PENGEMBANGAN KWETIAU DARI TEPUNG BERAS
TERGELATINISASI DENGAN PENAMBAHAN RUMPUT LAUT, EKSTRAK KITOSAN DAN
PATI UBI KAYU TERMODIFIKASI
SKRIPSI Oleh : MEILIENA
110305012/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
PENGEMBANGAN KWETIAU DARI TEPUNG BERAS
TERGELATINISASI DENGAN PENAMBAHAN RUMPUT LAUT, EKSTRAK KITOSAN DAN
PATI UBI KAYU TERMODIFIKASI
SKRIPSI Oleh : MEILIENA
110305012/ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
Judul Skripsi : Pengembangan kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi
Nama : Meiliena
NIM : 110305012
Program Studi : Ilmu dan Teknologi Pangan
Disetujui oleh:
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Elisa Julianti MSi Linda Masniary Lubis, STP, MSi Ketua Anggota
Tanggal Lulus : 20 Mei 2015
Penelitian ini dibiayai oleh PT. Indofood Sukses Makmur, Tbk melalui Program Indofood Riset Nugraha 2014,
sesuai dengan Perjanjian Kerjasama Penelitian No: SKE/021/CC/V/2014
Tanggal 16 Juni 2014
i ABSTRAK
MEILIENA. Pengembangan Kwetiau Dari Tepung Beras Tergelatinisasi Dengan Penambahan Rumput Laut, Ekstrak Kitosan dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi, dibimbing oleh Elisa Julianti dan Linda Masniary Lubis.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik fisikokimia, sensori dan mikrobiologis kwetiau yang terbuat dari campuran tepung beras tergelatinisasi, pati ubi kayu yang dimodifikasi menggunakan asam propionat, karagenan sebagai emulsifier serta kitosan sebagai pengawet alami. Penelitian terdiri dari 6 (enam) tahap, yaitu : 1) Pembuatan tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi; 2) Pembuatan tepung komposit dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi dengan perbandingan 4:1, dan ditambahkan karagenan dengan konsentrasi yang berbeda (0, 10, 20, dan 30%) serta kitosan (0, 1, dan 2%), kemudian selanjutnya tepung komposit yang dihasilkan dianalisis karakteristik daya serap air dan daya serap minyaknya; 3) Pembuatan kwetiau dari tepung komposit yang dihasilkan dari tahap 2; 4) Pengamatan karakteristik fisik, kimia dan sensori kwetiau; 5) Pemilihan komposisi tepung campuran yang menghasilkan kwetiau dengan mutu terbaik; dan 6) Penentuan umur simpan dan karakteristik sensori kwetiau terbaik dibandingkan kwetiau komersial yang dibuat dari tepung beras 100%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi konsentrasi karagenan dan kitosan yang ditambahkan pada campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi menghasilkan daya serap air yang berbeda sangat nyata (P<0,01) tetapi daya serap minyaknya berbeda tidak nyata (P>0,05). Interaksi antara konsentrasi karagenan dan kitosan hanya memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap kadar abu dan kadar serat kasar, nilai sensori aroma dan tekstur kwetiau. Peningkatan konsentrasi karagenan dapat meningkatkan nilai aktivitas air (aw) kwetiau, sehingga dengan konsentrasi karagenan 0% menghasilkan kwetiau dengan aw yang rendah.
Komposisi tepung komposit yang menghasilkan kwetiau dengan mutu terbaik adalah campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi asam propionat dengan perbandingan 4:1 dan penambahan kitosan 2% serta tanpa penambahan karagenan (0%). Hasil pengamatan karakteristik sensori kwetiau dari tepung komposit dibandingkan dengan kwetiau komersial menunjukkan kwetiau dari tepung campuran memiliki warna yang berbeda sangat nyata pada tingkat 0,1% tetapi tidak terdapat perbedaan yang nyata pada atribut teksturnya. Kwetiau yang dihasilkan memiliki umur simpan 3 hari dimana total mikroba pada penyimpanan 3 hari adalah 4,6471 logCFU/g dan ini masih berada di bawah batas maksimum yang diizinkan yakni sebesar 6 logCFU/g.
Kata kunci : Kwetiau, Tepung Beras Tergelatinisasi, Karagenan, Kitosan, Pati Ubi kayu Termodifikasi Propionat
ii ABSTRACT
MEILIENA. The Development of Rice Noodle From Gelatinized Rice Flour With the Addition of Seaweed, Chitosan Extract and Modified Cassava Starch, supervised by Elisa Julianti and Linda Masniary Lubis.
The aim of this research was to study the physicochemical, sensory and microbiological characteristics of rice noodle which was made from the mixture of gelatinized rice flour, propionic acid modified cassava starch, carrageenan as emulsifier and chitosan as natural preservative. The research was conducted in six steps i.e 1) The manufacture of gelatinized rice flour and modificated cassava starch. 2) The manufacture of composite flour from gelatinized rice flour and modified cassava starch in 4:1 ratio plus carrageenan (0, 10, 20, and 30%) and chitosan (0,1, and 2%) then this composite flour was analysed for its water and oil absorbing ability. 3) The manufacture of rice noodle from the composite flour. 4) The observation of physical, chemical and sensory characteristics of rice noodle. 5) Selecting the best quality of rice noodle from composite flour. 6) Determining the life storage and sensory characteristics of the best quality of rice noodle and compared to local’s rice noodle which was made from 100% rice flour.
The result showed that the interaction of carrageenan and chitosan concentration added to the composite flour had a highly significant effect (P<0,01) on water absorbing ability but no effect (P>0,05) on oil absorbing ability. The correlation between carrageenan’s and chitosan’s concentration showed highly significant difference on ash and crude fiber content, also on flavor and texture of rice noodle. The addition of carrageenan’s concentration could increase the rice noodle’s water activity (aw), so that the lowest rice noodle’s water acitivity is made from 0% carrageenan concentration. The best quality of rice noodle was made from composite flour – gelatinized rice flour and modified cassava starch and the addition of 2% chitosan and 0% carrageenan. The sensory characteristics of the best quality of rice noodle which was made from composite flour compared to local’s rice noodle showed a significant difference (0,1%) on it’s color, but had no difference on their texture. The best quality of rice noodle had 3 days life storage with 4,6471 logCFU/g of total microbes which was lower than 6 logCFU/g maximum permissible total microbes.
Keywords: Rice noodle, Gelatinized Rice Noodle, Carrageenan, Chitosan, Propionic Acid Modified Cassava Starch
iii
RIWAYAT HIDUP
MEILIENA dilahirkan di Medan pada tanggal 18 Mei 1993 dari Bapak Sim Sun Heng dan Ibu Tjioe Ling. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Penulis menempuh pendidikan di TK Jenderal Sudirman Medan, SD Jenderal Sudirman Medan, SMP Wage Rudolf Supratman 1, SMA Sutomo 1.
Penulis lulus dari SMA pada tahun 2011 dan pada tahun yang bersamaan juga lulus masuk ke Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur Undangan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (IMITP) USU, anggota Keluarga Mahasiswa Buddhis USU, dan sebagai asisten Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan pada tahun 2013-2015.
Penulis juga menjadi anggota dari Tanoto Scholars Assosiation Medan sejak 2012-2015. Penulis juga telah melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di Apical Marunda dari tanggal 7 Juli sampai 22 Agustus 2014. Penulis menyelesaikan tugas akhir sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan dengan melakukan penelitian yang berjudul “Pengembangan Kwetiau Dari Tepung Beras Tergelatinisasi Dengan Penambahan Rumput Laut, Ekstrak Kitosan dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi”. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Juni 2014 sampai Maret 2015 di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian USU dan dibiayai oleh PT. Indofood Sukses Makmur Tbk melalui Indofood Riset Nugraha tahun 2014.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengembangan Kwetiau Dari Tepung Beras Tergelatinisasi Dengan Penambahan Rumput Laut, Ekstrak Kitosan dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi” sebagai syarat kelulusan untuk meraih gelar sarjana Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian di Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang telah membantu penulis selama penyusunan skripsi. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. PT. Indofood Sukses Makmur, Tbk. Terima kasih atas dana penelitian yang diberikan.
2. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing Skripsi.
Terima kasih atas bimbingan, motivasi, saran dan dukungan yang sangat baik.
3. Linda Masniary Lubis, STP, M.Si selaku Anggota Komisi Pembimbing Skripsi. Terima kasih atas saran serta dorongan dalam membimbing penulis menyelesaikan skripsi.
4. Prof. Ir. Zulkifli Lubis, M.App.Sc, Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP, Ridwansyah, STP., M.Si dan Era Yusraini, STP., M.Si terima kasih atas kritik dan saran dalam membantu penulis menyempurnakan skripsi.
v
5. Prof. Dr. F.G. Winarno, Prof. Dr. Ambariyanto, M.Sc. dan dr. Widjaja Lukito, PhD, SpGK. selaku Dewan Pakar dari PT. Indofood Sukses Makmur, Tbk. Terima kasih atas saran serta motivasi dalam memberi masukan kepada penulis untuk menyempurnakan skripsi.
6. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf Pengajar dan pegawai di Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan.
7. Ayah, Ibu, adik dan segenap keluarga besar. Terima kasih atas dukungan, semangat, motivasi dan doanya.
8. Staf Asisten Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan. Terima kasih atas dukungan dan kebersamaannya.
9. Abang dan kakak ITP 2010, teman-teman seperjuangan ITP 2011, adik- adik 2012 hingga 2014 terima kasih atas kebersamaan kita selama studi di Universitas Sumatera Utara dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu di sini yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Mei 2015
Penulis
vi DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR .. ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 3
Tujuan Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
Hipotesis Penelitian ... 5
TINJAUAN PUSTAKA ... 6
Tepung Beras ... 6
Pati Ubi Kayu ... 8
Modifikasi Pati Ubi kayu ... 10
Rumput Laut ... 12
Karagenan ... 14
Kitin dan Kitosan ... 16
Kwetiau ... 17
Penelitian Sebelumnya ... 19
BAHAN DAN METODA ... 20
Waktu dan Tempat Penelitian ... 20
Bahan Penelitian ... 20
Reagensia ... 20
Alat Penelitian ... 20
Metoda Penelitian ... 21
Model Rancangan ... 22
Pelaksanaan Penelitian ... 23 Pembuatan tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu
termodifikasi propionat, serta pengamatan karakteristik kimia dan
vii
fungsional ... 23
Pembuatan tepung komposit dan tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi, karagenan dan ekstrak kitosan, serta pengamatan daya serap air dan minyak tepung komposit... 24
Pembuatan kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi dengan penambahan karagenan dan ekstrak kitosan ... 25
Pengamatan karakteristik fisik, kimia dan sensori kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi dengan penambahan karagenan dan ekstrak kitosan ... 25
Pemilihan komposisi tepung komposit yang menghasilkan kwetiau dengan mutu terbaik ... 26
Penentuan umur simpan dan karakteristik sensori kwetiau terbaik dibandingkan kwetiau komersial ... 26
Pengamatan Parameter Penelitian ... 27
Daya serap air dan minyak ... 27
Kadar air ... 27
Kadar abu ... 27
Kadar serat kasar ... 28
Kadar lemak ... 28
Kadar protein ... 29
Kadar karbohidrat ... 30
Warna (metode Hunter) ... 30
Aktivitas air (aw ) ... 30
Uji organoleptik warna, aroma, rasa dan tekstur dengan uji hedonik ... 31
Uji organoleptik warna, aroma, rasa dan tekstur dengan uji segitiga ... 31
Pengujian total mikroba ... 32
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36
Karakteristik Kimia Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi Propionat ... 36
Karakteristik Fungsional Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi Propionat ... 36
Karakteristik Fungsional Tepung Komposit Dari Tepung Beras Tergelatinisasi, Pati Ubi kayu Termodifikasi Propionat Serta Beberapa Konsentrasi Karagenan dan Kitosan... 37
Daya serap air tepung komposit dari tepung beras tergelatinisasi, pati ubi kayu termodifikasi, karagenan, dan kitosan ... 37
Daya serap minyak tepung komposit dari tepung beras tergelatinisasi, pati ubi kayu termodifikasi, karagenan, dan kitosan ... 39
Karakteristik Fisik Kwetiau Dari Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi Propionat Serta Beberapa Konsentrasi Karagenan dan Kitosan ... 40
Warna (Nilai L) ... 41
Aktivitas air (aw) ... 42 Karakteristik Kimia Kwetiau Dari Tepung Beras Tergelatinisasi dan
Pati Ubi Kayu Termodifikasi Propionat Serta Beberapa Konsentrasi
viii
Karagenan dan Kitosan ... 43
Kadar air ... 44
Kadar lemak ... 45
Kadar abu ... 46
Kadar serat kasar ... 49
Karakteristik Sensori Kwetiau Dari Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi Propionat Serta Beberapa Konsentrasi Karagenan dan Kitosan ... 51
Hasil uji hedonik terhadap warna, aroma, rasa dan tekstur kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi... 52
Warna ... 52
Aroma ... 53
Rasa ... 55
Tekstur ... 56
Pemilihan Komposisi Tepung Komposit yang Menghasilkan Kwetiau dengan Mutu Terbaik ... 59
Penentuan Umur Simpan dan Karakteristik Sensori Kwetiau Terbaik Dibandingkan Kwetiau Komersial ... 59
Karakteristik mikrobiologis kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat serta beberapa konsentrasi karagenan dan kitosan ... 60
Karakteristik sensori kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan karagenan, kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi dibandingkan dengan kwetiau komersial ... 62
KESIMPULAN DAN SARAN ... 64
Kesimpulan ... 64
Saran ... 66
DAFTAR PUSTAKA ... 67
LAMPIRAN ... 73
ix
DAFTAR TABEL
No Judul Hal
1. Kandungan gizi tepung beras ... 7
2. Kandungan nutrisi pada pati ubi kayu / 100 g bahan ... 9
3. Jenis pati termodifikasi, sifat dan aplikasinya dalam bidang pangan ... 11
4. Komponen nutrisi rumput laut Eucheuma cottonii ... 14
5. Standar mutu mie basah menurut SNI 2046-90 ... 18
6. Uji organoleptik untuk warna, aroma, rasa dan tekstur ... 31
7. Karakteristik kimia tepung beras tergelatinisasi dengan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 36
8. Daya serap air dan daya serap minyak tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 37
9. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap daya serap air tepung komposit dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 38
10. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap daya serap minyak tepung komposit dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 40
11. Pengaruh konsentrasi karagenan terhadap nilai L warna kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 40
12. Pengaruh konsentrasi karagenan terhadap nilai aw kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 41
13. Pengaruh konsentrasi kitosan terhadap nilai L warna kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 41
14. Pengaruh konsentrasi kitosan terhadap nilai aw kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 41
x
15. Pengaruh konsentrasi karagenan terhadap karakteristik kimia kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 44 16. Pengaruh konsentrasi kitosan terhadap karakteristik kimia kwetiau
dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 44 17. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kadar abu
kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ...
47 18. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kadar serat
kasar kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 49 19. Pengaruh konsentrasi karagenan terhadap karakteristik sensori
kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 51 20. Pengaruh konsentrasi kitosan terhadap karakteristik sensori kwetiau
dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 52 21. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap nilai hedonik
aroma kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 54 22. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap nilai skor
tekstur kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 57 23. Pengaruh konsentrasi kitosan terhadap total mikroba produk kwetiau
yang dibuat dari campuran tepung beras tergelatinisasi, pati ubi kayu termodifikasi propionat, dan penambahan beberapa konsentrasi kitosan selama 3 hari penyimpanan ... 60 24. Hasil uji segitiga kwetiau yang dibuat dari tepung beras
tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat tanpa penambahan karagenan (0%) dan kitosan 2% dibandingkan dengan kwetiau yang dibuat dari 100% tepung beras (kwetiau komersial) ... 63
xi
DAFTAR GAMBAR
No Judul Hal
1. Struktur molekul amilosa dan amilopektin ... 10
2. Skema teknologi modifikasi pati ... 11
3. Proses asilasi antara pati dengan asam propionat ... 12
4. Struktur kimia karagenan ... 16
5. Reaksi senyawa kitin menjadi senyawa kitosan ... 17
6. Skema pembuatan tepung beras tergelatinisasi ... 33
7. Skema pembuatan pati ubi kayu termodifikasi propionat ... 34
8. Skema pembuatan kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi dengan penambahan berbagai konsentrasi karagenan dan kitosan ... 35
9. Pengaruh konsentrasi karagenan terhadap daya serap air tepung komposit dari tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi dengan perbandingan 80%:20% (± error bar (standar deviasi)) ... 38
10. Pengaruh konsentrasi karagenan dengan warna (lightness) kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi)) ... 42
11. Pengaruh konsentrasi karagenan dengan kadar lemak kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi)) ... 46
12. Pengaruh konsentrasi kitosan dengan kadar lemak kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi)) ... 46
13. Pengaruh interaksi konsentrasi karagenan dan kitosan dengan kadar abu kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi)) ... 48 14. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan dengan kadar serat kasar
kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi) ...
50
xii
15. Pengaruh konsentrasi karagenan dengan uji hedonik warna kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi)) ... 53 16. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan dengan uji hedonik
aroma kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi) ... 54 17. Pengaruh konsentrasi karagenan dengan uji hedonik rasa kwetiau dari
campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat terhadap kadar lemak kwetiau (± error bar (standar deviasi)) ... 56 18. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan dengan uji skor tekstur
kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi) ... 57 19. Pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap total mikroba
pada kwetiau dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi propionat (± error bar (standar deviasi)) ...
61
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Hal 1. Format uji organoleptik dengan uji hedonik ... 73 2. Format uji organoleptik dengan uji segitiga ... 74 3. Daftar analisis ragam daya serap air tepung campuran dan uji LSR
pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap tepung kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 75 4. Daftar analisis ragam daya serap minyak tepung campuran pengaruh
konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap tepung kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 76 5. Data pengamatan, anova dan uji LSR untuk parameter mutu tepung
bahan baku (kadar air, lemak, abu) ... 77 6. Data pengamatan, anova dan uji LSR untuk parameter mutu tepung
bahan baku (kadar protein, karbohidrat dan serat kasar) ... 78 7. Daftar analisis ragam warna L (Lightness) kwetiau dan uji LSR
pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 79 8. Daftar analisis ragam kadar air kwetiau pengaruh konsentrasi
karagenan dan kitosan terhadap kadar air kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 80 9. Daftar analisis ragam kadar lemak kwetiau dan uji LSR pengaruh
konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kadar lemak kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 81 10. Daftar analisis ragam kadar abu kwetiau dan uji LSR pengaruh
konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kadar abu kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ...
82 11. Uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kadar
abu kwetiau ... 83
xiv
12. Daftar analisis ragam kadar serat kwetiau dan uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kadar serat kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak
kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 84
13. Uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap kadar serat kwetiau ... 85
14. Daftar analisis ragam nilai hedonik warna kwetiau dan uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap warna kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 86
15. Daftar analisis ragam nilai hedonik aroma kwetiau dan uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap aroma kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 87
16. Uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap organoleptik aroma kwetiau ... 88
17. Daftar analisis ragam nilai hedonik rasa kwetiau dan uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap rasa kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 89
18. Daftar analisis ragam nilai skor tekstur kwetiau dan uji LSR pengaruh konsentrasi karagenan dan kitosan terhadap tekstur kwetiau dari tepung beras tergelatinisasi dengan penambahan rumput laut, ekstrak kitosan dan pati ubi kayu termodifikasi ... 90
19. Tabel untuk menyatakan jumlah terkecil dari respon panelis yang tepat untuk menyatakan beda nyata pada uji segitiga hipotesis berekor dua ... 91
20. Komposisi kitosan ... 92
21. Komposisi karagenan ... 93
22. Foto sampel kwetiau ... 94
2
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kwetiau adalah sejenis mie yang terbuat dari tepung beras, berwarna putih dengan lebar 1 cm, disajikan dalam bentuk olahan yang digoreng maupun dimasak kuah. Kwetiau cukup popular di Indonesia, terutama pada tempat yang banyak ditempati warga keturunan Tionghua. Awalnya kwetiau dianggap makanan orang miskin karena merupakan produk yang dijual oleh para nelayan, petani dan pemungut kerang pada sore hari untuk menambah penghasilan (Wikipedia, 2014). Bahan dasar kwetiau yang berupa beras menyebabkan kwetiau dapat digunakan sebagai salah satu produk diversifikasi pangan, terutama sebagai sumber karbohidrat.
Kwetiau umumnya disajikan dengan cara dimasak menggunakan minyak yang banyak sehingga kwetiau dianggap makanan yang tidak sehat akibat kandungan karbohidrat dan lemaknya yang tinggi. Kwetiau yang kaya akan kalori ini hanya cocok untuk orang yang banyak membutuhkan tenaga tetapi tidak cocok untuk orang yang memiliki penyakit seperti diabetes, obesitas dan yang memerlukan perlakuan khusus untuk kesehatannya. Kwetiau basah juga memiliki umur simpan yang rendah yaitu hanya 1-2 hari pada suhu ruang. Untuk meningkatkan umur simpan, di pasaran banyak pedagang kwetiau yang menambahkan formalin yang penggunaanya dilarang karena berbahaya bagi kesehatan.
Karakteristik kwetiau yang diharapkan adalah berwarna putih, bertekstur kenyal, cooking loss yang rendah, retensi yang panjang, serta tidak lengket
sewaktu dimasak. Kwetiau yang terbuat dari tepung beras saja cenderung akan mengeras setelah dingin. Beras yang memiliki kandungan amilosa yang lebih tinggi akan menghasilkan konsistensi gel yang lebih keras dan tidak lengket (Hardoko, dkk., 2013).
Pembuatan kwetiau dapat dimodifikasi untuk mendapatkan produk dengan kandungan pati resisten dan serat yang tinggi, bertekstur dan berpenampilan menarik serta bermutu tinggi. Modifikasi dapat dilakukan dengan cara mengurangi tepung beras melalui substitusi dengan sumber karbohidrat lainnya seperti pati ubi kayu dan bahan berserat tinggi seperti rumput laut.
Indonesia sebagai negara kepulauan dengan panjang garis 81.000 km merupakan kawasan pesisir dan lautan yang memiliki berbagai sumber daya hayati yang sangat besar dan beragam. Berbagai sumber daya hayati tersebut merupakan potensi pembangunan yang sangat penting sebagai sumber-sumber pertumbuhan ekonomi baru. Rumput laut merupakan salah satu hasil laut yang banyak terdapat di perairan Indonesia. Salah satu jenisnya adalah Eucheuma cotonii. Eucheuma cotonii banyak mengandung antioksidan dan serat yang cukup
tinggi serta mineral, dan dimanfaatkan sebagai penghasil karagenan sekitar 54 – 73% dari biomassanya (Kadi dan Atmadja, 1988). Berbagai keuntungan mengonsumsi Eucheuma cotonii seperti mendapatkan hormon dan berat badan yang stabil, mencegah konstipasi, antibakterial, kulit mulus, kelenjar tiroid normal, meningkatkan metabolisme dan pencernaan, serta efektif untuk penderita sarkoma atau tumor (Angeline, 2013).
Industri seafood menghasilkan limbah kulit (eksoskeleton) dan kepala (sephatoraks) sebesar 30-40 % dari berat. Limbah kulit udang hanya menciptakan polusi karena menghabiskan tempat dan tidak dapat menyatu dengan alam. Untuk mengatasi limbah kulit udang yang melimpah ini maka kulit udang seharusnya dimodifikasi menjadi kitosan dan pembuatannya sudah semakin terkenal pada beberapa tahun ini (Hwang, 2013). Kitosan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan bakteri dan kapang karena kitosan memiliki polikation yang bermuatan positif kuat sehingga mampu mengikat muatan negatif dari senyawa lain (Satyajaya dan Nawansih, 2008).
Berdasarkan hal di atas maka dilakukan pengembangan kwetiau dengan menambahkan pati ubi kayu termodifikasi, rumput laut dan kitosan. Fungsi pati ubi kayu termodifikasi antara lain sebagai thickener, bebas gluten, dan juga menghasilkan tekstur yang elastik dan kenyal. Tapioka yang digunakan dimodifikasi dengan menggunakan asam propionat yang bertujuan agar tapioka memiliki viskositas rendah, retrogradasi tinggi, dan gel yang kuat. Rumput laut yang digunakan terlebih dahulu diekstraksi menjadi karagenan dan fungsi karagenan adalah sebagai thickener, stabilizer dan serat yang berguna untuk kesehatan. Selain itu, rumput laut dapat meningkatkan kapasitas water absorpsition, hardness dan chewiness (Hardoko, dkk., 2013). Sedangkan kitosan digunakan sebagai pengawet yang dapat memperpanjang masa simpan kwetiau.
Perumusan Masalah
Kwetiau adalah produk mie yang berbahan dasar beras dan disajikan dengan cara dimasak dengan minyak yang banyak sehingga kwetiau dianggap
makanan yang tidak sehat akibat kandungan karbohidrat dan lemaknya yang tinggi. Kwetiau yang kaya akan kalorinya hanya cocok untuk dikonsumsi oleh orang yang banyak membutuhkan tenaga tetapi tidak cocok untuk dikonsumsi oleh orang yang sudah memiliki penyakit seperti diabetes, obesitas dan yang memerlukan perlakuan khusus untuk kesehatannya. Kwetiau basah juga memiliki umur simpan yang rendah yaitu hanya 1-2 hari pada suhu ruang, sehingga untuk memperpanjang masa simpannya, banyak produsen yang menambahkan bahan pengawet seperti formalin yang dilarang penggunaannya untuk bahan pangan.
Pembuatan kwetiau dapat dimodifikasi untuk mendapatkan produk dengan kandungan pati resisten dan serat yang tinggi, bertekstur dan berpenampilan menarik disukai konsumen dan memiliki masa simpan yang lebih panjang.
Modifikasi dapat dilakukan dengan cara mengurangi tepung beras melalui substitusi dengan pati ubi kayu dan dengan bahan yang berserat tinggi seperti karagenan dari rumput laut. Peningkatan umur simpan dapat dilakukan dengan penambahan bahan pengawet alami seperti kitosan yang diperoleh dari pengolahan limbah kulit udang.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui formulasi kwetiau terbaik dan mempelajari daya simpan kwetiau yang terbuat dari campuran tepung beras tergelatinisasi, pati ubi kayu termodifikasi propionat, karagenan dan kitosan.
Kegunaan Penelitian
Penelitian ini berguna untuk mendapatkan data penyusunan skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknologi pertanian di Fakultas
Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan. Selain itu juga berguna untuk meningkatkan diversifikasi pangan dengan pemanfaatan rumput laut yang jumlahnya melimpah di Indonesia, meningkatkan nilai tambah limbah kulit dan kepala udang, meningkatkan kesehatan masyarakat dengan mengonsumsi kwetiau yang berkarbohidrat dan berserat tinggi, menjadi sumber informasi bagi industri rumput laut dalam mengoptimalkan proses pengolahan rumput laut, menjadi sumber informasi bagi industri penghasil limbah kulit udang dalam mengoptimalkan proses pengolahan kulit udang, dan juga sebagai sumber informasi ilmiah dan rekomendasi bagi pengusaha makanan dan ahli pangan.
Hipotesis Penelitian
Penambahan karagenan dan kitosan dengan konsentrasi yang berbeda serta interaksi antara konsentrasi karagenan dan kitosan berpengaruh terhadap karakteristik fisik, kimia, sensori dan umur simpan kwetiau yang dibuat dari campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu yang dimodifikasi dengan asam propionat.
6
TINJAUAN PUSTAKA
Tepung Beras
Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman yang tergolong ke famili Gramineae. Padi termasuk ke dalam kategori tiga besar tanaman pangan sedunia dan juga sebagai bahan makanan pokok untuk setengah lebih populasi manusia di dunia. Produksi terbesar padi yakni 90% berasal dari Asia. Beras adalah hasil tanaman biji-bijian yang bergizi terutama kaya akan energi dan juga protein penting seperti seng dan niasin (Randhawa, 2005).
Padi jenis IR-64 adalah jenis padi yang banyak tumbuh di daerah Asia Selatan dan Asia Tenggara, dimana memiliki karakteristik agronomi yang menguntungkan seperti kemampuan adaptasi yang baik, tahan terhadap hama dan penyakit dan memiliki kualitas yang bagus untuk dikonsumsi (Wu, dkk., 2005).
Padi IR-64 termasuk dalam kelompok padi sawah. Padi IR-64 ini mulai dikenalkan pada tahun 1986. Padi IR-64 memiliki butiran yang panjang dan menghasilkan tekstur nasi yang pulen. Beras ini memiliki kadar amilosa sebesar 24,1% (Puslittan, 2015).
Tepung beras merupakan jenis tepung bebas gluten yang terbuat dari beras yang ditumbuk. Pengolahan tepung beras lanjutan berupa produk seperti bihun, rice vermicelli, Banh Trang, kulit lumpia dan spring roll. Beras merupakan
komoditi yang banyak diusahakan oleh petani. Kandungan protein pada tepung beras juga cukup tinggi, tetapi mempunyai karakteristik yang berbeda dengan tepung terigu, sehingga memerlukan modifikasi pada formula dan kondisi proses pengolahannya (Liang dan King, 2003).
Kandungan air bebas pada adonan yang terbuat dari tepung beras lebih tinggi karena tepung beras memiliki granula pati yang kecil sehingga daya absorbsi airnya juga sedikit. Kemampuan menahan air pada tepung beras lebih rendah dibandingkan dengan tepung terigu karena tepung beras tidak memiliki gluten. Jumlah air yang tersedia untuk terjadinya proses hidrasi, gelatinisasi dan gelasi dipengaruhi oleh rasio tepung beras dengan air. Rasio tepung beras dengan air adalah 1:2 atau 1:7 sesuai basis kering (Widjajaseputra, dkk., 2011).
Tepung beras membentuk tekstur lembut dan tidak lengket saat dimasak, sedangkan pati beras mampu memberikan tampilan tidak bening setelah dimasak.
Adapun beberapa bahan makanan yang menggunakan tepung beras sebagai bahan bakunya adalah es cendol, kue pisang dan bubur sumsum. Tepung beras memiliki viskositas yang lebih rendah dan ukuran granula pati yang lebih besar dibanding tepung ketan (Imanningsih, 2012). Kandungan gizi tepung beras dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan gizi tepung beras
Kalori (kal) 364 Air (g) 12 Protein (g) 7 Lemak (g) 0,5 Karbohidrat (g) 80 Kalsium (mg) 5 Fosfor (mg) 140 Besi (mg) 0,8 Vitamin B (mg) 0,12 Bentuk granula Polihedral Diameter (μm ) 3-5 Suhu gelatinisasi (⁰C) 60
Warna Putih
Rasa Netral
Sumber : Direktorat Depkes RI (1990)
Gelatinisasi pati merupakan proses pemecahan ikatan intramolekul dari molekul pati oleh adanya panas dan air sehingga ikatan hidrogen mengikat air lebih banyak. Ada tiga proses yang terjadi saat pati tergelatinisasi yakni pembengkakan granula, pelelehan kristal atau ikatan ganda dan pelepasan amilosa. Gelatinisasi meningkatkan ketersediaan pati untuk hidrolisis amilase.
Gelatinisasi pati bertujuan untuk memperpendek pati, membentuk suspensi yang stabil dan meningkatkan kelarutan pati dalam air (Wikipedia, 2015).
Pati Ubi Kayu
Ubi kayu (Manihot esculeta) memiliki jumlah panen yang melimpah namun tidak tahan lama untuk disimpan karena sangat mudah rusak. Perubahan warna daging menjadi coklat kebiruan. Oleh sebab itu, perlu diolah lebih lanjut untuk memperpanjang masa simpan ubi kayu, salah satunya diolah menjadi tepung ubi kayu dan pati ubi kayu. Banyak industri makanan yang sudah
mengolah ubi kayu seiring dengan perkembangan teknologi (Nurdjanah, dkk., 2007).
Saat ini industri banyak menggunakan pati ubi kayu sebagai bahan baku pembuatan produknya karena pati ubi kayu memiliki sejumlah kelebihan yakni mengandung komposisi zat gizi yang cukup baik, berwarna putih dan menghasilkan tekstur produk yang kompak dan seragam (Radiyati dan Agusto, 2008). Salah satu produk berupa gel yang terbuat dari pati ubi kayu akan tetap mengikat air yang terkandung di dalamnya saat berada di suhu ruang (FAO, 2013). Kandungan nutrisi pada pati ubi kayu dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kandungan nutrisi pada pati ubi kayu / 100 g bahan
Kandungan Unsur Gizi Kadar
Energi (kal) 362,00
Protein (g) 0,50
Lemak (g) 0,30
Karbohidrat (g) 86,90
Air (g) 12,00
Sumber : Suprapti, 2009
Pati ubi kayu terdiri dari amilosa 17% dan amilopektin 83%. Granula ubi kayu bersuhu gelatinisasi antara 52-64oC, berkristalin 38%, kekuatan mengembangnya 42 serta kelarutan 31% (Rickard, dkk., 1992). Akibat suhu gelatinisasinya, ubi kayu memiliki karakteristik spesifik dengan kemampuan mengembangnya dan melarutnya sehingga ubi kayu memiliki daya pengembangan yang cukup tinggi dibanding pati lainnya (Herawati, 2012).
Sifat fisik dan kimia pati sangat dipengaruhi oleh perbedaan rasio amilosa dan amilopektinnya. Kemampuan menyerap air pada pati dengan kadar amilosa yang tinggi adalah lebih baik sehingga daya pengembangannya juga lebih besar karena amilosa mampu membentuk ikatan hidrogen yang lebih besar daripada amilopektin. Namun pati dengan amilosa yang lebih tinggi juga mempunyai kekurangan seperti menghasilkan sifat yang kering dan kurang merekat (Hidayat, dkk., 2007).
Ukuran granula pati yang besar akan menyebabkan suhu gelatinisasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan suhu gelatinisasi untuk pati bergranula kecil.
Hal ini disebabkan granula pati yang besar lebih tahan terhadap perlakuan panas dan air. Begitu juga dengan pati dengan kandungan amilosa yang rendah akan memiliki daya pengembangan pati yang lebih bagus karena struktur amorf yang dimilikinya sedikit sehingga mudah untuk terbentuk gel dan menurunkan suhu
gelatinisasi pati. Inhibitor bagi pati adalah kandungan amilosa yang terkandung di dalamnya (Murtiningrum, dkk., 2012).
Amilosa mempunyai bentuk polimer linier dengan ikatan glikosidik pada α-(1→4) unit glukosa. Derajat polimerisasi (DP) amilosa berkisar antara 500−6.000 unit glukosa. Sementara amilopektin merupakan polimer α-(1→4) unit glukosa dengan percabangan pada α-(1→6) unit glukosa. Ikatan α-(1→6) unit glukosa ini jumlahnya sangat sedikit dalam suatu molekul pati, berkisar antara 4−5%. Namun, jumlah molekul dengan percabangan rantai amilopektin sangat
banyak dengan DP berkisar antara 105 dan 3x106 unit glukosa (Jacobs dan Delcour, 1998). Struktur amilosa dan amilopektin dapat dilihat pada
Gambar 1.
Gambar 1. Struktur molekul amilosa dan amilopektin (Eliasson, 2004).
Modifikasi Pati Ubi kayu
Pati dapat dimodifikasi untuk mengubah sifat kimia atau fisik pati secara alami. Modifikasi fisik pati berupa pengeringan, ekstraksi, pemanasan, pendinginan, dan pemasakan. Sementara modifikasi kimia pati berupa cross linking, substitusi atau kombinasi keduanya dengan menggunakan bantuan bahan
kimia, baik dengan perlakuan asam maupun basa. Skema teknologi modifikasi pati dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Skema teknologi modifikasi pati (Herawati, 2012).
Perbedaan proses modifikasi pati akan menghasilkan karakteristik yang berbeda. Pemilihan metode modifikasi pati harus disesuaikan dengan karakteristik dan tujuan produk akhir yang diinginkan. Pengembangan modifikasi pati berdampak pada struktur, penampakan fisik dan cita rasa produk yang dihasilkan.
Aneka jenis pati dan fungsinya setelah dimodifikasi dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Jenis pati termodifikasi, sifat dan aplikasinya dalam bidang pangan (Hustiany, 2006).
Jenis Pati Sifat/Fungsi Aplikasi
Pati
pragelatinisasi
Larut dalam air dingin bahan pengisi
Sup instan, puding instan, saus, campuran
bakery,makanan beku Pati hidrolisis
asam
Viskositas rendah, retrogradasi tinggi, gel kuat
Gum, permen, formulasi
pangan cair
Dekstrin Bahan pengikat, enkapsulasi
Confectionary, baking, perisa,
rempah, minyak
Pati teroksidasi
Penstabil, perekat, pengenjel, penjernih
Formulasi pangan, gum,
confectionary
Pati eter Penstabil Sup, puding, makanan beku
Pati ester Penstabil, bahan
pengisi, penjernih Permen, emulsi
Pati reaksi
silang
Bahan pengisi, penstabil, bahan teksturizer
Pengisi pie, roti, makanan beku, bakery, puding, makanan instan, sup, salad dressing, saus
Pati ubi kayu dapat dimodifikasi secara kimia dengan diberi asam propionat sehingga mengalami reaksi esterifikasi dan secara fisika dengan pragelatinisasi. Asam karboksilat akan mensubstitusi gugus-gugus hidroksil pati melalui reaksi esterifikasi. Kelarutan pati akan meningkat jika ester pati berderajat substitusi yang tinggi. Adapun tujuan perlakuan pragelatinisasi pati ubi kayu propionat adalah untuk meningkatkan kelarutan pati dalam air tanpa melalui proses pendidihan, lebih mudah mengalirnya dan juga mengalami peningkatan kompresibilitas (mudah dikempa) (Adlina, 2008).
Pati yang mengalami proses asilasi atau suksinilasi akan menghasilkan gugus CO karbonil sehingga menghasilkan intensitas gugus CH2 dan CH3. Pati yang termodifikasi akan memiliki karakteristik Topt yang menurun sehingga proses gelatinisasi semakin cepat. Selain itu, viskositas maksimum pati menurun seiring dengan pertambahan asam stearat, propionat dan suksinat. Reaksi asilasi antara pati dengan asam propionat dapat terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Proses asilasi antara pati dengan asam propionat (Hustiany, dkk., 2005).
Rumput Laut
Rumput laut merupakan komoditi hasil laut yang melimpah di Indonesia.
Pada mulanya orang menggunakan rumput laut hanya untuk sayuran. Pada umumnya diketahui bahwa rumput laut aman untuk dikonsumsi. Dengan
berjalannya waktu, pengetahuan berkembang kini kandungan dari rumput laut digunakan agar bermanfaat seoptimal mungkin tidak hanya sebagai bahan pangan yang dikonsumsi langsung secara sederhana tetapi juga merupakan bahan dasar
pembuatan produk pangan rumah tangga maupun industri makanan skala besar (Anggadireja, dkk., 2006).
Rumput laut yang dikenal juga sebagai seaweed memiliki sejumlah manfaat. Tidak hanya digunakan sebagai bahan mentah, namun juga digunakan dalam produk makanan seperti pembuatan karagenan yang berfungsi sebagai stabilisator (pengatur keseimbangan), bahan pengental, pembentuk gel dan juga pengemulsi (Yasita dan Rachmawati, 2010).
Kandungan serat (dietary fiber) pada rumput laut sangat tinggi. Serat yang dimiliki oleh rumput laut merupakan serat makanan, dimana merupakan bagian dari makanan yang tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan (Wisnu, 2010).
Selain itu, serat yang dikandung oleh rumput laut termasuk serat yang dapat larut air yakni bagian dari serat gum (Almatsier, 2009).
Kadar serat makanan dari rumput laut Eucheuma cottoni mencapai 67,5%
yang terdiri dari 39,47% serat makanan yang tak larut air dan 26,03% serat makanan yang larut air sehingga karagenan berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan makanan yang menyehatkan. Hal ini didasarkan pada banyak penelitian bahwa makanan berserat tinggi mampu menurunkan kolesterol darah dan gula darah (Kasim, 2004).
Serat berfungsi untuk mengenyangkan dan memperlancar proses metabolisme tubuh sehingga baik bagi penderita obesitas. Karbohidratnya sukar dicerna sehingga menimbulkan rasa kenyang yang lebih lama tanpa menyebabkan
kegemukan. Rumput laut mengandung nutrisi esensial, seperti enzim, asam nukleat, asam amino, mineral, trace elements khususnya yodium, dan vitamin A, B, C, D, E dan K. Selain itu, rumput laut juga bisa meningkatkan fungsi pertahanan tubuh dan memperbaiki sistem peredaran darah. Konsumsi serat sebanyak 25 g/hari dianggap cukup untuk memelihara kesehatan tubuh (Hatta, 2012). Kandungan nutrisi rumput laut Eucheuma cottonii dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Komponen nutrisi rumput laut Eucheuma cottonii
Komposisi Satuan Nilai Nutrisi
Kadar air g/100g (bb) 83,3
Kadar abu g/100g (bb) 3,4
Kadar lemak g/100g (bb) 0,2
Kadar protein g/100g (bb) 0,7
Dietary fiber g/100g (bb) 11,6
Mg mg/g 2,9
Ca mg/g 2,8
K mg/g 87,1
Na mg/g 11,9
Zn mg/g 0,018
Fe mg/g 0,070
(Santoso, dkk., 2006)
Karagenan
Karagenan merupakan polisakarida struktural yang diekstrak dari alga merah kelas Rhodophyceae khususnya Chondrus crispus, Eucheuma cottoni, Eucheuma spinosum, Gigartina skottsbergi dan Iradaea laminarioides. Alga
merah banyak tumbuh di pesisir Atlantik di Amerika Utara, Eropa dan pesisir barat pasifik Korea dan Jepang. Apabila karagenan dikonsumsi oleh manusia maka tidak akan dicerna oleh tubuh, namun hanya sebagai sumber serat pangan yang tidak ada nilai gizinya, namun karagenan dapat memberikan karakteristik fungsional yang unik dimana dapat digunakan untuk membentuk gel,
mengentalkan dan menstabilkan produk dan sistem pangan (Milani dan Maleki, 2012).
Kappa dan iota karagenan adalah polisakarida linear yang memiliki kekuatan struktur dari pengulangan unit disakarida berupa rangkaian ester sulfat di (1→3)-β-D-galaktosa dan (1→4)-3,6-anhidro-α-D-galaktosa. Perbedaannya hanya pada pada letak kelompok sulfat. Kappa karagenan memiliki satu kelompok sulfat disetiap pengulangan unit disakarida, terletak pada residu C-4 pada β-D- galaktopiranosil. Iota karagenan memiliki dua kelompok sulfat, terletak pada C-4 pada residu β-D-galaktopiranosil dan C-2 pada 3,6-anhidro-α-D-galaktopiranosil.
Di dalam larutan, adanya kation (K+, Rb+, Ca++) membuat kappa dan iota karagenan dapat berkumpul dan membentuk gel. Dalam kondisi panas kappa dan iota karagenan membentuk gel reversibel artinya dapat membentuk gel pada saat pendinginan dan kembali cair pada saat dipanaskan. Rentangan tekstur yang dihasilkan adalah kuat dan rapuh hingga lembut dan elastis (Milani dan Maleki, 2012).
Lamda karagenan merupakan kelompok polisakarida lainnya dari alga merah. Pengulangan unit disakarida pada lamda karagenan terdapat pada residu β- D-galaktopiranosil dan sulfat pada unit C-2 dan 2,6-di-O-sulfato-α-D- galaktopiranosil. Lamda karagenan adalah polisakarida non-gelling yang digunakan sebagai pengental larut pada suhu dingin di sirup, minuman buah, saus pizza dan bumbu salad (Milani dan Maleki, 2012). Struktur kimia karagenan dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Struktur kimia karagenan (Ceamsa, 2001)
Karagenan merupakan senyawa hidrokoloid yang dapat digunakan sebagai bahan penstabil karena mengandung gugus sulfat yang bermuatan negatif di rantai polimernya dan juga bersifat hidrofilik sehingga dapat mengikat air dan gugus hidroksil yang lainnya sehingga meningkatkan viskositas fase kontinu dan emulsi menjadi stabil. Cara mengekstraksi karagenan adalah dengan merebus rumput laut dalam larutan perebus, disaring, dijendalkan, ditekan dan dikeringkan kembali.
Rumput laut yang diberi perlakuan alkali panas akan menghasilkan tepung karagenan dengan kekuatan gel yang tinggi (Karaindo, 2015).
Kitin dan Kitosan
Kitin dan kitosan merupakan agen pengkelat yang tidak beracun dan mudah diserap karena mengandung 6,9% nitrogen (Hudson dan Smith, 1998).
Kitin yang terkandung dalam cangkang kepala udang adalah 20-30 %. Kitin bersifat tidak mudah larut dalam air. Namun turunan kitin yaitu kitosan memiliki sifat kimia yang lebih baik. Kitin diperoleh dari proses deproteinasi, delipidasi dan demineralisasi kulit udang, kemudian kitosan diperoleh melalui kitin yang dideasetilasi. Pada proses deasetilasi, kitin akan menggunakan NaOH untuk
menggantikan gugus asetamida dengan gugus amino (Hargono, dkk., 2008).
Rumus bangun senyawa kitin menjadi kitosan dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Reaksi senyawa kitin menjadi senyawa kitosan (Hargono, dkk., 2008) Sifat alami kitosan dapat dibagi menjadi sifat kimia dan sifat biologi. Sifat kimia kitosan adalah merupakan polimer poliamin berbentuk linear, mempunyai gugus amino aktif, dan mempunyai kemampuan mengikat beberapa logam. Sifat biologi kitosan adalah bersifat biokompatibel (tidak mempunyai efek samping, tidak beracun karena tidak dapat dicerna dan mudah diuraikan mikroba), serta bersifat fungistastik, hemostatik, spermisidal, antikolesterol dan antitumor (Rismana, 2006).
Kwetiau
Kwetiau termasuk dalam jenis mie berbahan baku non-terigu karena terbuat dari tepung beras sebagai bahan bakunya. Untuk membuat kwetiau, tepung beras dicampur dengan tepung terigu dengan perbandingan tertentu dan ditambahkan dengan air hingga adonan menjadi liat. Adonan digilas dengan sheeting roller hingga membentuk lapisan tipis dan halus. Setelah halus,
dimasukkan ke cutting roller untuk dipotong menjadi lembaran seperti pita (Munarso dan Haryanto, 2008).
Mie beras atau kwetiau sangat terkenal di Indonesia, Malaysia, Singapura dan Thailand. Penyajian kwetiau umumnya digoreng atau bisa juga disajikan secara segar bersama saus atau pasta cabai. Jenis hidangan yang menggunakan
mie beras meliputi char kway teow, chee cheong fun, char hor fun dan pad thai (Thomas, dkk., 2014).
Kwetiau yang dijual dipasaran umumnya dalam bentuk basah. SNI untuk kwetiau saat ini belum ada. SNI untuk mie basah diharapkan dapat mewakili standar untuk kwetiau. SNI untuk mie basah dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Standar mutu mie basah menurut SNI 2046-90 (Astawan, 2006).
No. Kriteria Uji Satuan Persyaratan
1 Keadaan : 1.1 Bau 1.2 Rasa 1.3 Warna
-
Normal Normal Normal
2 Kadar air % b/b 20 - 35
3 Kadar abu (dihitung atas dasar bahan kering),
% b/b Maks. 3
4 Kadar protein ((N x 6.25) dihitung atas dasar bahan kering)
% b/b Min. 3
5 Bahan tambahan pangan 5.1 Boraks dan asam borat 5.2 Pewarna
5.3 Formalin
-
Tidak boleh ada Sesuai SNI-0222-M dan
peraturan MenKes. No.
722/Men.Kes/Per/IX/88 Tidak boleh ada 6 Cemaran logam :
6.1 Timbal (Pb) 6.2 Tembaga (Cu) 6.3 Seng (Zn) 6.4 Raksa (Hg)
mg/kg
Maks. 1,0 Maks. 10,0 Maks. 40,0 Maks. 0,05
7 Arsen (As) mg/kg Maks. 0,05
8 Cemaran mikroba : 8.1 Angka lempeng total 8.2 E. coli
8.3 Kapang
Koloni/g APM/g Koloni/g
Maks. 1,0 x 106 Maks. 10 Maks. 1,0 x 104
Penelitian Sebelumnya
Kwetiau yang terbuat dari campuran tepung beras dan pati ubi kayu sebanyak 20% memiliki viskositas rendah sehingga tekstur dari kwetiau masak
lebih kenyal dan lebih halus, serta memiliki warna transparan (Surojanametakul, et al., 2002). Hasil penelitian Hardoko, dkk. (2013)
menunjukkan bahwa tekstur kekenyalan kwetiau disukai secara keseluruhan oleh panelis dengan penambahan 20% tepung tapioka. Kwetiau yang terbuat dari rumput laut (20% dari berat total tepung beras dan tapioka) juga memiliki kelebihan dalam kandungan iodiumnya hingga mencapai 236,92 μg/100 g, sedangkan formulasi terbaik kwetiau secara keseluruhan adalah 28,6% tepung beras IR-64 terhadap total adonan, 20% tepung tapioka terhadap berat tepung beras, 20% tepung rumput laut terhadap total tepung beras dan tapioka serta 71,4% air terhadap berat total adonan.
Dari hasil penelitian Lukitasari dkk. (2007) menunjukkan bahwa bakso yang direndam dengan kitosan tidak hanya tahan selama kurang lebih tiga hari tanpa adanya perubahan warna, rasa, tekstur dan bau yang berarti. Namun pada hari keempat malah terjadi kenaikan kekenyalan (tekstur). Menurutnya, ini terjadi karena kitosan mempunyai efek pengembang pada bahan sehingga tekstur bakso tadi lebih kenyal.
Hasil penelitian Thomas, dkk. (2014) yakni kwetiau dari jenis beras Bario menghasilkan aw 0,8-0,83, sedangkan kwetiau dari jenis beras Basmati menghasilkan aw 0,82-0,87. Hasil ini didapatkan dengan menyimpan kwetiau di suhu ruang selama 2-3 hari. Adapun batas aw untuk kwetiau menurut aturan California Food Safety adalah tidak lebih dari 0,85.
20
BAHAN DAN METODA
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan dari bulan Juni 2014 - Maret 2015 di Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan dan di Laboratorium Teknologi Pangan Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Sumatera Utara, Medan. Pengujian aw dilakukan di Balai Besar Agroindustri, Bogor.
Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah beras curah varietas IR 64 dari pasar lokal, ubi kayu varietas gunting saga yang dibuat menjadi pati ubi kayu, karagenan komersil (ekstrak dari rumput laut) dari Lansida serta kitosan komersil dari Biotech Surindo.
Reagensia
Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah H2SO4 0,325 N, NaOH 1,25 N, NaOH 0,02N, alkohol 95%, hexana, H2SO4 pekat, NaOH 50%, HCl 0,02 N dan PCA (Plate Count Agar).
Alat Penelitian
Peralatan yang digunakan untuk ekstraksi pati ubi kayu yaitu pisau, ember, talenan, blender, kain saring, baskom, oven, timbangan, saringan 80 mesh, loyang dan plastik kajang. Peralatan untuk membuat kwetiau adalah timbangan, baskom, loyang, panci pengukusan stainless steel, sarung tangan plastik, serbet, sendok stainless steel, sendok pengaduk stainless steel, piring dan kompor. Peralatan untuk analisa sifat fisika dan kimia kwetiau adalah cawan aluminium,
cawan porselen, gelas ukur, corong, soxhlet, labu Kjeldahl, autoclave, corong keramik, beaker glass, sentrifus Denley (tipe BS400), oven Memmert (tipe Bwv 30), tanur Carbolite Furnaces (tipe EML 11/2), pemanas listrik Maspion, kromameter Konica Minolta (tipe CR-400, Jepang), lemari inkubator Astell Scientific (tipe tactical 308), colony counter Philip Harris Int (tipe CC 30), laminar airflow Astec (tipe 3000L) dan Aw-meter Hygropalm 23.
Metode Penelitian
Penelitian terdiri dari enam tahap yaitu:
Tahap I : Pembuatan Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Modifikasi Propionat, serta Pengamatan Karakteristik Kimia dan Fungsionalnya.
Tahap II : Pembuatan Tepung Komposit dari Tepung Beras Tergelatinisasi, dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi, Karagenan dan Ekstrak Kitosan, serta Pengamatan Daya Serap Air dan Minyak Tepung Komposit.
Tahap III : Pembuatan Kwetiau dari Tepung Komposit yang Dihasilkan pada Tahap II
Penelitian tahap II dan III dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan 2 faktor, yaitu :
Faktor I : Penambahan Karagenan, terdiri dari 4 taraf yaitu : G1 : 0% dari total berat tepung beras dan tapioka
G2 : 10% dari total berat tepung beras dan tapioka G3 : 20% dari total berat tepung beras dan tapioka G4 : 30% dari total berat tepung beras dan tapioka
Faktor II : Penambahan Kitosan, terdiri dari 3 taraf yaitu : K1 : 0% dari total berat tepung beras dan tapioka
K2 : 1% dari total berat tepung beras dan tapioka K3 : 2% dari total berat tepung beras dan tapioka
Kombinasi perlakuan = 4 x 3 = 12, dan setiap kombinasi perlakuan dibuat dalam 3 ulangan, sehingga jumlah keseluruhan sampel = 36 sampel.
Tahap IV : Pengamatan Karakteristik Fisik, Kimia dan Sensori Kwetiau
Tahap V : Pemilihan Komposisi Tepung Komposit yang Menghasilkan Kwetiau dengan Mutu Terbaik
Tahap VI : Penentuan Umur Simpan dan Karakteristik Sensori Kwetiau Terbaik Dibandingkan Kwetiau Komersial
Model Rancangan (Bangun, 1991)
Penelitian ini dilakukan dengan model rancangan acak lengkap (RAL) dua faktor dengan model sebagai berikut :
Ŷijk = μ + αi + βj + (αβ)ij + εijk dimana :
Ŷijk = Hasil pengamatan dari faktor G pada taraf ke-i dan faktor K pada taraf ke-j dalam ulangan ke-k
μ = Efek nilai tengah
αi = Efek faktor G pada taraf ke-i βj = Efek faktor K pada taraf ke-j
(αβ)ij = Efek interaksi faktor G pada taraf ke-i dan faktor K pada taraf ke-j
εijk = Efek galat dari faktor G pada taraf ke-i dan faktor K pada taraf ke-j dalam ulangan ke-k
Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis ragam (ANOVA) menggunakan program MS Excel 2010. Apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata atau sangat nyata maka uji dilanjutkan dengan uji beda rataan, menggunakan uji Least Significant Range (LSR).
Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dalam 6 tahap yakni seperti berikut :
Pembuatan Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi Propionat, serta Pengamatan Karakteristik Kimia dan Fungsionalnya.
Pembuatan tepung beras tergelatinisasi
Jenis beras yang digunakan untuk pembuatan ini adalah jenis beras IR 64.
Beras dikecilkan ukurannya dengan cara diblender lalu dipanaskan dalam uap air mendidih selama 5 menit untuk proses pragelatinisasi hingga tercapai suhu 52oC.
Kemudian beras dikeringkan di oven pada suhu 70oC selama 4 jam. Lalu diblender lagi dan diayak dengan ayakan 80 mesh (Ngamnikom dan Songsermpong, 2011). Pembuatan tepung beras tergelatinisasi dapat dilihat pada Gambar 6.
Pembuatan pati ubi kayu termodifikasi propionat
Ubi kayu disortasi, dicuci, dan diparut hingga halus. Perbandingan antara jumlah ubi kayu dengan air sebesar 1 : 3 kemudian diperas ubi kayu hingga keluar cairannya. Suspensi pati yang diendapkan selama 12 jam, kemudian dipisah antara air dengan pati ubi kayu. Pati ubi kayu direndam dalam larutan asam propionat
12% selama 24 jam. Dibuang air rendaman tadi dan diganti dengan air bersih kemudian diendapkan selama 12 jam. Pencucian dilakukan berulang sampai pH netral tercapai. Pati ubi kayu modifikasi basah dikeringkan di oven dengan suhu 60oC selama 6 jam. Pati ubi kayu diblender dan diayak dengan ayakan 80 mesh.
Pembuatan pati ubi kayu termodifikasi propionat dapat dilihat pada Gambar 7.
Pengujian karakteristik tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi
Tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi asam propionat masing-masing diamati karakteristik kimia dan fungsionalnya.
Karakteristik kimia yang diamati berupa komposisi proksimat (kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, dan serat kasar). Karakteristik fungsional yang diamati berupa daya serap air dan daya serap minyaknya.
Pembuatan Tepung Komposit Dari Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi, Karagenan dan Ekstrak Kitosan, serta Pengamatan Daya Serap Air dan Minyak Tepung Komposit.
Pada tahap ini dibuat tepung komposit dengan cara mencampur tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi dengan perbandingan 4 : 1, kemudian ditambahkan karagenan dengan konsentrasi 0, 10, 20, dan 30% (sesuai perlakuan), dan kitosan dengan konsentrasi 0, 1, dan 2% (sesuai perlakuan).
Pencampuran tepung dilakukan dengan menggunakan mixer hingga diperoleh tepung komposit yang homogen. Tepung komposit yang dihasilkan dianalisa daya serap air dan daya serap minyaknya.
Pembuatan Kwetiau Dari Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi dengan Penambahan Karagenan dan Ekstrak Kitosan
Pada tahap ini dibuat kwetiau dari tepung komposit dengan komposisi seperti pada tahap II, yaitu campuran tepung beras tergelatinisasi dan pati ubi kayu termodifikasi dengan perbandingan 4 : 1, kemudian ditambahkan karagenan dengan konsentrasi 0, 10, 20, dan 30% (sesuai perlakuan), dan kitosan dengan konsentrasi 0, 1, dan 2% (sesuai perlakuan). Campuran tepung beras, pati, karagenan dan kitosan ditambahkan air sebesar 1 : 2 dan diaduk hingga homogen.
Loyang diolesi dengan minyak goreng dan dikukus hingga bersuhu ± 60oC.
Setelah hangat, barulah dituangkan campuran tadi ke dalam loyang dan dikukus selama 10 menit. Setelah matang, diangkat loyang dari kukusan, dilepaskan kwetiau dari loyang, digulung dan kemudian dipotong. Pembuatan kwetiau dengan tepung beras tergelatinisasi, pati ubi kayu modifikasi propionat dan penambahan karagenan maupun kitosan dapat dilihat pada Gambar 8.
Pengamatan Karakteristik Fisik, Kimia dan Sensori Kwetiau dari Tepung Beras Tergelatinisasi dan Pati Ubi Kayu Termodifikasi Dengan Penambahan Karagenan dan Ekstrak Kitosan
Kwetiau yang dihasilkan dari penelitian tahap III kemudian dianalisa karakteristik fisik (warna, aktivitas air (aw), kimia (kadar air, abu, lemak, dan kadar serat kasar), serta sensorinya meliputi warna, aroma dan rasa dengan uji kesukaan (skala hedonik 1-5), sementara tekstur dengan uji skor (skala skor 1-5, sangat tidak kenyal hingga kenyal).
Pemilihan Komposisi Tepung Komposit yang Menghasilkan Kwetiau dengan Mutu Terbaik
Pada tahap ini dilakukan pemilihan komposisi tepung komposit yang menghasilkan kwetiau dengan mutu terbaik, didasarkan pada nilai aw produk yang rendah dan karakteristik sensori yang disukai oleh panelis.
Penentuan Umur Simpan dan Karakteristik Sensori Kwetiau Terbaik Dibandingkan Kwetiau Komersial
Perlakuan yang menghasilkan kwetiau dengan aw terendah, digunakan untuk pengujian umur simpan kwetiau. Pada tahap ini, kwetiau dibuat dengan 3 tiga konsentrasi kitosan (0, 1 dan 2 %) untuk melihat pengaruh konsentrasi kitosan terhadap umur simpan kwetiau. Kwetiau dikemas ke dalam plastik polipropilen kemudian disealer disimpan pada suhu ruang dan dilakukan pengamatan terhadap total mikroba sampel setiap hari selama 3 hari. Pengujian total mikroba dilakukan dengan metode Total Plate Count. Umur simpan kwetiau adalah pada saat batas penolakan tercapai, yaitu jika nilai Total Plate Count mencapai lebih besar dari 1,0 x 106 sesuai standar mutu mie basah menurut SNI 2046-90. Kwetiau dengan nilai TPC terendah, diuji karakteristik sensorinya dengan uji perbandingan segitiga (triangle test) berupa warna, aroma, rasa, tekstur dan penampilan secara umum dengan pembanding berupa kwetiau komersil yang masih segar.
