1
PEMBUATAN
SPONGE CAKE
BEBAS GLUTEN DARI TEPUNG
KOMPOSIT BERAS KETAN, UBI KAYU, PATI KENTANG, DAN
KEDELAI DENGAN PENAMBAHAN HIDROKOLOID
SKRIPSI
Oleh:
RIRIS MARITO SIMATUPANG
100305017/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2
PEMBUATAN
SPONGE CAKE
BEBAS GLUTEN DARI TEPUNG
KOMPOSIT BERAS KETAN, UBI KAYU, PATI KENTANG, DAN
KEDELAI DENGAN PENAMBAHAN HIDROKOLOID
SKRIPSI
Oleh:
RIRIS MARITO SIMATUPANG
100305017/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pangan di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
3
Judul Skripsi : Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid
Nama : Riris Marito Simatupang
NIM : 100305017
Program Studi : Ilmu dan Teknologi Pangan
Disetujui oleh: Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Elisa Julianti M.Si Mimi Nurminah, STP, M.Si Ketua Anggota
Mengetahui :
Dr. Ir. Herla Rusmarilin, M.P Ketua Program Studi
i ABSTRAK
RIRIS MARITO SIMATUPANG. Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Mimi Nurminah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kimia, fisik, dan sensori sponge cake dari tepung komposit beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid. Penelitian ini menggunakan metode rancangan acak lengkap dengan dua faktor yaitu perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai pada tepung komposit (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% dan 100% terigu sebagai kontrol) dan konsentrasi xanthan gum (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). Parameter yang dianalisis adalah kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur. Konsentrasi xanthan gum memberikan pengaruh pengaruh berbeda sangat nyata terhadap volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna dan rasa tetapi memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, nilai hedonik aroma dan tekstur. Interaksi kedua faktor tersebut memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, dan tekstur. Perbandingan tepung beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai 30%:40%:15%:15% dan konsentrasi xanthan gum 1,5% menghasilkan
sponge cake dengan mutu terbaik.
Kata Kunci : sponge cake, bebas gluten, tepung komposit, xanthan gum
ABSTRACT
RIRIS MARITO SIMATUPANG. The Production of Gluten Free Sponge Cake from Composite Flour of Glutinous Rice, Cassava, Potato Starch, Soybean with the Addition of Hidrocoloid supervised by Elisa Julianti and Mimi Nurminah.
The research was aimed to study the chemical, physical, and sensory characteristics of sponge cake from composite flour of glutinous rice, cassava, potato starch, and soybean with the addition of hidrocoloid. This study used a completely randomized design with two factors : the proportion of glutinous rice flour : cassava flour : potato starch : soybean in composite flour (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% and 100% wheat flour as control) and xanthan gum concentrations (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). The parameters analyzed were moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture.
The results showed that the ratio of glutinous rice flour, cassava flour, potato starch, and soybean had highly significant effect on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture. Concentration of xanthan gum gave highly significant effect of the volume, browning index, texture, hedonic value of colour and flavor but had no significant on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, hedonic value of aroma and texture. Interaction of the two factors had highly significant effect on browning index, texture, hedonic value of colour and texture. Proportion of glutinous rice flour, cassava, potato starch, and soybean 30%:40%:15%:15% and 1,5% xanthan gum produced sponge cake with the best quality.
ii
RIWAYAT HIDUP
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan,
Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid”. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing Skripsi dan Mimi Nurminah, STP, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing Skripsi atas bimbingan, motivasi, masukan dan saran yang sangat berarti yang telah diberikan kepada penulis.
2. Staf pengajar dan pegawai di program studi Ilmu dan teknologi Pangan yang telah banyak membantu penulis selama di bangku perkuliahan.
3. Keluarga tercinta : Ayahanda Sofyan Simatupang, Ibunda Maswarni Nasution, Ibu Wati, Kak Epi, Kak Elly, Haris, Panji dan Rhima atas cinta, semangat, kasih sayang dan kekuatan doa yang sudah diberikan.
4. Teman-teman seperjuangan ITP 2010 khususnya Connie, Tami, Jannah, Soraya, dan Suchi, abang kakak 2009, dan adik-adik 2011 hingga 2013 atas kebersamaannya.
5. Semua pihak yang telah membantu dan tidak bisa disebutkan satu persatu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, April 2015
v
Reagensia ... 27
Alat Penelitian ... 27
Metoda Penelitian ... 28
Model Rancangan ... 29
Pelaksanaan Penelitian ... 29
Pembuatan tepung ubi kayu ... 29
Ekstraksi pati kentang ... 30
Pembuatan tepung kedelai ... 30
Pembuatan sponge cake ... 31
Pengamatan dan Pengukuran Data ... 31
Kadar air... 32 Kentang, Tepung Kedelai, dan Tepung Terigu ... 41
Karakteristik Kimia Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan
vi
KESIMPULAN DAN SARAN ... 66
Kesimpulan ... 66
Saran ... 67
DAFTAR PUSTAKA ... 68
vii
DAFTAR TABEL
No. Hal
1. Komposisi kimia tepung terigu per 100 g bahan ... 6
2. Persyaratan mutu tepung terigu sebagai bahan makanan.. ... 7
3. Komposisi kimia tepung beras ketan ... 9
4. Komposisi kimia ubi kayu per 100 g bahan basah ... 11
5. Komposisi kimia tepung ubi kayu ... 11
6. Kandungan gizi kentang dalam 100 g bahan ... 12
7. Kandungan gizi kedelai kering dalam 100 g ... 15
8. Komposisi kimia tepung kedelai... 17
9. Kandungan gizi sponge cake komersial dalam 100 g ... 20
10. Kandungan gizi susu Indomilk Calci Skim® dalam 26 g ... 23
11. Kandungan gizi margarin dalam 100 g ... 24
12. Formulasi bahan-bahan pembuatan sponge cake ... 31
13. Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur ... 37
14. Karakteristik kimia tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, tepung kedelai, dan tepung terigu ... 41
15. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik kimia sponge cake ... 42
16. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik kimia sponge cake ... 42
17. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik fisik sponge cake ... 50
18. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik fisik sponge cake ... 50
viii
20. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake ... 55 21. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati
kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik sensoris sponge cake ... 57 22. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik sensoris
sponge cake ... 58 23. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan
konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake ... 58 24. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan
ix
DAFTAR GAMBAR
No. Hal
1. Struktur rantai linier dari molekul amilosa. ... 14
2. Struktur molekul amilopektin ... 14
3. Struktur kimia xanthan gum ... 17
4. Skema pembuatan tepung ubi kayu ... 37
5. Skema ekstraksi pati kentang ... 38
6. Skema pembuatan tepung kedelai ... 39
7. Skema pembuatan sponge cake ... 40
8. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake.. 43
9. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar abu sponge cake ... 44
10. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar protein sponge cake ... 46
11. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar lemak sponge cake ... 47
12. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar karbohidrat sponge cake ... 48
13. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar serat kasar sponge cake ... 49
14. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap volume sponge cake ... 51
15. Hubungan konsentrasi xanthan gum dengan volume sponge cake ... 52
16. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai browning index sponge cake ... 53
x
18. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake ... 59 19. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik aroma
sponge cake ... 60 20. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik rasa
sponge cake ... 61 21. Hubungan konsentrasi xanthan gum dengan nilai hedonik rasa sponge
cake ... 62
22. Pengaruh interaksi perbandingan tepung pada tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ... 64
xi
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal 1. Contoh texture profile pada pengukuran tekstur sponge cake dengan alat
Instron UTM 1140 ... 75 2. Format uji organoleptik sponge cake bebas gluten dari tepung komposit
beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid ... 76 3. Daftar analisis ragam kadar air sponge cake dan uji LSR efek utama
pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake ... 77 4. Daftar analisis ragam kadar abu sponge cake dan uji LSR efek utama
pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar abu sponge cake ... 78 5. Daftar analisis ragam kadar protein sponge cake dan uji LSR efek utama
pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar protein sponge cake ... 79 6. Daftar analisis ragam kadar lemak sponge cake dan uji LSR efek utama
pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar lemak sponge cake ... 80 7. Daftar analisis ragam kadar karbohidrat sponge cake dan uji LSR efek
utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar karbohidrat sponge cake... 81 8. Daftar analisis ragam kadar serat kasar sponge cake dan uji LSR efek
utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar serat kasar sponge cake... 82 9. Daftar analisis ragam volume sponge cake dan uji LSR efek utama
pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap volume sponge cake ... 83 10. Daftar analisis ragam indeks pencoklatan (browning index) sponge cake
dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap indeks pencoklatan sponge cake ... 84 11. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan
xii
12. Daftar analisis ragam tekstur sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap tekstur sponge cake ... 86 13. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan
gum terhadap tekstur sponge cake ... 87 14. Daftar analisis ragam nilai hedonik warna sponge cake dan uji LSR efek
utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake ... 88 15. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan
gum terhadap nilai hedonik warna sponge cake ... 89 16. Daftar analisis ragam nilai hedonik aroma sponge cake dan uji LSR efek
utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik aroma sponge cake ... 90 17. Daftar analisis ragam nilai hedonik rasa sponge cake dan uji LSR efek
utama pengaruh perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan gum terhadap nilai hedonik rasa sponge cake ... 91
18. Daftar analisis ragam nilai hedonik tekstur sponge cake dan uji LSR efek utama pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ... 92 19. Uji LSR interaksi perbandingan tepung komposit dan konsentrasi xanthan
gum terhadap nilai hedonik tekstur sponge cake ... 93 20. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung
beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:50:15:5 (T1) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ... 94 21. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung
beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:45:15:10 (T2) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ... 95 22. Gambar sponge cake dari tepung komposit dengan perbandingan tepung
beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai = 30:40:15:15 (T3) dan penambahan xanthan gum (G) 0% (G1), 0,5% (G2), 1,0% (G3), dan 1,5% (G4) ... 96 23. Gambar sponge cake dari tepung terigu 100% (T4) dan penambahan
i ABSTRAK
RIRIS MARITO SIMATUPANG. Pembuatan Sponge Cake Bebas Gluten dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Hidrokoloid, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Mimi Nurminah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kimia, fisik, dan sensori sponge cake dari tepung komposit beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai dengan penambahan hidrokoloid. Penelitian ini menggunakan metode rancangan acak lengkap dengan dua faktor yaitu perbandingan tepung beras ketan : tepung ubi kayu : pati kentang : tepung kedelai pada tepung komposit (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% dan 100% terigu sebagai kontrol) dan konsentrasi xanthan gum (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). Parameter yang dianalisis adalah kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, aroma, rasa, dan tekstur. Konsentrasi xanthan gum memberikan pengaruh pengaruh berbeda sangat nyata terhadap volume, indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna dan rasa tetapi memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar serat kasar, nilai hedonik aroma dan tekstur. Interaksi kedua faktor tersebut memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap indeks pencoklatan, tekstur, nilai hedonik warna, dan tekstur. Perbandingan tepung beras ketan, ubi kayu, pati kentang, dan kedelai 30%:40%:15%:15% dan konsentrasi xanthan gum 1,5% menghasilkan
sponge cake dengan mutu terbaik.
Kata Kunci : sponge cake, bebas gluten, tepung komposit, xanthan gum
ABSTRACT
RIRIS MARITO SIMATUPANG. The Production of Gluten Free Sponge Cake from Composite Flour of Glutinous Rice, Cassava, Potato Starch, Soybean with the Addition of Hidrocoloid supervised by Elisa Julianti and Mimi Nurminah.
The research was aimed to study the chemical, physical, and sensory characteristics of sponge cake from composite flour of glutinous rice, cassava, potato starch, and soybean with the addition of hidrocoloid. This study used a completely randomized design with two factors : the proportion of glutinous rice flour : cassava flour : potato starch : soybean in composite flour (T) : (30%:50%:15%:5%; 30%:45%:15%:10%; 30%:40%:15%:15% and 100% wheat flour as control) and xanthan gum concentrations (G) : (0%:0,5%:1%:1,5%). The parameters analyzed were moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture.
The results showed that the ratio of glutinous rice flour, cassava flour, potato starch, and soybean had highly significant effect on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, volume, browning index, texture, hedonic value of colour, aroma, flavor, and texture. Concentration of xanthan gum gave highly significant effect of the volume, browning index, texture, hedonic value of colour and flavor but had no significant on moisture content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content, crude fiber content, hedonic value of aroma and texture. Interaction of the two factors had highly significant effect on browning index, texture, hedonic value of colour and texture. Proportion of glutinous rice flour, cassava, potato starch, and soybean 30%:40%:15%:15% and 1,5% xanthan gum produced sponge cake with the best quality.
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sponge cake merupakan jenis cake yang cukup digemari di Indonesia.
Sponge cake dibuat dari tepung, telur, dan gula sebagai bahan utamanya. Rasanya yang lezat, proses pembuatannya yang mudah, serta harganya yang terjangkau menjadikan cake ini cukup populer di semua kalangan. Umumnya sponge cake
dibuat dari terigu dimana terigu merupakan bahan pangan yang berasal dari luar Indonesia dan sampai saat ini 100% kebutuhan terigu Indonesia harus diimpor dari luar negeri. Ini disebabkan karena tanaman gandum yang merupakan bahan dasar terigu merupakan tanaman sub-tropis, sehingga tanaman ini kurang optimal pertumbuhannya di Indonesia yang beriklim tropis. Impor gandum atau terigu terus mengalami kenaikan yang signifikan dari tahun ke tahun seiring dengan meningkatnya konsumsi tepung terigu dalam negeri. Berdasarkan data Asosiasi Produsen Tepung Terigu Indonesia (APTINDO, 2014), impor gandum pada tahun 2013 mencapai 6,720,509 ton dengan nilai US$ 2,433,863 sedangkan impor terigu mencapai 205,447 ton dengan nilai US$ 82,074. Tingginya nilai impor ini menjadikan Indonesia sebagai salah satu importir gandum terbesar di dunia.
2
menyebabkan perubahan dalam usus halus sehingga terjadi gangguan penyerapan nutrisi yang masuk ke dalam tubuh yang mengakibatkan timbulnya berbagai gangguan pada fungsi tubuh manusia (Nirmala, 2011). Penderita penyakit ini memerlukan produk pangan bebas gluten yang dapat diproduksi di dalam negeri dengan bahan baku tepung dan protein lokal.
Pembuatan tepung komposit merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi impor terigu. Tepung komposit adalah tepung campuran dari berbagai jenis tepung untuk menghasilkan produk dengan sifat fungsional yang hampir mendekati sifat bahan dasar produk aslinya (Khudori, 2008). Indonesia kaya akan bahan pangan lokal yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku tepung komposit. Bahan pangan lokal ini mempunyai kelebihan seperti jumlahnya yang berlimpah, tingkat produksinya tinggi, serta memiliki kandungan gizi dan cita rasa yang cukup baik.
3
melengkapi kekurangan asam amino pembatas pada kedelai yaitu metionin dan sistein sehingga kebutuhan asam amino pada tepung komposit dapat terpenuhi. Penggunaan pati kentang bertujuan untuk memperbaiki sifat pati tepung-tepung lainnya. Pati kentang mempunyai granula dengan ukuran yang besar dan derajat fosforilasi yang lebih tinggi daripada jenis pati komersial lainnya (Jobling, 2004; Singh, et al., 2003). Pengolahan bahan-bahan ini menjadi tepung atau pati kemudian diformulasikan dengan komposisi tertentu serta penambahan bahan tambahan berupa hidrokoloid dapat menghasilkan produk cake yang tidak mengandung gluten dengan bentuk dan cita rasa yang tidak kalah dengan cake
yang dibuat dari terigu.
Perumusan Masalah
4
campuran tepung dan pati yang berasal dari beras ketan, ubi kayu, kentang serta kedelai dan penambahan hidrokoloid seperti xanthan gum dengan komposisi tertentu akan menghasilkan tepung komposit yang dapat digunakan sebagai pengganti terigu dalam pembuatan produk pangan yang berbahan baku terigu seperti sponge cake.
Tujuan Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan formula tepung bebas gluten yang dapat digunakan untuk pembuatan sponge cake tanpa gluten, dan secara khusus penelitian ini bertujuan untuk:
- Mengkaji pembuatan sponge cake tanpa gluten dengan menggunakan tepung komposit bebas gluten
- Mengkaji karakteristik fisikokimia dari sponge cake yang dibuat dari tepung komposit bebas gluten
- Mengevaluasi mutu sensori dari sponge cake yang dibuat dari tepung komposit bebas gluten dan dibandingkan dengan sponge cake yang dibuat dari terigu.
Kegunaan Penelitian
5
sebagai bahan baku pangan untuk menunjang ketahanan pangan nasional melalui diversifikasi pangan.
Hipotesis Penelitian
6
TINJAUAN PUSTAKA
Tepung Terigu
Tepung terigu merupakan bahan dasar dalam pembuatan kue, roti, dan mie. Tepung terigu berasal dari gandum yang telah digiling. Terigu mengandung protein yang disebut gluten yang berperan penting dalam pembuatan kue. Peranan terigu dalam pembuatan kue adalah sebagai pembentuk struktur yang membuat kue mengembang besar dan mempunyai tekstur yang empuk, juga sebagai sumber protein dan karbohidrat (Subarna, 1996). Komposisi kimia tepung terigu per 100 g dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi kimia tepung terigu per 100 g bahan
Komposisi Jumlah
Kalori (kkal) 365,00
Protein (g) 8,90
Lemak (g) 1,30
Karbohidrat (g) 77,30
Kalsium (mg) 16,00
Fosfor ( mg) 106,00
Besi (mg) 1,20
Vitamin A (SI) 0,00
Vitamin B1 (mg) 0,12
Vitamin C (mg) 0,00
Air (g) 12,00
Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI., (2004)
7
Gluten yang terbentuk dari adonan tepung gandum dengan air dalam perbandingan tertentu akan membentuk suatu massa atau adonan koloidal yang plastis. Adonan koloidal ini dapat menahan gas dan akan membentuk suatu struktur spons bila dipanggang untuk mencapai suatu kehalusan yang memuaskan. Jenis tepung gandum yang berbeda memerlukan jumlah pencampuran (air) yang berbeda (Desrosier, 1988). Persyaratan mutu tepung terigu sebagai bahan makanan dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Persyaratan mutu tepung terigu sebagai bahan makanan
Kriteria uji Satuan Persyaratan
Keadaan
Derajat asam ml. KOH/100 g maksimal 50
Asam sianida mg/kg maksimal 40
Kehalusan % (lolos ayakan 70 mesh) minimal 95 Falling number (atas
dasar kadar air 14%)
Detik minimal 300
Besi (Fe) mg/kg minimal 50
Seng (Zn) mg/kg minimal 30
Vitamin B1 (tiamin) mg/kg minimal 2,5
Vitamin B2 (riboflavin) mg/kg minimal 4
Asam folat mg/kg minimal 2
- Bacillus cereus Koloni/g maksimal 1 x 104
8
Tepung terigu yang beredar di pasaran dapat dibedakan menjadi 3 macam berdasarkan kandungan proteinnya (Astawan, 2004), yaitu :
- Hard flour. Tepung ini berkualitas paling baik. Kandungan proteinnya 12-13%. Tepung ini biasanya digunakan untuk pembuatan roti dan mie
berkualitas tinggi, contohnya terigu dengan merk dagang Cakra Kembar. - Medium hard flour. Terigu jenis ini mengandung protein 9,5-11%. Tepung ini
banyak digunakan untuk pembuatan roti, mie, kue, serta biskuit, contohnya terigu dengan merk dagang Segitiga Biru.
- Soft flour. Terigu ini mengandung protein sebesar 7-8,5%. Penggunaannya cocok sebagai bahan pembuatan kue dan biskuit, contohnya terigu dengan merk dagang Kunci Biru.
Tepung Beras Ketan
9
amilosa melebihi 20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak berlekatan) dan keras (Dianti, 2010).
Tepung ketan merupakan bahan pokok dalam pembuatan kue tradisonal Indonesia yang banyak digunakan sama seperti tepung beras. Tepung ketan saat ini sangat mudah mendapatkannya karena banyak dijual di pasaran dalam bentuk tepung yang halus dan kering. Tepung ketan dapat diperoleh dengan cara perendaman beras ketan selama 2-3 jam, lalu beras ketan dicuci bersih dan ditiriskan. Beras ketan kemudian digiling dan diayak dengan ayakan berukuran 80 mesh sampai diperoleh tepung ketan yang halus (Satuhu dan Sunarmani, 2004).
Komposisi kimia tepung beras ketan dapat dilihat pada Tabel 3. Kandungan amilopektin mempengaruhi kemampuan mengikat air suatu bahan. Kandungan amilopektin yang tinggi dalam tepung ketan menyebabkan tepung ketan lebih pulen dibandingkan dengan tepung lainnya. Makin tinggi kandungan amilopektin pada pati maka makin pulen pati tersebut (Faridah, et al., 2008). Semakin tinggi kadar amilopektin dari suatu bahan makanan maka kemampuan mengikat air semakin meningkat pula, sehingga kadar air cenderung menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi penambahan tepung beras ketan. Hal ini terjadi karena adanya proses pengikatan air oleh gugus hidroksil amilopektin dari tepung beras ketan yang ditambahkan (Siswoputranto, 1989).
Tabel 3. Komposisi kimia tepung beras ketan
Komponen Komposisi
Kadar air (%) 11,05
Abu (%) 0,29
Lemak (%) 1,00
Protein (%) 6,61
Karbohidrat (%) 81,05
Pati (%) 63,31
Amilosa (% dari pati) 0,88 Amilopektin (% dari pati) 99,11
10 Tepung Ubi Kayu
Ubi kayu (Manihot utilissima) merupakan bahan baku berbagai produk industri, seperti industri makanan, farmasi, tekstil dan lain-lain. Industri makanan dari ubi kayu cukup beragam mulai dari makanan tradisional seperti getuk, timus, keripik, gemblong, dan berbagai jenis makanan lain yang memerlukan proses lanjut. Pengolahan ubi kayu dalam industri makanan dibagi menjadi tiga, yaitu hasil fermentasi ubi kayu (tape/peyeum), ubi kayu yang dikeringkan (gaplek), dan tepung ubi kayu atau tepung tapioka (Direktorat Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian, 2005).
Tepung ubi kayu (cassava) merupakan produk lanjutan dari ubi kayu yang berbentuk tepung dan berwarna putih bersih. Tepung ini dapat disimpan lama jika kadar air dalam produk dapat dipertahankan konstan (14%). Tepung ubi kayu dapat diolah menjadi berbagai macam produk olahan seperti tiwul, mie, dan kue serta dapat digunakan sebagai substitusi terigu. Perbedaan tepung tapioka dengan tepung ubi kayu yaitu tepung tapioka merupakan pati dari ubi kayu sedangkan tepung ubi kayu merupakan hasil penepungan semua komponen yang ada pada ubi kayu (Auliana, 2013). Mutu ubi kayu ditentukan oleh setiap komposisi yang ada di dalamnya. Komposisi kimia ubi kayu dan tepung ubi kayu dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5.
11
dibuat dengan mudah dan cepat, serta tidak membutuhkan banyak air dan tempat pengolahan yang luas (Febriyanti, 1990).
Tabel 4. Komposisi kimia ubi kayu per 100 g bahan basah
Komponen Komposisi
Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI., (2004)
Tabel 5. Komposisi kimia tepung ubi kayu
Komponen Komposisi
Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI., (2004)
Tepung ubi kayu dapat menyubstitusi terigu lebih dari 50% tergantung pada produk olahan yang akan dihasilkan. Untuk produk olahan kering seperti kue kering atau cookies substitusi terigu dengan ubi kayu dapat mencapai lebih dari 50%, sedangkan untuk produk olahan basah seperti cake dan roti, substitusi terigu dengan tepung ubi kayu hanya dapat dilakukan sebesar 50% (Djaafar dan Rahayu, 2003).
Pati Kentang
12
diusahakan petani terdiri atas tiga jenis yaitu kentang kuning yang memiliki kulit dan daging umbi berwarna kuning, contohnya Eighnheimer, Patrones, Rapan, dan
Thung. Kentang putih yang memiliki kulit dan daging berwarna agak putih, contohnya Donata, Maritta, dan Radosa. Kentang merah yang memiliki kulit umbi berwarna merah dan dagingnya berwarna kuning, contohnya Arka dan
Desiree (Soelarso, 1997).
Zat gizi yang terdapat dalam umbi kentang antara lain karbohidrat, mineral (besi, fosfor, magnesium, natrium, kalsium, dan kalium), protein, serta vitamin terutama vitamin C dan B1. Kentang juga memiliki kadar air cukup tinggi yaitu sekitar 78%. Nilai energi sebuah umbi kentang yang berukuran sedang adalah 100 kalori yang sama nilainya dengan sebuah apel, pisang ukuran sedang atau jeruk berukuran besar (Siswoputranto, 1989). Kandungan gizi kentang dalam 100 g bahan disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Kandungan gizi kentang dalam 100 g bahan
Senyawa Komposisi
13
setelah dilakukan pengecilan ukuran melalui grinding (pemarutan) kemudian diekstrak dengan memakai pelarut (biasanya air) untuk mengeluarkan kandungan patinya dengan cara sendimentasi atau pengendapan yang selanjutnya dikeringkan pada suhu dengan lama waktu tertentu untuk mendapatkan pati yang siap digunakan (Martunis, 2012).
Pati merupakan polisakarida hasil sintetis dari tanaman hijau melalui proses fotosintesis. Pati memiliki bentuk kristal bergranula yang tidak larut dalam air pada temperatur ruangan yang memiliki ukuran dan bentuk tergantung dari jenis tanamannya. Pati digunakan sebagai pengental atau penstabil dalam makanan (Fortuna, et al., 2001).
Pati terdiri dari 2 komponen utama yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-(1,4)-D-glukosa sedangkan amilopektin memiliki struktur percabangan dengan 2 jenis ikatan glikosidik yaitu ikatan α-(1,4)-D-glukosa dan α-(1,6)-D-glukosa. Pati kentang memiliki rasio perbandingan amilosa dan amilopektin 24:76, bentuk granula bulat dengan ukuran 15-100 µm, dan suhu gelatinisasi 56-69oC (Kusnandar, 2010). Tingginya kandungan amilopektin pada kentang menyebabkan umbi kentang lebih empuk dibandingkan dengan umbi lain, seperti ubi kayu, talas, dan ketela rambat. Kentang mempunyai granula pati yang lebih besar dibandingkan dengan beras, gandum, ubi kayu, dan jagung sehingga suhu gelatinisasinya lebih rendah. Hal inilah yang menyebabkan pati kentang cepat matang (Lingga, 2010).
14
hidrogen yang lebih besar daripada amilopektin. Amilosa memiliki sifat polar sehingga semakin tinggi kadar amilosa pati maka kelarutannya di dalam air juga akan meningkat (Juliano, 1994).
Struktur rantai linier dari molekul amilosa dan struktur molekul amilopektin dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1. Struktur rantai linier dari molekul amilosa (Kusnandar, 2010)
Gambar 2. Struktur molekul amilopektin (Kusnandar, 2010)
Granula pati mempunyai sifat dasar yaitu memiliki kemampuan mengembang dan menghasilkan pasta kental bila dipanaskan diatas suhu gelatinisasinya. Granula pati akan menyerap banyak air dan mengembang dari volume awalnya ketika terjadi pemanasan. Kadar pati mempengaruhi kemampuan pengembangan pati, semakin tinggi kadar pati maka perubahan kemampuan pati dalam hal mengembang semakin besar (Richana dan Damardjati, 1990).
15 Tepung Kedelai
Kedelai (Glycine max) merupakan salah satu jenis kacang-kacangan yang sangat bermanfaat bagi kesehatan. Kedelai mengandung protein sekitar 35-38% dan lemak yang cukup tinggi (±20%). Kandungan asam lemak esensial kedelai (linoleat dan linolenat) sangat tinggi yaitu sekitar 85% dari total lemak keseluruhan. Protein pada kedelai tersusun dari asam-asam amino esensial yang lengkap dan memiliki mutu yang baik (Afandi, 2001). Kandungan asam amino lisin kedelai cukup tinggi, bahkan melebihi asam amino lisin yang terkandung pada beras (94%) dan gandum (67%) yaitu 154%. Kedelai juga mengandung 1,5-3,0% lesitin yang sangat berguna baik dalam industri pangan maupun non-pangan. Protein pada kedelai memiliki sifat fungsional yaitu sifat pengikat air dan lemak, sifat mengemulsi dan mengentalkan serta membentuk lapisan tipis (Wolf dan Cowan, 1975). Kandungan gizi kedelai kering dalam 100 g dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Kandungan gizi kedelai kering dalam 100 g
Senyawa Komposisi
16
di dalam urin. Protein hewani mempunyai kandungan phosfor dan phosfat yang tinggi yang menyebabkan kehilangan kalsium dari tubuh, oleh karena itu, diversifikasi pangan dengan protein yang bersumber dari nabati dapat mengurangi kehilangan tersebut (Koswara, 2006).
Masalah utama dalam pengolahan kedelai adalah terdapatnya senyawa anti gizi dan senyawa penyebab off flavour (menimbulkan bau dan rasa yang tidak dikehendaki). Kehadiran kedua kelompok senyawa tersebut dalam produk olahan kedelai menyebabkan mutunya menjadi rendah. Kelompok anti gizi dalam kedelai terdiri dari anti tripsin (jenis protein yang menghambat kerja enzim tripsin di dalam tubuh), hemaglutinin, fitat, dan oligosakarida penyebab flatulensi, sedangkan kelompok senyawa penyebab off flavour antara lain penyebab bau langu (beany flavour), penyebab rasa pahit dan penyebab rasa kapur (chalky flavour). Bau dan rasa langu kedelai dapat dihilangkan dengan menggunakan air panas (80-100oC) pada saat penggilingan dan merendam kedelai dalam air panas (80oC) selama 10-15 menit sebelum kedelai digiling (Koswara, 1992).
17 Tabel 8. Komposisi kimia tepung kedelai
Komposisi Jumlah
Air (% bb) Protein (%) N terlarut (%) N amino (%) Lemak (%) Gula reduksi (mg) Abu (%)
Nilai cerna protein (%)
4,873 34,390 4,607 0,056 25,530 0,103 3,720 75,490
Sumber : Widodo, (2001)
Xanthan gum
Xanthan gum merupakan polisakarida ekstraseluler yang diproduksi oleh
Xanthomonas campestris. Xanthan gum memiliki rumus molekul C35H49O29 dengan rantai utama ikatan β-(1,4)-D-glukosa yang menyerupai struktur selulosa. Rantai cabang xanthan gum terdiri dari mannosa asetat, mannose, dan asam glukoronat (Chaplin, 2003). Struktur kimia xanthan gum dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Struktur kimia xanthan gum (Scientificpsychic, 2013)
18
gum bersifat stabil pada kisaran pH 6 – 9 dan perubahan pH juga mempengaruhi viskositas xanthan gum (McNelly dan Kang, 1973).
Xanthan gum banyak digunakan sebagai pengemulsi, pengental dan pemantap, merupakan bahan tambahan yang dapat membantu membentuk atau memantapkan sistem dispersi yang homogen pada makanan (Winarno, 1990). Xanthan gum dapat berinteraksi dengan komponen lain seperti pati dan protein. Xanthan gum bersifat mengikat air selama pembentukan adonan sehingga saat pemanggangan air yang dibutuhkan untuk gelatinisasi pati tersedia dan gelatinisasi lebih cepat terjadi (Whistler, et al., 1984). Xanthan gum juga mampu mengikat gelembung-gelembung gas yang dihasilkan oleh adonan sehingga adonan dapat mengembang dengan baik dan mempunyai elastisitas yang tinggi. Larutan xanthan gum dengan konsentrasi rendah menunjukkan viskositas yang lebih tinggi dibandingkan polisakarida hidrokoloid lainnya. Xanthan gum termasuk salah satu tipe serat terlarut (soluble fiber) sehingga mempunyai sifat dapat membentuk gel jika bercampur dengan cairan, merupakan bagian penting dari makanan yang menyehatkan karena serat dapat membantu fungsi saluran pencernaan (Sukamto, 2010).
Sponge Cake
Cake merupakan adonan panggang dengan bahan dasar tepung terigu, gula, telur dan lemak dengan atau tanpa menggunakan bahan tambahan seperti garam, pengembang, shortening, susu, serta bahan penambah aroma (Faridah, et al., 2008). Berdasarkan teknik pembuatannya cake dibagi menjadi 3 yaitu chiffon cake, pound cake atau butter cake, dan sponge cake. Chiffon cake merupakan cake
19
kuning telur dikocok terpisah, setelah itu keduanya dicampurkan dan ditambahkan bahan lain. Pound cake atau butter cake adalah cake yang dibuat dengan mengocok mentega dan gula hingga lembut, selanjutnya dilakukan penambahan bahan-bahan lain. Sponge cake, dalam pembuatannya telur dan gula dikocok hingga kental dan mengembang, setelah itu dimasukkan bahan tambahan lainnya (Hoseney, 1994).
Sponge cake merupakan kue yang bertekstur lembut dan ringan yang berbahan dasar tepung, gula, dan telur. Pembuatan sponge cake diawali dengan pengocokan telur dan gula dengan kecepatan tinggi hingga telur berwarna pucat, ringan, kental dan apabila mixer diangkat, adonan akan menghasilkan bentuk pita (disebut juga ribbon stage peak). Tepung lalu dituangkan dengan teknik folding yaitu penuangan secara perlahan-lahan sambil dilakukan pengadukan secara manual. Adonan yang telah tercampur rata kemudian dimasukkan ke dalam oven yang telah dipanaskan pada suhu 180oC dan dipanggang selama kurang lebih 30 menit (Wibowo, 2012).
20
Tabel 9. Kandungan gizi sponge cake komersial dalam 100 g
21
mempunyai fungsi yang luas dalam industri pengolahan pangan seperti pada pembuatan produk cake, puding, biskuit, es krim, dan lain-lain (Almunifah, 2013). Telur berperan dalam membentuk kerangka atau struktur cake, menambah kelembaban, serta meningkatkan cita rasa, aroma, warna, dan nilai gizi pada cake. Kuning telur mengandung lesitin dan lutein, dimana lesitin berfungsi sebagai pengemulsi sedangkan lutein berperan dalam memberikan warna pada hasil akhir produk (Faridah, et al., 2008). Protein pada putih telur dalam pembuatan sponge cake berperan sebagai pembentuk buih sehingga produk yang dihasilkan lebih mengembang dan stabil (Aini, 2009).
Protein pada putih telur yang berperan dalam pembentukan buih adalah ovoalbumin dan globulin, sedangkan ovomucin akan membuat telur lebih stabil setelah terbentuk buih. Pembentukan buih diawali dengan terbukanya ikatan dalam molekul protein, sehingga rantai protein menjadi lebih panjang. Udara akan masuk diantara molekul protein yang terbuka dan bertahan sehingga volumenya mengembang (Cherry dan McWatters, 1981). Suhardi (1988) menyatakan jika pada kondisi volume mengembang, buih yang terbentuk dipanasi maka akan terjadi denaturasi protein, sehingga buih yang terbentuk menjadi lebih stabil dan terjadi pengembangan adonan.
Gula
22
adonan sehingga dihasilkan sponge cake dengan susunan yang rata dan empuk (Matz, 1992).
Penggunaan gula halus dalam pembuatan cake akan memberikan hasil yang lebih baik karena tidak menyebabkan pelebaran kue yang terlalu besar. Jumlah gula yang ditambahkan akan berpengaruh terhadap tekstur dan penampakan cake. Konsentrasi gula yang terlalu tinggi akan membuat produk yang dihasilkan semakin keras. Waktu pembakaran juga harus sesingkat mungkin agar cake tidak hangus karena gula yang terdapat dalam adonan dapat mempercepat proses pembentukan warna (Matz dan Matz, 1978).
Susu skim
Susu adalah suatu emulsi lemak dalam air yang mengandung beberapa senyawa terlarut. Susu sapi segar mengandung air 87,5%, gula susu (laktosa) sekitar 5%, protein sekitar 3,5%, dan lemak sekitar 3-4%. Susu juga merupakan sumber kalsium, fosfor, dan vitamin A yang sangat baik. Mutu protein susu hampir sama nilainya dengan protein daging dan telur, dan terutama sangat kaya akan lisin, yaitu salah satu asam amino esensial yang sangat dibutuhkan tubuh (Widodo, 2002).
23
skim harus mempunyai padatan minimal 8,25%, lemak kurang 0,5%, protein 3,6%, laktosa 5,1%, vitamin A 2.000 IU, vitamin D 400 IU, dan mineral 0,70% (Buckle,
et al., 1987). Kandungan gizi susu indomilk calci skim® dalam 26 gram dapat dilihat pada Tabel 10. Penambahan susu pada produk bakeri berfungsi untuk membentuk flavor, mengikat air, sebagai bahan pengisi, membentuk struktur yang kuat dan berpori karena adanya protein berupa kasein, membentuk warna karena adanya reaksi pencoklatan, menambah keempukan karena adanya laktosa, serta menambah nilai gizi (Matz dan Matz, 1978).
Tabel 10. Kandungan gizi susu Indomilk Calci Skim® dalam 26 g
No Kandungan Gizi Jumlah
1. Energi (kkal) 100
2. Protein (g) 9
3. Lemak total (g) 0
4. Karbohidrat total (g) 13
5. Natrium (mg) 180
6. Kalium (mg) 580
Sumber : Label Kemasan Susu Indomilk Calci Skim®
Margarin
Lemak merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan produk bakeri. Lemak yang biasanya digunakan dalam pembuatan produk bakeri adalah
butter (mentega) dan margarin. Mentega adalah lemak hewani hasil separasi antara fraksi lemak dan non-lemak dari susu. Margarin merupakan lemak plastis yang dibuat dari proses hidrogenasi parsial minyak nabati (Budijanto, et al., 2000). Margarin dimaksudkan sebagai pengganti mentega dengan rupa, bau, konsistensi rasa dan nilai gizi yang hampir sama dengan mentega (Ketaren, 2005).
24
Astawan (2009) menyatakan penggunaan lemak juga dapat meningkatkan citarasa dan nilai gizi, serta menyebabkan produk tidak cepat menjadi keras dan lebih empuk. Kandungan gizi margarin dalam 100 g dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Kandungan gizi margarin dalam 100 g
Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI., (2004)
Baking powder
Baking powder merupakan bahan pengembang yang terdiri dari natrium bikarbonat, pengembang asam, serta bahan pengisi pati dengan standar formula paling sedikit menghasilkan 12% CO2 (b/b) dan NaHCO3 20-30% (b/b) (Estiasih dan Ahmadi, 1998). Baking powder bekerja dengan cara melepaskan gas karbondioksida ke dalam adonan melalui sebuah reaksi asam-basa yang menyebabkan terbentuknya gelembung-gelembung di dalam adonan yang masih basah dan ketika dipanaskan adonan akan mengembang. Ketika adonan matang, gelembung-gelembung tersebut terperangkap sehingga menyebabkan kue menjadi mengembang dan ringan. Asam yang terdapat dalam baking powder dapat berupa aksi cepat ataupun aksi lambat. Asam aksi cepat beraksi dalam campuran basah dengan baking powder pada suhu ruang, sementara asam aksi lambat tidak akan bereaksi hingga dipanaskan di dalam oven (Wikipedia, 2013).
Fungsi utama baking powder adalah sebagai agen aerasi atau pengembang, baking powder juga berperan dalam meningkatkan eating quality produk serta
25
memperbaiki warna remah cake menjadi lebih cerah. Baking powder biasanya bereaksi pada saat pengocokan dan akan bereaksi cepat apabila dipanaskan hingga 40-50°C (Faridah, et al., 2008).
Vanili
Vanili (Vanilla planifolia) merupakan tanaman penghasil bubuk vanili yang biasa dijadikan pengharum makanan. Bubuk ini dihasilkan dari buahnya yang berbentuk polong. Tanaman vanili diperkenalkan pertama kali oleh suku indian di Meksiko (Sindo, 2011). Flavor dan aroma unik vanili berasal dari senyawa fenolik vanilin (kandungan ± 98% dari total komponen flavor vanili) serta dari senyawa lainnya. Vanilin yang merupakan komponen utama senyawa aromatik volatil dari buah vanili mempunyai rumus molekul C8H8O3 dengan nama IUPAC 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehid. Vanili merupakan salah satu flavoring agent yang penggunaannya cukup luas. Penggunaan vanili saat ini sebesar 60% sebagai bahan aditif industri makanan dan minuman, sebesar 20-25% dalam industri parfum dan kosmetik, serta sebesar 5-10% dalam industri obat-obatan dan farmasi (Towaha dan Heryana, 2012). Dalam industri makanan vanili digunakan dalam pembuatan es krim, gula-gula, cokelat, kue, dan lain-lain (Yuliani, 2008).
Aini (2013) menyatakan ada 4 jenis vanili yang beredar di pasaran yaitu: - Vanili ekstrak. Dibuat dari vanili kering yang direndam dalam alkohol. Vanili
jenis ini termasuk yang paling banyak digunakan karena dapat meningkatkan rasa dan aroma kue.
26
- Vanili bubuk merupakan produk sintetis yang memiliki karakteristik yang hampir sama dengan vanili esens.
- Vanili batang merupakan biji vanili asli yang dikeringkan. Cara penggunaannya biasanya biji vanili utuh dibelah memanjang lalu diambil isinya kemudian dicampur ke dalam makanan.
Penelitian Sebelumnya
Hasil penelitian menunjukkan tepung komposit beras, ubi kayu, pati kentang, kedelai dengan perbandingan 30% : 40% : 15% : 14,5% dengan konsentrasi xanthan gum 0,5% mempunyai karakteristik fisik, kimia dan fungsional yang hampir mendekati terigu (Tharise, et al., 2014). Pembuatan roti menggunakan tepung komposit terigu, ubi kayu, kedelai, dan pati kentang dengan proporsi 50% : 15% : 15% : 20% dan penambahan xanthan gum sebesar 1% menghasilkan roti dengan mutu terbaik yaitu kadar air sebesar 36,158%, abu 2,512%, lemak 7,343%, serat kasar 1,791%, protein 3,213%, serta kualitas sensoris yang dapat diterima oleh konsumen (Ferawati, 2014).
27
BAHAN DAN METODA
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan April sampai dengan Oktober 2014 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan dan di Laboratorium Teknologi Pangan Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Pengujian warna dan tekstur sponge cake dilakukan di CV Chemix Pratama, Yogyakarta.
Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ubi kayu varietas gunting saga, natrium metabisulfit 0,3%, kentang merah varietas desiree, kedelai
lokal varietas Anjasmoro, tepung beras ketan komersial merk rose brand, tepung terigu merk segitiga biru, xanthan gum, telur, tepung gula, susu skim, margarin, baking powder, dan vanili.
Reagensia
Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah bahan kimia untuk analisis kadar lemak, kadar protein, dan kadar serat kasar meliputi hexan, akuades, NaOH 0,02 N, H2SO4 pekat, NaOH 40%, H2SO4 0,02 N, alkohol 95%, H2SO4 0,325 N, dan NaOH 1,25 N.
Alat Penelitian
28
alat-alat untuk analisa mutu cake terdiri dari timbangan analitik, cawan aluminium, cawan porselin, hot plate, erlenmeyer, alat-alat gelas, Soxhlet, labu Kjeldahl, muffle, autoclave, dan desikator.
Metoda Penelitian
Kegiatan yang dilakukan dalam penelitian ini terdiri dari dua tahap: a. Tahap I : Pembuatan tepung ubi kayu, tepung kedelai, dan pati kentang b. Tahap II : Pembuatan sponge cake dari tepung komposit yang terdiri dari
tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai dengan penambahan xanthan gum.
Penelitian tahap II dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan 2 faktor.
Faktor I : Perbandingan tepung pada tepung komposit (T), terdiri dari 4 taraf: T1 = Tepung Beras Ketan : Tepung Ubi kayu : Pati Kentang : Tepung
kedelai (30 : 50 : 15 : 5)
T2 = Tepung Beras Ketan : Tepung Ubi kayu : Pati Kentang : Tepung kedelai (30 : 45 : 15 : 10)
T3 = Tepung Beras Ketan : Tepung Ubi kayu : Pati Kentang : Tepung kedelai (30 : 40 : 15 : 15)
T4 = Tepung Terigu 100% (kontrol)
Faktor II : Konsentrasi xanthan gum (G), terdiri dari 4 taraf : G1 = 0%
29
Kombinasi perlakuan = 4 x 4 = 16, dan setiap kombinasi perlakuan dibuat dalam 3 ulangan, sehingga jumlah keseluruhan sampel = 48 sampel.
Model Rancangan (Bangun, 1991)
Penelitian ini dilakukan dengan model rancangan acak lengkap (RAL) dua faktorial dengan model sebagai berikut:
ijk= µ + αi+ βj+ (αβ)ij+ εijk
dimana :
ijk : Hasil pengamatan dari faktor T pada taraf ke-i dan faktor G pada taraf ke j dalam ulangan ke-k
µ : Efek nilai tengah
αi : Efek faktor T pada taraf ke-i βj : Efek faktor G pada taraf ke-j
(αβ)ij : Efek interaksi faktor T pada taraf ke-i dan faktor G pada taraf ke-j
εijk : Efek galat dari faktor T pada taraf ke-i dan faktor G pada taraf ke-j dalam ulangan ke-k
Uji beda rataan menggunakan uji Least Significant Range (LSR) dilakukan apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata dan sangat nyata.
Pelaksanaan Penelitian Pembuatan tepung ubi kayu
30
yang dihasilkan dikemas di dalam kantung plastik polietilen dengan keadaan tertutup rapat. Skema pembuatan tepung ubi kayu dapat dilihat pada Gambar 4.
Ekstraksi pati kentang
Kentang disortasi, dicuci, dan dikupas. Kentang ditimbang beratnya dan diparut hingga menjadi bubur yang ditambah air 1 : 3 (1 bagian bahan ditambah dengan 3 bagian air). Bubur bahan disaring dengan kain saring sehingga pati lolos dari saringan sebagai suspensi pati. Suspensi pati ditampung pada wadah pengendapan. Suspensi pati lalu dibiarkan mengendap di dalam wadah pengendapan selama 12 jam. Pati akan mengendap, kemudian cairan di atas endapan dibuang, lalu ditambahkan air untuk mencuci endapan dan dibiarkan mengendap selama 3 jam. Cairan di atas endapan kedua dibuang. Pati basah diletakkan di atas loyang dan dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 50oC selama 14 jam. Hasil pengeringan lalu dihaluskan dengan blender dan diayak dengan ayakan 80 mesh. Pati kentang yang dihasilkan dikemas di dalam kantung plastik polietilen dengan keadaan tertutup rapat. Skema pembuatan pati kentang dapat dilihat pada Gambar 5.
Pembuatan tepung kedelai
31 Pembuatan sponge cake
Formulasi bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan Sponge cake
dapat dilihat pada Tabel 12.
Tabel 12. Formulasi bahan-bahan pembuatan sponge cake
Bahan Jumlah (g)
Tepung 100
Baking Powder 3
Telur 125
Gula 100
Susu skim 50
Margarin 10
Vanili 2
Cara pembuatan sponge cake yaitu tepung komposit dan xanthan gum sesuai perlakuan masing-masing dicampurkan, kemudian ditambahkan baking powder lalu diaduk hingga tercampur sempurna. Telur, gula, susu skim, dan vanili diaduk dengan menggunakan mixer berkecepatan tinggi (skala 4) selama 6 menit. Campuran tepung, xanthan gum dan baking powder ditambahkan ke dalam campuran telur sedikit demi sedikit sambil diaduk dengan mixer berkecepatan rendah (skala 1) selama 7 menit, lalu ditambahkan margarin yang telah dicairkan dan diaduk hingga rata. Adonan kemudian dituang ke cetakan cake yang telah dialasi dengan kertas roti dan dipanggang di dalam oven yang telah dipanaskan terlebih dahulu pada suhu 180oC selama 35 menit. Cake didinginkan pada suhu ruangan selama 30 menit, dan dikemas dengan aluminium foil, disimpan dalam refrigerator selama 3 hari sebelum dianalisa. Skema pembuatan sponge cake dapat dilihat pada Gambar 7.
Pengamatan dan Pengukuran Data
32
protein, lemak dan karbohidrat), serat kasar, karakteristik fisik sponge cake
meliputi volume cake, warna dengan kromameter, tekstur dengan alat tekstur
analyzer, serta karakteristik sensori berupa uji organoleptik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur dengan uji hedonik skala 1-5 (sangat tidak suka-sangat suka).
Kadar air (AOAC, 1995)
Sampel sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam cawan alumunium yang telah dikeringkan selama satu jam pada suhu 105oC dan telah diketahui beratnya. Sampel tersebut dipanaskan pada suhu 105oC selama tiga jam, kemudian didinginkan dalam desikator sampai dingin kemudian ditimbang. Pemanasan dan pendinginan dilakukan berulang sampai diperoleh berat sampel konstan.
Kadar Air (%) = Berat sampel awal – Berat sampel akhir x 100% Berat sampel awal
Kadar abu (Sudarmadji, et. al., 1989 dengan modifikasi)
Penentuan kadar abu dilakukan dengan menggunakan muffle. Sampel yang telah dikeringkan ditimbang sebanyak 5 g, lalu dimasukkan ke dalam cawan porselin kering yang telah diketahui beratnya. Sampel kemudian dipijarkan di atas kompor listrik sampai asapnya habis. Sampel lalu dimasukkan ke dalam muffle
dengan suhu 100oC selama 1 jam, setelah itu suhu dinaikkan menjadi 300oC selama 2 jam. Suhu kembali dinaikkan menjadi 500oC selama 2 jam berikutnya. Cawan yang berisi abu didinginkan dalam desikator selama 15 menit lalu ditimbang beratnya. Kadar abu dihitung dengan rumus :
Kadar abu (%) =
(g) sampel Bobot
(g) abu Bobot
33
Kadar protein (metode Kjeldahl, AOAC, 1995 dengan modifikasi)
Sampel sebanyak 0,2 g yang telah yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam labu kjedhal 30 ml selanjutnya ditambahkan dengan 3 ml H2SO4 pekat, 2 g katalis. Sampel dididihkan selama 1-1,5 jam atau sampai cairan bewarna jernih. Labu beserta isinya didinginkan lalu isinya dipindahkan ke dalam alat destilasi dan ditambahkan 12 ml larutan NaOH 40%, kemudian dibilas dengan air suling. Labu erlenmeyer berisi H2SO4 0,02N diletakkan di bawah kondensor, sebelumnya ditambahkan ke dalamnya 2 – 4 tetes indikator mengsel (campuran metil merah 0,02% dalam alkohol dan metil biru 0,02% dalam alkohol dengan perbandingan 2:1). Ujung tabung kondensor harus terendam dalam labu larutan H2SO4, kemudian dilakukan destilasi hingga sekitar 125 ml destilat dalam labu erlenmeyer. Ujung kondensor kemudian dibilas dengan sedikit air destilat dan ditampung dalam erlenmeyer lalu dititrasi dengan NaOH 0,02 N sampai terjadi perubahan warna ungu menjadi hijau. Penetapan blanko dilakukan dengan cara yang sama.
Kadar protein (%) =
Keterangan : A = ml NaOH untuk titrasi blanko B = ml NaOH untuk titrasi sampel N = Normalitas NaOH
Kadar lemak (metode Soxhlet, AOAC, 1995)
Sampel sebanyak 5 g dibungkus dengan kertas saring, kemudian diletakkan dalam alat ekstraksi Soxhlet. Alat kondensor dipasang di atasnya dan labu lemak di bawahnya. Pelarut lemak heksan dimasukkan ke dalam labu lemak, kemudian dilakukan reflux selama ± 6 jam sampai pelarut turun kembali ke labu
34
lemak dan berwarna jernih. Pelarut yang ada dalam labu lemak didestilasi dan ditampung kembali. Labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC hingga mencapai berat yang tetap, kemudian didinginkan dalam desikator. Labu beserta lemaknya ditimbang.
Kadar
Kadar karbohidrat (by difference)
Kadar karbohidrat = 100 % - (kadar abu + kadar protein + kadar air + ditambahkan NaOH 1,25 N sebanyak 50 ml, dihidrolisis kembali selama 15 menit. Sampel disaring dengan kertas saring Whatman No. 41 yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya. Kertas saring tersebut dicuci berturut-turut dengan air panas lalu 25 ml H2SO4 0,325 N, kemudian dengan air panas dan terakhir dengan 25 ml etanol 95%. Kertas saring dikeringkan dalam oven bersuhu 70oC selama satu jam, pengeringan dilanjutkan sampai bobot tetap.
Kadar serat kasar (%) =
35
wadah tersebut. Dikosongkan wadah dan diisi separuh dari wijen tersebut, kemudian cake dimasukkan ke dalam wadah. Diisi penuh dengan wijen yang masih ada, lalu wijen yang tumpah atau tersisa ditimbang beratnya. Volume cake
dihitung dengan rumus sebagai berikut: Volume cake (cm3) =
(g) seluruhnya wijen
(g) tumpah wijen
x volume wadah (cm3)
Warna cake (crust color)
Warna cake diukur dengan cara mengukur warna permukaan cake
menggunakan kromameter Minolta (tipe CR 200, Jepang). Sampel ditempatkan pada wadah yang datar. Pengukuran menghasilkan nilai L, a, b, dan nilai warna dinyatakan dengan indeks pencoklatan = browning index (BI). L menyatakan parameter kecerahan. Notasi a menunjukkan warna kromatik campuran merah-hijau dan nilai a (+) berkisar antara 0 sampai +100 untuk warna merah dan nilai a (-) berkisar antara 0 sampai -80 untuk warna hijau. Notasi b menunjukkan warna kromatik campuran biru-kuning dan nilai b (+) berkisar 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai b (-) berkisar 0 sampai -70 untuk warna biru (Andarwulan, et al., 2001) dan dihitung dengan persamaan sebagai berikut (Maskan, 2001 dalam Eduardo, et al., 2013) :
dimana x dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
36 Tekstur
Alat yang digunakan adalah Instron UTM 1140 dengan dua jenis Probe. Pengukuran kekerasan diukur dengan Probe jenis anvil Compresion dengan load cell 50 kg. Grafik dihasilkan setelah dua contoh cake ditekan masing-masing. Penekanan pertama dilakukan sampai cake pecah, sedangkan penekanan pada contoh kedua hanya sampai cake akan pecah. Selama penekanan berlangsung beberapa detik akan dihasilkan grafik dengan sumbu vertikal menunjukkan gaya (kg) dan sumbu horizontal menunjukkan jarak (mm) yang bersesuaian dengan lama waktu penekanan (detik) (Lampiran 1).
Pengukuran kekerasan berdasarkan kepada : 1 kg berat = 1 kg x gravitasi
1 kg berat = 1 kg massa x 9,8 m/det2 1 N = 1 kg massa x 1 m/det2 1 kg berat = 9,8 N
Selanjutnya kg berat yang dimaksud adalah : 1 kg = 9,8 N
Uji organoleptik (Soekarto, 1985)
37
Tabel 13. Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur
Skala hedonik Keterangan
5 Sangat suka
4 Suka
3 Agak suka
2 Tidak suka
1 Sangat tidak suka
Gambar 4. Skema pembuatan tepung ubi kayu Pengemasan
Pengayakan 80 mesh Penghalusan Pendinginan
Pengeringan suhu 50oC, 24 jam
Perendaman dalam natrium metabisulfit 0,3%, 5 menit Pengirisan
Sortasi, Pencucian, Pengupasan
Penimbangan
Penyusunan di atas loyang
38
Gambar 5. Skema ekstraksi pati kentang Penghalusan
dengan
Penyusunan di atas loyang Penyaringan
Pemarutan Bahan : air 1 : 3 Sortasi, Pencucian, Pengupasan
Pengeringan suhu 50oC, 14 jam
Pengayakan 80 mesh Pengendapan, 12 jam
Pencucian Kentang
Penimbangan
Pati Kentang Pengemasan Pengendapan, 3 jam
39
Gambar 6. Skema pembuatan tepung kedelai Perendaman dalam air, 6 jam
Perebusan suhu 80oC,10 menit
Pengupasan kulit
Pengeringan dengan oven 50oC, 24 jam
Penghalusan
Pengayakan 60 mesh Sortasi dan Pembersihan
Biji Kedelai
40
Gambar 7. Skema pembuatan sponge cake
Tepung
Pemanggangan dalam oven 180oC, 35 menit
Sponge cake
41
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Kimia Tepung Beras Ketan, Tepung Ubi Kayu, Pati Kentang, Tepung Kedelai, dan Tepung Terigu
Karakteristik kimia tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, tepung kedelai, dan tepung terigu meliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, dan kadar serat kasar dapat dilihat pada Tabel 14. Tabel 14 menunjukkan bahwa tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai memiliki kadar air dibawah 14%, tetapi kadar air tepung terigu sedikit diatas 14% (%bk). Syarat kadar air tepung terigu menurut SNI 01-3751-2009 adalah maksimal 14,5% (%bb). Tepung kedelai memiliki kadar abu, kadar protein, kadar lemak, dan serat kasar yang paling tinggi dibandingkan tepung dan pati lainnya, sehingga dapat dijadikan sebagai sumber protein, lemak, mineral dan serat kasar pada tepung komposit.
Tabel 14. Karakteristik kimia tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, tepung kedelai, dan tepung terigu
Parameter Jenis Tepung
TBK TUK PK TKE Terigu
Kadar air (%bk) 10,64±0,21 8,72±0,64 10,59±0,34 9,78±0,34 14,58±0,81
Kadar abu (%bk) 0,20±0,08 1,67±0,01 0,20±0,04 4,66±0,15 0,65±0,03
Kadar protein
(%bk) 2,71±0,97 2,17±0,31 1,56±0,07 18,17±1,42 7,14±0,89
Kadar lemak
(%bk) 0,94±0,12 0,78±0,28 0,26±0,06 25,28±1,78 2,00±0,48
Kadar karbohidrat
(%bk) 85,51±1,20 86,67±0,56 87,39±0,25 42,11±0,36 75,63±0,78
Kadar serat kasar
(%bk) 0,70±0,21 2,17±0,44 0,35±0,10 4,60±0,41 1,31±0,24
42
Karakteristik Kimia Sponge cake dari Tepung Komposit Beras Ketan, Ubi Kayu, Pati Kentang, dan Kedelai dengan Penambahan Xanthan Gum
Karakteristik kimia sponge cake yang diamati meliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, dan kadar serat kasar. Hasil penelitian menunjukkan perbandingan tepung komposit memberikan pengaruh berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap kadar air, abu, protein, lemak, karbohidrat, dan serat kasar (Tabel 15) sedangkan konsentrasi xanthan gum memberikan pengaruh yang berbeda tidak nyata (P>0,05) (Tabel 16).
Tabel 15. Pengaruh perbandingan tepung beras ketan, tepung ubi kayu, pati kentang, dan tepung kedelai terhadap karakteristik kimia sponge cake
Parameter
Perbandingan Tepung Beras Ketan: Tepung Ubi Kayu: Pati Kentang: Tepung Kedelai
T1=
30:50:15:5 T2=30:45:15:10 T3=30:40:15:15
T4=Terigu 100%
Kadar air (%bk) 31,28±0,64bB 30,53±0,20cB 30,35±0,04cB 34,08±0,65aA
Kadar abu (%bk) 2,77±0,02aA 2,80±0,03aA 2,84±0,03aA 2,57±0,03bB
Kadar protein
(%bk) 4,92±0,06
dD
6,15±0,12cC 7,14±0,09bB 8,47±0,11aA
Kadar lemak (%bk) 7,16±0,13cC 8,02±0,02bB 8,69±0,03aA 7,09±0,18cC
kadar karbohidrat
(%bk) 53,87±0,47
aA
52,49±0,21bB 50,98±0,12cC 47,79±0,53dD
Kadar serat kasar
(%bk) 1,14±0,02cC 1,40±0,03bB 1,64±0,03aA 0,75±0,02dD
Keterangan : - Data terdiri dari 3 ulangan dan ± menunjukkan standar deviasi. Angka yang diikuti dengan huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% (huruf kecil) dan berbeda sangat nyata pada taraf 1% (huruf besar).
Tabel 16. Pengaruh konsentrasi xanthan gum terhadap karakteristik kimia sponge cake
Parameter Konsentrasi Xanthan Gum
G1 = 0% G2 = 0,5% G3 = 1,0% G4 = 1,5%
Kadar air (%bk) 31,19±1,42aA 31,50±1,68aA 31,64±1,77aA 31,93±2,12aA
Kadar abu (%bk) 2,73±0,11aA 2,73±0,15aA 2,73±0,11aA 2,77±0,12aA
Kadar protein (%bk) 6,67±1,50aA 6,72±1,53aA 6,70±1,53aA 6,58±1,47aA
Kadar lemak (%bk) 7,78±0,70aA 7,77±0,73aA 7,78±0,73aA 7,64±0,88aA
kadar karbohidrat (%bk) 51,63±2,43aA 51,28±2,72aA 51,15±2,68aA 51,08±2,66aA
Kadar serat kasar (%bk) 1,23±0,36aA 1,22±0,37aA 1,24±0,41aA 1,23±0,38aA
43 Kadar air
Hasil analisis ragam kadar air pada Lampiran 3 menunjukkan perbandingan tepung komposit memberikan pengaruh berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap kadar air sponge cake yang dihasilkan tetapi konsentrasi xanthan gum dan interaksinya memberikan pengaruh berbeda tidak nyata (P>0,05) terhadap kadar air sponge cake. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Pengaruh perbandingan tepung komposit terhadap kadar air sponge cake
Tabel 15 dan Gambar 8 menunjukkan bahwa penurunan konsentrasi tepung ubi kayu menyebabkan terjadinya penurunan kadar air pada sponge cake
yang dibuat dari tepung komposit. Gambar 8 juga menunjukkan sponge cake yang dibuat dari 100% terigu memiliki kadar air yang lebih tinggi dibandingkan
sponge cake yang dibuat dari tepung komposit. Ini sesuai dengan hasil pengujian bahan baku dimana tepung terigu mempunyai air tertinggi dibandingkan tepung lainnya yaitu 14,58% (Tabel 14). Kadar air merupakan faktor penting yang mempengaruhi daya simpan cake. Menurut Muchtadi (1989) semakin tinggi kadar
31,28 30,53 30,35
