BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Gandum
Gandum (Triticum spp.) merupakan tanaman serealia dari suku padi-padian yang
kaya akan karbohidrat. Selain sebagai bahan makanan, gandum dapat pula diolah sebagai bahan-bahan industri yang penting, baik bentuk karbohidrat utamanya atau
komponen lainnya (Gembong, 2004).
Tanaman gandum dapat tumbuh ideal di daerah subtropik. Tanaman gandum
(Triticum aestivum L.) dapat berkembang dengan baik pada daerah dengan curah hujan rata-rata 254 mm sampai 1,779 mm per tahun dan daerah yang mempunyai infiltrasi yang baik. Curah hujan yang tinggi kurang baik untuk pertumbuhan tanaman gandum
karena pada kondisi ini jamur dan bakteri akan cepat berkembang. Suhu optimum untuk budidaya tanaman gandum adalah berkisar antara 20-22 ºC (Hariyanto et al., 2002).
Komoditas gandum merupakan bahan makanan penting di dunia sebagai sumber
kalori dan protein. Gandum merupakan bahan baku tepung terigu yang banyak digunakan untuk pembuatan berbagai produk makanan seperti roti, mie, kue biskuit, dan
makanan ringan lainnya (Wiyono, 1980). Gandum cukup terkenal dibandingkan bahan makanan lainnya sesama serealia karena kandungan gluten dan proteinnya yang cukup tinggi pada biji gandum. Biji gandum memiliki kandungan gizi yang cukup tinggi
Tabel 1. Daftar komposisi tepung terigu Menurut Departemen Kesehatan RI (
Gandum dapat diklasifikasikan berdasarkan tekstur biji (kernel) menjadi hard
wheat (T.aestivum), soft wheat (T. compactum), dan durum wheat (T.durum). a. Hard Wheat (T. aestivum)
Hard wheat mengandung kadar protein 12-18%. Gandum ini mempunyai ciri-ciri kulit luar berwarna coklat, biji keras, dan berdaya serap air tinggi. Jenis gandum ini sangat cocok untuk membuat roti karena tepung yang dihasilkan berkualitas baik dan
mengandung protein bermutu tinggi. Contoh gandum keras adalah gandum hard spring dan gandum hard winter.
b. Soft Wheat (T. compactum)
Soft wheat mengandung kadar protein rendah yaitu 7-12%. Gandum ini
ini cocok untuk membuat cake karena adonan yang dihasilkan memiliki daya serap air
rendah. Contoh jenis gandum ini adalah standard wheat. c. Durum Wheat (T.durum)
Durum wheat merupakan jenis yang khusus. Ciri gandum ini adalah bagian dalam (endosperm) yang berwarna kuning tidak seperti gandum pada umumnya yang memiliki warna putih dan memiliki biji yang lebih keras, serta kulit yang berwarna
coklat. Gandum ini sering digunakan untuk membuat produk pasta berdasarkan warna bran, gandum diklasifikasikan menjadi red (merah) dan white (putih). Sedangkan
berdasarkan musim tanam dibedakan menjadi dua yaitu winter dan spring (Samuel,1972).
2.2. Tepung Terigu
Tepung terigu adalah tepung atau bubuk halus yang berasal dari bulir gandum,
dan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan kue, mie, dan roti. Tepung terigu mengandung banyak zat pati, yaitu karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air.
Tepung terigu juga mengandung protein dalam bentuk gluten, yang berperan
dalam menentukan kekenyalan makanan yang terbuat dari bahan terigu. Tepung terigu memiliki perbedaan dengan tepung gandum utuh, bedanya terigu berasal dari biji
gandum yang dihaluskan, sedangkan tepung gandum utuh (whole wheat flour) berasal dari gandum beserta kulit arinya yang ditumbuk (Nurmala, 1980).
Tepung terigu merupakan tepung yang dapat dipakai untuk membuat roti karena
terigu banyak digunakan dalam industry pangan. Komponen terbanyak dalam tepung
terigu adalah pati dengan kandungan amilosa 20-26 % dan amilopektin 70-75 % (Tarwotjo,1998 ).
Sulit mencari pengganti tepung terigu tidak lepas dari kandungan yang dimilikinya, dimana tepung terigu memiliki protein khusus yaitu gluten sebesar 80 % dari total protein. Gluten inilah yang membuat roti mengembang selama proses
pembuatannya ( Utami, 1992).
2.3. Serealia
Serealia adalah biji rumput-rumputan yang dibudidayakan. Serealia merupakan sumber terpenting pangan bagi manusia dan menjadi makanan pokok di sebagian besar
negara total. Di beberapa negara, serealia memberikan 70% atau lebih masukan energi total. Serealia mungkin digunakan dalam bentuk biji-bijian, misalnya beras, atau
dihaluskan menjdai tepung, misalnya tepung terigu. Serealia paling penting adalah gandum, beras, jagung, “ barley”, “oats” dan “rye”. Gandum tumbuh di Eropa, Amerika
Utara, sebagian Asia dan Australia yang beriklim sedang.
Biji gandum tertutup oleh kulit yang keras dan berserat, disebut sekam. Di dalam terdapat lembaga yang merupakan biji sebenarnya atau embrio dan terletak pada
bagian bawah biji. Komponen terbesar biji adalah endosperma, persediaan makanan berpati bagi lembaga. Lapisan luar endosperma, disebut lapisan aleuron. Lembaga
Komposisi gandum bervariasi tergantung pada jenisnya. Sebagai contoh, gandum
Kanada yang keras banyak mengandung gluten ( protein ), sedang kadar gluten pada gandum inggris yang lunak sangat rendah. Istilah “ keras” dan “lunak” menunjuk pada
sifat gandum saat digiling dan tidak boleh dikacaukan dengan “kuat” dan “lemah” yang
mengarah pada sifat tepung pada sifat tepung saat dipanggang.
Kekuatan tepung lebih tergantung pada mutu daripada jumlah gluten. Tepung
yang kuat adalah tepung yang menghasilkan adonan yang sukar meregang dan mempunyai sifat dapat menahan gas dengan baik. Tepung yang kuat cocok untuk
pembuatan roti, sedang tepung yang lemah baik untuk kue dan biskuit. Secara umum, gandum keras akan menghasilkan tepung yang kuat dan gandum lunak menghasilkan tepung yang lemah.
Di dalam biji gandum, nutrien tidaklah tersebar secara merata. Endosperma merupakan sekitar 83% berat total biji. Endosperma terutama tersusun daru pati, tetapi
juga mengandung protein, beberapa vitamin B dan elemen mineral. Terhadap nutrien biji utuh, endosperma mengandung 70- 75% protein, 32% riboflavin, 12% asam nikotinat, 3% vitamin.
Sekam dan lapisan aleuron menyumbang 14,5% berat biji. Sekam terutam tersusun dari selulosa ( serat ) yang tak dapat dicerna, namun juga mengandung vitamin
Lembaga ( termasuk skutelum ) hanya menyusun 2,5% berat biji. Lembaga kaya
akan lemak, protein, zat besi dan vitamin B ( skutelum terutama kaya akan tiamin ). Terhadap nutrien biji utuh, lembaga mengandung : 64% tiamin, 26% riboflavin, 8%
protein, 2% asam nikotinat.
Untuk diubah menjadi bentuk yang lebih mudah dicerna, gandum digiling menjadi tepung. Sekam dan lembaga dikeluarkan sebagai “flake” dan endosperma
dihancurkan menjadi bubuk halus. Pada tahun 1870-an, mesin penggiling dari baja mulai diperkenalkan, menggantikan penggilingan batu pipih.
Terdapat tiga tahap utama dalam penggilingan tepung
1. Pembersihan dan penyiapan
Mula-mula gandum dilewatkan serangkaian mesin untuk menghilangkan kotoran,
dedak dan sebagainya. Gandum kemudian dikondisikan, yaitu dilembabkan ke tingkat kelembapan yang optimum untuk penggilingan, melalui proses pembasahan dan
pengeringan biji. Proses ini mengeraskan sekam sehingga lebih mudah dipisahkan selama penggilingan dan membuat endosperma lebih mudah remuk sehingga lebih mudah pula digiling menjadi tepung.
2.Pemecahan
Gandum bersih yang telah mengalami “conditioning” dilewatkan lima pasang penggilas baja berombak (“corrugated”) yang dikenal sebagai rol pemecah. Dari tiap
pasangan, sebuah penggilasnya berputar dua setengah kali lebih cepat dari penggilas satunya, sehingga biji akan terkelupas dan endosperma akan terpisah dari sekam.
a. partikel kasar sekam yang dilekati endosperma. Bagian ini akan diteruskan ke
rol pemecah.
b. Partikel endosperma yang kasar, disebut semolina. Partikel sekam yang
bercampur dengan semolina dipisahkan dengan menggunakan hembusan udara, sekam lebih ringan daripada semolina.
c. Sejumlah kecil partikel halus endosperma atau tepung. Secara bertahap, jarak
antara rol-rol pemecah dibuat makin sempit sehingga di setiap tahap lebih banyak endosperma dipisahkan dari sekam.
3. Pengecilan ukuran
Semolina yang diperoleh dari rol pemecah dilewatkan sepuluh atau lebih rol pengecil ukuran. Rol ini berupa penggilas yang halus dan dari setiap pasangan, sebuah
penggilasnya berputar satu setengah kali lebih cepat dari lainnya. Partikel endosperma mengalami pengecilan ukuran secara bertahan oleh gencetan rol sehingga kerusakan
granula pasti adalah minimum. Setelah melewati setiap rangkaian rol, produk diayak dan dipisahkan menjadi partikel halus tepung, partikel lebih besar yang akan dilewatkan rol pengecil ukuran berikutnya serta partikel kasar yang nantinya dikembalikan ke rol
pertama.
Seperti halnya rol pemecah, rol pengecil ukuran juga diatur saling berdekatan
secara bertahap dan pada akhir proses akan diperoleh tepung putih yang halus. Oleh sistem pengecilan ukuran tersebut, lembaga akan menjadi pipih, bukannya hancur, dan
Tingkat ekstraksi adalah persentase biji utuh yang diubah menjadi tepung.
Tepung dari biji utuh 100%
Tepung dari biji pecah kulit 85-90%
Tepung terigu 70-72%
Tepung dari biji utuh mengandung biji utuh, termasuk sekam dan lembaga, sedang tepung terigu hanya mengandung endosperma.
Berhubung tepung dengan hasil ekstraksi rendah sedikit atau tidak mengandung sekam atau lembaga, maka jumlah protein, lemak, vitamin B, mineral dan serat akan
berkurang, sejak tahun 1956, tepung terigu yang dihasilkan di Inggris diperkaya dengan thiamin, asam nikotinat, zat besi dan kalsium. Berdasar hukum di Inggris, semua tepung harus mengandung paling sedikit :
0,24 mg tiamin per 100g,
1,60 mg asam nikotinat per 100g,
1,65 mg zat besi per 100g
Roti dibuat dari adonan tepung gandum, air, garam dan khamir. Bila air ditambahkan ke dalam tepung, protein gandum, yakni glutenin dan gliadin, membentuk
gluten yang elastik. Peremasan akan membentuk jaringan gluten dalam adonan,. Sebelum dipanggang, adonan dibiarkan mengembang. Selama tahap ini, adonan akan
pemanggangan gluten akan terkoagulasi, sehingga menentukan ukuran dan bentuk roti
yang tetap.
Sekarang kebanyakan roti buatan Inggris dibuat dengan menggunakan proses
pembuatan roti Chorleywood yang tahap fermentasi awalnya diganti dengan pengadukan mekanis yang kuat dalam waktu singkat, mengunakan pengaduk khusus berkecepatan tinggi.
Enzim memainkan peranan sangat penting dalam pembuatan roti. Tepung mengandung amilase ( diastase ) yang oleh adanya air, merubah pati menjadi maltosa.
Enzim maltase yang dikeluarkan oleh khamir meneruskan pemecahan maltosa menjadi glukosa.Kemudian glukosa difermentasi oleh beberapa enzim dalam khamir, yang secara keseluruhan dikenal sebagai zymase.
Hasil-hasil proses fermentasi adalah karbon dioksida yang mengisi adonan dengan udara dan etanol (etil alkohol) yang dikeluarkan dari roti pada waktu
pemanggangan.
Amilase maltase zymase
Pati maltosa glukosa karbondioksida dan etanol dalam tepung dalam khamir dalam khamir
Protease, terdapat dalam tepung dan khamir, juga penting dalam pembuatan roti. Protease bereaksi pada protein tepung, yaitu gluten, membuat gluten lebih “extensible”
2.3.1 Kandungan Kimia Serealia
Gandum disamping beras, merupakan sumber karbohidrat yang terpenting di dunia, selain itu juga mengandung protein, mineral dan vitamin. Roti Amerika banyak
mengandung vitamin dan niacin yang dapat menghilangkan penyakit beri-beri dan pelagra. Ribolflavin dan besi (Fe) juga memperkaya kandungan gizi dari roti. Disamping itu, juga dapat menyembuhkan penyakit Celiac dan karang gigi.
Kandungan kimia gandum dibandingkan dengan beras dan jagung dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Kandungan Kimia Gandum, Beras dan Jagung
Sumber : Millfeed Manual (MNF, 1972) cit. Saunders, Walker dan Kohler 1974 dalam Tati Nurmala, 1980
*) Sumber Kik dan Williams cit. Grist, dalam beras pecah kulit.
Ternyata gandum mengandung lebih tinggi protein daripada beras dan jagung,
begitu pula asam-asam amino pada gandum lebih lengkap dan lebih besar jumlahnya. Demikian pula bila dibandingkan dengan asam amino dari hewan. Lysine jauh lebih besar pada gandum yang merupakan sumber protein yang efisien, juga lebih tinggi
daripada kedelai di mana hampir tidak terdapat Lysine pada tempe. Mineral dan vitamin terbanyak terdapat pada lapisan aleuron biji gandum.
Gandum kekurangan akan carotene dan vitamin A dibandingkan dengan jagung, disamping itu jagung juga mengandung fraksi-xanthopil yang sangat baik untuk
peternakan ayam penghasil daging (broiler) dan telur. Namun gandum banyak mengandung vitamin B1, B2 dan B6.
Endosperm gandum merupakan sumber utama protein dan pati, sedangkan
lembaganya dan aleuron banyak mengandung minyak, protein nongluten dan vitamin.
Tabel. 3. Susunan Kimia Biji Gandum
Komponen Kimia (%) Aleuron Endosperma Tepung (ekstraksi 72%)
Protein 13,3 26,6 11,8
Susunan kimia secara umum dari beberapa serealia dapat dilihat pada Tabel 4,
yang dibandingkan terhadap jagung, sorghum dan padi.
Tabel 4. Susunan Kimia dari Beberapa Serealia pada Kadar Air Dasar.
Jenis serealia Karbohidrat Protein dari daerah luas yang membentang dari Asia Tengah (India bagian Barat Laut, Kashmir, Afganistan, Tadjikistan, Uzbeskistan, Transkaukasia dan bagian Barat Laut Tian Shan)
ke Timur Dekat (Asia Kecil, Transkaukasia, Iran dan Dataran Tinggi Turkmenistan), daerah sekitar Laut Tengah dan Ethiopia (Vavilov cit. Satari, dkk. 1976). Gandum telah
digunakan sebagai bahan makanan manusia kira-kira 6000 tahun yang lalu, hal mana dibuktikan dari penemuan arkheologi di Mesir, Turki dan di dalam puing-puing dari Lake Dwellers di Swiss.
Sejarah Cina menunjukkan bahwa budidaya gandum telah ada di sana sejak tahun 2700 SM., dan merupakan salah satu dari lima jenis tanaman yang ditanam pada tiap-tiap upacara tahunan. Peninggalan atau sisa karbon dari gandum dan cetakan
gandum dari tanah liat dan cetakan roti, telah ditemukan pada zaman Neolithic Jarno di Irak sebelah utara, yang diperkirakan dengan radio karbon data dari tahun 6900
Sebagai tanaman yang berasal dari daerah sub-tropis, maka dewasa ini, terutama
melalui usaha-usaha manusia di bidang pemuliaan tanaman dan budidaya tanaman, penyebaran tanaman gandum meluas ke daerah iklim sedang dan daerah tropis.
Daerah produksi gandum yang utama terletak di antara 30°-55°C L.U. dan di antara 25°-40° L.S. dengan pusat-pusat utama berada di daerah iklim sedang, seperti Amerika Serikat, Kanada dan Ausralia ( Tabel 5). Prancis menghasilkan produksi per
hektar tertinggi di dunia yaitu 44,1 kw/ha (tahun 1972), sedangkan areal terluas di dunia Uni Sovyet yaitu 60 juta hektar. Produksi total tertinggi yaitu di Amerika Serikat 42,042
juta metrik ton (Tabel 5).
Tabel 5. Negara-Negara Produsen Gandum di Dunia
Negara Produksi 1000
metrik ton
Areal 1000 ha Produksi kw/ha
Uni Sovyet 63.300 60.000 13,8
Amerika Serikat 42.042 19.143 22.0
Kanada 14.514 8.640 16.8
Sumber : USDA, 1973, dalam Tati Nurmala (1980)
Hampir 90 persen dari produksi gandum di dunia terdiri dari tiga jenis species, yaitu “common wheat” (gandum biasa), “club wheat” dan “durum wheat”. Gandum biasa diklasifikasikan sebagai Triticum Aestivum L atau T. Vulgare, gandum club
terbagi dalam tiga sub-grup yaitu diploid, tetraploid (T. Durum) dan hexaploid (T.
vulgare).
T. aegilopoides, lebih menyerupai rumput daripada T. monococcum. Kedua
spesies mempunyai satu butir pada tiap bulir (spikelet) karenanya dianggap sebagai tipe paling primitif. Karena hanya ada satu gabah tiap bulir, maka disebut einkron.
T. durum (gandum makaroni) mempunyai butir berwarna merah. Tiap butir
mempunyai dua gabah. Bahan untuk membuat maccaroni, speghetti dan vermicelli.
T.dicoccum (emmer) digunakan dalam jumlah terbatas sebagai bahan makanan
ternak. Spesies ini mempunyai sifat resistensi terhadap penyakit, merupakan jenis dari
hard red spring wheat.
T. turgidum (pulard) hampir menyerupai T. durum. Bulir-bulir cenderung untuk
bercabang dan gabahnya besar. Di Amerika dan Inggris, spesies ini tidak mempunyai arti ekonomis yang penting.
T. polonicum (gandum Polandia) mempunyai bentuk gabah yang panjang. Nilai ekonominya kurang penting, hanya baik untuk makaroni.
T. thimopheevi sering disilangkan sebagai varietas-varietas standar untuk
memperbaiki resistensi terhadap penyakit.
T. vulgare syn. T. aestivum (gandum biasa) adalah spesies yang paling banyak
red spring,hard red winter dan soft red winter). Tepung gandum ini digunakan untuk
membuat roti.
T. compactum (club wheat) mempunyai bulir yang terdiri dari tiga sampai lima
gabah, bewarna putih hingga merah. Malai pendek dan berisi bulir yang berbentuk menyerupai gada (pemukul). Dari gandum lunak dibuat crackers, kadang-kadang juga dibuat roti. Ditanam pada musim dingin dan semi.
T. spelta biasanya mempunyai dua gabah pada setiap bulir seperti emmer. Dilihat dari nilai ekonomis, jenis gandum ini tidak penting.
Bulir gandum yang digiling di pabrik harus memenuhi pengujian mutu gandum yang meliputi beberapa karakteristik. Pengujian-pengujian tersebut adalah sebagai berikut :
(1) Uji berat merupakan pengukuran berat per unit volume gandum. Hasil uji berat yang rendah menyebabkan kualitas butir dan tepung yang rendah, syarat minimum adalah 73 kg per kilometer.
(2) Uji kotoran, yaitu pemisahan butir-butir gandum dari benda asing, biji gandum yang terekrut dan yang pecah (broken wheat). Benda tersebut terbawa sewaktu proses panen, perontokan dan penyimpanan. Syarat maksimum adalah 0,1 – 0,5
persen.
(3) Uji kadar air butir gandum syarat maksimum 12,5 persen, baik untuk gandum
rendahnya tepung. Kadar maltose yang terlalu tinggi (lebih dari satu persen)
akan menyebabkan sifat gluten yang lembek. Sebaliknya kadar air yang terlalu rendah memberikan kerusakan fisik butir gandum yang tinggi pada waktu
digiling sehingga mengurangi berat.
(4) Uji kemurnian butir dari campuran tanaman lain minimal 99,6 persen.
(5) Uji bobot dari 1000 butir. Dikehendaki bobot 1000 butir sekitar 28-40 gram.
(6) Uji keseragaman ukuran dan bentuk biji.
(7) Uji kadar serat dan kadar abu. Persyaratannya adalah 2 – 2,7 persen, dan abu 1,4 – 2 persen.
(8) Rendemen tepung sekitar 85 persen.
(9) Uji kadar protein butir gandum syaratnya adalah 6 – 20 persen untuk gandum lunak dan ganum keras.
(10) Menghasilkan tepung dengan daya isap terhadap air 52 – 60 persen, merupakan
karakteristik yang sangat penting bagi para konsumen tepung terigu.
Penyakit dan hama gandum yang menyerang pada umumnya adalah cendawan dan insekta. Serangan cendawan selama pertumbuhan di lapangan (Alternaria,
Fusarium dan Helminthosporium) yang berasal atau terbawa biji, tidak akan terbawa di gudang penyimpanan yang suhu udaranya sangat rendah. Faktor suhu udara,
tahan disimpan dengan aman, karena semakin lama gandum disimpan kadar airnya akan
bertambah. Pada suhu 5° - 10°C pertumbuhan cendawan sangat lambat, sedangkan pada suhu 26,7° - 32,2°C pertumbuhannya sangat cepat. Gandum yang disimpan hanya
beberapa minggu sebelum digiling dapat disimpan pada kadar air yang agak tinggi (lebih tinggi dari 13 persen), dengan suhu penyimpanan yang agak tinggi pula daripada suhu penyimpanan untuk berbulan-bulan lamanya. Panen dapat dilakukan bili bijinya
sudah keras bila dipijit, sekitar 45 hari setelah bermalai.
Keistimewaan dari tanaman sorghum memiliki kemampuan untuk tumbuh kembali setelah dipotong atau dipanen disebut “ratoon”, setelah panen akan tumbuh
tunas-tunas baru yang tumbuh dari bagian batang di dalam tanah. Oleh karena itu
pangkasannya harus tepat di atas permukaan tanah. Ratoon sorghum dapat dilakukan 2 – 3 kali, apabila dipelihara dan dipupuk dengan baik, hasil ratoon dapat menyamai hasil
panen pertama, hasil selanjutnya akan menurun. Kultivar unggul sorghum antara lain
yaitu : Cempaka, katengu, Darso, UPCA S1, UPCA S2, Birdproof dan sebagainya.(Nurmala,T., 1998)
2.4. Pati
Pati adalah cadangan makanan utama pada tanaman. Senyawa ini sebenarnya campuran dua polisakarida.
(a) Amilosa
(b) Amilopektin
Molekul ini terdiri hingga 100.000 unit glukosa yang berikatan membentuk struktur rantai bercabang.Pemeriksaan mikroskopik menunjukkan bahwa pati pada
tanaman terdapat sebagai granula-granula kecil. Lapisan luar dari setiap granula terdiri atas molekul-molekul pati yang tersusun amat rapat sehingga tidak tertembus air dingin. Sumber pati asal tanaman yang bebrbeda mempunyai ciri khas pada bentuk, dan pada
penyebaran ukuran-ukuran granula pati itu.
2.4.1. Sifat sifat pati
1. Kenampakan dan kelarutan
Pati berwarna putih, berbentuk serbuk bukan kristal yang tidak larut dalam air dingin.
2. Rasa manis
Tidak seperti monosakarida dan disakarida, pati dan polisakarida lain tidak
mempunyai rasa manis.
3. Hidrolisis
Hidrolisis pati dapat dilakukan oleh asam atau enzim. Jika pati dipanaskan
dengan asam akan terurai menjadi molekul-molekul yang lebih kecil secara berurutan, dan hasil akhirnya adalah glukosa.
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
Ada beberapa tingkatan dalam reaksi diatas. Molekul-molekul pati mula-mula
pecah menjadi unit-unit rantaian glukosa yang lebih pendek yang disebut dextrin. Dextrin ini dipecah lebih jauh menjadi maltose (dua unit glukosa) dan akhirnya maltosa
pecah menjadi glukosa.
pati dextrin maltosa glukosa
sirup glukosa komersial dihasilkan dengan jalan menghidrolisis pati jagung
dengan asam klorida encer. Hidrolisisnya tidak sempurna dan sirup glukosa yang juga dinamakan sirup jagung atau glukosa cair, merupakan campuran glukosa, maltosa,
dextrin dan air.
Hidrolisis pati dapat juga dilakukan oleh kegiatan enzim. Dalam pencernaan,
enzim amilase memecah pati menjadi maltosa. Amilase juga terdapat pada tepung dan biji yang berkecambah. Pada produk-produk tersebut enzim ini biasanya dikenal dengan nama diastase. Diastase penting pada pembuatan roti dan pembuatan bir karena enzim
ini dapat menghasikan gula ( maltosa ) yang seterusnya oleh enzim yang dihasilkan khamir akan dipecah lebih lanjut menjadi alkohol dan karbon dioksida.
4. Pengaruh panas
(a) Panas yang lembab (dengan air)
Jika suspensi pati dalam air dipanaskan, air akan menembus lapisan luar granula
kental. Pada suhu kira-kira 85°C granula pati pecah dan isinya terdispersi merata
keseluruh air disekelilingnya.
Molekul berantai panjang mulai membuka atau terurai dan campuran pati atau
air menjadi makin kental, membentuk sol. Pada pendinginan, jika perbandingan pati dan air cukup besar, molekul pati membentuk jaringan dengan molekul air terkurung didalamnya sehingga terbentuk gel. Keseluruhan proses ini dinamakan gelatinisasi.
Gelatinisasi pati sangat penting dalam proses pengolahan. Misalnya, gelatinisasi terjadi pada pengentalan macam-macam saos, sup dan kuah daging (“gravies”) dengan
penambahan tepung dan tepung jagung. Gelatinisasi juga penting pada pemanggangan roti atau makanan yang dibuat dari tepung lainnya karena berperan dalam menimbulkan sifat lemah yang diinginkan dan tekstur produknya.
(b) Panas kering (tanpa air)
Banyak makanan berpati juga mengandung sedikit dextrin. Pada proses
pemanasan, dextrin terpolimerisasi membentuk senyawa kompleks berwarna coklat dinamakan pirodextrin. Pirodextrin ini memberikan sumbangan pada warna coklat banyak makanan termasuk roti panggang dan kerak roti.(gaman,M.1981)
2.5. Produksi Asam Laktat
Dalam produksi, asam laktat didefinisikan sebagai campuran dari asam laktat
dan hibrida asam laktat yang mengandung tidak kurang dari 85% dan tidak lebih dari 92% asam laktat. Prinsip utama pembuatan asam laktat dengan proses fermentasi adalah
dengan bantuan enzim yang dihasilkan oleh Lactobacillus sp. akan diubah menjadi
asam laktat, Asam laktat murni tidak berbau, tidak berwarna, dan bersifat higroskopis pada suhu kamar.
Dalam keadaan tidak murni asam laktat berwarna kekuningan karena mengandung pigmen karoten. Sifat fisik asam laktat antara lain adalah bobot jenisnya 1,249; bobot molekulnya 90,08; titik beku 16,8°C, dan titik didihnya 122°C pada
tekanan 14mmHg. Sedang sifat kimiawinya di antaranya adalah dapat larut dalam eter, alkohol, gliserin, dan air. Asam laktat tidak larut dalam kloroform, eter disulfida, dan
karbon disulfida.
Di dalam industri asam laktat, laktosa sebagai bahan baku utama didapat dari air
dadih susu (whey) yang merupakan hasil samping dari pembuatan keju atau dari susu itu sendiri. Banyak air susu di Indonesia yang dibuang begitu saja karena dianggap sudah rusak dan tidak berguna lagi, padahal kandungan laktosa dalam air susu sekitar
4,2 – 5 %. Asam laktat digunakan secara luas di industri kimia, antara lain penggunaannya dalam industri makanan dan minuman, industri farmasi, dan industri kulit. Untuk industri makanan dan minuman, biasanya diperlukan asam laktat berkadar
50 – 80 %, sedangkan untuk industri farmasi diperlukan kadar yang lebih tinggi lagi, yaitu 85 – 90 %. Reaksi kimia dalam pembuatan asam laktat adalah sebagai berikut.
Lactobacillus sp.
C6H12O6 2CH3CHOHCOOH
1. Bahan baku
Untuk menghasilkan asam laktat diperlukan bahan baku utama yaitu air dadih susu (whey), kapur berhidrat, dan asam sulfat. Mikroorganisme yang berperan dalam
proses fermentasi untuk menghasilkan asam asetat adalah Lactobacillus sp. Selain itu dibutuhkan pula arang aktif dan air sebagai bahan tambahan.
2. Peralatan
Peralatan yang dibutuhkan dalam proses pembuatan asam laktat dengan cara fermentasi adalah tangki fermentasi (fermentor), tangki koagulasi, filter, evaporator,
acidifier, kristaliser, pengering, dan pompa transfer boiler.
3. Proses pembuatan Asam Laktat
Asam laktat dibuat dengan proses fermentasi sukrosa, glukosa atau fruktosa yang diperoleh dari molase, atau laktosa yang diperoleh dari air dadi susu. Fermentasi terjadi dengan bantuan enzim-enzim yang diproduksi oleh bakteri Lactobacillus delbruckii. Air dadih susu merupakan hasil samping dari proses pembuatan keju dari
kasein susu. Bersama-bersama dengnan kultur bakteri, air dadih tersebut dimasukkan ke dalam tangki fermentasi di mana pada tangki tersebut terjadi proses fermentasi. Untuk
mencapai kondisi yang optimum bagi pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme, lingkungan dan keadaan fermentor dijaga baik. Suhu optimum sekitar 28 – 30°C dengan
Jika fermentasi berlangsung lama, pertumbuhan bakteri tersebut terhambat oleh
keasaman yang dihaslikannya sendiri. Untuk mencegah hal tersebut, maka perlu dilakukan penambahan kalsium hidroksida sehingga terbentuk Ca-laktat. Setelah
fermentasi Ca-laktat dipanaskan dengan uap dalam tangki koagulasi dan selanjutnya disaring sehingga bebas dari bahan-bahan yang tidak diinginkan seperti laktalbumin. Cairan utama yaitu larutan Ca-laktat dimurnikan dengan arang (charcoal) pada alat
revaporator vakum. Hasil penguapannya berupa kristal Ca-laktat.
Untuk mendapatkan asam laktat, kristal Ca-laktat dilarutkan dengan asam sulfat
dengan alat acidifier, di mana pada alat itu Ca-sulfat diendapkan. Selain itu protein yang ada juga diendapkan. Cairan yang keluar dari acidifier itu disaring untuk memisahkan
filtrat dengan endapan protein dan Ca-sulfat yang terbentuk, dan selanjutnya diuapkan lagi dalam evaporator vakum untuk menghasilkan asam laktat kasar (crude lactic acid) yang mengandung 22 – 44% laktat.
Asam laktat yang dapat dikonsumsi diperoleh dari kristal Ca-laktat yang dilarutan dengan air dan ditambah dengan asam sulfat untuk mendapatkan 20 – 25% asam laktat murni. Kemudian larutan ini dipertinggi kadarnya hingga 50% dengan
menambahkan campuran asam sulfat dan Ca-laktat dalam alat yang disebut dissolver
(pengencer).
isopropil eter sebagai pelarut juga dapat menggunakan proses esterifiasi dengan
