4 II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Beras Analog
Beras analog merupakan salah satu produk pangan yang terbuat dari bahan pangan beras ataupun non beras yang dapat menjadi alternatif makanan pokok bagi masyarakat Indoesia (Herawati dkk., 2014). Beras analog dapat dibuat dari bahan pangan seperti umbi-umbian atau serealia yang memiliki kandungan gizi yang mendekati atau melebihi beras dengan bentuk menyerupai beras (Aini dkk., 2019). Beras analog yang berasal dari bahan lokal ini, selaras dengan program kementrian pertanian yang dapat mengurangi ketergantungan masyarakat Indonesia terhadap beras dengan program diversifikasi pangan. Upaya seperti inilah yang mampu meningkatkan konsumsi sumber pangan karbohidrat dengan pangan lokal dan menurunkan konsumsi beras di Indonesia (Srihari dkk., 2016). Pembuatan beras analog dapat dilakukan dengan cara mencampurkan semua bahan menjadi adonan beras analog, pengukusan, pencetakan dan pengeringan ( Damat dkk., 2020).
Beras analog dapat bersifat pangan fungsional sehingga memiliki sifat yang baik bagi tubuh manusia, seperti beras analog yang kaya akan kandungan serat, protein, vitamin dan mineral sehingga dapat mencegah atau mengurangi beberapa orang yang terkena penyakit. Salah satunya yaitu dapat dimanfaatkan untuk mengurangi kolestrol, mencegah obesitas atau untuk penderita diabetes yang perlu mengkonsumsi karbohidrat rendah kalori dan kaya serat. Tidak hanya itu, beras analog yang diperkaya dengan protein juga dapat bermanfaat untuk mengurangi defisiensi protein (Agusman dkk., 2014). Kandungan tersebut dapat ditambahkan dengan cara mensubstitusikan bahan-bahan yang kaya akan kandungannya tersebut, seperti protein diperoleh dari kacang-kacangan sedangkan serat dapat diperoleh dari lumput laut. Bahan-bahan tersebut dapat dipilih sesuai dengan komposisi produk akhir yang dikehendaki, sehingga beras analog memiliki manfaat yang lebih (Herawati dkk., 2013).
Pembuatan beras analog memerlukan bahan tambahan untuk menentukan sifat karakteristik sesuai yang dikehendaki. Bahan tambahan tersebut salah satunya yaitu perekat. Perekat digunakan untuk tambahan pangan yang digunakan untuk mendapatkan butiran beras yang kokoh sehingga beras tidak mudah hancur selama proses distribusi serta menghasilkan tekstur yang lembut dan tidak rapuh saat
5 dimasak. Salah satu komponen yang dapat digunakan sebagai perekat yaitu pati. Pati adalah karbohidrat yang mengandung polimer glukosa yang terdiri atas amilosa dan amilopektin (Herawati dkk., 2013). Sehingga pati dapat diperoleh dari bahan baku yang mengandung karbohidrat tinggi salah satunya yaitu mocaf. Mocaf dapat dijadikan bahan baku pada beras analog karena kandungan karbohidrat yang mirip dengan beras.
2.2 Mocaf (Modified cassava flour)
Tepung mocaf (Modified cassava flour) merupakan salah satu produk tepung yang berasal dari ubi kayu dan sudah melalui beberapa proses. Mocaf diolah dengan prinsip memodifikasi sel ubi kayu dengan proses fermentasi. Mikroba yang tumbuh pada ubi kayu menyebabkan perubahan karakteristik dari tepung yang dihasilkan. Karakteristik yang berupa pada ubi kayu ini yaitu naiknya viskositas, kemampuan gelasi, daya rehidrasi dan kemudahan melarutnya. Karakteristik mocaf dipengaruhi oleh jenis kultur yang ditambahkan saat proses fermentasi, serta penambahan kultur juga berpengaruh terhadap lama waktu fermentasi (Darmanto, 2017). Sehingga tepung mocaf yang dihasilkan memiliki karakteristik yang hampir sama dengan tepung terigu.
Produk pangan olahan yang berbahan dasar tepung terigu dapat digantikan dengan pembuatan tepung mocaf. Penambahan tepung mocaf pada beras analog dapat memberikan peluang pengembangan pangan bebas gluten yang menyehatkan (Cholisya dkk., 2015). Mocaf memiliki keunggulan dari pada tepung yang lain. Keunggulan mocaf diantaranya yaitu mempunyai kandungan serat lebih tinggi (3,4 mg) dibandingkan kandungan serat pada tepung terigu (0,4 mg). Tidak hanya itu, mocaf memiliki daya kembang seperti tepung terigu serta memiliki daya cerna yang tinggi dibandingkan tepung tapioca. Sehingga tepung mocaf sangat cocok digunakan untuk bahan baku produk pangan (Rianta dkk., 2019). Mocaf dapat dijadikan salah satu bahan baku beras analog karena mocaf memiliki kalori yang mendekati beras serta kandungan karbohidratnya cukup tinggi (>80% dari bobot kering) sehingga dapat dijadikan sebagai sumber karbohidrat. Kandungan gizi mocaf dapat dilihat pada Tabel 1.
6 Tabel 1. Kandungan gizi pada tepung mocaf
Sumber: Cholisyah (2015) 2.3 Pati Garut
Pati garut berasal dari umbi garut (Marantha arundinaceae) yang berasal dari tanaman umbi lokal yang banyak dijumpai di Indonesia. Umbi garut dikenal memiliki banyak manfaat yang digunakan sebagai obat-obatan dan juga sebagai pengganti bahan makan pokok. Tidak hanya itu, umbi garut juga memiliki indeks glikemik yang rendah dibandingkan umbi-umbi lainnya. Indek glikemik pada umbi garut berkisar 14 sedangkan pada umbi kimpul 95 dan ubi jalar 179. Sehingga dengan memiliki indeks glikemik yang rendah umbi garut dapat memberikan manfaat bagi orang penderita diabetes melitus. Hal ini dikarenakan penyakit tersebut adanya tingginya gula darah. Akar umbi garut juga mengandung beberapa zat gizi, diantaranya yaitu mengandung vitamin B kompleks, mineral dan sumber folat yang baik. Bahkan pada umbi garut mengandung senyawa bioaktif yang berfungsi sebagai antioksidan. Senyawa bioaktif tersebut diantaranya yaitu fenol dan flavonoid (Caesarina dan Estiasih, 2016). Umbi garut harus diolah terlebih dahulu menjadi tepung garut untuk menjadi bahan baku pembuatan produk.
Gambar 1. Umbi Garut (Yosa, 2019)
Tepung garut biasanya digunakan sebagai bahan baku pembuatan beberapa produk pangan contohnya yaitu mie, bubur bayi, dan beras analog. Sebagai pengganti makanan pokok, harus diperhatikan terlebih dahulu kandungan gizinya seperti karbohidrat yang ada pada umbi garut. Pada umbi garut, kandungan
Kandungan Gizi Jumlah
Kadar air Maks. 9,25%
Kadar protein Min. 1,93%
Kadar abu Maks. 0,30%
Kadar serat Min. 0,21%
7 Sumber : Widara (2012)
karbohidratnya lebih tinggi dibandingkan bahan lainnya. Terbukti kandungan karbohidrat pada umbi garut berkisar 85,20% sedangkan pada beras giling 78,99% dan tepung terigu 77,30% pada 100 gramnya (Caesarina dan Estiasih, 2016). Namun, umbi garut memiliki amilosa yang rendah (10,69%) yang mengakibatkan granula pati garut menyerap air lebih banyak dan akan meggelatinisasi di suhu rendah sehingga pembentukan gel kurang kokoh saat digunakan menjadi bahan baku beras analog (Sede dkk., 2015). Sehingaa dengan adanya permasalah tersebut perlu dimodifikasi dengan tepung lain untuk memperbaiki karakteristik dari beras analog umbi garut tersebut
2.4 Tepung jagung
Tepung jagung berasal dari tanaman jenis serealia yang termasuk famili seperti beras dan sorgum yaitu Graminae atau Poaceae. Jagung (Zea mays L.) banyak tumbuh di Indonesia. Menurut BPS (2011) jumlah produksi jagung di Indonesia pada tahun 2011 sangatlah tinggi. Hal ini terbukti produksi jagung mencapai 17,23 juta ton sehingga jagung dapat dijadikan sebagai sumber karbohidrat pengganti beras. Tidak hanya itu, jagung juga memiliki nilai gizi yang dipengaruhi oleh varietas, faktor genetik maupun kondisi penanamannya. Selain mengandung protein dan karbohidat, jagung juga memiliki kandungan gizi lainnya yaitu mengandung betakaroten serta serat yang tinggi (Widara, 2012). Kandungan gizi jagung dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kandunga gizi jagung
Proses pembuatan tepung jagung melalui beberapa tahap yaitu dengan cara pengeringan dan penggilingan hingga menjadi tepung. Metode pembuatan tepung jagung terbagi menjadi 2 yaitu penggilingan basah dan penggilingan kering, yang membedakan dari metode ini yaitu pada proses perendeman. Pada metode basa jagung melalui proses perendaman terlebih dahulu sehingga memiliki rendemen
Kandugan gizi Jumlah
Karbohidrat 73% Protein 9,2% Lemak 4,6% Serat 2,8% Ca 26 mg Fe 2,7 mg
8 Sumber : Widara (2012)
yang tinggi namun kandungan gizinya lebih rendah. Tepung jagung dapat diolah sebagai bahan baku pembuatan produk makanan salah satunya yaitu beras analog. Kandungan pati pada pada jagung mencapai 54,1-71,7% dengan ukuran yang beragam seperti 1-7 µm untuk granua kecil dan 15-20 µm untuk granula besar. Sedangkan kadar amilosa dan amilopektin pada jagung tergantung varietas jagungnya. Pada pati jagung normal mengandung amilosa 24-46% amilosa dan 74-76% amilopektin dan pada jagung manis mengandung 42.6-67.8% amilosa dan mengandung sejumlah sukrosa disamping pati (Widara, 2012). Kandungan amilosa yang ada pada jagung berkisar >25 inilah yang dapat membantu memperkokoh pada beras analog.
2.5 Sagu Aren
Sagu aren merupakan pati yang berasal dari ekstrasi batang pohon aren. Batang pohon aren yang digunakan menggunakan spesies Arenga pinnata. Pohon aren spesies ini tidak menghasilkan aren terlalu banyak sehingga pohon ini akan ditebang dan dikirim ke unit pengolahan untuk diolah menjadi sagu aren. Sagu aren memiliki fungsi untuk memperbaiki karakteristik dari beras analog. Hal ini dikarenakan sagu aren memiliki amilosa berkisar 26% (Pontoh, 2004). Sagu aren juga memiliki indeks glikemik rendah yang berkisar 14 sehingga baik untuk kesehatan (Budijanto dkk., 2018). Kandungan gizi sagu aren dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kandungan gizi sagu aren
2.6 Kadar Amilosa
Kadar amilosa yang terdapat dalam bahan sangat penting dalam proses pembuatan beras analog. Hal ini dikarenakan kadar amilosa dapat menentukan sifat fungsional dan tingkat kepulenan dari nasi itu sendiri sehingga dapat mempengaruhi mutu dan bersifat amorf sedangakan amilopektik merupakan berantai cabang yang bersifat kristalin. Rantai lurus pada amilosa membatasi akses
Kandungan Gizi Jumlah
Kadar air 7,75
Kadar abu 0,21
Protein 0,45
Lemak 0,74
9 β-amilase ke dua terminal unit glukosa pada rantai amilosa di dalam usus halus karena membentuk lipatan. Sebaliknya, amilopektin mempunyai banyak rantai cabang dan memberikan lebih banyak terminal unit glukosa sehingga lebih mudah diakses oleh enzim β-amilase (Darmanto dkk., 2017).
Gambar 2. Struktur Amilosa (Sari dkk., 2020)
Kadar amilosa dipengaruhi oleh kadar pati kadar pati yang terdapat pada bahan baku. Tidak hanya itu, amilosa juga memiliki sifat hidrofobik (yang mengandung hidroksil) sehingga mempunyai kemampuan untuk membentuk ikatan hydrogen dan bersifat larut dalam air (Rahmawati dkk., 2012). Berdasarkan kadar amilosanya, beras dibedakan menjadi beras amilosa sangat rendah dengan kadar <10%, beras beramilosa rendah dengan kadar 10-20%, beras beramilosa sedang dengan kadar 20-24% dan beras beramilosa tinggi dengan kadar >25% (Darmanto et al, 2017). Kadar amilosa pada bahan baku yang tinggi dapat menurunkan absorbs dan kelarutan sedangkan kadar amilopektin yang tingggi akan menyebabkan suhu gelatinisasi yang tinggi. Sehingga dengan pernyataan tersebut kita perlu memilih bahan baku untuk dijadikan beras analog sesuai dengan kadar amilosa yang terkandung pada bahan baku.
2.7 Rumput Laut (Gracilaria sp.)
Rumput laut merupakan salah satu komoditas perairan di Indonesia. Sampai saat ini di Indonesia terdapat 555 jenis rumput laut yang tercatat, namun hanya 55 jenis rumput laut yang digunakan secara pangan, yakni jenis-jenis yang termasuk ke dalam kelas Rhodophyceae atau alga merah. Tiga marga penting dari alga tersebut yaitu Eucheuma, Gracillaria, dan Gelidium, sejak lama menjadi komoditi ekspor Indonesia. Rumput laut (seaweed) merupakan bagian terbesar tanamam laut yang tergolong dalam divisi Thallophyta. Tumbuhan ini merupakan tanaman tingkat rendah yang tidak memiliki perbedaan susunan kerangka seperti akar, batang dan daun. Meskipun wujudnya tampak seperti ada perbedaan, tetapi
10 sesungguhnya hanya merupakan bentuk thallus belaka. Bentuk thallus rumput laut bermacam-macam, antara lain bulat seperti tabung, pipih, gepeng, bulat seperti kantong, seperti rambut dan sebagainya (Darmanto dkk., 2017).
Salah satu contoh spesies yang bernilai ekonomis di Indonesia adalah
Gracilaria sp. dari kelas Rhodophyceae (Supriyantini dkk., 2018). Pada rumput laut Gracilaria sp. mengandung serat yang memegang peranan penting bagi kesehatan.
Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa rumput laut yang mengandung komponen karagenan, alginat dan agar mempunyai pengaruh kuat dalam mencegah beberapa penyakit. Serat larut air dalam rumput laut memiliki kandungan lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman terestrial lainnya (sampai 55% berat kering) terutama jenis Hypnea spp. dan Ulva lactuca. Serat larut air dapat mencegah kanker kolon. Serat larut air Gracilaria sp. berperan menurunkan kolesterol darah, diabetes, penyakit hati dan kanker (Setiawati dan Joko, 2014).
Gambar 3. Gracilaria sp (Purwanti, 2017)
Rumput laut Gracilaria sp. dapat ditambahkan kedalam beras analog agar mimiliki fungsi sebagai pangan fungsional, hal ini dikarenkan rumput laut mengandung beberapa senyawa yang bermanfaat bagi tubuh salah satunya yaitu serat. Penambahan rumput laut mengandung serat pangan mempengaruhi daya cerna pati dan kandungan serat pangan dari beras tiruan yang dihasilkan. Semakin tinggi persentase penambahan rumput laut sebagai sumber serat pangan, maka daya cerna pati akan semakin menurun. Serat pangan mampu menyerap air dan mengikat glukosa, sehingga mengurangi ketersediaan glukosa. Diet cukup serat juga menyebabkan terjadinya kompleks karbohidrat dan serat, sehingga daya cerna pati berkurang. Keadaan tersebut mampu meredam kenaikan glukosa darah dan menjadikannya tetap terkontrol (Setiawati dan Joko, 2014). Kandungan gizi rumput laut Gracilaria sp. Dapat dilihat pada Tabel 4.
11 Tabel 4. Komposisi kimia rumput laut Gracilaria sp.
Komposisi Jumlah Kadar Air 88,65 (%bb) Kadar Abu 17,19 (%bb) Kadar Lemak * 9,5 (%bk) Kadar Protein 16,83 (%bk) Kadar Karbohidrat 62,91 (%bk) Serat Kasar 1,10 (%bk)
Serat Pangat Total 11,20 (%bb)
Iodium 54,27 (ppm,bk)
Sumber : (Amalia, 2016), *(Darmawan, 2004) 2.8 Serat
Serat merupakan senyawa zat non gizi yang dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu serat pangan (dietary fiber) dan serat kasar (crude fiber). Serat memiliki peran dalam makanan yaitu pada kemampuannya yang dapat mengikat air, selulosa dan pektin sehingga dapat berfungsi untuk membantu mempercepat sisa-sisa makanan melalui saluran pencernaan untuk diekskresi keluar. Tanpa serat, fases dengan kandungan air yang rendah akan lebih lama tinggal dalam saluran usus dan mengalami kesukaran melalui usus untuk dapat diekskresikan keluar karena gerakan-gerakan peristaltik usus besar menjadi lebih lamban (Darmanto dkk., 2017).
Rumput laut memiliki kandungan senyawa serat yang larut dalam air yang biasanya disebut karagenan. Karagenan merupakan senyawa polisakarida yang tersusun dari unit β - D– galaktosa dan ά - L – galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4 glikosiklik dimana setiap unit galaktosa mengikat gugusan sulfat. Serat ini sulit untuk dicerna oleh enzim manusia sehingga dapat berfungsi sebagai penurunan kadar kolestrol darah dan memperlambat pengosongan lambung. Tidak hanya itu, serat juga dapat berfungsi sebagai pengikatan asam empedu yang diduga sebagai promotor terbentuknya proses kimiawi dalam karsinogenesis sehingga apabila proses pengikatan tersebut terjadi maka dapat menurunkan terjadinya kanker usus besar (Darmanto dkk., 2017).
Serat dalam rumput laut merupakan serat makanan pengikat kation (binding
of cations) yang akan mengubah pH intestinum dengan cara mempengaruhi
sekresi asam dan basa lewat pengaruh hormon dan enzim. Hal ini akan mempengaruhi proses pemecahan karbohidrat (disakarida) di dalam intestinum
12 yang akhirnya juga akan mempengaruhi proses penyerapan monosakarida, sehingga dapat menahan laju peningkatan kadar glukosa darah post-prandial dan mengurangi penurunan balik gula darah yang akan merangsang selera makan (Darmanto dkk., 2017).
2.9 Antioksidan
Antioksidan merupakan senyawa yang dapat mendonorkan satu elektron kepada oksidan radikal yang dapat menghambat proses oksidasi (Febrianto dkk., 2019). Dalam arti khusus antioksidan merupakan zat yang dapat menundan terjadinya reaksi radikal bebas. Radikal bebas merupakan molekul yang tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan sehingga dapat menarik elektron dari senyawa lain yang dapat membentuk radikal bebas baru dan menyebabkan terjadinya reaksi berantai (Ananda, 2019). Antioksidan berdasarkan sumbernya dapat dibedakan menjadi dua yaitu antioksidan sintetis dan antioksidan alami, sedangkan berdasarkan golongannya antioksidan dapat dibedakan menjadi antioksidan primer dan antioksidan sekunder (Podungge dkk., 2017)
Antioksidan primer merupakan antioksidan utama yang memberikan atom hidrogen (AH), peran dari antioksidan primer ini sebagai donor atom hydrogen pada radikal bebas lemak untuk membentuk kembali molekul lemak sehingga dapat mencegah pembentukan radikal bebas baru dan menghambat terjadinya proses autooksidasi. Sedangkan, antioksidan sekunder sering juga disebut sebagai antioksidan non enzimatis. Antioksidan sekunder inidapat mengkelat prooksidan dan mendeaktfasinya (Podungge dkk., 2017).
Berdasarkan sumbernya antioksidan ada 2 yaitu antioksidan sintetis dan antioksidan alami. Antioksidan sintetis seperti butylated hydroxyanisole (BHA),
butylated hydroxytoluene (BHT), tert-butyl hydroquinone (TBHQ), propyl gallate, dan tokoferol biasanya sering digunakan dalam produk makanan yang ada
dipasaran, namun apabila dikonsumsi terlalu sering dan terus-menerus tidak baik untuk kesehatan (Fitri, 2013). Antioksidian alami merupakan antioksidan yang berasal dari isolasi sumber alami seperti tumbuhan. Antioksidan alami lebih unggul dari pada antioksidan sintetis, hal ini dikareakan antuoksidan alami tidak memiliki efek samping dan aman untuk dikonsumsi (Ananda., 2019). Tumbuhan yang memiliki antioksidan alami contohnya yaitu rumput laut. Rumput laut
13
Gracilaria sp. merupakan salah satu jenis yang memiliki senyawa antioksidan.
Terbukti menurut jurnal Purwaningsih (2020) senyawa antioksidan yang terkandung pada alga menyntesis yaitu polifenol, karotenoid, xantofil, klorofil, fukoidan, vitamin, alakoloid, senyawa terhalogenasi dan polisakarida. Menurut jurnal Sanger dkk. (2010) bahwa ekstrak aseton G. Salcornia memiliki kadar fikoeritrin sebesar 1,08±0,08 µg/g (berat kering) dan fukosantin yaitu 0,01±0,004 mg/g.
2.10 Ekstrusi
Ekstrusi merupakan teknologi yang dapat digunakan sebagai pembuatan beras analog. Teknologi ekstrusi merupakan suatu proses dimana yang mengombinasikan beberapa proses meliputi pencampuran, pemasakan, pengadonan, penghancuran, pencetakan dan pembentukan ( Setiawati dan Joko, 2014). Alat ekstrusi ini biasa disebut dengan ekstruder. Berdasarkan suhu prosesnya, ekstruder dapat dibedakan menjadi 2 yaitu Hot Extrusion (Ekstrusi Panas) dan Cold Extrusion (Ekstrusi Dingin). Penggunaan suhu Hot Extrusion yaitu di atas 70oC sedangkan Cold Extrusion menggunakan suhu di bawah 70oC (Darmanto dkk., 2017).
Komponen bahan pangan dengan sifat fungsional yang berbeda dapat diolah menjadi produk ekstrusi. Proses ekstrusi dapat menghasilkan produk pangan yang bersifat stabil dan bebas dari kontaminasi mikroba sehingga dapat disimpan lama. Proses ekstrusi juga ditujukan untuk melengkapi nilai gizi bahan pangan. Karakteristik beras tiruan yang mirip dengan beras alami dapat dicapai dengan mengontrol parameter- parameter kritis ekstrusi seperti komposisi bahan dan suhu ekstrusi. Keberhasilan teknologi ini akan memperluas peluang fortifikasi dengan menggunakan beras tiruan sebagai pembawa zat gizi, seperti protein, vitamin dan mineral (Setiawati dan Joko, 2014).
