186
SIFAT FISIKO KIMIA TEPUNG UBI JALAR PUTIH TERMODIFIKASI
PERENDAMAN STPP (KAJIAN KONSENTRASI DAN LAMA PERENDAMAN)
Physicochemical of White Sweet Potato Flour Modified Immersion STPP
(Study on Concentration And Long Immersion)
Peni Wigati1*, Widya Dwi Rukmi Putri11) Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145
*Penulis Korespondensi, Email: peni.wigati@yahoo.com
ABSTRAK
Ubi jalar merupakan salah satu komoditas yang melimpah di Indonesia. Dengan kandungan pati yang tinggi dalam kandungan ubi jalar maka kemanfaatannya bisa lebih luas. Pati alamiah sangat terbatas penggunaannya dalam industry pangan karena memiliki sifat viskositas yang rendah, sangat kohesif, stabil pada temperatur yang rendah, dan tidak stabil jika diaplikasikan pada makanan dengan pH rendah. Untuk meningkatkan nilai tambahnya, dilakukan modifikasi kimia dengan perendaman STPP untuk pati dari tepung ubi jalar putih ini. Modifikasi secara kimiaini berpengaruh terhadap kekentalan, waktu gelatinisasi dan swelling power. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor. Faktor I yaitu konsentrasi perendaman STPP (0.5 dan 1.0%) serta faktor II yaitu lama perendaman STPP (1, 1.5 dan 2 jam). Analisis keragaman dilakukan dengan ANOVA. Perlakuan terbaik yang didapatkan adalah pada kombinasi perlakuan A2B3 yaitu konsentrasi perendaman 1.0% selama 2 jam. Parameter yang memiliki hasill beda nyata pada perlakuan terbaik dengan kontrol antara lain kadar air 7.08%, solubilitas 3.70%, viskositas panas 2967 (cP), viskositas dingin 11064 (cP) dan kecerahan 85.30.
Kata Kunci : Tepung Ubi Jalar Putih, Modifikasi Pati secara Kimia, STPP, Konsentrasi, Lama Perendaman.
ABSTRACT
Sweet potato is one of the abundant commodity in Indonesia. A high content of sweet potatoes starch in the usefulness can be more widespread. Natural starch very limited use in the food industry because it has a low viscosity, highly cohesive, stable at low temperatures, and unstable when applied to foods with a low pH. To increase its value, did the chemical modification of starch with STPP immersion of white sweet potato flour. This chemical modification affected the viscosity, gelatinization time and swelling power. This research used arandomized design (RAK) with 2 factors. First factor was concentration immersion of STPP (0.5 and 1.0%) and second was long immersion of STPP (1, 1.5 and 2 hours). Diversity analysis performed by ANOVA. The best treatment was obtained in the combined treatment A2B3 immersion concentration of 1.0% for two hours. Parameters that
had significantly different in best treatment was water content 7.08%, 3.70% solubility, hot viscosity 2967 (cP), cold viscosity 11064 (cP) and abrightness of 85.3.
Keywords: White Sweet Potato Flour, Modified Starch in Chemistry, STPP, Concentration, Long Immersion.
187
PENDAHULUAN
Ubi jalar merupakan salah satu sumber bahan pangan yang mengandung karbohidrat selain nasi. Selama ini masyarakat menganggap ubi jalar merupakan bahan pangan dalam situasi darurat (kurang makan), bahkan disebut sebagai makanan masyarakat kelas bawah, hal ini mengakibatkan upaya pemanfaatannya menjadi kurang maksimal. Di beberapa daerah di Indonesia seperti Papua dan Maluku ubi jalar menjadi makanan pokok. Salah satu potensi pengembangan ubi jalar adalah dengan diolah menjadi tepung. Proses pembuatan tepung cukup sederhana dan dapat dilakukan dalam skala rumah tangga maupun industri kecil. proses pembuatan tepung ubi dilakukan melalui tahap pengeringan dengan alat pengering (kabinet), proses pengeringan lebih cepat dan mengurangi tingkat kerusakan pada tepung yang dihasilkan [1].
Komponen utama pada tepung ubi jalar adalah karbohidrat dan sebagian besar karbohidrat tersebut terdapat dalam bentuk pati. Sewaktu dipanen, ubi jalar mengandung bahan kering antara 16-40% dan dari jumlah tersebut sekitar 75-90% adalah karbohidrat [2]. Pati alamiah sangat terbatas penggunaannya dalam industri pangan karena memiliki sifat viskositas yang tinggi, sangat kohesif, stabil pada temperatur yang rendah, dan tidak stabil jika diaplikasikan pada makanan dengan pH rendah. Pati alami (native) menyebabkan beberapa permasalahan yang berhubungan dengan retrogradasi, kestabilan rendah, dan ketahanan pasta yang rendah [3]. Untuk meningkatkan nilai tambahnya, dilakukan modifikasi untuk pati dari tepung ubi jalar putih ini.
Sebelumnya telah dilakukan penelitian dengan bahan baku ubi jalar yang dimodifikasi secara kimia serta pengaplikasiannya pada saus cabai. Penelitian tersebut bertujuan untuk mempelajari karakteristik pati ubi jalar modifikasi kimia dan aplikasinya pada saus cabai. Hasilnya adalah kestabilan saus cabai tidak berubah selama penyimpanan 30 hari [4].
Sehingga dengan adanya perlakuan pada tepung ubi jalar putih dengan perendaman STPP diharapkan dapat memberikan pengaruh terhadap karakteristik sifat fisiko kimia tepung. Sifat yang diinginkan diantara lain ketahanannya pada saat pengolahan baik dengan panas ataupun asam.
BAHAN DAN METODE Bahan
Bahan-bahan yang dibutuhkan pada penelitian ini adalah ubi jalar putih varietas Jago dengan umur panen 4 – 4.5 bulan yang diperoleh dari BALITKABI (Balai Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian) Malang, Jawa Timur. Bahan yang dibutuhkan untuk analisis meliputi: aquades, H2SO4 pekat, HCl pekat, HCl 25%, aquades, etanol 95%, NaOH 45%, asam fenolat, aluminium foil, reagen Nelson, reagen Arsenomolibdat , Iodine, KI, amilosa murni dan NaOH 1N diperoleh dari CV. Makmur Sejati.
Alat
Alat yang digunakan untuk penelitian ini antara lain baskom, pisau kupas, parutan pembuat chip, dandang, kompor, loyang, plastik untuk melapisi loyang, timbangan (Maspion), kain saring, sendok, cawan petri, cabinet dryer (pengering kabinet), blender kering (National), ayakan 80 mesh, plastic klep dan kantong plastik bening (1/2 kg ). Alat yang digunakan untuk analisis pada penelitian meliputi: beaker glass, labu ukur, gelas ukur, pipet tetes, pipet ukur, bola hisap, corong, kain saring, kertas saring halus & kasar, spatula, tabungreaksi, erlenmeyer, termometer, magnetic stirer, hotplate, rotary viscometer, desikator, colour reader “Minolta CR-100”, spektrofotometer “Spectro 20 D Plus”, vortex “LW ScintificInc”, kuvet, sentrifuse “Universal Model : PLC-012E”, tube sentrifuse.
Desain Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan laboratorium dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang melibatkan 2 faktor perlakuan
188 dengan 3 ulangan.Faktor I adalah konsentrasi perendaman yang terdiri dari dua level yaitu 0.5 dan 1.0%. Sedangkan faktor II adalah lama perendaman yang terdiri dari tiga level yaitu 1, 1.5 dan 2 jam.
Faktor I: Konsentrasi Perendaman STPP A1 = 0.5%
A2 = 1.0%
Faktor II: Lama Perendaman STPP B1 = 1 jam
B2 = 1.5 jam B3 = 2 jam
Dari kedua faktor perlakuan tersebut, maka didapatkan kombinasi perlakuan sebagai berikut:
A1B1 = Perendaman STPP konsentrasi 0.5 % lama waktu 1 jam A1B2 = Perendaman STPP konsentrasi 0.5 % lama waktu 1.5 jam A1B3 = Perendaman STPP konsentrasi 0.5 % lama waktu 2 jam A2B1 = Perendaman STPP konsentrasi 1.0 % lama waktu 1 jam A2B2 = Perendaman STPP konsentrasi 1.0 % lama waktu 1.5 jam A2B3 = Perendaman STPP konsentrasi 1.0 % lama waktu 2 jam
Tahapan Penelitian
Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan dua tahap yaitu pembuatan tepung ubi jalar putih dan karakterisasi tepung ubi jalar putih termodifikasi kimia. Tahapan pertama adalah pembuatan tepung ubi jalar putih. Lalu berikutnya adalah identifikasi tepung ubi jalar putih sebagai tepung ubi jalar putih kontrol untuk perbandingan tepung ubi jalar tanpa modifikasi dengan yang sudah dimodifikasi. Analisis yang dilakukan adalah analisis fisik dan kimia. Proses karakterisasi tepung ubi jalar putih pada penelitian ini mengikuti pola pada gambar. Tahapan yang kedua adalah karakterisasi tepung ubi jalar putih terodifikasi dengan perendaman menggunakan Sodium Tripolipospat. Lalu berikutnya dilakukan identifikasi tepung ubi jalar putih hasil perlakuan perendaman STPP. Analisis yang dilakukan adalah fisik dan kimia. Data yang diperoleh kemudian digunakan sebagai parameter seleksi untuk menetapkan perlakuan terbaik sehingga dapat disusun suatu prosedur untuk karakerisasi sifat fisiko tepung ubi jalar putih termodifikasi kimia.
Prosedur Analisis
1. Analisis Kadar Air [5]
Cawan petri dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105oC selama 24 jam, kemudian dimasukkan ke dalam desikator selama 30 menit, setelah itu ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik (x gram). Sampel yang sudah dihaluskan ditimbang (y gram), kemudian dimasukkan ke dalam cawan petri yang sudah diketahui beratnya. Sampel dalam cawan petri dimasukkan kedalam oven pada suhu 105oC selama 5 jam, kemudian didinginkan dalam desikator selama 30 menit, sampel yang sudah dingin ditimbang. Perlakuan ini diulang-ulang sampai tercapai berat konstan (z gram), yaitu selisih penimbangan berat sampel berturut-turut kurang dari 0.2 gram. Kadar air dihitung dengan rumus :
2. Analisis Kadar Abu [6]
Siapkan cawan pengabuan, kemudian bakar dalam tanur, dinginkan dalam desikator dan timbang. Sampel yang ada dalam cawan dibakar pada pembakar gas sampai asapnya habis. Timbang sebanyak 3-5 gram sampel dalam cawan tersebut, kemudian letakkan dalam tanur pengabuan, bakar sampai didapat abu berwarna abu-abu atau sampai beratnya tetap. Pengabuan dilakukan dalam dua tahap:
189 pertama pada suhu sekitar 400˚C dan kedua pada suhu 550˚C. Dinginkanlah dalam desikator, kemudian timbang.
Perhitungan : % Abu = x 100 %
3. Analisis Kecerahan [7]
Sampel ditempatkan dalam wadah plastik bening. Hidupkan color reader. Tombol pembacaan diatur pada L*, a*, b* atau L*, c*, h*, lalu tekan tombol target. Hasil pembacaan dicatat dan ukur warnanya.
Keterangan :
L = Kecerahan (derajad putih) a dan b = Koordinator kromatisitas c = Kroma
h = Sudut hue (warna)
HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Kadar Air
Dari hasil penelitian diperoleh rerata kadar air tepung ubi jalar putih tanpa perlakuan adalah 5.49%. Sedangkan kadar air yang ada pada tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia adalah pada kisaran 6.91 – 7.93%. Grafik rerata hasil kadar air pada tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik Rerata Hasil Kadar Air Tepung Ubi Jalar Putih Hasil Modifikasi Kimia Perendaman STPP.
Gambar 1 menunjukkan rerata hasil tepung ubi jalar putih akibat kombinasi perlakuan konsentrasi dan lama perendaman. Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa kadar air tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia cenderung mengalami peningkatan. Pada perendaman dengan konsentrasi perendaman STPP sebanyak 0.5% peningkatan kadar air terjadi secara drastis. Namun, pada perendaman STPP konsentrasi 1.0% kadar air tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia peningkatan kadar air tidak terlalu signifikan. Analisis ragam menunjukkan adanya pengaruh beda nyata yang diberikan oleh konsentrasi perendaman terhadap kadar air tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia (α = 0.05). Kadar air yang tinggi pada pati ikatan silang disebabkan karena gugus fosfat yang terpenetrasi ke dalam granula pati mempunyai sifat ionik sehingga mampu mengikat air [8].
Pada uji lanjut dengan BNT 5% kadar air pada tepung ubi jalar putih modifikasi kimia dengan konsentrasi perendaman STPP 0.50% berbeda nyata dengan perendaman 1.0%. Kadar air pada tepung ubi jalar putih yang dimodifikasi dengan STPP 1.0% memiliki kadar air yang lebih kecil dibandingkan konsentrasi 0.5%. Hal ini diduga karena konsentrasi yang tinggi dengan larutan STPP menyebabkan pembengkakan ukuran granula tepung ubi jalar putih juga semakin besar. Sehingga, penyerapan air pada bahan juga semakin sulit. Sebaliknya, pada perendaman tepung dengan konsentrasi larutan STPP yang sedikit
190 menyebabkan pembengkakan ukuran granula tepung yang kecil sehingga menyebabkan kandungan air pada bahan lebih mudah terserap panas.
Tingginya kadar air pada tepung ubi jalar putih modifikasi kimia juga disebabkan karena tidak adanya perlakuan panas dengan suhu tinggi. Modifikasi kimia dengan perendaman STPP hanya membutuhkan suhu 50 - 60˚C selama ±6 jam dalam pembuatannya sehingga tidak terjadi penguapan air yang berarti. Sedangkan pada pati yang mengalami modifikasi kimia memiliki kadar air yang tinggi karena gugus fosfat yang terpenetrasi ke dalam granula pati mempunyai sifat ionik sehingga mampu mengikat air [9].
2. Kadar Abu
Kadar abu pada tepung ubi jalar putih tanpa perlakuan adalah 2.17%, sedangkan kadar abu pada tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia adalah berada pada kisaran 1.24 – 2.29%. Rerata hasil kadar abu tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik Rerata Kadar Abu Tepung Ubi Jalar Putih Hasil Modifikasi Kimia. Dari Gambar 2 diketahui kadar abu tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia relatif mengalami penurunan jika dibandingkan dengan kontrol. Pada perendaman dengan STPP konsentrasi 0.5% mengalami penurunan yang tajam, sedangkan pada perendaman dengan STPP konsentrasi 1.0% penurunan kadar abu terjadi secara perlahan. Analisis ragam (α = 0.05). menunjukkan adanya pengaruh beda nyata yang diberikan oleh kombinasi perlakuan antara konsentrasi dan lama perendaman terhadap kadar abu tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia.
Pada uji lanjut DMRT 5% kadar abu tepung ubi jalar modifikasi kimia pada perendaman STPP 0.5% belum terdapat beda nyata. Pengaruh beda nyata mulai ditunjukkan pada perendaman STPP 1.0% terhadap perlakuan yang lain.Hal ini diduga pada pada saat proses modifikasi, terjadi pemurnian tepung pada saat pencucian dengan aquades. Sehingga ikatan hidrogen yang belum terbentuk sempurna akan larut saat pencucian. Diduga pada perendaman STPP 0.5%, penetrasi pospat belum sempurna sehingga baik gugus pospat ataupun sodium dari STPP terikut dalam proses pencucian. Tngginya kadar abu pada bahan disebabkan karena terdapat kandungan mineral yang tinggi pula yang menyebabkan turunnya derajat putih tepung [10]. Meningkatnya kadar abu disebabkan adanya penggunaaan reagen STMP/STPP karena adanya pori-pori pada permukaan granula pati dan rongga internal pada hilum sebagai akses masuknya STPP [11].
3. Kecerahan
Salah satu sifat fisik tepung ubi jalar putih adalah kecerahan. Kecerahan tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia berada pada kisaran 84.83 – 86.17. Sedangkan kecerahan pada tepung ubi jalar putih kontrol adalah 85.30. Kandungan amilosa dan amilopektin memiliki pengaruh yang sangat besar pada sifat fisik pati [12]. Rerata hasil kecerahan warna tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia dapat dilihat pada Gambar 3.
191 Gambar 3. Grafik Rerata Kecerahan Tepung Ubi Jalar Putih Hasil Modifikasi Kimia.
Gambar 3 menunjukkan Hubungan kombinasi perlakuan konsentrasi dan lama perendaman STPP terhadap kecerahan tepung ubi jalar putih modifikasi kimia. Pada perendaman STPP konsentrasi 0.5% relatif terjadi penurunan kecerahan warna, sedangkan pada konsentrasi 1.0%, kecerahan warna mengalami peningkatan namun kembali seperti semula. Analisis ragam (α = 0.05). menunjukkan adanya pengaruh beda nyata yang diberikan oleh kombinasi perlakuan antara konsentrasi dan lama perendaman terhadap kecerahan warna tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia. Nilai L menunjukkan kecerahan (brightness) dan mempunyai nilai 0 (hitam) sampai 100 (putih). Dimana semakin besar nilai L maka sampel akan berwarna semakin cerah. Warna permukaan ubi jalar putih merupakan parameter penting dari sampel untuk menentukan kualitas selama pengeringan. Warna permukaan ubi jalar merupakan indikasi yang penting dari kualitas suatu sampel bahan selama pengeringan [13].
SIMPULAN
Kombinasi perlakuan antara konsentrasi dan lama perendaman memberikan peerbedaan pada tepung ubi jalar putih hasil modifikasi kimia dibandingkan dengan tepung ubi jalar putih konrol. Interaksi kombinasi perlakuan memberikan pengaruh beda nyata terhadap kadar abu tepung ubi jalar putih modifikasi kimia, kecerahan dan viskositas. Namun pada kadar air tepung ubi jalar putih modifikasi kimia /pengaruh beda nyata hanya diberikan oleh perlakuan konsentrasi perendaman STPP (Sodium Tri Polyphosphate).
DAFTAR PUSTAKA
1) Adegunwa MO, Sanni LO, and Maziya-Dixon B. 2011. Effects Of Fermentation Length And Varieties On The Pasting Properties Of Sour Cassava Starch. African Journal of Biotechnology 10(42): 8428-8433.
2) Sulistiyo, C.N. 2006. Pengembangan Brownies Kukus Tepung Ubi Jalar (Ipomoea batatas) di PT. FITS Mandiri Bogor. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor. 3) Fortuna T., Juszczak L., dan Palasiński M. 2001. Properties of Corn and Wheat Starch
Phosphates Obtained from Granules Segregated According to Their Size. EJPAU Vol. 4. 4) Miranti, M., Tita R., Fitri F., 2009. Studi Karakterisasi Pati Ubi Jalar Modifikasi Ganda
Metode Cross Linking Asetat serta Aplikasinya Dalam Pembuatan Saus. Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. PDII-LIPI.
192 5) Samosir A. P., Max R.J.R., Gayatri C. 2012. Uji Aktivitas Antioksidan dan Total Flavonoid pada Ekstrak Etanol Pinang Yaki (Areca vestiaria). Universitas Sam Ratulangi. Manado.
6) Kementrian Kelautan dan Perikanan (Kep. 61/MEN/2009). 2010. Penentuan Kadar Abu pada Produk Perikanan. Badan Standardisasi Nasional SNI 2354.1:2010. Jakarta. 7) Wijana S., Irnia N., Elina H. 2009. Analisis Kelayakan Kualitas Tapioka Berbahan Bak
Gaplek (Pengaruh Asal Gaplek dan Kadar Kaporit yang Digunakan). Universitas Brawijaya. Malang.
8) Chung, H. J., K.S. Woo dan S.T. Lim. 2004. Glass Transition and Enthalpy Relaxation of Cross-Linked Corn Starches, Carbohidrate Polymers. Vol 55. 9-15
9) Suarni. 2005. Karakteristik Sifat Fisik dan Komposisi Kimia Biji Jagung Beberapa Varietas. Hasil Penelitian Balitseral Maros.
10) Wulan, Siti Naristo, Tri D.W., Dian E., 2007. Modifikasi Pati Alami dan Pati Hasil Pemutusan Rantai Cabang dengan Perlaukan Fisik/Kimia untuk Meningkatkan Kadar Pati Resisten pada Pati Beras. Jurnal Teknologi Pertanian, Vol 8 No. 2 (Agustus 2007) 80-87.
11) Huber, K.C. and J.N. Be Miller. 2000. Channels of maize and sorghum starch granules. Carbohydrate Polymers Vol 41: 269-276
12) Ann-Charlott Eliasson. 2004. Starch in Food. Woodhead Publishing Limited Cambridge, England.
13) Orikasa, T., Wu, L., Ando, Y., Muramatsu, Y., Roy, P., Yano., T., Shiina, T., Tagawa, A. 2010. Hot Air Drying Characteristics of Sweet Potato Using Moisture Sorption Isotherm Analysis and Its Quality Changes During Drying. International Journal of Food Engineering. 2 (12) 1-14.
