BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Tanaman Kacang Kedelai
Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Kedelai jenis liar
Glycine ururiencis, merupakan kedelai yang menurunkan berbagai kedelai yang kita kenal sekarang (Glycine max (L) Merril). Berasal dari daerah Manshukuo (Cina Utara). Di Indonesia, yang dibudidayakan mulai abad ke-17 sebagai tanaman makanan dan pupuk hijau. Penyebaran tanaman kedelai ke Indonesia berasal dari daerah Manshukuo menyebar ke daerah Mansyuria: Jepang (Asia Timur) dan ke negara-negara lain di Amerika dan Afrika.
Diantara jenis kacang-kacangan, kedelai merupakan sumber proterin yang paling baik. Disamping itu, kedelai juga dapat digunakan sebgai sumber lemak, vitamin , mineral, serat.
Tabel 2.1. Komposisi rata-rata kedelai dalam bentuk biji kering per 100 g
Komposisi Kedelai
Protein 34,9 g
Lemak 18,1 g
Karbohidrat 34,8 g
Kalsium 227,0 mg
Fosfor 585,0 mg
Besi 8,0 mg
Vitamin A 110,0 mg
Vitamin B1 1,1 mg
Vitamin C 0 mg
Biji kedelai terdiri dari 7,3 persen kulit, 90,3 persen kotiledon dan 2,4 persen hipokotil. Disamping mengandung senyawa yang berguna ternyata pada kedelai terdapat juga senyawa anti gizi dan senyawa penyebab off flavor
(penyimpangan cita rasa dan aroma pada produk olahan kedelai) (Sutrisno,K. 1992).
Sistematika tanaman kedelai adalah sebagai berikut: Familia : Leguminosae
Subfamili : Papilionoidae Genus : Glycine Species :Glycine max
Kedelai yang tumbuh secara liar di Asia Tenggara meliputi sekitar 40 jenis.Penyebab geografis dari kedelai mempengaruhi jenis tipenya. (http://www.scribd.com/doc/
2.2 Jagung
Tanaman jagung merupakan salah satu jenis tanaman pangan biji-bijian dari keluarga rumput-rumputan. Berasal dari Amerika yang tersebar ke Asia dan Afrika melalui kegiatan bisnis orang-orang Eropa ke Amerika. Sekitar abad ke-16 orang Portugal menyebarluaskannya ke Asia termasuk Indonesia. Orang Belanda menamakannya mais dan orang Inggris menamakannya corn.
Tabel 2.2 Kandungan gizi Jagung per 100 gram bahan adalah:
Komposisi Jagung
Protein 9,2 g
Lemak 3,9 g
Karbohidrat 73,7 g
Kalsium 10 mg
Fosfor 256 mg
Ferrum 2,4 mg
Vitamin A 510 SI
Vitamin B1 0,38 mg
Air 12 g
Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Selain sebagai bahan pangan dan bahan baku pakan, saat ini jagung juga dijadikan sebagai sumber energi alternatif. Lebih dari itu, saripati jagung dapat diubah menjadi polimer sebagai bahan campuran pengganti fungsi utama plastik. Salah satu perusahaan di Jepang telah mencampur polimer jagung dan plastik menjadi bahan baku casing komputer yang siap dipasarkan. (http://id.wikipedia.org/wiki/Jagung)
Sistimatika tanaman jagung adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan) Divisio : Spermatophyta (tumbuhan berbiji) Sub Divisio : Angiospermae (berbiji tertutup) Classis : Monocotyledone (berkeping satu) Ordo : Graminae (rumput-rumputan) Familia : Graminaceae
2.3 Tempe
Tempe adalah makanan tradisional Indonesia yang merupakan hasil fermentasi kedelai. Fermentasi tempe terjadi karena aktivitas kapang rhizophus sp, pada kedelai sehingga membentuk massa yang padat dan kompak. Diperkirakan tempe telah populer sejak berkembangnya kerajaan Hindu dan Budha di Indonesia, khususnya di daerah Jawa Tengah,yogyakarta dan Jawa Timur. Tempe merupakan sumber protein potensial bagi penduduk, khususnya di Indonesia. Hal ini disebabkan kedelai sebagai bahan baku tempe telah banyak konsumsi oleh masyrakat negara berkembang karena harganya yang murah.
Selama proses fermentasi banyak bahan dalam kedelai menjadi bersifat lebih larut dalam air dan lebih mudah di cerna, separuh dari kandungan protein awal dipecah menjadi produk yang lebih kecil dan larut dalam air. Fermentasi kedelai selama 48 jam akan meningkatkan jumlah asam lemak terbesar yang diproduksi adalah asam linolenat, Lemak yang terkandung dalam tempe tidak mengandung kolesterol sehingga tempe menguntungkan bagi yang mengkonsumsi.
2.3.1 Laru Tempe
Dalam pembuatan tempe dikenal beberapa macam laru atau inokulum yang dapat digunakan. Penggunaan laru yang baik sangat penting untuk menghasilkan tempe dengan kualitas yang baik. Secara tradisional masyrakat Indonesia membuat laru tempe dengan menggunakan tempe yang sudah jadi.
2.3.2 Inokulum Tempe
Inokulum tempe merupakan kumpulan spora kapang yang memegang peranan penting dalam pembuatan tempe karena dapat mempengaruhi mutu tempe yang dihasilkan. Jenis kapang yang memegang peranan utama dalam pembuatan adalah Rhizophus oligosporus dan Rhizophous oriaze, sedangkan jenis kapang lain yang juga terdapat adalah R. stolonifera dan R.arrhius. Miselium R. Orizae jauh lebih panjang dari pada
nilai gizi protein kedelai, maka R. oligosporus memegang peranan tersebut. Hal ini disebabkan selama proses fermentasi R. oligosporus mensintesis enzim protease (pemecah protein) lebih banyak, sedangkan R. orizae lebih banyak mensintesis enzim
alfa- amylase (pemecah pati). Oleh karena itu sebaliknya dipakai keduanya dengan kadar R. olihgosporus lebih banyak 1:2 (Sutrisno K. 1992).
2.3.3 Fermentasi tempe
Fermentasi dapat didefenisikan sebagai perubahan gradual oleh enzim beberapa bakteri, khamir, dan jamur. Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadi fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan sifat pangan, sebagai akibat dari pemecahan kandungan-kandungan bahan pangan tersebut. jika cara-cara pengawetan pangan yang lain misalnya pemanasan, pendinginan, pengeringan, iradiasi dan lain-lainnya ditujukan untuk mengurangi jumlah mikroba,maka proses fermentasi adalah sebaliknya, yaitu memperbanyak jumlah mikroba dan menggiatkan metabolismenya di dalam makanan, tetapi jenis mikroba yang digunakan sangat terbatas yaitu disesuaikan dengan hasil akhir yang dikehendaki.
Pada mulanya yang dimaksud dengan fermentasi adalah pemecahan gula menjadi alkohol dan CO2. tetapi banyak proses yang disebut fermentasi tidak selalu
menggunakan substrat gula dan menghasilkan alkohol serta CO2. Selanjutnya
diketahui pula bahwa selain karbohidrat, juga protein dan lemak dapat dipecah oleh mikroba dan enzim tertentu yang menghasilkan CO2 dan zat-zat lainnya
(F.G.Winarno,1980).
Kualitas tempe amat dipengaruhi oleh kualitas starter yang digunakan untuk inokulasi. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi atas kualitas jamur starter yang baik untuk dipakai sebagai starter tempe antara lain :
1. Mampu memproduksi spora dalam jumlah banyak
3. Memiliki permentasi perkecembahan spora yang tinggi segera setelah diinokulasikan
4. Mengandung biakan jamur tempe yang murni , dan bila digunakan berupa kultur campuran harus mempunyai propersi yang tepat
5. Bebas dari mikroba kontaminan dan jika memungkinkan strain yang dipakai memiliki kemampuan untuk melindungi diri terhadap dominasi mikroba kontamin ( dapat dibantu dengan menciptakan kondisi spesifik yang cocok untuk strain yang dikehendaki tetapi menjadi faktor menghambat bagi mikroba kontaminan, misalnya dengan merendahkan PH, pemberian inhibitor, dsb ) 6. Mampu menghasilkan produk yang stabil berulang-ulang
7. Pertumbuhan miselia setelah diinokulasikan harus kuat, lebat berwarna putih bersih, memiliki aroma spesifik tempe yang enak dan tidak mengalami sporulasi yang terlalu awal ( Nur , 2006 ).
2.4.Karbohidrat
Karbohidrat sebagai zat gizi merupakan nama kelompok zat-zat organik yang mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda, meski terdapat persamaan-persamaan dari sudut kimia dan fungsinya. Semua karbohidrat terdiri atas unsur-unsur Carbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O), yang pada umumnya mempunyai rumus kimia Cn(H2O)n. Karbohidrat yang terdapat di dalam makanan pada umumnya hanya
tiga jenis, ialah monosakarida, disakarida dan polisakarida. Mono dan disakarida terasa manis, sedangkan polisakarida tidak mempunyai rasa (tawar). Didalam bahan makanan nabati terdapat dua jenis polisakarida yaitu dicerna ialah zat tepung (amylum) dan dekstrin.Yang tidak dapat dicerna adalah selulosa, pentosan dan galaktan.
dalam bentuk zat tepung (amylum) dan zat gula (mono dan disakarida). Timbunan zat tepung terdapat dalam biji, akar dan batang. Gula terdapat di dalam daging buah atau di dalam cairan tumbuhan di dalam batang (tebu). (Sediaoetama,A.J.,2004).
Karbohidrat merupakan sumber kalori utama, juga mempunyai peranan yang penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur dan lain-lain. Cara yang lebih mudah dan murah untuk mendapatkan karbohidrat adalah dengan mengestraknya dari bahan-bahan nabati sumber karbohidrat yaitu serealia, umbi-umbian, dan batang tanaman misalnya sagu. Sumber karbohidrat yang merupakan bahan makanan pokok di berbagai daerah di Indonesia adalah biji-bijian, khususnya beras dan jagung. Misalnya kandungan pati dalam beras = 78,3%, jagung = 72,4%, singkong = 34,6%, dan talas = 40%. (Winarno.,1995)
Pati merupakan sumber kalori yang sangat penting karena sebagian besar karbohidrat dalam dalam makanan terdapat dalam bentuk pati. Amilosa adalah jenis pati berantai lurus tersusun atas 250-350 unit glukosa. Sementara itu, pati berantai cabang yang tersusun atas 20-30 unit glukosa setiap cabangnya disebut amilopektin. (Irianto, 2006)
2.4.1.Analisa Kadar Karbohidrat
Ada beberapa cara analisis yang dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan karbohidrat dalam bahan makanan. Yang paling mudah adalah dengan cara perhitungkan kasar (proximate analysis) atau juga disebut Carbohydrate by Difference. Yang dimaksud dengan proximate analysis adalah suatu analisis di mana kandungan karbohidrat termasuk serat kasar diketahui bukan melalui analisis tetapi melalui perhitungan, sebagai berikut :
% karbohidrat = 100% - %(protein + lemak + abu + air )
2.5.Protein
Protein juga penting untuk keperluan fungsional maupun struktural dan untuk keperluan tersebut komposisi asam amino pembentuk protein sangat penting fungsinya. Oleh karena itu protein mempunyai mutu yang beraneka ragam tergantung sampai seberapa jauh protein itu dapat menyediakan asam amino essensial dalam jumlah yang memadai (Buckle., 1987).
Protein tumbuhan sangat beragam. Protein dapat diperoleh dari daun ,serealia, dan biji-bijian. Protein bji serealia pada umumnya berkandungan lisina triptopan ,metionina dan treoninanya yang rendah. Perbaikan nilai gizi sangat besar kadang-kadang dapat dicapai dengan pencampuran berbagai produk secara bijaksana (Jhon M.Deman, 1997).
Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien. Tidak seperti bahan makronutrien lain (lemak dan karbohidrat), protein berperan lebih penting dalam pembentukan biomolekul daripada sumber energi. Namun demikian apabila organisme sedang kekurangan energi, maka protein ini terpaksa dapat juga dipakai sebagai sumber energi. Kandungan protein rata – rata 4 kilokalori/gram atau setara dengan kandungan karbohidrat. (Sudarmadji,S.,1989).
Protein dapat terdenaturasi dengan adanya pemanasan (diatas 60-70oC). Perubahan pH yang drastis, logam berat, radiasi. Perubahan yang nampak setelah protein terdenaturasi yaitu terbentuknya endapan atau terjadinya koagualan sehingga molekul protein tidak berfungsi lagi (Salomon,S.1987).
2.5.1. Analisa protein
lebih tepat tetapi sangat sukar, membutuhkan waktu lama, keterampilan tinggi dan mahal. Peneraan jumlah protein secara empiris yang umum dilakukan adalah dengan menentukan jumlah nitrogen (N) yang dikandung oleh suatu bahan. Cara penentuan ini dikembangkan oleh Kjeldahl, seorang ahli kimia Denmark pada tahun 1883. Dalam penentuan protein seharusnya hanya nitrogen yang berasal dari protein saja yang ditentukan.
Dasar penentuan protein menurut Kjeldahl ini adalah hasil penelitian dan pengamatan yang menyatakan bahwa umumnya protein alamiah mengandung N rata-rata 16% dalam protein murni. Untuk senyawa-senyawa protein tertentu yang telah diketahui kadar unsur N nya, maka angka yang lebih tepat dapat dipakai. Apabila jumlah unsur N dalam bahan telah diketahui maka jumlah protein dapat diperhitungkan dengan :
Jumlah N x 100/16 atau jumlah N x 6,25
Untuk campuran senyawa-senyawa protein atau yang belum diketahui komposisi unsur-unsurnya secara secara pasti, maka faktor perkalian 6,25 inilah yang dipakai. Sedangkan untuk protein-protein tertentu yang telah dketahui komposisinya dengan lebih tepat maka faktor perkalian yang lebih tepatlah yang dipakai .
Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.
1.Tahap destruksi
Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon ,hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO2, dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi (NH4)2SO4. Asam
sulfat yang dipergunakan diperhitungkan adanya bahan protein, lemak, dan karbohidrat.
sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Suhu destruksi berkisar antara 370-4100C. Penggunaan selenium lebih reaktif, tetapi juga mempunyai kelemahan yaitu karena sangat cepatnya oksidasi maka nitrogennya justru mungkin ikut hilang. Hal ini dapat diatasi dengan pemakaian Selenium yang sangat sedikit yaitu kurang dari 0,25 gram. Proses destruksi sudah selesai apabila larutan menjadi jernih atau tidak berwarna. Agar supaya analisa lebih tepat maka pada tahap destruksi ini dilakukan pula perlakuan blanko yaitu untuk koreksi adanya senyawa N yang berasal dari reagensia yang digunakan.
Selama destruksi akan terjadi reaksi sebagai berikut : (bila di gunakan HgO)
HgO + H2SO4 → HgSO4 + H2O
2HgSO4 → Hg2SO4 + SO2 + 2On
Hg2SO4 + 2H2SO4 → 2HgSO4 + 2H2O + SO2
(CHON) + On + H2SO4 → CO2 + H2O + (NH4)2SO4
2.Tahap Destilasi
Pada tahap destilasi ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan
penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang dipakai adalah asam borat 3% dalam jumlah yang berlebihan. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP. Destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi habis.
(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH4OH
dipanaskan
NH4OH NH3(g) + H2O
2NH3(l) + 4 H3BO3 Tashiro (NH4)2B4O7 + 5H2O
(ungu-hijau)
3.Tahap Titrasi
Banyak asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat dengan titrasi menggunakan asam khlorida 0,1N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Selisih jumlah sampel dan blanko merupakan jumlah ekuivalen nitrogen. (Sudarmadji,S,1989)
(NH4)2B4O7 + 2HCl 2NH4Cl + H2B4O7 + 5 H2O
(merah muda)
2.6. Lemak
Lemak adalah sekelompok ikatan organik yang terdiri atas unsur-unsur Karbon (C), Hidrogen (H) dan Oksigen (O), yang mempunyai sifat dapat larut dalam zat-zat pelarut tertentu (zat pelarut lemak) seperti petroleum benzen, ether. Lemak dalam makanan yang memegang peranan penting ialah yang disebut lemak netral, atau triglyserida (Sediaoetama,A.J.,2004).
Di dalam tubuh, lemak merupakan sumber energi yang efesien, secara langsung ketika disimpan dalam jaringan. Sebagai insulator panas dalam jaringan dan sekitar organ, dan lipid non-polar bereaksi sebagai insulator listrik membolehkan propagasi pada gelombang depolarisasi saraf myelin. Lemak mengandung jaringan saraf yang khusus. Gabungan lemak dan protein(lipoprotein) merupakan bahan sel yang penting, keduanya terjadi di dalam membrane sel dan mitokondria dengan sitoplasma, dan juga berarti transportasi lipid dalam darah (Robert,K.M.,1996).
vitamin yang larut dalam lemak yaitu vitamin A,D,E,K, sterol, skool misalnya zoosterol, di dalam lemak hewan dan fitosterol di dalam lemak sayuran, fosfolipida yang besifat sebagai zat pengemulsi, dengan protein yaitu lipoprotein, atau dengan karbohidrat yaitu glikolipid (Winarno.,1980).
2.6.1 Analisa Kadar Lemak
Penentuan kadar lemak atau minyak suatu bahan dapat dilakukan dengan menggunakan soxhlet apparatus. Cara ini dapat juga digunakan untuk ekstraksi minyak dari suatu bahan yang mengandung minyak dengan alat soklet. Soxhlet apparatus merupakan cara ekstraksi yang efisien karena dengan alat ini pelarut yang digunakan dapat diperoleh kembali. Bahan padat pada umumnya membutuhkan waktu ekstraksi yang lebih lama, karena itu membutuhkan pelarut yang lebih banyak (Ketaren,1986).
2.7.Kadar air
Kadar air sangat berpengaruh terhadapat mutu bahan pangan, dan hal ini merupakan salah satu sebab mengapa dalam pengolahan pangan air tersebut sering dikeluarkan atau dikurangi dengan cara penguapan atau pengentalan dan pengeringan. Pengurangan air disamping bertujuan untuk mengawetkan juga mengurangi besar dan
berat bahan pangan sehingga memudahkan dan menghemat pengepakan. (Winarno.,1980)
2.7.1. Analisa Kadar Air
2.8. Kadar Abu
Kadar abu menggambarkan kandungan mineral dari sampel bahan makanan. Yang disebut kadar abu adalah material yang tertinggi bila bahan makanan dipijarkan dan dibakar pada suhu sekitar 500-800oC. Semua bahan organik akan terbakar sempurna menjadi air dan CO2 serta NH3 sedangkan elemen-elemen tertinggal sebagai
oksidanya (Sediaoetama,A.J.,2004).
Penentuan abu total dapat digunakan untuk berbagai tujuan, antara lain : a. Untuk menentukan baik tidaknya suatu proses pengolahan b. Untuk mengetahui jenis bahan yang digunakan
c. Penentuan abu total sangat berguna sebagai parameter nilai gizi bahan makanan. Adanya kandungan abu yang tidak larut dalam asam yang cukup tinggi menunjukkan adanya pasir atau kotoran yang lain.
2.8.1. Analisa Kadar Abu
Penentuan kadar abu adalah dengan mengoksidasikan semua zat organik pada suhu yang tinggi, yaitu sekitar 500-600oC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang akan tertinggal setelah proses pembakaran tersebut.
2.9. Uji Organoleptik
Uji organoleptik adalah penilaian penggunaan indra, penilaian menggunakan kemampuan sensorik, tidak dapat diturunkan pada orang lain. Salah satu cara pengujian organoleptik adalah dengan metode uji pencicipan yang disebut juga dengan “Acceptance Tests”. Uji pencicipan menyangkut penilaian seseorang akan suatu sifat atau kualitas suatu bahan yang menyebabkan orang menyenangi. Pada uji pencicipan dapat dilakukan menggunakan panelis yang belum berpengalaman. Dalam kelompok uji pencicipan termasuk uji kesukaan (hedonik).
1. Warna
Faktor - faktor yang mempengaruhi suatu bahan makanan antara lain tekstur, warna, cita rasa, dan nilai gizinya. Sebelum faktor - faktor yang lain dipertimbangkan secara visual. Faktor warna lebih berpengaruh dan kadang kadang sangat menentukan suatu bahan pangan yang dinilai enak, bergizi, dan teksturnya sangat baik, tidak akan dimakan apabila memiliki warna yang tidak dipandang atau memberi kesan telah menyimpang dari warna yang seharusnya (Winarno.,1995).
2. Aroma
Aroma dapat didefenisikan sebagai suatu yang dapat diamati dengan indera pembau untuk data menghasilkan aroma, zat harus dapat menguap, sedikit larut dalam air dan sedikit larut dalam lemak. Senyawa berbau sampai ke jaringan pembau dalam hidung bersama - sama dengan udara. Penginderaan cara ini memasyarakatkan bahwa senyawa berbau bersifat atsiri.
3. Tekstur
4 Rasa
Rasa merupakan faktor yang cukup penting dari suatu produk makanan. Komponen yang dapat menimbulkan rasa yang diinginkan tergantung senyawa penyusunnya. Umumnya bahan pangan tidak hanya terdiri dari satu macam rasa yang terpadu sehingga menimbulkan cita rasa makanan yang utuh. Perbedaan penilaian panelis terhadap rasa dapat diartikan sebagai penerimaan terhadap flavour atau cita rasa yang dihasilkan oleh kombinasi bahan yang digunakan (John M deMan.,1997).
Pada uji hedonik, panelis dimintakan tanggapan pribadinya tentang kesukaan atau sebaliknya ketidaksukaan. Disamping panelis mengemukakan tanggapan senang, suka atau sebaliknya, mereka juga mengemukakan tingkat kesukaannya. Tingkat – tingkat kesukaan ini disebut skala hedonik. Dalam penganalisaan, skala hedonik ditransformasikan menjadi skala numerik menurut tingkat kesukaan. Dengan data numerik ini dapat dilakukan analisis – analisis statistik (Soekarto,S.T.,).
