, selain gandum dan padi. Jagung dapat tumbuh hampir di seluruh dunia dan tergolong spesies dengan variabilitas genetik yang besar. Tanaman jagung dapat menghasilkan genotip baru yang dapat beradaptasi terhadap berbagai karakteristik lingkungan (Boyer dan Curtis, 2001).
Berdasarkan bukti genetik, antropologi, dan arkeologi diketahui bahwa daerah asal jagung adalah Amerika Tengah (Meksiko bagian selatan). Di Amerika Tengah dan Selatan, jagung menjadi sumber karbohidrat utama, sedangkan di Amerika Serikat, jagung menjadi alternatif sumber pangan (www.wikipedia.org, 2008).
Di Indonesia, jagung merupakan bahan makanan pokok kedua setelah padi dengan total kebutuhan nasional sekitar 13 juta ton pada tahun 2008. Pada tahun 2009, Departemen Pertanian akan menghentikan impor jagung. Kebijakan ini diputuskan berdasarkan tercapainya swasembada komoditas pangan pada tahun 2008. Produksi jagung nasional pada tahun 2008 adalah 15.86 juta ton dan telah mencukupi kebutuhan nasional serta mengalami kenaikan produksi sebesar 2.57 juta ton dari tahun 2007 (www.antaranews.com, 2008).
Daerah – daerah di Indonesia yang merupakan penghasil utama dan memiliki kebiasaan memakan jagung adalah Madura, Pantai Selatan Jawa Timur, Pantai Selatan Jawa Tengah, Pantai Selatan Jawa Barat, Yogyakarta, Sulawesi Selatan Bagian Timur, Kendari, Sulawesi Tenggara, Gorontalo, Bolaang, Mongondow, Maluku Utara, Karo, Dairi, Simalungun, NTT, dan sebagian NTB (Suprapto dan Rasyid, 2002).
2 yang dapat diterima oleh masyarakat. Pemanfaatan jagung sebagai pangan favorit masa kini dapat berbentuk sebagai makanan ringan yang lebih dikenal dengan sebutan popcorn.
Popcorn berasal dari salah satu jenis jagung (Zea mays everta) dimana kernelnya dapat meletup dan mengembang ketika dipanaskan. (www.wikipedia.org, 2008). Popcorn adalah makanan ringan yang lezat, berserat tinggi, dan dapat ditambahkan berbagai pilihan rasa sesuai dengan selera dan keinginan individu yang menikmatinya. Pada umumnya, popcorn banyak dijual di tempat – tempat pemutaran film seperti bioskop, sehingga terasa kurang lengkap jika aktivitas menonton film tanpa ditemani dengan sebungkus popcorn. Hal ini menjadikan suatu budaya tersendiri dalam aktivitas menonton film atau dapat juga disebut sebagai budaya popcorn.
Umumnya popcorn yang dijual di pasaran berasal dari varietas impor dimana susunan gennya telah dimodifikasi sehingga menghasilkan popcorn dengan bentuk yang bagus, tekstur yang renyah, dan rendemen yang tinggi. Dalam rangka swasembada pangan dan meningkatkan kualitas sumber daya dalam negeri maka melalui penelitian ini ingin diteliti kemungkinan varietas jagung unggul nasional untuk dibuat menjadi popcorn. Harapannya melalui penelitian ini varietas jagung unggul nasional dapat menggantikan peranan jagung varietas impor yang digunakan dalam pembuatan popcorn sehingga tujuan dari swasembada pangan dan peningkatan kualitas sumber daya dalam negeri pun tercapai.
B.TUJUAN PENELITIAN
1. Menentukan metode pengkondisian awal yang optimum untuk pembuatan popcorn dari biji jagung unggul nasional.
2. Menganalisis dua teknik puffing yaitu metode pemanasan konveksi suhu tinggi dan metode gelombang mikro dalam proses pembuatan popcorn dari varietas jagung unggul nasional.
3 II. TINJAUAN PUSTAKA
A.TANAMAN JAGUNG 1. Taksonomi dan Botani
Jagung diklasifikasikan ke dalam kingdom plantae, sub divisio angiospermae, kelas monocotyledonae, ordo poaceae, famili graminae, genus zea dan spesies mays L (Rukmana, 2001). Tanaman jagung termasuk jenis tumbuhan semusim (annual). Menurut Leonard dan Martin (1963), jagung merupakan tanaman berumah satu (monocotile) dan termasuk famili rumput – rumputan (Graminae). Jagung adalah tanaman yang berasal dari daratan Amerika Serikat kemudian menyebar ke daerah subtropik dan tropik termasuk Indonesia.
Tanaman jagung berakar serabut, menyebar ke samping dan ke bawah sepanjang 25 cm. Sistem perakaran berfungsi sebagai alat untuk menghisap air serta garam – garam yang terdapat dalam tanah, mengeluarkan zat organik serta senyawa yang tidak diperlukan dan sebagai alat pernafasan. Batang tanaman jagung beruas – ruas dengan jumlah ruas bervariasi antara 8 sampai 10 ruas (Hoseney, 1998).
Daun tanaman jagung terlihat pada sisi kanan atau kiri dari masing – masing ruas batang pohon jagung. Tanaman jagung terdiri dari bunga jantan dan betina yang terletak di bagian yang berbeda namun dalam pohon yang sama. Hal ini memungkinkan terjadinya penyerbukan silang. Pada kondisi yang wajar biji jagung matang setelah 50 hari penyerbukan (Hoseney, 1998).
Jagung tongkol lengkap terdiri dari kelobot, tongkol jagung, biji jagung, dan rambut. Kelobot merupakan kelopak atau daun buah yang berguna sebagai pembungkus atau pelindung biji jagung. Jumlah kelobot dalam satu tongkol jagung pada umumnya 12 – 15 lembar. Semakin tua umur jagung semakin kering kelobotnya (Effendi dan Sulistiati, 1991).
4 persediaan makanan dan pertumbuhan biji. Panjang tongkol bervariasi antara 8 – 42 cm dan biasanya dalam satu tongkol mengandung sekitar 300 – 1000 biji jagung (Effendi dan Sulistiati, 1991).
Biji jagung melekat pada tongkol jagung dan berbentuk bulat. Susunan biji jagung pada tongkol jagung berbentuk spiral. Biji jagung selalu terdapat berpasangan, sehingga jumlah baris atau deret biji selalu genap. Biji jagung berbentuk bulat – bulat atau gigi kuda tergantung varietasnya. Warna biji jagung juga bervariasi dari putih sampai kuning. Jagung putih lebih disukai dalam industri pangan, sedangkan jagung kuning banyak dipakai untuk pakan ternak (Effendi dan Sulistiati, 1991).
Rambut merupakan tangkai putik yang sangat panjang yang keluar ke ujung kelobot melalui sela – sela biji. Rambut mempunyai cabang – cabang yang halus sehingga dapat menangkap tepung sari pada saat pembuahan (Effendi dan Sulistiati, 1991). Bentuk tanaman jagung dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Tanaman jagung (http://id.wikipedia.org/wiki/Jagung)
2. Klasifikasi Jagung
5 Tabel 1. Jenis jagung dan sifat - sifatnya
Jenis jagung Sifat - sifat
Jagung gigi kuda / Dent corn (Zea mays identata)
Biji berbentuk gigi dan memiliki lekukan pada bagian atas. Lekukan dikarenakan pengerutan lapisan tepung yang lunak ketika biji mengering. Pati yang keras menyelubungi pati yang lunak sepanjang tepi biji tetapi tidak sampai ke ujung.
Dent corn memiliki dua warna, yaitu kuning dan putih
Jagung mutiara / Flint corn (Zea mays indurata)
Biji tebal dan sangat keras, pati yang lunak sepenuhnya diselubungi pati yang keras. Bagian atas biji berbentuk bulat dan tidak berlekuk.
Jagung bertepung / Flour corn (Zea mays amylaceae)
Endosperm hampir seluruhnya berisi pati yang lunak, biji mudah dibuat tepung, biji yang sudah kering permukaanya berkerut.
Jagung manis / Sweet corn (Zea mays saccharata)
Endosperm berwarna bening, kulit biji tipis, kandungan pati sedikit, pada waktu masak biji berkerut dan memiliki rasa manis jika dimasak.
Jagung polong / Pod corn (Zea mays tunicata)
Tiap butiran biji diselubungi oleh kelobot, membentuk tongkol yang juga diselubungi kelobot, merupakan keajaiban genetik dan hanya dimanfaatkan sebagai tanaman hiasan.
Jagung berlilin / Waxy corn (Zea mays ceratina)
Biji bewarna buram, endosperm lunak, pati mengandung amilopektin lebih dari 99%, sebagai bahan baku instant pudding mixes, lem dan pakan ternak.
Jagung berondong / Pop corn (Zea mays everta)
Butir biji sangat kecil dan agak meruncing, keras seperti pada tipe mutiara, proporsi pati lunak lebih kecil dibandingkan pada tipe mutiara.
Sumber: Jugenheimer (1976)
Menurut S di Indonesia a pop corn.Tipe C-1. Sedangka Indonesia yan Selatan Jawa Barat, Yogyaka Tenggara, Gor Simalungun, N
3. Morfologi dan Menurut L terlihat pada G
Gambar 3.
Tipe biji dalam endospe protein dalam membentuk rongga bercampur den selama penger
Inglett (1970 komponen uta endosperm (82% jagung dapat di
ut Suprapto dan Marzuki (2005), jagung yang adalah dent corn, flint corn, semiflint corn, pe semiflint corn seperti jagung Harapan, Pione
kan tipe flint corn seperti jagung Arjuna. Dae ang memiliki budaya konsumsi jagung adalah a Timur, Pantai Selatan Jawa Tengah, Panta akarta, Sulawesi Selatan Bagian Timur, Ke orontalo, Bolaang, Mongondow, Maluku Uta un, NTT, dan sebagian NTB.
an Anatomi Biji Jagung
ut Leonard dan Martin (1963) ada empat tipe bi Gambar 3.
r 3. Beberapa tipe biji jagung (Leonard dan Mar
ji jagung berhubungan dengan letak pati lunak ndosperm biji jagung. Pati lunak yaitu pati yang be
m bentuk matriks dan terpecah selama penge uk rongga – rongga kosong. Sedangkan pati keras
dengan protein tersusun secara matriks tebal da eringan (Munarso et al, 1988)
(1970) menyatakan bahwa biji jagung tersus utama yaitu kulit (pericarp) (5%), lembaga (82%) dan tudung pangkal biji (tip cap) (1% t dilihat pada Gambar 4 dan 5.
6 g banyak ditanam n, sweet corn, dan ioneer-2, Hibrida aerah – daerah di ah Madura, Pantai ntai Selatan Jawa Kendari, Sulawesi tara, Karo, Dairi,
biji jagung seperti
artin, 1963)
unak dan pati keras bercampur dengan ngeringan sehingga ras yaitu pati yang dan tidak terpecah
Ga
Ga
Gambar 4. Penampang melintang biji jagung (Sumber: Hoseney, 1998)
ambar 5. Penampang membujur biji jagung (Sumber: Hoseney, 1998)
8 4. Komposisi kimia biji jagung
Komposisi kimia jagung bervariasi tergantung pada varietas, cara menanam, iklim dan tingkat kematangan. Kandungan gizi utama yang terdapat pada jagung adalah karbohidrat, lemak dan protein. Kandungan karbohidrat jagung terdiri dari pati, pentosan, dan serat kasar (Muchtadi dan Sugiyono, 1989). Komposisi kimia rata – rata biji jagung dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi kimia rata – rata biji jagung
Komponen Jumlah (%)
Pati Protein Lemak Serat Lain - lain
Endosperm 86.4 8.0 0.8 3.2 0.4
Germ 8.0 18.4 33.2 14.0 26.4
Pericarp 7.3 3.7 1.0 83.6 4.4
Tip cap 5.3 9.1 3.8 77.7 4.1
Sumber : Lorenz dan Karel (1991)
Pati merupakan komponen yang terbesar dimana sekitar 85% dari total pati terdapat pada endosperm. Pati jagung terdiri atas 27% amilosa dan 73 % amilopektin. Sedangkan kandungan gulanya sekitar 1-3% terdiri dari 57% sukrosa yang terdapat dalam lembaga dan sisanya terdapat dalam endosperm (Leonard dan Martin, 1963)
Jenis protein yang terkandung dalam jagung adalah albumin (larut dalam air), globulin (larut dalam garam), prolamin/zein (larut dalam etanol), skleoprotein (tidak larut dalam pelarut non-organik) dan glutelin (larut dalam NaOH).
Lemak dalam jagung sebagian besar terdapat pada lembaga, sehingga jagung yang mengandung lemak tinggi cenderung mempunyai lembaga yang berukuran lebih besar dengan endosperm berukuran lebih kecil dibandingkan dengan jagung dengan kadar protein standar. Asam lemak penyusunnya terdiri atas lemak jenuh yang berupa palmitat dan stearat serta asam lemak tak jenuh seperti oleat dan linoleat (Jugenheimer, 1976).
9 sangat kecil di dalam jagung. Jagung kuning mengandung vitamin A dan berhubungan kuantitatif dengan jumlah pigmen kuning – karoten di dalam endosperm (Berger, 1962)
Varietas jagung juga mempengaruhi komposisi kimia yang dikandungnya. Komposisi kimia beberapa jenis biji jagung dapat dilihat pada Tabel. 3.
Tabel 3. Komposisi kimia beberapa jenis biji jagung
Jenis Jagung
Komposisi
Pati (%)
Lemak (%)
Protein (%)
Abu (%)
Serat (%)
Dent corn 71.7 4.3 9.5 1.4 9.5
Flint corn 60,2 4.7 11.1 1.3 1,8
Pop corn 62.3 5.3 11.9 1.9 2.6
Sweet corn 54.1 8.4 12.7 2.1 3.5
Sumber : Johnson (1991)
B.JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL
Jagung hibrida adalah tanaman jagung yang tergolong spesies yang mempunyai variabilitas genetik yang sangat besar dan mampu menghasilkan genotip baru yang dapat beradaptasi terhadap lingkungan yang bervariasi (Sudjana et al,1991). Menurut Syuryawati (2005), sejak tahun 1956, Indonesia telah melepas jagung unggul sebanyak 72 varietas, yang terdiri dari 28 jenis bersari bebas dan 44 jenis hibrida. Beberapa jagung varietas unggul nasional yang telah dikembangkan adalah Bisma, Arjuna, Lamuru, dan Sukmaraga sebagai jagung berbiji kuning dan sebagai varietas unggul protein tinggi adalah Srikandi Kuning dan Srikandi Putih. Deskripsi beberapa varietas unggul jagung nasional dapat dilihat pada Lampiran 1.
10 Tabel 4. Komposisi kimia jagung varietas unggul nasional
Komposisi Kimia
Varietas
Arjuna Bisma Lamuru Srikandi Kuning
Srikandi
Putih Sukmaraga
Air (%) 7,73 7,77 7,92 8,09 7,34 7,66
Abu (%bk) 1,23 1,34 1,44 1,43 1,45 1,31
Lemak (%bk) 9,78 9,93 5,68 6,69 6,49 8,39
Protein (%bk) 10,29 9,60 9,11 10,01 10,77 9,93
Serat kasar (%bk) 1,83 1,27 1,64 1,53 0,36 1,81
Karbohidrat (%bk) 76,88 77,86 82,12 80,34 80,94 78,56
Pati (%bk) 54,87 54,17 64,68 60,04 58,59 49,93
Sumber: Permatasari (2007)
C. BERONDONG JAGUNG / POPCORN
Popcorn berasal dari salah satu jenis jagung (Zea mays everta) dimana kernelnya dapat meletup dan mengembang ketika dipanaskan. Proses pembuatan popcorn pertama kali ditemukan ribuan tahun lalu oleh penduduk asli Amerika yang percaya bahwa suara letupan popcorn adalah suara dewa yang marah yang melarikan diri dari kernel (Smith, 1999).
Di Amerika, popcorn merupakan makanan ringan dengan tingkat konsumsi terbesar mencapai 16 miliar quarts atau setara dengan empat miliar kilogram pertahunnya (Smith, 1999). Sedangkan di Indonesia, popcorn banyak dijual di bioskop – bioskop. Popcorn identik dengan kegiatan menonton film sehingga terbentuklah budaya popcorn. Hal ini merupakan dampak dari masuknya budaya barat. Selain di bioskop, popcorn juga banyak dijual di toko – toko kecil dengan harga yang relatif mahal. Popcorn menggunakan biji jagung varietas impor maka harganya cenderung mahal.
banyak matriks pengeringan. Lapi lebih besar dibandi tepatnya di bawa 28% (Inglett, 1970) mays everta) dapa
Gam
Kemampuan pop lemak yang ada 13.5 – 14% (BK kernel pop corn corn dipanaskan, terus menerus p berubah menjadi pati yang ada di da
Tekanan dalam kulit kernel seki kernel akan me penurunan tekana Penurunan tekana terkandung dala mempunyai teks
protein daripada lapisan lunak dan tidak apisan keras memiliki 1.5% sampai 2 %, kandun bandingkan lapisan lunak. Pada lapisan terlua
ah aleuron mengandung protein dalam jumla 1970). Distribusi endosperma pada jagung tipe
pat dilihat pada Gambar 6.
Keterangan :
mbar 6. Distribusi endosperma pada Zeamays (www.ontariocorn.org)
pop corn untuk meletup dipengaruhi oleh ka da pada setiap kernelnya. Pop corn membutuhka
BK) untuk dapat membuatnya meletup. Lapi cukup kuat dan tidak mudah tertembus oleh n, air dan minyak mulai mencapai titik didihn pada suhu 100 0C menyebabkan cairan di da
di superheated pressurized steam. Dalam kondi di dalam biji akan mengental, melembut, dan me
lam kernel akan terus meningkat hingga men kitar 135 psi atau 930 kPa dan suhu 175 0C menghasilkan pecahan yang rapat yang di anan dalam kernel yang mendadak dan pem kanan dan pemuaian uap air menyebabkan pati da
lam endosperma mengembang menyerupai kstur yang mengembang dan renyah yang di
11 dak rusak selama kandungan protein rluar endosperma, lah besar sekitar ipe pop corn (Zea
ays everta
kandungan air dan butuhkan air sekitar apisan paling luar eh air. Ketika pop dihnya. Pemanasan di dalam biji akan kondisi bersamaan
melunak.
encapai titik retak C. Lapisan kulit disebabkan oleh muaian uap air . i dan protein yang upai busa. Popcorn
12 kandungan pati dan proteinnya (Woodside, 1980). Berbagai macam bentuk popcorn dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Bentuk popcorn (http://id.wikipedia.org/wiki/Popcorn)
Popcorn varietas impor dapat mengembang hingga 40 sampai 50 kali dari ukuran semula (Woodside, 1980). Sedangkan berdasarkan penelitian yang berjudul Evaluasi Sifat Fisika Kimia Berondong dari Beberapa Varietas dan dilakukan oleh Burlis Han pada tahun 2008 menyatakan bahwa pengembangan volume paling tinggi dari jagung pop corn varietas lokal yaitu 16,835 kali dan rendemen sekitar 82,58%. Perubahan bentuk dan perbedaan ukuran popcorn dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Perubahan bentuk dan perbedaan ukuran popcorn (http://id.wikipedia.org/wiki/Popcorn)
13 Selain itu, kandungan kalori popcorn rendah yaitu 31 sampai 55 kalori untuk yang tidak ditambahkan mentega dan 133 kalori untuk yang ditambahkan mentega. Popcorn tidak mengandung zat aditif dan bebas gula.
D.PENGERINGAN ALAMI / PENJEMURAN
Dalam sektor pertanian, pengeringan yang umum digunakan adalah pengeringan tenaga surya. Uap air yang terjadi dipindahkan dari tempat pengeringan melalui aliran udara. Proses aliran udara ini terjadi karena terdapat perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan udara ini dapat terjadi secara konveksi bebas maupun konveksi paksa. Konveksi bebas berarti terjadi tanpa bantuan luar melalui pengaliran udara yang bergantung pada perbedaan tekanan. Hal ini disebabkan oleh perbedaan densitas udara, sedangkan pada konveksi secara paksa digunakan kipas untuk memaksa gerakan udara.
Effendi (1980) berpendapat pengeringan dengan panas matahari merupakan cara yang terbaik, karena dengan penurunan kadar air secara berangsur – angsur tidak menurunkan kualitas biji. Hal ini terutama terlihat pada warna biji, dimana pengeringan dengan sinar matahari membuat warna biji tidak berubah (mengkilat). Sedangkan dengan mesin pengering pada suhu pengeringan 38 – 43 0C membuat warna biji memudar. Namun dengan proses pengeringan yang tepat, pengeringan secara mekanis juga dapat menurunkan kadar air secara perlahan – lahan sehingga kualitas biji tetap baik. Pengeringan dilakukan untuk menurunkan kadar air biji sampai 12 – 14%.
E.
Glass Transition
Karakteristik bahan pangan m Levine dan Loui kacamata ilmu pol 1. Pengertian
Fase secara um gas. Titik peral Gambar 9 adala dan suhu 273 0K
Transisi gela cair dan padat. tahun – tahun pangan untuk Transisi gelas bi
Berdasarkan dan kristalin. Pe pola transisi ter transisi ordo sa sistem dengan l mendadak denga (melting point suatu transisi di
tion
(Transisi Gelas)
k transisi gelas yang dihubungkan dengan per n mulai mendapat perhatian pada tahun 1987
ouis Slade mengemukakan teori dinamika air y u polimer melalui pendekatan parameter transisi
a umum telah dikenal terdiri dari tiga jenis yaitu pa ralihan ketiga fase tersebut dikenal dengan is dalah diagram fase air dengan titik kritis pada
K (0.01 0C) (Chaplin, 2002).
Gambar 9. Diagram fase air (Chaplin, 2002) gelas adalah fenomena perubahan fase suatu baha dat. Konsep ini telah lama dikenal di dunia pol hun terakhir ini fenomena tersebut diaplikasika
uk memprediksi sifat mekanis dan stabilitas biasanya dikaitkan dengan air di dalam sistem an respon terhadap panas, polimer dibedakan n. Perbedaan antara polimer amorf dan kristalin da
termodinamis pada Gambar 10. Polimer krist do satu yaitu pada suhu tertentu terjadi transf
n lingkungan dan bahan mengalami perubahan ngan suhu yang tetap. Kondisi tersebut dinam nt = Tm). Polimer amorf mengalami transisi
dimana tidak terjadi transfer panas tetapi te
14 perilaku air dalam 1987 setelah Henry r yang dilihat dari
si gelas.
itu padat, cair dan istilah titik kritis. da tekanan 612 Pa
n, 2002)
bahan diantara fase polimer dan pada sikan pada bahan as bahan pangan.
m.
15 kapasitas panas. Suhu dimana terjadi transisi tersebut dinamakan suhu transisi gelas (Tg) (Duxbury, 2004).
Gambar 10. Hubungan antara suhu dengan volume spesifik pada bahan amorf dan kristalin (Kumar dan Gupta, 1998)
Menurut Kumar dan Gupta (1998), polimer amorf pada suhu rendah (dibawah suhu transisi gelasnya) merupakan material yang keras seperti gelas dan ketika dipanaskan akan membentuk cairan yang kental atau viscous dan rubbery (seperti karet) sebelum bahan mencair. Suhu dimana polimer keras seperti gelas tersebut menjadi material seperti karet disebut suhu transisi gelas. Karakteristik ini tidak teramati pada senyawa dengan berat molekul rendah seperti air dan etanol karena langsung transisi terjadi dari keadaan padatan menjadi cair dan tidak melalui fase rubber.
2. Hubungan Antara Air dengan Suhu Transisi Gelas Dalam Bahan Pangan
Gambar 11. P lig
3. Pengaruh Tran Perubahan berhubungan de keadaan rubber mengalir. Trans melewati suhu kekerasan, terja kristalisasi. Hal
Kerenyahan b plastisasi strukt penyimpanan te bahan sampai di (1993) yang di memiliki tekstur akibat peningka perubahan keada produk menjadi
bar 11. Pengaruh kadar air terhadap suhu transisi lignin dan pati gandum (Chirife dan Buera, 1994
ransisi Gelas Terhadap Sifat Fisik
n kondisi bahan amorf dari gelas me dengan terjadinya transformasi struktural. ubbery bersifat viskoelastis dan memiliki kem
ansformasi struktural pada bahan yang ter uhu transisi gelasnya meliputi penurunan ke
rjadinya pengempalan (caking), kelengketan al ini sering terjadi pada penyimpanan produk pa n bahan pangan berkadar air rendah akan hilang uktur fisik akibat adanya air. Hilangnya kere n terjadi ketika kadar air kritis terlewati dan
i dibawah suhu penyimpanan (suhu kamar). Nel dikutip oleh Ross (1995) menyatakan bahw tur yang renyah dalam keadaan gelas, tetapi a katan kadar air atau penurunan Tg meyeba adaan material menjadi seperti karet atau rubbe di lembek (sogginess).
16 isi gelas gluten, , 1994)
enjadi rubberry al. Bahan dalam kemampuan untuk terjadi pada saat n kerenyahan dan an (sticking) dan oduk pangan.
17 Perubahan kondisi bahan amorf dari gelas menjadi rubbery menginduksi terjadinya pengempalan dan kelengketan. Pengempalan terjadi ketika partikel bubuk amorf mengalami plastisasi (penurunan Tg) yang menyebabkan peningkatan mobilitas zat terlarut dan mampu membentuk jembatan antar partikel yang cukup kuat sehingga mengakibatkan terjadinya kelengketan. Bahan yang berada dalam keadaan gelas memiliki viskositas sangat tinggi, dan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk membentuk jembatan antar partikel. Adanya penurunan viskositas yang dramatis pada daerah transisi gelas menyebabkan pembentukan jembatan antar partikel terjadi dalam waktu singkat dan menyebabkan kelengketan atau pengempalan (Ross et al, 1996).
F. PUFFING 1. Pengertian
Puffing merupakan salah satu proses pengolahan bahan pangan dimana bahan pangan tersebut mengalami pengembangan atau ekspansi volume sebagai akibat pengaruh perlakuan suhu dan tekanan sehingga mengakibatkan terjadinya proses perubahan pada struktur bahan tersebut.
Salah satu produk puffing adalah breakfast cereal atau ready to eat cereal. Produk yang sudah populer di daerah Jawa Barat dan juga banyak dijual di Supermarket adalah puffed jagung atau popcorn dan puffed beras yang produknya dikenal dengan nama jipang. Teknologi puffing serelia telah dikembangkan oleh A.P. Anderson pada awal tahun 1900. Menurut Matz (1959), proses puffing dapat dibedakan atas dua tipe, yaitu:
1. Atmospheric pressure procedures. Cara ini bertumpu pada aplikasi panas yang tinggi dan mendadak untuk memperoleh penguapan air yang cepat.
18 uap bersuhu tinggi atau dapat juga dilakukan dengan memindahkan material panas yang berada dalam ruang bertekanan.
2. Prinsip Teknik Puffing
Fenomena puffing merupakan hasil dari ekspansi yang tiba – tiba dari uap air dalam celah – celah suatu granula. Berdasarkan cara pembuatanya, puffed serelia dapat dibuat dengan tiga cara, yaitu menggunakan puffing gun, oven dan ekstruksi (Matz, 1959; Maxwell dan Holahan, 1974). Pada cara Anderson, umumnya biji – biji dimasak tanpa penambahan bahan lainnya, kemudian diatur pada kadar air yang tepat dan ditutup rapat dalam puffing gun.
Puffing gun terdiri dari sebuah silinder horisontal yang diputar pada sumbunya, pembakar gas atau pemanas lainnya yang diletakkan untuk memanaskan bagian luar silinder dan alat – alat pembuka silinder serta alat –alat untuk memasukkan dan mengeluarkan bahan/produk. Massa biji – bijian yang jatuh berserakan dalam silinder yang berputar menjadi panas dalam beberapa menit dan didesak oleh udara panas dan uap air bahan. Bila tekanan yang diharapkan telah tercapai (pada kisaran 90 – 250 psi), tutup dibuka dan isinya akan meledak dengan bunyi nyaring dan butir serelia akan terekspansi oleh penguapan air internal yang tiba – tiba.
Kondisi yang tepat dari tahap – tahap puffing mempunyai pengaruh penting pada rasa dan stabilitas produk. Waktu pembakaran harus dikontrol dalam selang beberapa detik untuk menghindari kurangnya ekspansi maupun terjadinya kegosongan produk (Maxwell dan Holahan, 1974). Produk puffing harus dipertahankan pada kadar air sekitar 3% atau kurang untuk memperoleh suatu kerenyahan yang diinginkan.
3. Kualitas Produk Puffing
19 Salah satu faktor yang mempengaruhi penerimaan konsumen terhadap produk puffing adalah kerenyahan/tekstur produk puffing. Kerenyahan/tekstur produk puffing berkorelasi terhadap volume pengembangan (volume ekspansi) produk puffing (Muliawan, 1991; Jugenheimer, 1976).
4. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Volume Pengembangan dan Kerenyahan Produk Puffing (Popcorn)
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi volume pengembangan dan kerenyahan produk puffing yaitu komposisi pati, gelatinisasi pati, kadar air, dan suhu awal proses puffing (Jugenheimer, 1976).
a. Komposisi Pati
Endosperma biji jagung terbagi menjadi dua bagian yaitu lapisan lunak (floury endosperm) yang mengandung pati lunak dan lapisan keras (horny endosperm) yang mengandung pati keras. Sel endosperma ditutupi oleh granula pati yang membentuk matriks dengan protein. Lapisan keras memiliki kandungan protein 1,5% sampai 2 % lebih besar dibandingkan lapisan lunak dan tidak rusak selama pengeringan (Inglett, 1970).
Dalam hubungannya dengan fenomena puffing pada jagung, Weatherwax sebagaimana yang dikutip oleh Jugenheimer (1976) mengatakan bahwa kemampuan untuk mengembang ditentukan oleh proporsi relatif dari vitreous endospremnya. Menurut Jugenheimer (1976), sifat – sifat puffing kelihatannya mengikuti proporsi dari pati keras.
20 bijian mengandung bahan antara yang lebih besar dibanding pati batang dan pati umbi (Greenwood, 1976).
b. Pengembangan Granula dan Gelatinisasi Pati
Pati bersifat tidak larut dalam air dingin, tetapi bila dibasahkan atau dibiarkan dalam keadaan lembab granula akan menyerap air dan membengkak. Pembengkakan ini bersifat dapat kembali kepada kondisi semula (reversible) (Wurzburg, 1968). Meyer (1973) menyatakan bahwa granula pati dapat menyerap air dingin 20 – 25 persen dari beratnya. Sedangkan apabila suhu air 650C granula mengembang dan menyerap air 300 – 2500 persen, pengembangan ini bersifat irreversible. Struktur molekul granula pati dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Struktur molekul granula pati
Pada suhu yang lebih tinggi, granula akan mengalami penguraian karena panas. Karakteristik pengembangan dapat berubah tergantung pada intensitas pengeringan. Adanya permukaan yang keras (case hardening) akibat pengeringan cepat dengan suhu tinggi menyebabkan pati sukar menyerap air (Collison, 1968).
21 Pembengkakan pati menyebabkan masing – masing granula akan saling bergesekan satu sama lain sehingga meningkatkan viskositas pasta pati. Pembengkakan akan berlanjut dengan naiknya suhu sampai daya kohesi di dalam struktur granula menjadi sangat lemah, dan akhirnya granula akan pecah serta pasta pati menjadi menurun kembali viskositasnya dengan hilangnya integritas granula. (Banks et al, 1973; Greenwood, 1976)
Gelatinisasi dimulai dari daerah amorphous, dimana ikatan hidrogennya lebih lemah. Derajat asosiasi (kekuatan ikatan hidrogen) pada daerah ini berbeda untuk setiap jenis pati sehingga masing – masing pati akan tergelatinisasi pada suhu yang berbeda – beda (Glicksman, 1969). Pati dengan kandungan amilosa tinggi mempunyai kekuatan ikatan hidrogen yang lebih besar karena jumlah polimer berantai lurus yang besar di dalam granula, sehingga membutuhkan energi yang lebih besar untuk tergelatinisasi (Smith, 1982). Selain itu, gelatinisasi juga dipengaruhi oleh ukuran granula pati. Granula pati yang berukuran kecil lebih tahan terhadap gelatinisasi dibandingkan dengan granula berukuran besar (Banks dan Greenwood, 1973).
Peningkatan kandungan amilosa menyebabkan daya tahan molekul di dalam granula cenderung meningkat. Hal ini dapat dilihat pada waxy maize yang mengandung amilopektin tinggi mengembang lebih besar sedangkan pati yang mengandung amilosa tinggi tidak menunjukkan adanya pengembangan granula pada semua suhu. Dengan lemahnya gaya intermolekuler di dalam granula pati waxy maize, maka granula akan lebih mudah pecah selama pemanasan dan memberikan struktur pasta yang lemah.
c. Kadar Air Bahan
22 oleh air. Ketika biji jagungdipanaskan, air dan minyak mulai mencapai titik didihnya.
Pada suhu 1000C air dan minyak akan melewati titik didihnya yang menyebabkan cairan di dalam kernel akan berubah menjadi superheated pressurized steam. Dalam kondisi ini, pati yang ada di dalam kernel akan mengental, melembut dan melunak. Hasil puffing beberapa serelia dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Perbandingan hasil puffing beberapa serelia
Komoditi Ekspansi volume Referensi
Gandum 8 – 16 kali Matz, 1959
Jagung (Popcorn) 20 – 30 kali Jugenheimer, 1976 Beras 10 – 15 kali Bhattacharya, 1979
Sorgum 6 – 23 kali Desikachar dan
Chandrashekar, 1982
d. Suhu Awal Proses Puffing
Pengembangan produk puffing juga dipengaruhi oleh suhu awal proses puffing. Sebagai contoh pembandingnya adalah kerupuk. Kerupuk adalah jenis makanan kering yang terbuat dari bahan – bahan yang mengandung pati cukup tinggi (Wiriano, 1984). Berdasarkan pengamatan sehari – hari pada saat penggorengan kerupuk terlihat bahwa bila kerupuk digoreng dalam minyak yang kurang panas dalam jangka waktu yang lama maka akan menghasilkan pengembangan yang kurang baik.
23 G.TEKNOLOGI OVEN GELOMBANG MIKRO
1. Gelombang Mikro
Gelombang mikro adalah suatu bentuk gelombang elektro magnet sebagaimana cahaya dan bergerak di udara setara dengan kecepatan cahaya (c = 2.9979 x 108 m/s). Frekuensi gelombang mikro menurut Industrial Science and Medical Frequence (ISM) berkisar antara 900 MHz dan 2450 MHz + 50 MHz, yang merupakan batas frekuensi yang aman bagi manusia (Copson, D.A., 1975). Frekuensi 2450 MHz secara umum digunakan secara luas di seluruh dunia, di Amerika digunakan pula frekuensi 896 MHz. Panjang gelombang dari frekuensi – frekuensi tersebut masing – masing 12.24 cm, 32.77 cm dan 33.46 cm.
Gelombang mikro ini banyak diaplikasikan sebagai radio komunikasi, radar dan pemanas serta banyak digunakan pada industri makanan. Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 300 MHz – 300 GHz. Skala frekuensi radiasi elektromagnetik termasuk pada kisaran gelombang radio dan inframerah. Kecepatan rambatnya berkisar antara 300 juta sampai 300 milyar perdetik (Buffler, 1993).
Gelombang mikro memiliki radiasi 2450 MHz dan bersifat non-ionizing. Dengan intensitas cukup akan menyebabkan molekul di dalam untuk bergetar, dengan demikian menyebabkan friksi, yang mana menghasilkan panas yang memasak makanan. Oleh karena frekuensi yang lebih rendah dan hemat energi, radiasi ini tidak memiliki kemampuan kumulatif dan daya rusak yang sama seperti radiasi pengion.
2. Oven Gelombang Mikro (Microwave Oven)
24 tidak diserap oleh plastik, gelas dan keramik akantetapi diserap oleh air dan logam. Oleh karena itu bahan dari logam tidak diperkenankan digunakan untuk oven ini.
Gambar 13. Perangkat sistem gelombang mikro (Jones dan Rowley,1996)
Menurut Jones dan Rowley (1996), bagian dalam microwave terdiri dari magnetron (tuba daya), komponen trial dikombinasikan dengan tombol kontrol yang mengatur periode maupun lamanya kerja magnetron. Daya berasal dari energi listrik melewati jalur sekering menuju microwave. Untuk mencegah pemantulan energi dari ruang microwave ke magnetron yang akan menimbulkan kerusakan maka dipasang sirkulator dan sebuah alat penyetel (tunning device) yang ditempatkan antara pengarah gelombang (wave guide) dan rongga microwave. Hal ini untuk meminimalkan energi yang dipantulkan dan memastikan bahwa sistem tersebut bekerja dengan efisiensi tinggi. Gelombang yang digunakan adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 2500 MHz (2,5 GHz). Pada selang ini gelombang tidak bisa diserap oleh plastik, gelas dan keramik.
Gambar 14. O Keterangan : 1. Ruang untuk m
2. Jendela untuk
3. Pintu oven, pin
4. Kait pengunci
5. Panel kontrol
6. Poros pengger
7. Poros gerak
meletakkan ba
8. Penyangga tad
9. Lubang uap ai
10. Kertas pembun
3. Prinsip Pemanas Perubahan dari dua mekani Sehingga hany dengan gelomba
Rotasi dua dua kutub ditem mendapat ener tersebut dipasan awal. Ketika m menimbulkan tum Energi tumbukka
14. Oven gelombang mikro tipe EM-S1563 dan pe
k memasak
k memeriksa bahan saat oven sedang bekerja
pintu harus ditutup rapat saat oven bekerja
ci
erak tadah putar
k dan tadah putar (turn table) terbuat dari kaca t
bahan yang akan dimasak
tadah putar
air
ungkus biji jagung
anasan Oven Gelombang Mikro
han energi gelombang mikro menjadi panas kanisme, yaitu rotasi dua kutub (dipolar) dan nya dua kutub dan molekul ionik yang da
bang mikro dan menghasilkan panas.
dua kutub terjadi apabila molekul yang mem tempatkan dalam medan osilasi listrik. Molekul nergi rotasional sesuai dengan arah medan.
sang, seluruh molekul akan berada sesuai den medan dibalikkan maka molekul akan berput n tumbukan lebih lanjut dengan molekul yang ada bukkan ini akan menimbulkan peningkatan tempe
25 n perlengkapannya
tahan panas untuk
s dapat diketahui n konduksi ionik. dapat berinteraksi
26 Adapun pada konduksi ionik, pemanasan biji jagung adalah energi dari medan listrik ke agitasi partikel. Energi oksilasi medan listrik yang dihasilkan akan menyebabkan agitasi partikel, yang mengakibatkan suhu partikel naik dan menyebabkan partikel berinteraksi dengan partikel di sekitarnya sehingga partikel tersebut mengalami kenaikan suhu (Buffler, 1993).
Gambar 15. Mekanisme interaksi gelombang mikro. (A) Interaksi ionik, (B) Interaksi Bipolar (Buffler, 1993)
Energi panas yang dihasilkan relatif tinggi, molekul - molekul air pada bahan makanan dapat berfungsi sebagai penyerap energi dan energi yang dihasilkan lebih efektif. Pemanasan dengan microwave merupakan akibat dari interaksi kimia kandungan biji jagung dengan medan elektromagnetik. Pada saat gelombang mengenai biji jagung akan terjadi satu atau tiga kemungkinan yaitu: energi diserap, energi yang dipantulkan, dan energi yang tidak dipantulkan.
27
III. METODOLOGI PENELITIAN
A.WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP) dan Laboratorium Surya Departemen Teknik Pertanian, FATETA IPB. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April -Juni 2009.
B.BAHAN DAN ALAT
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
1. Jagung pipil (Zea mays). Empat varietas jagung unggul nasional (Lamuru, Srikandi, Arjuna, dan Bisma) diperoleh dari Balai Bioteknologi Genetika, Cimanggu Bogor dan varietas Popcorn diperoleh di supermarket. Berat masing – masing varietas adalah 2000 gram. Bentuk varietas jagung yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 16.
Keterangan: dari kiri ke kanan (Arjuna, Bisma, Lamuru, Srikandi Kuning, dan Popcorn)
Gambar 16. Bentuk biji jagung 2. Pasir untuk mengukur volume popcorn.
Alat utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Flavo - Rite
Alat ini digunakan pada saat proses puffing biji jagung. Spesifikasi Flavo-Rite adalah sebagai berikut.
Model : P.C. – 450
Daya : 500 W
Tegangan : 220 V
a. Prinsip Kerja Prinsip ke hingga suhu wajan akan m kemudian suhun 230oC. Bentuk
2. Oven Gelomban Alat ini di oven gelomba Model Daya Tegang Produs Sedangkan a 3. Hybrid Recorde 4. Moisture Tester 5. Rheometer Mer 6. Anemomaster M 7. Pyranometer M 8. Termokopel tipe 9. Gelas ukur 50 m 10. Timbangan dig
rja Flavo-Rite
p kerja alat ini adalah menaikkan suhu udara uhu puffing. Seiring dengan pertambahan wa n meningkat hingga mencapai suhu maksimal
suhunya menurun hingga mencapai kesetimba ntuk Flavo-Rite dapat dilihat pada Gambar 17.
Gambar 17. Flavo - Rite
bang Mikro
ni digunakan pada saat proses puffing biji jag bang mikro adalah sebagai berikut.
odel : EM-S1563 : 800 W ngan : 230 – 240 V
odusen : Sanyo Electric Coporation
alat pendukung penelitian yang digunakan ada der Merk Yokogawa Tipe MV 1000
ter - Grainer PM II-300 erk CR-300
r Merk Climomaster
Merk MS 401 dan Digital Multimeter Model 2506 A tipe C/C
50 ml
n digital Merk Mettler PM4800 DeltaRange
28 ra di ruang masak aktu maka suhu al pada 270oC dan bangan pada suhu 17.
agung. Spesifikasi
dalah:
29 11. Timbangan Analitik Merk PW 184
12. Drying Oven Merk Isuzu
13. Termometer Bola Basah dan Bola Kering 14. Tray
15. Air Tight Container dan Plastik Klip 16. Kipas Angin
Alat ini digunakan untuk menurunkan suhu Flavo-Rite dan microwave oven setelah proses puffing agar mencapai suhu awal alat puffing.
17. Kamera Digital
C.PARAMETER PENELITIAN 1. Massa Bahan
Pengukuran massa bahan meliputi massa biji jagung dan popcorn. Massa biji jagung diukur pada awal dan akhir proses penjemuran. Sedangkan massa popcorn diukur pada akhir proses puffing.
2. Kadar Air Bahan
Pengukuran kadar air meliputi kadar air basis basah dan kadar air basis kering. Kadar air biji jagung diukur pada awal dan akhir proses penjemuran. Sedangkan kadar air popcorn diukur pada akhir proses puffing.
3. Suhu dan RH
Pengukuran suhu meliputi suhu saat proses penjemuran, suhu selama proses puffing, dan suhu setelah proses puffing.
4. Rendemen Produk Puffing
Rendemen popcorn dihitung secara manual. Rendemen popcorn diklasifikasikan menjadi 4 kelompok.
5. Volume Bahan
Pengukuran volume bahan meliputi volume biji jagung dan popcorn. Volume bahan digunakan untuk menentukan volume kamba dan volume ekspansi.
6. Kerenyahan Produk Puffing
30 7. Uji Organoleptik Produk Puffing
Uji organoleptik popcorn dilakukan terhadap penampakkan dan kerenyahan popcorn. Jumlah panelis yang digunakan adalah 10 orang.
D.METODE DAN PERLAKUAN PENJEMURAN
Metode yang digunakan pada penelitian ini untuk proses puffing adalah metode pemanasan konveksi suhu tinggi yang disebut sebagai metode pertama dan metode gelombang mikro yang disebut sebagai metode kedua. Metode pertama menggunakan alat puffing flavo-rite. Sedangkan metode kedua menggunakan microwave oven sebagai alat puffingnya. Pada awalnya metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode pertama. Akantetapi, berdasarkan rendemen produk puffing hasilnya kurang optimum sehingga dilakukan metode tambahan yaitu metode microwave.
Perlakuan penjemuran bertujuan untuk meningkatkan suhu biji bagian dalam. Peningkatan suhu akan mengakibatkan granula - granula pati membengkak. Pembengkakkan granula meningkatkan intensitas friksi antar granula sehingga suhu bagian dalam biji jagung lebih cepat meningkat.
Perlakuan penjemuran pada penelitian ini terbagi menjadi 4, yaitu penjemuran selama 0 jam, 1 jam, 2 jam, dan 3 jam. Variasi waktu penjemuran dipilih berdasarkan pertimbangan analogi bahwa irisan cetakan kerupuk yang masih basah dan memiliki kadar air lebih dari 15% dijemur selama 3 jam. Dengan demikian biji jagung yang memiliki kadar air antara 13.5% hingga 14% diasumsikan lama waktu penjemurannya akan kurang dari 3 jam.
31 Tabel 6. Sedangkan kegiatan pengukuran pada proses penjemuran selama 1 jam, 2 jam, dan 3 jam dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 6. Kegiatan pengukuran pada perlakuan puffing biji jagung penjemuran 0 jam Alat Puffing Metode Flavo-Rite Metode Microwave
Sebelum proses puffing
Massa biji jagung + 25 gram Massa 100 biji jagung. Kadar air biji jagung
Kadar air biji jagung Suhu biji jagung
Suhu bola basah dan bola kering Selama proses
puffing
Waktu dan suhu puffing masing -
masing kelompok popcorn Waktu puffing
Setelah proses
puffing tidak ada
Suhu ruang kemasan, suhu permukaan popcorn, suhu bola basah dan bola kering di lubang
pengeluaran uap air
Tabel 7. Kegiatan pengukuran pada biji jagung penjemuran 1 jam, 2 jam, dan 3 jam Alat Puffing Metode Flavo-Rite Metode Microwave
Sebelum proses penjemuran
Massa biji jagung + 25 gram. Massa 100 biji jagung.
Kadar air biji jagung Kadar air biji jagung
Selama proses penjemuran
Radiasi matahari, kecepatan angin, suhu bola basah dan bola kering
Radiasi matahari, kecepatan angin, suhu bola basah dan bola kering
Setelah proses
penjemuran Massa dan kadar air biji jagung
Massa, kadar air, dan suhu permukaan biji jagung
Selama proses puffing
Waktu dan suhu puffing masing - masing kelompok popcorn
Waktu puffing masing - masing kelompok popcorn.
Setelah proses
puffing tidak ada
32 E.METODE PENGAMBILAN DATA
Metode pengambilan data pada penelitian ini adalah metode pengambilan data primer. Metode ini dilakukan dengan mengukur langsung semua parameter pengukuran yang tercantum dalam sub bab sebelumnya.
1. Massa Bahan
a. Massa Biji Jagung
Pada metode pertama, massa biji jagung ditimbang dengan kisaran massa 25 gram. Sedangkan pada metode kedua, biji jagung dihitung hingga 100 butir lalu kemudian ditimbang massanya. Massa biji jagung diukur dengan menggunakan timbangan digital. Massa biji jagung diukur pada awal dan akhir proses penjemuran atau sebelum proses puffing. b. Massa Produk Puffing
Massa popcorn diukur pada akhir proses puffing dan terbagi menjadi dua pengukuran, yaitu massa popcorn tiap butirnya dan massa popcorn yang akan diukur kadar airnya. Massa popcorn diukur dengan menggunakan timbangan analitik. Pengukuran massa popcorn per butirnya dilakukan untuk menentukan volume kamba popcorn (ml/g).
Sedangkan massa popcorn yang akan diukur kadar airnya hanya menggunakan popcorn dari kelompok A saja dengan ulangan sebanyak tiga kali. Hal ini dikarenakan popcorn dari kelompok A adalah popcorn yang memiliki nilai parameter tertinggi yang layak untuk dikonsumsi.
Gam unt
ambar 18. Diagram alir pengukuran massa popc untuk analisa kadar air dan penetapan volume ka
33 popcorn
2. Kadar Air Bah Pengukura popcorn. Kad penjemuran at kadar air popc a. Kadar Air Kadar dimana ala kadar air mengukur terlebih dahul
Berdas Hal ini bera air biji jagun Diagram al dapat diliha
Gam ahan
ukuran kadar air bahan meliputi kadar air bi adar air biji jagung diukur pada awal da n atau tepat pada saat akan dimulai proses puff popcorn diukur pada akhir proses puffing.
ir Biji Jagung
dar air biji jagung diukur dengan menggunakan lat ini mengkonversikan kadar air biji jagung r basis basah. Sebelum moisture tester di
r kadar air biji jagung maka moisture tester h dahulu dengan drying oven.
asarkan hasil perhitungan diperoleh nilai kor berarti moisture tester dapat digunakan sebagai
gung. Data kalibrasi kadar air dapat dilihat pa alir pengukuran kadar air biji jagung dengan ihat pada Gambar 19.
ambar 19. Diagram alir pengukuran kadar air bi
34 biji jagung dan dan akhir proses puffing. Sedangkan
an moisture tester ung menjadi persen
digunakan untuk perlu dikalibrasi
korelasinya 95,2%. gai pengukur kadar pada Lampiran 3. ngan moisture tester
b. Kadar Air Kadar a air ditentuka menggunaka air popcorn
%bb = %bk =
Gamba
3. Suhu dan RH a. Metode Flav
Pada me penjemuran titik pengukur
ir Produk Puffing
dar air popcorn diukur dengan menggunakan dry ntukan dengan perhitungan berat popcorn ya akan persamaan (1) dan (2). Diagram alir pe orn (ISO, 1968) dapat dilihat pada Gambar 20.
= [{( B – A ) – ( C – A )} / ( B – A )] x 100 % = [{( B – A ) – ( C – A )} / ( C – A )] x 100 %
bar 20. Diagram alir pengukuran kadar air produk
lavo-Rite
etode pertama, pengukuran suhu meliputi suhu n dan suhu selama proses puffing biji jagung ukuran suhu pada alat puffing dapat dilihat pada
35 drying oven. Kadar yang dikeringkan pengukuran kadar
% …..…...(1) %..…..…...(2)
oduk puffing
uhu selama proses ung. Lokasi titik -
Ga Ketereranga T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 a.1. Penguku Pada diukur s C/C yan di monit Sedangk diukur de yang dil Sela penguku Intensita dan digi
ambar 21. Lokasi termokopel pada metode Fla ngan :
= Suhu di dasar wajan Flavo – Rite
= Suhu di wajan dalam bagian kanan Flavo – R
= Suhu di wajan dalam bagian kiri Flavo – Rite
= Suhu di pinggiran wajan bagian kiri Flavo – R
= Suhu di pinggiran wajan bagian kanan Flavo
= Suhu di dinding penutup bagian kiri Flavo – R
= Suhu di dinding penutup bagian kanan Flavo
= Suhu di tengah – tengah ruangan Flavo – Rite
= Suhu di bagian atas penutup Flavo – Rite
= Suhu pusat biji
kuran Suhu Selama Proses Penjemuran ada proses penjemuran, biji jagung yang dil ukur suhu bagian dalamnya dengan menggunakan ang ditancapkan di pusat biji. Data suhu biji j onitor hybrid recorder, kemudian dicatat pada ta ngkan suhu bola basah dan bola kering rua ukur dengan menggunakan termometer bola basah
diletakkan di sekitar area penjemuran.
elain itu, selama proses penjemuran j ukuran intensitas radiasi matahari dan ke itas radiasi matahari diukur dengan menggunaka digital multimeter. Sedangkan kecepatan angin
36 lavo-Rite
Rite ite
Rite o – Rite
Rite o – Rite ite
diletakkan di tray n termokopel tipe ji jagung disajikan tabel pengukuran. ruang penjemuran ah dan bola kering
juga dilakukan kecepatan angin. nakan pyranometer
menggun penjemur a.2. Penguku Peng kelompok perekam Diagram menggun Gambar 22.
Gam
b. Metode Micr Pada m penjemuran, Pengukuran proses pereka
unakan anemomaster. Pengambilan seluruh da uran dilakukan setiap selang waktu 15 menit. kuran Suhu Selama Proses Puffing
engukuran suhu puffing dilakukan pada ma pok popcorn. Hal ini dilakukan dengan m
man suhu pada hybrid recorder setiap selang am alir pengukuran suhu puffing biji
unakan termokopel dan hybrid recorder da bar 22.
ambar 22. Diagram alir pengukuran suhu puffing
icrowave
metode kedua, pengukuran suhu meliputi suhu n, suhu selama proses puffing, dan suhu setelah n suhu hanya dilakukan sesaat sehingga ti ekaman suhu.
37 h data pada proses
it.
masing – masing mengatur waktu ng waktu 1 detik. jagung dengan dapat dilihat pada
puffing biji jagung
38 b.1. Pengukuran Suhu Selama Proses Penjemuran
Pada proses penjemuran, biji jagung yang diletakkan di tray diukur suhu permukaannya dengan menggunakan termokopel tipe C/C yang diletakkan di bagian tengah - tengah dari tumpukan biji. Pengambilan data suhu permukaan biji dilakukan pada akhir proses penjemuran atau tepat pada saat proses puffing. Sedangkan pengambilan data intensitas radiasi matahari, kecepatan angin, suhu bola basah dan suhu bola kering dilakukan setiap selang waktu 15 menit.
b.2. Pengukuran Suhu Selama Proses Puffing
Pengukuran suhu selama proses puffing meliputi suhu ruangan microwave oven, suhu ruang kemasan popcorn dan suhu permukaan popcorn. Sebenarnya suhu selama proses puffing tidak dapat diukur selama microwave oven beroperasi. Hal ini dikarenakan gelombang mikro yang diberikan ketika microwave oven sedang beroperasi akan diserap oleh termokopel yang bersifat logam sehingga dapat menimbulkan percikan api atau ledakan di dalam ruang microwave oven dan menyebabkan kerusakan permanen bagi microwave oven tersebut.
39 Tabel 8. Suhu pendekatan selama proses puffing
Waktu
(detik)
Ruangan Microwave
(oC)
Ruang Kemasan
(oC)
Permukaan Biji
(oC)
5 38,30 39,87 40,83
10 38,63 35,47 47,30
15 40,07 37,37 52,97
20 41,87 39,23 58,73
25 42,57 41,13 64,47
30 43,27 43,03 70,23
35 43,97 44,47 80,53
40 44,67 44,97 83,33
45 44,90 45,50 86,03
50 51,40 46,00 88,77
55 57,80 46,53 91,53
60 64,27 47,02 94,27
65 70,70 47,53 97,07
b.3. Pengukuran Suhu Setelah Proses Puffing
Pengukuran suhu setelah proses puffing meliputi suhu bola basah dan bola kering ruangan microwave oven, suhu ruang kemasan popcorn dan suhu permukaan popcorn. Pengukuran suhu bola basah dan suhu bola kering ruangan microwave oven didekati dengan meletakkan termometer bola basah dan bola kering di tempat keluarnya uap dari microwave oven.
saat pint biji jagun . G Keterera T1 T2 T3
4. Rendemen Prod Rendemen Penghitungan d pengukuran ka kemudian dima container.
Pengelompoka puffing biji ja popcorn yang b untuk memuda popcorn.
Produk puf yaitu kelompok
[image:40.595.182.481.129.353.2]pintu microwave oven dibuka. Lokasi termokope gung dapat dilihat pada Gambar 23.
Gambar 23. Lokasi termokopel pada metode M rangan :
T1 = Suhu di tengah – tengah ruang kemasan T2 = Suhu di bagian kanan tumpukkan popcorn T3 = Suhu di bagian kiri tumpukkan popcorn
roduk Puffing
n popcorn dihitung dan diklasifikasikan n dan pengelompokan rendemen popcorn di
kadar air popcorn. Popcorn yang telah asukkan ke dalam plastik klip dan disimpan
pokan produk puffing biji jagung dilakukan jagung unggul nasional tidak semuanya m berkualitas baik.Oleh karena itu, diperlukan udahkan penghitungan rendemen dan penilaian
puffing biji jagung diklasifikasikan menjadi em pok A, B, C, dan D. Proses klasifikasi produk puf
40 opel pada kemasan
Microwave
orn
n secara manual. dilakukan setelah h dikelompokkan pan dalam air tight
kukan karena produk memiliki bentuk n pengelompokan ian kualitas mutu
41 berdasarkan ukuran diameter dan bentuknya. Ukuran diameter popcorn menunjukkan volume pengembangannya. Semakin besar ukuran diameter popcorn maka volume pengembangannya akan semakin besar dan kualitasnya pun semakin baik. Sedangkan bentuk popcorn dapat dilihat dari banyaknya bagian popcorn yang berwarna putih. Semakin banyak bagian popcorn yang berwarna putih maka biji jagung dapat dikatakan telah puffing dengan sempurna. Kriteria pengklasifikasian popcorn untuk masing – masing kelompok dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Kriteria pengelompokkan popcorn
Kriteria A B C D
Diameter
Popcorn X > 2 cm 1,5 < X < 2 cm 1 < X < 1,5 cm X < 1 cm
Bentuk
5. Volume Bahan
Pengukuran volume bahan meliputi volume biji jagung dan popcorn. Pengukuran volume dilakukan dengan menggunakan silinder ukur 50 ml dan pasir. Jenis pasir yang digunakan adalah pasir hitam yang telah dibersihkan dan disaring sehingga menghasilkan pasir yang halus. Massa jenis pasir hitam adalah 1.388 g/ml. Volume popcorn per butirnya diukur dengan menggunakan persamaan berikut.
…..………...(3) Dimana: Vp = volume popcorn n = jumlah popcorn
V1 = volume popcorn dan pasir
V2 = volume pasir
Gambar 24. D
6. Kerenyahan Pr Kerenyahan rheometer. Uji terhadap jarum bidang tekanny popcorn akan t 25.
24. Diagram alir pengukuran volume popcorn
Produk Puffing
han popcorn dapat diukur dengan uji tekan yan ji tekan diukur berdasarkan tingkat keta um rheometer. Pemilihan jarum penekan b nnya. Semakin luas bidang tekannya maka selur
n terukur. Bentuk jarum rheometer dapat diliha
Gambar 25. Jarum rheometer
42 dan biji jagung
ang menggunakan tahanan popcorn
Uji tekstur bahan yang di dikarenakan jum sedikit sehingga Bahan untuk uj setiap perlakua dapat dilihat pada
Gam
7. Uji Organolept Uji organol konsumen terha jagung unggul Uji yang dilakuka
ur popcorn hanya dilakukan pada metode micr digunakan berasal dari popcorn kelompok jumlah popcorn kelompok A pada metode f ngga tidak akan memenuhi pengukuran param uk uji tekstur adalah 30 popcorn yang telah dit
kuan penjemuran. Diagram alir pengukuran t pada Gambar 26.
ambar 26.Diagram alir pengukuran tekstur pop
ptik Produk Puffing
noleptik bertujuan untuk mengetahui tingka rhadap penampakkan dan kerenyahan produk ul nasional. Jumlah panelis yang digunakan a akukan adalah uji hedonik dengan lima skal
43 crowave oven dan pok A. Hal ini flavo-rite sangat ameter penelitian. ditambahkan pada n tekstur popcorn
popcorn
44 dipergunakan mempunyai rentang skor 1-5 (1 = sangat tidak suka, 2 = tidak suka, 3 = netral, 4 = suka, 5 = sangat suka).
F. PROSEDUR PENELITIAN
Kegiatan penelitian terdiri dari dua tahapan, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama.
1. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengoptimalisasi Flavo -Rite dan menentukan lama waktu proses puffing.
a. Optimalisasi Flavo - Rite
Optimalisasi flavo-rite perlu dilakukan karena alat ini awalnya digunakan pada varietas popcorn saja. berdasarkan ujicoba dengan varietas jagung unggul nasional ternyata persentase rendemen A kurang dari 10%. Hal ini mungkin disebabkan suhu udara panas di sekitar wajan yang kurang tinggi karena adanya lubang ventilasi. Oleh karena itu, diperlukan suatu modifikasi dengan mempertimbangkan suhu udara panas di sekitar wajan.
b. Waktu Proses Puffing
Pada metode pertama dan kedua, waktu proses puffing ditentukan dengan melakukan uji coba terhadap waktu. Dasar pemilihan waktu proses puffing pada metode pertama adalah suhu maksimal wajan dan warna biji jagung. Selama proses puffing, wajan harus mencapai suhu maksimalnya. Hal ini bertujuan agar suhu biji jagung memperoleh panas yang cukup dan dapat puffing. Waktu proses puffing juga harus mempertimbangkan warna biji jagung. Jika biji jagung berwarna coklat tua maka tanda proses puffing harus berhenti karena biji jagung tersebut sudah gosong dan tidak dapat puffing.
T
No. Pengat
1 Bak
2
3 Froz
4 5
6 P
Keterangan :
2. Penelitian Utam Penelitian ut Diagram alir pr Sedangkan diag pada Gambar 28.
Gam
Tabel 10. Pengaturan suhu pada microwave ov
gaturan Suhu Waktu I
Waktu II
Wakt III aked Potato 3’10” 7’10” 11’
Drink 1’20” 2’30” 3’40”
rozen Meal 5’10” 9’20” -
Pizza 1’10” 5’30” -
Reheat 3’40” - -
Popcorn 2’10” - -
ngan : pembacaan waktu = 3’10” (tiga menit sepuluh d
ama
n utama terdiri dari beberapa tahapan yaitu seba proses pengolahan popcorn dapat dilihat pa diagram alir uji dan pengambilan data popcor
28.
ambar 27. Diagram alir proses pengolahan popc
45 oven
aktu Waktu IV 14’ 40” 4’50”
- - - - uh detik)
ebagai berikut ini. pada Gambar 27. popcorn dapat dilihat
Gambar 28. D
a. Penanganan Tahapan dan kondisi jagung dan berwarna kuni b. Pengkondisi
Tahap pe jagung agar b c. Proses Penje
Penjemur Pengambilan dan bola ker suhu biji jagung
28. Diagram alir pengambilan data dan uji organol
an Bahan
pan persiapan bahan adalah pemilihan jagung si fisik yang baik dimana tidak adanya cacat n bagian – bagian jagung lengkap (endosper kuning dan endosperma lunak yang berwarna put
isian Bahan
p pengkondisian bahan adalah mengkondisika r berada pada kadar air 13,5% sampai 14% (BB jemuran
uran biji jagung sesuai dengan lama wakt an data selama proses penjemuran meliputi s ering area penjemuran, radiasi matahari, kece agung.
46 noleptik popcorn
ng dengan bentuk cat fisik pada biji perma keras yang
putih).
kan kadar air biji BB).
47 d. Proses Puffing
Setelah dijemur, biji jagung langsung mengalami proses puffing. Hal ini dilakukan agar suhu permukaan biji yang telah naik menjadi suhu awal biji pada proses puffing.
e. Pengukuran Parameter
Setelah proses puffing selesai, selanjutnya dilakukan tahap pengambilan data produk puffing/popcorn yang meliputi suhu dan RH (metode microwave), massa, rendemen, kadar air, tekstur, volume kamba, dan volume pengembangan/ekspansi popcorn.
f. Analisa Data
Setelah pengambilan data hasil puffing/popcorn selesai, selanjutnya dilakukan proses analisa data. Analisa data secara lengkap akan dibahas pada sub bab berikutnya.
g. Pemilihan Waktu dan Varietas Jagung Unggul Terbaik
Indeks sifat berbobot digunakan untuk mengetahui perlakuan penjemuran terbaik pada masing - masing varietas dan menentukan varietas jagung hibrida lokal terbaik. Tahapan proses pemilihan lama waktu penjemuran terbagi menjadi tiga bagian yaitu sebagai berikut ini.
Tahap pertama yaitu menentukan parameter popcorn, tingkat prioritas parameter dan nilai harapan yang diinginkan. Tahap kedua yaitu pemberian nilai pembobotan berdasarkan tingkat prioritas. Tahap ketiga yaitu menghitung indeks sifat berbobot dan memilih waktu penjemuran serta varietas jagung unggul nasional terbaik berdasarkan nilai indeks sifat berbobot terbesar.
h. Uji Organoleptik
Uji organoleptik dilakukan hanya pada waktu penjemuran terbaik dari masing - masing varietas jagung.
48 G.ANALISA DATA
Analisa data penjemuran yang dilakukan pada penelitian ini meliputi perhitungan kadar air bahan, volume dan kerenyahan produk puffing.
1. Kadar Air Bahan
Kadar air biji jagung diukur dengan menggunakan moisture tester dimana alat ini mengkonversikannya kadar air bahan menjadi persen kadar air basis basah. Akantetapi, moisture tester (metode sekunder) perlu dikalibrasi terlebih dahulu dengan drying oven (metode primer).
Proses kalibrasi yaitu dengan mencari pola sebaran data menggunakan analisis regresi linear. Tingkat ketepatan dan ketelitian ditunjukkan dengan melihat nilai korelasi garis regresi (kecenderungan data). Nilai pengukuran yang baik jika nilai korelasinya lebih dari 95%, analisisnya dilakukan dengan perhitungan berikut:
y = ax + b ………...(4) dengan nilai R2 ≥ 0,95
Keterangan:
x = kadar air bahan dengan Drying Oven y = kadar air bahan dengan Moisture Tester a = slope garis regresi
b = nilai kadar air bahan pada kondisi garis regresi berpotongan dengan sumbu y.
a =
∑
∑
∑
∑
∑
− − 2 1 2 1 1 1 1 1 ) ( ) )( ( x x n y x y x n ………...(5) b =∑
∑
∑
∑
∑
∑
− − 2 1 2 1 1 1 1 2 1 1 ) ( ) )( ( ) )( ( x x n x y x x x …………..…...……….…..(6)Proses konversi persen kadar air basis basah menjadi persen basis kering menggunakan persamaan sebagai berikut ini.
% 100 ) 100 / % 1 ( 100 % % x bb bb bk − = ….……….…………...(7) Sedangkan kadar air popcorn diukur dengan menggunakan dryingoven
49 massa popcorn sebelum dan sesudah dikeringkan. Kadar air popcorn
dihitung dengan persamaan:
% 100 % x
Mpadat Mair
Mair bb
+ =
….………..……...(8)
% 100 % x
Mpadat Mair bk=
...………...(9) Keterangan: %bb = persen basis basah (%)
%bk = persen basis kering (%)
Mair = massa air dalam biji jagung (g) Mpadat = massa padatan dalam biji jagung (g)
2. Volume Produk Puffing
Pengukuran volume bahan meliputi volume biji jagung dan popcorn. Volume bahan digunakan untuk menentukan volume kamba dan volume ekspansi. Volume bahan diukur dengan gelas ukur dan pasir. Volume kamba dihitung berdasarkan volume popcorn dibandingkan dengan berat
popcorn. Volume kamba dinyatakan dalam ml/g.
………...(10)
Keterangan: Mp = Massa popcorn (g)
Vp = Volume popcorn (ml)
Volume ekspansi atau pengembangan volume diukur berdasarkan perbandingan volume popcorn terhadap volume biji jagung. Volume ekspansi dinyatakan dalam ml/ml.
Volume Ekspansi ………..….…...(11)
Keterangan: V1 = Volume biji jagung (ml)
V2 = Volume popcorn (ml)
3. Kerenyahan Produk Puffing
50 ketahanan popcorn dapat diketahui melalui besar beban tekan popcorn yang menunjukkan kerenyahan popcorn. Semakin kecil nilai massa beban yang menekan popcorn maka popcorn akan semakin renyah.
H.RANCANGAN PERCOBAAN
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap. Pengolahan data menggunakan program SAS dan hasil uji Duncan untuk mengetahui beda nyata parameter popcorn dan parameter uji organoleptik terhadap perlakuan penjemuran. Parameter popcorn yang diukur adalah rendemen (A, B, dan C), volume kamba, volume ekspansi, kerenyahan
popcorn, dan kadar air popcorn. Parameter popcorn dilakukan dengan ulangan sebanyak tiga kali. Sedangkan parameter uji organoleptik adalah penampakan dan kerenyahan popcorn yang dilakukan dengan ulangan sebanyak sepuluh kali. Model rancangan percobaan adalah sebagai berikut ini.
Yij =
µ
+Ai +ε
ijKeterangan:
Yij = Peubah respon karena pengaruh faktor A pada taraf ke-i yang
terdapat pada ulangan ke-j
µ
= Nilai tengah umumAi = Pengaruh perlakuan pada taraf ke-i
ε
ij = Pengaruh unit percobaan ke-j dikarenakan oleh kombinasi perlakuan51
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
I. PENELITIAN PENDAHULUAN a. Optimalisasi Flavo - Rite
Berdasarkan pertimbangan suhu udara panas di sekitar wajan yang kurang tinggi maka dilakukan usaha dengan menambah pengaduk biji jagung dan menutup lubang ventilasi. Pengaduk berfungsi untuk meratakan suhu permukaan biji sehingga dapat meningkatkan persentase
popcorn kualitas A. Pengaduk terdiri dari batang besi dimana pengaduk dimasukkan dari dalam penutup Flavo-Rite dan bagian ujung pengaduk keluar dari lubang di bagian atas penutup Flavo-Rite. Bentuk pengaduk
[image:51.595.194.463.347.422.2]flavo-rite dapat dilihat pada Gambar 29.
Gambar 29. Pengaduk Flavo-rite
Penutupan lubang ventilasi bertujuan untuk meningkatkan suhu dan tekanan selama proses puffing. Melalui cara ini suhu lingkungan puffing
b. Waktu Proses
Berdasarkan menentukan lama
puffing pada met 65 detik. Pada m detik atau 4,5 m kesempatan pada
Gambar 30. Kurva suhu lingkungan puffin
Gambar 31. Lubang ventilasi Flavo-Rite
oses Puffing
