TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman Ubi Jalar
Ubi jalar atau ketela rambat atau “sweet potato” diduga berasal dari benua Amerika. Para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal tanaman ubi jalar adalah Selandia Baru, Polinesia, dan Amerika bagian tengah. Ubi jalar menyebar ke seluruh dunia terutama negara-negara beriklim tropika, diperkirakan pada abad ke-16. Orang-orang Spanyol dianggap berjasa menyebarkan ubi jalar ke kawasan Asia terutama Filipina, Jepang dan Indonesia. Tanaman ubi jalar diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Convolvulales Famil : Convolvulaceae Genus : Ipomoea
Spesies : Ipomoea batatas (Rukmana, 1997).
Ubi jalar adalah tanaman yang tumbuh baik di daerah beriklim panas dan lembab, dengan suhu optimum 27°C dan lama penyinaran 11-12 jam per hari. Tanaman ini dapat tumbuh sampai ketinggian 1.000 meter dari permukaan laut. Ubi jalar tidak membutuhkan tanah subur untuk media tumbuhnya. Di Jepang, ubi jalar adalah salah satu sumber karbohidrat yang cukup populer. Beberapa varietas
ubi di Jepang cukup dikenal hingga ke Indonesia. Selanjutnya beberapa varietas yang diusahakan tersebar secara luas di Indonesia, diantaranya varietas ibaraki, beniazuma, dan naruto (Republika online, 2010).
Ubi jalar merupakan komoditas sumber karbohidrat utama setelah padi, jagung dan ubi kayu, serta mempunyai peranan penting dalam penyediaan bahan pangan, bahan baku industri maupun pakan ternak. Ubi jalar dikonsumsi sebagai makanan tambahan atau sampingan, kecuali di Irian Jaya dan Maluku, ubi jalar digunakan sebagai makanan pokok. Ubi jalar dikawasan dataran tinggi Jayawijaya merupakan sumber utama karbohidrat dan memenuhi hampir 90 % kebutuhan kalori penduduk (Wanamarta, 1981).
Ubi jalar sebagai bahan baku pada pembuatan tepung mempunyai keragaman jenis yang cukup banyak, yang terdiri dari jenis-jenis lokal dan beberapa varietas unggul. Jenis-jenis ubi jalar tersebut mempunyai perbedaan yaitu pada bentuk, ukuran, warna daging umbi, warna kulit, daya simpan, komposisi kimia, sifat pengolahan dan umur panen (Antarlina, 1998).
Bentuk ubi biasanya bulat sampai lonjong dengan permukaan rata sampai tidak rata. Kulit ubi berwarna putih, kuning, ungu atau ungu kemerah-merahan, tergantung jenis varietasnya. Daging ubi berwarna putih, kuning atau jingga sedikit ungu. Kulit ubi maupun dagingnya mengandung pigmen karotenoid dan antosianin yang menentukan warnanya. Kombinasi dan intesitas yang berbeda-beda dari keduanya menghasilkan warna putih, kuning, oranye, atau ungu pada kulit dan daging ubi (Woolfe, 1992).
Komposisi Kimia Ubi Jalar
Ubi jalar adalah salah satu jenis umbi-umbian yang mempunyai potensi untuk dikembangkan. Keistimewaan ubi jalar terletak pada kandungan beta karotennya yang cukup tinggi dibanding jenis tanaman pangan lain terutama ubi jalar oranye. Secara umum ubi jalar mengandung pati 8 – 29 %, karbohidrat bukan pati 0,5 – 7,5 %, gula reduksi 0,5 – 2,5 %, ekstrak eter 1,8 – 6,4 %, karoten 1 – 12 % dan mineral lainnya 0,9 – 1,4 % dalam setiap 100 gram bahan segar (Onwuene, 1978).
Ubi jalar dapat digunakan sebagai pengganti makanan pokok karena merupakan sumber kalori yang efisien. Selain itu ubi jalar juga mengandung vitamin A dalam jumlah yang cukup, asam askorbat, fosfor, besi dan kalsium. Disamping sumbangan vitamin dan mineral, kadar karoten pada ubi jalar sebagai bahan utama pembentukan vitamin A setaraf dengan karoten pada wortel (Daucus carota). Kandungan vitamin A yang tinggi dicirikan oleh umbi yang berwarna kuning kemerahan (Lingga, 1984).
Adapun komposisi kimia ubi jalar adalah sebagai berikut : Tabel 1. Komposisi Kimia Ubi Jalar.
Komposisi Kimia Jenis Warna Daging Umbi Oranye Putih Ungu Air (%) 79,28 62,24 70,46 Abu (%) 1,09 0,93 0,84 Pati (%) 15,18 28,79 12,64 Protein (%) - 0,89 0,77 Gule reduksi (%) 1,69 0,32 0,3 Serat kasar (%) 0,84 2,5 3 Lemak (%) - 0,77 0,94 Vitamin C (mg/100 g) - 26,68 21,43 Sumber : Departemen Kesehatan RI, (1996).
Pembuatan Tepung Ubi Jalar
Pengolahan produk setengah jadi merupakan salah satu cara pengawetan hasil panen, terutama untuk komoditas pangan yang berkadar air tinggi, seperti umbi-umbian dan buah-buahan. Keuntungan lain dari pengolahan produk setengah jadi, sebagai bahan baku yang fleksibel untuk industri pengolahan lanjutan, aman dalam distribusi, serta hemat ruang dan biaya penyimpanan. Teknologi pembuatan tepung merupakan salah satu proses alternatif produk setengah jadi yang dianjurkan karena lebih tahan disimpan, mudah dicampur (dibuat komposit), dibentuk, diperkaya zat gizi, dan lebih cepat dimasak sesuai tuntutan kehidupan modern yang serba praktis. Dari segi proses, pembuatan tepung hanya membutuhkan air relatif sedikit dan ramah lingkungan dibandingkan dengan pembuatan pati (Suaramedia online, 2010).
Ubi jalar yang paling baik diolah menjadi tepung adalah ubi jalar yang dipanen pada umur 5 – 6 bulan. Tepung ubi jalar diperoleh dari ubi jalar kering (gaplek ubi jalar) yang digiling kemudian diayak. Umbi dikupas, kemudian dicuci sampai bersih, kemudian diiris atau dirajang. Irisan atau rajangan dijemur atau dikeringkan dengan alat pengering sampai kering, yang ditandai dengan berbunyinya gaplek jika dipatahkan. Selanjutnya dihaluskan dengan penggilingan dan pengayakan dengan saringan 80 mesh (Syarief dan Irawati, 1986).
Agar lebih efisien, penepungan sawut dilakukan dalam dua tahapan, yaitu penghancuran sawut untuk menghasilkan butiran kecil (lolos 20 mesh), dan penggilingan/penepungan menggunakan saringan lebih halus (80 mesh). Penggilingan sawut kering menjadi tepung ubi jalar dapat menggunakan mesin penepung beras (Suaramedia online, 2010).
Tepung Ubi Jalar
Ubi jalar memiliki prospek dan peluang yang cukup besar sebagai bahan baku industri pangan. Perkembangan pemanfaatannya dapat ditingkatkan dengan cara penerapan teknologi budidaya yang tepat dalam upaya peningkatan produktivitas serta tersedianya jaminan pasar yang layak bagi hasil yang diperoleh. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tepung ubi jalar dapat digunakan sebagai bahan campuran pada pembuatan berbagai produk antara lain kue-kue kering, kue basah, mie, bihun dan roti tawar (Utomo dan Antarlina, 2002).
Penggunaan ubi jalar di Indonesia dewasa ini masih terbatas untuk bahan pangan. Di negara-negara maju, ubi jalar dijadikan sebagai bahan makanan yang mewah dan bahan baku industri, seperti industri fermentasi, tekstil, lem, kosmetika, farmasi dan sirup. Di Jepang, ubi jalar dijadikan sebagai makanan tradisional yang peublisitasnya setaraf dengan pizza atau hamburger sehingga aneka makanan olahan dari ubi jalar banyak dijual di toko-toko sampai restoran-restoran bertaraf internasional (Rukmana, 1997).
Nilai gizi ubi jalar secara kualitatif selalu dipengaruhi oleh varietas, lokasi dan musim tanam. Pada musim kemarau dari varietas yang sama akan menghasilkan tepung yang relatif lebih tinggi daripada musim penghujan, demikian juga ubi jalar yang berdaging merah muda umumnya mempunyai kadar karoten yang lebih tinggi daripada yang berwarna putih (Soenarjo, 1984).
Tepung instan ubi jalar memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat berbeda dengan tepung terigu, hal itu disebabkan karena tepung instan ubi jalar telah mengalami proses gelatinisasi serta pengeringan sehingga telah kehilangan sifat-sifat asal karbohidratnya. Sifat kimia yang paling menonjol adalah rendahnya pati
yang diikuti dengan tingginya gula reduksi. Pada proses gelatinisasi telah terjadi peristiwa hidrolisa pati, sehingga pati menurun dan berubah menjadi gula reduksi. Sifat fisik yang dominant adalah tingginya nilai penyerapan air (NPA) dan nilai kelarutan air (NKA). Fenomena tersebut sejalan dengan sifat instan yaitu meningkatnya kelarutan dan penyerapan yang disebabkan oleh rendahnya karbohidrat dan tingginya gula reduksi yang bersifat higroskopis. Konsistensi gel tepung instan ubi jalar sangat lunak bahkan tidak berbentuk gel lagi karena telah kehilangan sifat tersebut (Utomo dan Antarlina, 2002).
Karakteristik sifat fisik-kima dan fungsional tepung ubi jalar yang digunakan pada pengabdian penerapan iptek ini adalah kadar air, protein, lemak, abu, serat dan karbohidrat. Sifat fungsionalnya adalah daya serap air dan minyak. Karakteristik sifat-sifat ini disajikan pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Karakteristik Sifat Fisik-Kimia dan Fungsional Tepung Ubi Jalar
Karakteristik Kuning Putih Ungu Tua
Air (%) 7,16 7,75 7,40 Abu (% bk) 2,38 2,16 1,77 Protein (% bk) N x 6,25 6,02 6,45 6,48 Lemak (% bk) 2,76 3,77 2,59 Karbohidrat (% bk) 84,61 82,29 82,68 Serat (% bk) 3,23 4,57 4,21
Daya Serap Air (g/g) 1,76 1,54 1,65
Daya Serap Minyak (g/g) 1,20 1,35 1,86
Sumber : Kotecha dan Kadam (1998)
Tepung Terigu
Protein tepung gandum adalah unik, bila tepung dicampur dengan air dalam perbandingan tertentu, maka protein akan membentuk suatu massa adonan
yang plastis yang dapat menahan gas dan akan membentuk suatu struktur spons bila dipanggang (Somaatmadja, 1985).
Tepung dapat digunakan atau diolah menjadi produk lain, yaitu dengan memindahkan zat pati dan gluten dalam tepung gandum itu. Gluten digunakan sebagai bahan tambahan untuk mempertinggi kandungan protein dalam roti, dalam pembuatan monosodium glutamate (MSG), sebagai bahan penyedap dan untuk keperluan lain. Gluten mengandung 72 % preotein dan14 % hidrat jika dalam keadaan kering. Pati digunakan untuk memperbaiki tekstur dan kekentalan serta rasa (palatabilitas) makanan (Moehyi, 1992).
Pati memiliki sifat-sifat yaitu dengan penambahan air panas akan tergelatinisasi, dapat memberikan tekstur, kekentalan dan meningkatkan palatabilitas dari berbagai makanan, sebagai perekat dalam industri fermentasi dan ada yang larut dalam air juga ada yang tidak larut dalam air (Winarno, 1997).
Menurut Astawan (2004), berdasarkan kandungan gluten protein pada tepung terigu yang beredar dipasaran dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu: - Hard flour, tepung ini berkualitas paling baik. Kandungan proteinnya 12-13
%. Tepung ini biasanya digunakan pada pembuatan roti dan mie berkualitas tinggi. Contohnya: terigu dengan merk dagang cakra kembar.
- Medium hard flour, terigu jenis ini mengandung protein 9,5-11 %. Tepung ini banyak digunakan untuk pembuatan roti, mie dan macam-macam kue serta biskuit. Contohnya: terigu dengan merk dagang segitiga biru.
- Soft flour, tepung ini mengandung protein sebesar 7-8,5 %. Penggunaannya cocok sebagai bahan pembuatan kue dan biskuit. Contohnya: terigu dengan merk dagang kunci biru.
Komposisi Kimia Tepung Terigu
Pada biji gandum mengandung suatu jenis protein yang disebut gluten (85 % dari total protein). Gluten ini tersusun atas gliadin (BM kecil) dan glutenin (BM tinggi). Keduanya berperanan di dalam pembentukan adonan roti, karena sifatnya yang plastis dan elastis (Syarief dan Irawati, 1986).
Bahan dasar tepung terigu yang baik untuk pembuatan kue adalah tepung terigu hard yang mempunyai kadar protein 11%-13%. Fungsi tepung terigu adalah sebagai kerangka serta dapat memberikan tekstur kering, rapuh dan renyah pada kue onde onde ketawa. Terigu kuat yang baik kualitasnya dapat diketahui berdasarkan ciri ciri yaitu berwarna krem pada tepung, daya serapnya tinggi dan mudah menyesuaikan diri (Nusfa, 2007).
Tabel 3. Daftar Komposisi Kimia Tepung Terigu per 100 gram bahan
Komposisi Jumlah Kalori (kal) Protein (gr) Lemak (gr) Karbohidrat (gr) Kalsium (mg) Fosfor (mg) Besi (mg) Vitamin A (SI) Vitamin B1 (mg) Vitamin C (mg) Air (gr) b.d.d (%) 365 8,9 11,3 77,3 16 106 1,2 0 0,12 0 12 100 Sumber : Departemen Kesehatan RI., (1996).
Tepung terigu diperoleh dari hasil penggilingan gandum yang banyak dipergunakan dalam industri pangan. Komponen terbanyak dari tepung terigu adalah pati sekitar 70 % yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Kandungan
amilosa dalam pati sekitar 20 % dengan suhu gelatinisasi 560C-620C (Belitz and Grosch, 1987).
Adapun standard mutu yang berlaku untuk tepung terigu adalah sebagai berikut :
Tabel 4. Syarat Mutu Tepung Terigu
Karakteristik Mutu
Kadar air, maksimum Kadar abu, maksimum Kadar silika, maksimum
Derajat asam, maksimum (ml NaOH 1 N/100 gr) Bau dan rasa
Serangga, sisa serangga (telur, larva, kepompong dan lain-lain)
Bahan pengawet dan atau pemanis tambahan Keadaan 12,5 % 2,2 % 0,1 % 4 Normal Tidak ada Tidak ada
Harus baik, tidak rusak dan tidak mengandung campuran Sumber : Susanto dan Saneto, (1994).
Cookies
Cookies atau kue kering dapat digolongkan menjadi jenis adonan dan jenis busa. Yang tergolong jenis adonan misalnya kue kering manis, sedangkan contoh dari jenis busa misalnya sponge dan cake (Anonimous, 1990).
Bahan baku untuk membuat kue kering terdiri dari bahan pengikat seperti tepung, air, susu bubuk, telur dan putih telur serta bahan pelembut seperti gula, shortening atau margarin, bahan pengembang (soda kue dan baking powder) dan kuning telur. Keempukan dan kelembutan kue kering (cookies) ditentukan terutama oleh tepung terigu, gula dan lemak (Anonimous, 1990).
Kebanyakan kue kering mengandung sedikit air dan dapat dibekukan dan dapat dicairkan beberapa kali tanpa kehilangan kualitasnya. Pada umumnya, makin rendah suhu penyimpanan makin lama umur simpannya tanpa mengalami kerusakan. Palatabilitas kue kering dapat diperhatikan paling sedikit enam bulan
pada suhu 00F dan lebih lama pada suhu yang lebih rendah (Desrosier, 1988).
Bahan-bahan yang berperan penting dalam membentuk sifat-sifat kue kering khususnya sifat fisik dan cita rasa antara lain tepung, telur dan bahan pengembang. Jenis tepung terigu yang digunakan untuk cookies biasanya adalah terigu lunak dengan kadar protein 8-10 % (di pasaran dikenal dengan istilah soft wheat atau terigu lunak). Jumlah dan mutu gula berpengaruh terhadap tekstur, penampakan dan cita rasa produk akhir. Gula harus paling baik digunakan untuk membuat cookies. Jumlah gula harus pas untuk menjamin hasil yang diinginkan yaitu lembut dan tidak keras (Anonimous, 1990).
Proses pembuatan cookies atau kue kering terdiri atas tahap pembuatan adonan, pencetakan dan pembakaran (baking). Pada pencampuran bahan, mula-mula gula, margarin, telur, susu skim dan garam dikocok memberi krim, kemudian dicampurkan tepung terigu dan bahan pengembang. Pengocokan dilakukan sedemikian rupa sehingga semua bahan tersebut tercampur dengan rata atau homogen (Anonimous, 1990).
Zat Penstabil Gum Arab
Gum arab dapat dipergunakan untuk dapat memperbaiki kekentalan atau viskositas, tekstur dalam bentuk makanan. Selain itu gum arab dapat mempertahankan flavor dari bahan yang dikeringkan dengan pengeringan semprot. Dalam hal ini gum arab membentuk lapisan yang dapat melapisi partikel flavor, sehingga melindungi dari oksidasi, evaporasi dan absorbsi air dari udara. Dalam industri pangan gum arab digunakan sebagai pengikat aroma, penstabil, pengemulsi dalam pembuatan es krim (Tranggono, 1991).
Fungsi gum arab di dalam produk bahan pangan adalah sebagai perekat, alat pengikat, alat penjernih, alat penguat, alat pelapis, alat pembusa, alat penyatu atau penggabung dan sebagainya. Namun fungsi yang umum dari gum arab adalah pengental dan penstabil (Blansard, 1979).
Carboxy Methyl Cellulose (CMC)
Sebagai pengemulsi, CMC sangat baik digunakan untuk memperbaiki kenampakan tekstur dari produk berkadar gula tinggi. Sebagai pengental, CMC mampu mengikat air sehingga molekul-molekul air terperangkap dalam struktur gel yang dibentuk oleh CMC (Fardiaz, 1986).
Carboxy Methyl Cellulose adalah turunan dari selulosa dan sering dipakai dalam industri makanan untuk mendapatkan tekstur yang baik. Fungsi CMC yang terpenting adalah sebagai pengental, stabilisator, pembentuk gel, sebagai pengemulsi dan dalam beberapa hal dapat meratakan penyebaran antibiotik (Winarno, 1997).
Tween 20
Emulsi adalah suatu sistem heterogen yang tidak stabil secara termodinamika, yang terdiri dari paling sedikit dua fase cairan yang tidak bercampur, dimana salah satunya terdispersi dalam cairan lainnya dalam bentuk tetesan–tetesan kecil, yang berukuran 0,1-100 mm, yang distabilkan dengan emulgator/surfaktan yang cocok.
Berdasarkan macam zat cair yang berfungsi sebagai fase internal ataupun eksternal, maka emulsi digolongkan menjadi dua macam yaitu :
Adalah emulsi yang terdiri dari butiran minyak yang tersebar kedalam air. Minyak sebagai fase internal dan air fase eksternal.
- Emulsi tipe W/O (water in oil) atau A/M (air dalam minyak).
Adalah emulsi yang terdiri dari butiran air yang tersebar kedalam minyak. Air sebagai fase internal sedangkan fase minyak sebagai fase eksternal (Wordpress online, 2009).
Tween 20, 60 dan 80 yang tahu sebagai polisorbat 20, 60 dan 80 (PEG-20 dehidrasi monolaurat sorbierit, PEG-20 monostearat dehidrasi sorbierit, polyoxyetilen monooleat sorbitan). Hal tersebut merupakan surfaktan nonionik dan emulsifier berasal dari sorbitol yang diperoleh dari berbagai jenis buah. Semua larut dalam air, etanol, metanol atau etil asetat, tetapi hanya sedikit dalam minyak mineral. Sebagai bahan yang tidak menyebabkan iritasi, polisorbat adalah ambar cair agak kekuningan, yang sedikit pahit dan rasa masam dan dengan rasa hangat. Kemungkinan polisorbat banyak digunakan sebagai emulsifier, penstabil,
solubilizer di industri makanan, kosmetik, farmasi, dan tekstil (Alibaba online, 2010)
Bahan Tambahan Dalam Pembuatan Cookies Gula
Gula merupakan salah satu bahan pemanis yang sangat penting karena hampir setiap produk mempergunakan gula. Fungsi gula sebagai bahan penambah rasa, sebagai bahan perubah warna dan sebagai bahan untuk memperbaiki susunan dalam jaringan (Subagjo, 2007).
Penambahan gula pada produk bukan saja untuk menghasilkan rasa manis meskipun sifat ini sangatlah penting. Jadi, gula bersifat untuk menyempurnakan rasa asam, cita rasa juga memberikan kekentalan. Daya larut yang tinggi dari gula, memiliki kemampuan mengurangi kelembaban relatif (ERH) dan daya mengikat air adalah sifat-sifat yang menyebabkan gula dipakai dalam pengawetan pangan (Buckle, et al, 1987).
Sukrosa memiliki tingkat kemanisan 3 kali dari kemanisan dekstrosa. Gula didalam madu merupakan gula invert yaitu campuran antara dekstrosa dan fruktosa. Gula ini lebih manis daripada sukrosa. Kandungan gula di dalam madu memberikan pengaruh lebih terhadap karakteristik aroma mentega kacang daripada komponen-komponen lain yang terkandung dalam madu (Weiss, 1983).
Garam
Garam dapur (NaCl) merupakan racun untuk jasad renik jika kadarnya lebih dari 12%, mikroba perusak yang terdapat pada buah menjadi mati bila dikombinasikan dengan asam, daya bunuhnya terhadap jasad renik menjadi lebih kuat (Satuhu, 1996).
Garam memberi sejumlah pengaruh bila ditambahkan pada jaringan tumbuh-tumbuhan segar. Pertama-tama garam akan berperan sebagai penghambat selektif pada mikroorganisme pencemar tertentu. Mikroorganisme pembusuk atau proteolitik dan juga pembentuk spora adalah yang paling mudah terpengaruh walau dengan kadar garam rendah sekalipun yaitu sampai 6%. Mikroorganisme patogenik, termasuk Clostridium botulinum dengan pengecualian pada Streptococcus aureus dapat dihambat dengan konsentrasi garam 10-12% (Buckle, et al, 1987).
Margarin
Margarin merupakan pengganti mentega dengan rupa, bau, konsistensi, rasa dan nilai gizi yang hampir sama. Margarin juga merupakan emulsi air dalam minyak, dengan persyaratan mengandung tidak kurang 80% lemak (Winarno, 1995).
Lemak yang digunakan untuk pembuatan margarin dapat berasal dari lemak hewani atau lemak nabati. Lemak hewani yang digunakan biasanya lemak babi (lard), lemak sapi, oleo oil, sedangkan minyak nabati yang sering digunakan adalah minyak kelapa, minyak inti sawit, minyak biji kapas, minyak kedelai, minyak wijen, minyak kapok, minyak jagung dan minyak gandum (Ketaren, 1986).
Telur
Telur adalah bahan makanan yang bergizi tinggi dan banyak digunakan untuk membuat macam-macam kue. Telur yang digunakan untuk membuat kue adalah telur ayam kampung, kualitas telur yang baik adalah telur yang utuh dan bersih dari kotoran, masih segar dan kuning telurnya masih utuh berada ditengah-tengah putih telur dan kental, jika dipecahkan warnanya kuning dan tidak kusam. Adapun fungsi telur adalah sebagai pengikat bahan-bahan lain dalam adonan, membantu mempertajam warna pada permukaan kulit (Nusfa, 2007).
