a.n. MENTERI HUKUM DAN HAK ASASI MANUSIA DIREKTUR JENDERAL KEKAYAAN INTELEKTUAL
Dr. Freddy Harris, S.H., LL.M., ACCS. NIP. 196611181994031001 REPUBLIK INDONESIA
KEMENTERIAN HUKUM DAN HAK ASASI MANUSIA
SURAT PENCATATAN
CIPTAAN
Dalam rangka pelindungan ciptaan di bidang ilmu pengetahuan, seni dan sastra berdasarkan Undang-Undang Nomor 28 Tahun 2014 tentang Hak Cipta, dengan ini menerangkan:
Nomor dan tanggal permohonan : EC00202003744, 28 Januari 2020
Pencipta
Nama : (1) Dr. Ir. Damat, M.P (2) Dr. Ir. Anas Tain, M.M (3) Dr. HanyHandajani, S.Pi., M.Si (4) Dra. Uswatun Chasanah, Apt., M.Kes Alamat : Jl. Sumber Darmi RT.001 RW.001, Kelurahan Tlekung, Kecamatan
Junrejo, Batu, Jawa Timur, 65327
Kewarganegaraan : Indonesia
Pemegang Hak Cipta
Nama : UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Alamat : Jalan Raya Tlogomas No. 246, Malang, Jawa Timur, 65144
Kewarganegaraan : Indonesia
Jenis Ciptaan : Poster
Judul Ciptaan : Industrialisasi Pangan Fungsional Dari Pati Garut Termodifikasi Guna Mewujudkan Kemandirian Dan Keamanan Pangan
Tanggal dan tempat diumumkan untuk pertama kali di wilayah Indonesia atau di luar wilayah Indonesia
: 10 Desember 2018, di Malang
Jangka waktu pelindungan : Berlaku selama 50 (lima puluh) tahun sejak Ciptaan tersebut pertama kali dilakukan Pengumuman.
Nomor pencatatan : 000177097
adalah benar berdasarkan keterangan yang diberikan oleh Pemohon.
Surat Pencatatan Hak Cipta atau produk Hak terkait ini sesuai dengan Pasal 72 Undang-Undang Nomor 28 Tahun 2014 tentang Hak Cipta.
i
LAPORAN AKHIR
PENELITIAN TERAPAN UNGGULAN PERGURUAN TINGGI
INDUSTRIALISASI PANGAN FUNGSIONAL
DARI PATI GARUT TERMODIFIKASI GUNA MEWUJUDKAN KEMANDIRIAN DAN KEAMANAN PANGAN
Tahun ke-3 dari rencana 3 tahun
PENELITI UTAMA:
Dr. Ir. Damat, MP / NIDN 0028026402
ANGGOTA PENELITI:
Dr. Ir. Anas Tain, MM /NIDN 0021026602 Hany Handajani, S.Pi, M.Si/NIDN 0715017101 Uswatun Chasanah,Dra.,Apt.,M.Kes/NIDN 0703086702
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
NOVEMBER 2018
Bidang Unggulan*) : Ketahanan dan
Keamanan Pangan Berbasis Ekosistem Tempatan
Kode/ Rumpun Bidang Ilmu: 165/ Teknologi Pangan dan Gizi
iii RINGKASAN
Tema penelitian ini sesuai dengan Bidang Unggulan Rencana Strategis (Renstra) Universitas Muhammadiyah Malang Tahun 2016-2020, yaitu Ketahanan dan Kemananan Pangan Lokal Berbasis Ekosistem Tempatan, pada Topik Unggulan: Pengembangan teknologi pengolahan produk pangan dan aditif fungsional, aman, halal dan thoyib. Tujuan jangka pendek penelitian ini adalah untuk mendapatkan metode pengembangan produk pangan fungsional dari pati garut termodifikasi secara fisik dan untuk meningkatkan pendapatan petani, sedangkan tujuan jangka panjang adalah untuk mereduksi ketergantungan Negara kita terhadap terutama terigu.
Penelitian ini dilakukan selama 3 tahun. Metode yang digunakan adalah penelitian skala laboratorium dan skala masayarakat. Pada tahun I dilakukan optimalisasi modifikasi secara fisik, karakterisasi sifat fisik dan kimia pati garut termodifikasi, dan análisis sosial ekonomi masyarakat. Pada tahun II dilakukan penelitian untuk menguji efek fungsional produk pangan fungsional dari pati garut termodifikasi secara fisik, dan kajian sosial masyarakat. Pada tahun ke-3 dilakukan pengembangan pilot plant produksi pangan fungsional dari pati garut termodifikasi, dan aplikasinya pada produk pangan, serta analisis kelayakan ekonomi dan surve pasar.
Secara detail pelaksanaan penelitian tahun I dibagi ke dalam 5 tahap, yaitu (i) Modifikasi pati garut dengan dengan menggunakan metode HMT (heat
modified treatment), (ii) Karakerisasi sifat fisik dan kimia pati garut termodifikasi,
(iii) Pengembangan produk pangan fungsional dari pati garut termodifikasi, (iv) Karakterisasi sifat fisik dan kimia produk pangan fungsional dari pati garut termodifikasi, dan (v) Analisis potensi sosial ekonomi masyarakat desa sasaran. Pelaksanaan penelitian tahun III dibagi ke dalam 3 tahap, yaitu (i) analisis karakteristik sifat gizi: kecernaan, analisis Hydrolisys Index (HI) dan predicted
glycemic index predicted glycemic index (PGI) yang dilakukan secara in vitro, (ii)
pengujian efek fisiologis roti dan kue kering fungsional dari pati garut termodifikasi secara in vivo dengan menggunakan tikus Spraque Dawlaey dan (iii) analisis sosial ekonomi masyarakat dan analisis kelayakan usaha produk dari pati garut termodifikasi.
Berdasarkan hasil pemotretan SEM diketahui bahwa bentuk granula pati garut belum termodifikasi adalah bulat oval dengan ukuran 9-36µm, sedangkan pada pati garut termodifikasi bentuknya tidak beraturan dengan ukuran dimensi
beragam, mulai dari 9-630 µm. Spektra 13C-NMR pati garut dan pati garut
termodifikasi teridentifikasi 99-100 ppm untuk C1, 70,71, 72 ppm untuk C2, C3, C5, 79 ppm untuk C4, dan 61 ppm untuk C6 dari α-glukosa. Spektra FT-IR pati garut dan pati garut termodifikasi pada rentangan bilangan gelombang antara 4000-400 cm-1. Pada pati alami terdapat 27 puncak, sedangkan pada pati-garut termodifikasi terdapat 24 puncak (1 siklus), 30 puncak (2 siklus), dan 28 puncak (3 siklus). Berdasarkan kurva Brabender Visco Analyzer, maka pati garut memiliki profil gelatinisasi pati tipe A.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh data bahwa pati garut termodifikasi dengan perlakuan pengulangan proses gelatinisasi-retrogradasi serta lama waktu gelatinisasi berpengaruh nyata terhadap karakteristik fisiko-kimia, di antaranya derajad putih, densitas kamba, densitas padat, rendemen,
iv
kejernihan pasta, kekuatan gel, daya serap air, granula pati, kadar abu, kadar protein, kadar air, serta kadar karbohidrat pati garut termodifikasi. Karakteristik fisiko-kimia pati resisten tipe III sudah terdapat pada kombinasi perlakuan 1 pengulangan dengan 20 menit gelatinisasi yang menghasilkan karakteristik sebagai berikut: rendemen tinggi yaitu 84,8 %; derajad putih 74,35; ukuran dimensi partikel pati besar; densitas kamba 0,767 (g/ml); densitas padat 0,902 (g/ml); viskositas panas 6,83 cPs; viskositas dingin 14,3 cPs; daya serap air 3,09 g; daya serap minyak 1,8 g; kekuatan gel 0 N; kejernihan pasta 21,5; kadar abu 0,82 %; kadar air 3,84 %; kadar protein 1,42 %; kadar lemak 1,22%; dan kadar karbohidrat 92,84%. Selain itu, pati garut termodifikasi melalui 1 pengulangan 20 menit gelatinisasi lebih hemat waktu, energi, dan biaya produksi.
Berdasarkan data yang telah didapatkan dari penelitian juga diketahui bahwa modifikasi terbukti mampu meningkatkan kadar pati resisten (RS). Hasil uji De Garmo diketahui bahwa perlakuan B (25% pati garut termodifikasi dengan 75% tepung terigu) memberikan hasil cake terbaik, dengan karakteristik kadar air 30,58 %, kadar protein 3,022%, kadar lemak 6,01%, kadar pati resisten 2,43%, analisis fisik denagn hasil muai volume 92,67%, tekstur 190,45 mm/detik serta analisis organoleptik meliputi rasa dengan skor 4,20, aroma 3,80, dan kenampakan 3,87. Berdasarkan hasil analisis potensi social masyarakat menujukkan bahwa petani, birokrat dan kelompok tani menyambut baik rencana pengembangan kawasan hulu-hilir industry garut di wilayah Batu, Jawa Timur.
Berdasarkan hasil penelitian Tahun II diperoleh data bahwa proporsi pati garut termodifikasi berpengaruh nyata terhadap karanteristik sifat fisik dan sifat gizi kue kering. Granula kue kering dari 100% pati garut termodifikasi memiliki ukuran granula 649 μm, dengan tingkat kekerasan sebesar 9,72 N, lebih tinggi bila dibandingkan dengan perlakukan lainnya, sedangkan nilai kecernaan pada 180 menit sebesar 24.23±0.17%, dengan nilai hidrolisis indek (HI) sebesar 32.14 ±0.20 dan nilai prediksi glikemik indek (PGI) sebesar 56.79 ±0.14, lebih kecil dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Berdasarkan hasil efek fisiologis dengan menggunakan tikus Spraque Dawlaey diketahui bahwa pemberian diet kue kering fungsional dari pati garut termodifikasi diketahui cukup efekktif untuk menurunkan konsentrasi kolesterol total, kolesterol LDL, trigliserida, dan gula darah serum, tetapi dapat meningkatkan konsentrasi kolesterol HDL tikus tikus
Sprague Dawley. Di samping itu diet pati-garut butirat juga cukup efektif
menurunkan kadar gula darah tikus percobaan.
Pada tahun III, penelitian difokuskan pada aplikasi pati garut termodifikasi pada frozen dought roti manis dengan menggunakan cryoprotectant, pengujian sifat fisiko kimia dan organoleptic, analisis kadar pati resisten secara in vitro dengan menggunakan enzim, analisis derajat hidrolisis, analisis prediksi indek glikemik serta pengujian efek fisiologis secara in vivo. Disamping itu, pada tahun III ini juga dilakukan pengujian terhadap kelayakan usaha berbasis pati garut. Hasil penelitian diketahui bahwa daya kembang adonan tertinggi dan daya kembang roti tertinggi diperoleh pada perlakuan tanpa penambahan pati garut termodifikasi dan dengan penambahan cryoprotectant 2,0% (b/b), masing-masing sebesar 77,5% pada hari ke-7 dan 87,3% pada hari ke-0; tekstur terlembut diperoleh tanpa penambahan pati garut termodifikasi dan dengan penambahan
cryoprotectant 2,0% (b/b) yaitu 1,438 N/mm2 pada hari ke-2; dan elastisitas tertinggi diperoleh dengan penambahan pati garut termodifikasi sebanyak 3,75%
v
(b/b) dan dengan penambahan cryoprotectant 0,0% (b/b) yaitu 96,446% pada hari ke-2). Hasil analisis terhadap parameter lainnya menunjukkan bahwa penambahan pati garut termodifikasi dan cryoprotectant berpengaruh nyata terhadap sifat fisik dan kimia adonan beku dan roti. Viabilitas yeast menunjukkan peningkatan
jumlah koloni pada G1C2 yaitu 2,71x105 CFU/ml pada hari ke-7. Selain itu juga
diketahui bahwa semakin lama penyimpanan adonan di dalam freezer akan semakin meningkatkan kadar pati resisten (RS).
Penelitian ini telah memberikan hasil yang positif. Beberapa luaran yang telah dicapai antara lain adalah (i) Publikasi Ilmiah: (1) Submit di Emirates
Journal of Food and Agriculture [EJFA], (terindek Scopus) dengan judul: Characteristic of functional cake from modified arrowroot starch dan (2) Sudah
terbit publikasi di Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan (Journal online open akses, sudah terakreditasi oleh Kemenristek Dikti), dengan judul: Mikroskopi dan sifat
organoleptic kue kering fungsional dari pati garut (Maranta arundinaceae L.) Termodifikasi. (3) Sudah terbit di Jurnal Agritrop (Journal online open akses)
dengan judul: Pengaruh Penambahan Penstabil Cmc dan Gum Arab Terhadap
Karakteristik Cookies Fungsional dari Pati Garut Termodifikasi, dan (4) Draft
artikel untuk dimuat di International Journal on Advanced Science, Engineering
and Information Technology (IJASEIT), (terindek Scopus).
(ii) Seminar Internasional dan Nasional: Presentasi di International
Conference on Food Innovations, pada tanggal 21-23 September 2016 di Jakarta,
dengan judul: The characteristics of functional biscuits from modified arrowroot
starch (Maranta arundinaceae L) with Squash dan Presentasi di SemNas
UNIKAMA, tanggal 6 Agustus 2016, dengan judul: Karakteristik fisiko-kimia
pati garut (Marantha arundinaceae) termodifikasi secara fisik melalui proses gelatinisasi-retrogradasi berulang. Pada tahun 2017, Presentasi di International
Seminar Agricultural Enginering 2017 Universitas Lampung, pada tanggal 10-12 Juli 2017, dengan Judul: Characteristics and Predicted Glycemic Index of
Functional Cookies From Modified Arrowroot Starch (Maranta arundinaceae L.)
dan Presentasi di acara Lokakarya dan Seminar Nasional Pertemuan Perguruan Tinggi Teknologi Pertanian Indonesia pada tanggal 20-21 September di Universitas Haluoleo, Kendari, Sulawesi Tenggara, dengan judul: Karakterisasi
Roti Manis Dari Pati Garut Termodifikasi dengan Penambahan Emulsifier Lesitin. Pada tahun 2018, Presentasi di IC-STAR (The 4th International Conference on Science, Technology and Interdisciplinary Research 2018, tanggal 29-30 Agustus 2018 di Belitung, dengan judul artikel: Functional Cake Characteristics of Modified Arrowroot Starch (MAS) with Gelatinization-Retrograde Method. Disamping itu, pada tanggal 28 Juli 2018 juga diundang sebagai Invited Speker pada acara Seminar Nasional yang diselenggarakan oleh
Himpunan Mahasiswa Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas
Muhammadiyah Gresik.
(iii) Luaran lainnya adalah: (1) tersusun buku ajar dengan judul:
Teknologi Pati Termodifikasi dan Manfaatnya bagi Kesehatan dengan ISBN:
978-979-796-289-0, (2) Seri Buku Teknologi Tepat Guna, dengan judul:
Teknologi Pembuatan Roti Fungsional dengan ISBN: 978-979-288-3. (3)
Menghasilkan beberapa HKI, antara lain: (i) Merk Dagang: “Arrow-rut”, dengan Nomor Pendaftaran di Kantor Kementrian Hukum dan HAM Nomor: IDM000512396, tanggal 26 Desember 2015. (ii) Hak Cipta untuk Ciptaan Buku
vi
Ajar dengan judul: Teknologi Pati Termodifikasi dan Manfaatnya bagi Kesehatan,
Nomor dan tanggal permohonan: EC00201848105, 4 Oktober 2018, Nomor
Pencatatan: 000119707. (iii) Hak Cipta untuk Ciptaan Buku Seri Buku Teknologi
Tepat Guna dengan judul: Teknik Pembuatan Roti Manis Fungsional, dengan
Nomor dan tanggal permohonan: EC00201848106, 4 Oktober 2018, Nomor
pencatatan: 000119706. Disamping, pada tahun 2017, Ketua Tim Peneliti
berhasil memperoleh predikat sebagai the best presenter di acara ISER Internasional Conference di Bangkok.
vii PRAKATA
Syukur alhamdulillah penulis haturkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan laporan akhir penelitian dengan judul “Industrialisasi Pangan Fungsional dari Pati Garut Termodifikasi Guna Mewujudkan Kemandirian dan Keamanan Pangan” dapat penulis selesaikan. Untuk itu pada kesempatan yang baik ini perkenankan kami mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Direktur Riset dan Pengabdian Masyarakat, Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan, Kementrian Ristek dan Pendidikan Tinggi, Republik Indonesia.
2. Bapak Direktur DPPM, Universitas Muhammadiyah Malang beserta staf yang telah banyak membantu kelancaran pelaksanaan penelitian ini.
3. Bapak Ir. Nadra Dj Dwaputra, Direktur Bermitra Abadi Selaras yang kesempatan yang telah diberikan untuk melakukan kerjasama.
4. Bapak Kepala Dinas Pertanian dan Kehutanan beserta dukungannya atas dukungannya terhadap implementasi hasil penelitian ini.
5. Bapak Ketua Gapoktan “Sumber Bumi Makmur” yang telah berkenan melakukan kerjasama guna mensuseskan penelitian ini.
6. Semua pihak yang telah banyak membantu penyelesaian penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.
Malang, November 2018
viii DAFTAR ISI Hal HALAMAN PENGESAHAN ……… ii RINGKASAN ………. iii PRAKATA ……….. v DAFTAR ISI ………... vi
DAFTAR TABEL ………... vii
DAFTAR GAMBAR ……….. vii
DAFTAR LAMPIRAN ………... viii
BAB 1. PENDAHULUAN ………. 1
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ……… 2
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ………. 5
BAB 4. METODE PENELITIAN ……….. 6
BAB 5. HASIL YANG DICAPAI ………. 9
BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN ………... 68
DAFTAR PUSTAKA ………. 61
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Hal
