Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
BAB II
LANDASAN TEORI
II.1 Tinjauan Pustaka II.1.1. Permen Jelly
Definisi permen secara umum adalah produk yang dibuat dengan mendidihkan campuran gula dan bahan tambahan yang dapat mempertahankan bentuk dalam waktu yang lama bersama bahan pewarna dan pemberi rasa yang kemudian dicetak menurut bentuk yang diinginkan. Seni dalam membuat permen terletak pada nilai daya tahan permen dengan kadar air minimal dan sedikit cenderung untuk mengkristal (Hidayat dan Ikarisztiana, 2004; Kurniawan, 2006).
Menurut tingkat kekerasan permen, dikelompokkan menjadi 2 (dua) kelompok besar yaitu permen keras dan permen lunak. Permen keras tidak akan berubah bentuk bila ditekan bahkan akan patah bila dipaksakan. Permen lunak adalah permen yang mudah berubah dengan hanya memberi tekanan sedikit,
misalnya permen jelly dan permen karet (Kurniawan, 2006).
Permen jelly merupakan permen yang terbuat dari campuran bahan
pembentuk gel, sari buah-buahan atau dengan penambahan essens untuk
menghasilkan berbagai macam rasa, dengan bentuk fisik jernih transparan serta mempunyai tekstur kenyal (Atmaka, Nurhartadi, dan Karim, 2013). Kekenyalan gel merupakan sifat fisik penting yang harus dimiliki oleh suatu bahan yang dapat membentuk gel.
Komponen utama dalam pembuatan permen jelly yaitu bahan pembentuk
gel (gelling agent) akan mempengaruhi tingkat kekerasan dan tekstur permen
jelly. Jelly gelatin mempunyai konsistensi yang lunak dan bersifat seperti karet,
jelly aga-agar bersifat lunak tetapi mempunyai tekstur yang rapuh. Jelly pektin
menghasilkan tekstur yang sama dengan jelly agar-agar, tetapi gelnya lebih baik
pada pH yang rendah, sedangkan jelly karagenan menghasilkan gel yang kuat.
Bahan pembentuk gel (gelling agent) yang banyak dijual di pasaran yaitu
gelatin. Gelatin diperoleh dari hidrolisis parsial kolagen yang berasal dari kulit, jaringan ikat dan tulang ikan. Tetapi, gelatin komersial yang beredar di pasaran
Laporan Tugas Akhir Pembuatan Permen Jelly Dari Karagenan dan Konjak
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
diragukan kehalalannya karena sebagian besar berasal dari kulit babi. Gelatin juga dapat diperoleh dari tulang sapi, tetapi sangat sedikit sekali hasilnya sehingga jarang diproduksi dan bahkan tidak dijual.
Sebagai alternatif pengganti gelatin, terdapat bahan-bahan lain yang bisa digunakan seperti agar-agar, pektin, karagenan dan konjak. Semua bahan tersebut berasal dari bahan dasar tumbuh-tumbuhan yang diproses sedemikian rupa sehingga menghasilkan suatu zat yang apabila ditambahkan dan dicampurkan dengan takaran yang sesuai akan membentuk sifat menyerupai gelatin. Salah satu perpaduan dari bahan-bahan tersebut adalah campuran karagenan dan konjak yang dengan takaran sesuai dapat membentuk struktur menyerupai gelatin sehingga dapat dipertanggungjawabkan kehalalannya.
II.1.2. Karagenan
Karagenan merupakan polisakarida yang diekstraksi dari rumput laut jenis
Eucheuma cottoni dari kelas alga merah (Rhodophyceae) dengan air atau larutan
alkali (Winarno, 1996).
Kedudukan taksonomi rumput laut jenis Eucheuma cottoni doty
sebagai berikut (Chapman, 1980):
Filum : Rodophyta
Sub kelas : Florida
Ordo : Gigartinales
Famili : Soliriaceae
Genus : Kappaphycus
Spesies : Kappaphycus alvarezii doty
Eucheuma cottoni doty
Karagenan merupakan senyawa polisakarida linier yang terdiri atas unit D-galaktosa dan L-D-galaktosa 3,6-anhidroD-galaktosa, baik yang mengandung sulfat maupun tanpa sulfat, yang berikatan melalui ikatan α (1,3) dan β (1,4) glikosidik (Anggadiredjo, 2006). Oleh karena itu, variasinya juga banyak sekali. Karagenan dibagi menjadi 3 (tiga) kelompok utama, yaitu (Chapman, 1980):
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret II.1.2.1. Kappa Karagenan
Terdiri dari α (1->3) D galaktosa-4 sulfat dan β (1->4) 3,6 anhydro-D galaktosa. Di samping itu karagenan sering mengandung D-galaktosa-6-sulfat ester. Adanya gugusan 6-sulfat, dapat menurunkan daya gelasi dari karagenan, tetapi dengan pemberian alkali mampu menyebabkan transeliminasi gugusan 6-sulfat, yang menghasilkan 3,6 anhydro-D galaktosa. Dengan demikian, derajat keseragaman molekul meningkat dan daya gelasi juga bertambah. Struktur kimia Kappa Karagenan disajikan seperti di gambar II.1.
Gambar II.1. Struktur Kappa Karagenan
II.1.2.2. Iota Karagenan
Ditandai dengan adanya 4-sulfat ester pada setiap residu D-glukosa dan gugusan sulfat ester pada setiap gugusan 3,6 anhydro-D galaktosa. Gugusan 2-sulfat tidak dapat dihilangkan dengan pemberian alkali. Struktur kimia Iota Karagenan disajikan seperti di gambar II.2.
Gambar II.2. Struktur Iota Karagenan
II.1.2.3. Lambda Karagenan
Lambda karagenan ini berbeda dari Kappa Karagenan dan Iota Karagenan, karena memiliki gugus 4-phospat ester. Struktur kimia Lambda Karagenan disajikan seperti di gambar II.3.
Laporan Tugas Akhir Pembuatan Permen Jelly Dari Karagenan dan Konjak
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
Gambar II.3. Struktur Lambda Karagenan
Berdasarkan kandungan sulfat inilah karagenan dibedakan dengan agar-agar. Karagenan memiliki kandungan sulfat minimal 18%, sedangkan agar-agar memiliki kandungan sulfat 3-4% (Moraino, 1977). Kandungan sulfat dalam karagenan yang terlalu tinggi inilah menyebabkan lebih banyak gaya tolak menolak antara gugus sulfat yang bermuatan negatif sehingga rantai polimer kaku dan tertarik kencang mengakibatkan viskositas meningkat.
Karagenan sangat penting peranannya sebagai stabilisator (pengatur kesetimbangan), pengental, pembentuk gel, pengemulsi dan lain-lain. Sifat ini banyak dimanfaatkan dalam industri makanan, obat-obatan, kosmetik, tekstil, cat, pasta gigi, dan industri lain (Winarno, 1996).
II.1.3. Konjak
Konjak merupakan pembentuk gel yang berasal dari umbi konjak. Di Indonesia umbi konjak dikenal dengan nama umbi porang/iles-iles. Tepung konjak kasar berwarna krem hingga cokelat muda (Udin, 2013).
Tepung Konjak diperoleh dengan cara membersihkan umbi porang dengan air dan memotong kecil-kecil hingga berukuran seperti chips. Setelah itu, chips dikeringkan dengan bantuan sinar matahari selama dua hari. Jika chips sudah dalam keadaan kering langsung digiling agar terbentuk tepung iles-iles. Tepung
iles-iles ini masih mengandung pati dan pengotor lain, maka dilakukan screening
untuk pemisahan tepung konjak dan pati (Akbar, Supriyanto dan Haryani, 2013,
h.42). Cara screening menggunakan saringan dengan ukuran tertentu. Bagian
yang halus akan turun melalui ayakan, sedangkan tepung konjak manan yang mempunyai berat lebih besar akan tinggal di ayakan (Koswara, 2013).
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret II.1.3.1 Umbi Porang / Iles-iles
Iles-iles mempunyai batang semu yang sebenarnya merupakan tangkai daun yang tumbuh di tengah-tengah umbinya. Pada ujung batang terdapat tiga tangkai daun. Batang semu tersebut berwrna hijau dengan garis-garis putih. Panjang tangkai daun iles-iles kuning berkisar 0,5-1,5 meter. Pada percabangan daunnya terdapat bulbil (katak) yang berwarna cokelat. Benih diperoleh dari biji dan dari area bulbil (katak). Bulbil (katak) merupakan umbi kecil berbentuk bulat sebagai bibit umbi iles-iles (organ perbanyakan vegetatif) dikarenakan iles-iles tidak memiliki anakan dalam tanah, sedangkan biji akan muncul pada tanaman iles-iles yang mempunyai umur lebih dari 3 tahun (Santosa dan Wirnas, 2009). Tanaman porang setiap kurun waktu 4 tahun akan menghasilkan bunga yang kemudian menjadi buah atau biji. Satu tongkol buah bisa menghasilkan biji sampai 250 butir yang dapat digunakan sebagai bibit porang dengan cara disemaikan terlebih dahulu (Prb.ub.ac.id, 2013). Iles-iles mempunyai siklus pertumbuhan yaitu periode vegetasi dan istirahat. Periode vegetasi berlangsung pada musim hujan, sedangkan periode istirahat pada musim kemarau. Periode vegetasi berlangsung sekitar 5-6 bulan, yaitu pada saat ditanam sampai tumbuh daun. Pemanenan umbi iles dilakukan pada periode istirahat. Satu pohon iles-iles dapat menghasilkan umbi sekitar 0,5-3 kg. Suhu lingkungan yang baik untuk
pertumbuhan iles-iles adalah 25-35°C, sedangkan kondisi tanah yang mendukung
pertumbuhan iles-iles adalah tanah yang gembur, berpasir dan tidak bersifat alkalis.
Secara taksonomi, tanaman iles-iles mempunyai klasifikasi botani sebagai berikut (Koswara, 2013) :
Divisio : Anthophyta
Phylum : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Famili : Araceae
Laporan Tugas Akhir Pembuatan Permen Jelly Dari Karagenan dan Konjak
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
Species : Amorphophallus oncopphyllus Prain
Amorphophallus Blumei (Schott) engl.
Gambar tanaman iles-iles dan bagiannya disajikan seperti di gambar II.4 (Sumarwoto, 2005; prb.ub.ac.id., 2013). Keterangan : 1 : Tanaman iles-iles 2 : Biji 3 : Bulbil/katak 4 : Umbi iles-iles
Gambar II.4. Tanaman Iles-iles dan Bagiannya
Tabel Komposisi Kimia Umbi Iles-iles Segar dan Tepung Iles-iles ditujukan seperti di tabel II.1 (Arifin, 2011).
Tabel II.1 Komposisi Kimia Umbi Iles-iles Segar dan Tepung Iles-iles
Analisis Kandungan per 100 gram contoh (bobot basah)
Umbi segar (%) Tepung (%)
Air 83,3 6,8 Glukomanan 3,58 64,98 Pati 7,65 10,24 Protein 0.92 3,42 Lemak 0,02 - Serat berat 2,5 5,9 Kalsium oksalat 0,19 - Abu 1,22 7,88
Logam berat (Cu) 0,09 0,13
1
2
3
8
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret II.1.3.2. Glukomanan
Manan (glukomanan) merupakan polisakarida yang tersusun oleh satuan-satuan D-glukosa dan D-mannosa. Oleh karena itu dalam satu molekul mannan terdapat D-mannosa sejumlah 67% dan D-glukosa sejumlah 33%. Kadar mannan umbi iles-iles yang tumbuh di Indonesia berkisar 14-35%.
Sifat-sifat glukomannan antara lain (Koswara, 2013) :
1. Sifat larut dalam air
Glukomannan dalam air dapat membentuk larutan yang sangat kental.
2. Sifat membentuk gel
Penambahan zat glukomannan dengan air kapur dapat membentuk gel.
3. Sifat Merekat
Zat glukomannan dalam air mempunyai sifat merekat yang kuat.
4. Sifat mengembang
Daya mengembang glukomannan dalam air sebesar 138-200%.
Glukomannan dapat digunakan sebagai bahan pembuat lem, bahan untuk meningkatkan daya rekat cat, media pertumbuhan mikroba, zat pengental dan penguat tenunan.
Mutu glukomanan sangat dipengaruhi oleh warna tepung yang dihasilkan. Derajat putih tepung glukomanan dipengaruhi oleh kandungan pati, kalsium oksalat, dan suhu. Biasanya warna tepung glukomanan yang dihasilkan adalah kuning kecokelatan. Struktur molekul glukomannan disajikan seperti di gambar II.5.
Laporan Tugas Akhir Pembuatan Permen Jelly Dari Karagenan dan Konjak
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
II.4. BahanTambahan Pembuatan Permen Jelly
Bahan tambahan dalam pembuatan permen jelly yaitu (Ristekdikti.go.id):
II.4.1. Gula Pasir (Sukrosa)
Penambahan gula pasir berguna untuk memberikan rasa manis, mengawetkan, menigkatkan konsentrasi dan menghambat pertumbuhan mikroorganisme dengan cara menurunkan aktivitas air dalam bahan sehingga dapat meningkatkan daya simpan produk. Gula pasir juga berfungsi untuk proses kristalisasi balik adonan permen sehingga diperoleh produk akhir berupa padatan. Pada Sukrosa molekul glukosa dan fruktosa terikat satu sama lain (White, 2014). Rumus struktur sukrosa disajikan seperti di gambar II.6 (Mascarenhas, 2014) .
Gambar II.6. Rumus Struktur Sukrosa
II.4.2. High Fructose Syrup (HFS)
Fruktosa mempunyai tingkat kemanisan yang lebih tinggi 1,12 kali dibandingkan sukrosa. Dalam pembentukan gel, fruktosa bersama sukrosa
berfungsi membentuk tekstur yang liat dan menurunkan kekerasan permen jelly
yang terbentuk. High fructose syrup dalam pengolahan permen berfungsi sebagai
penguat cita rasa, mencegah pembentukan kristal gula dan mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Penambahan gula dalam konsentrasi tinggi dapat menyerap dan mengikat air sehingga mikroba tidak bebas menggunakan air untuk
tumbuh pada produk. Pada High Fructose Syrup molekul glukosa dan fruktosa
tidak terikat satu sama lain. Rumus struktur Fruktos dan glukosa disajikan seperti di gambar II.7 (White, 2014).
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
Gambar II.7. Rumus Struktur Fruktosa dan Glukosa
II.4.3. Asam Sitrat (Citric Acid)
Asam sitrat berfungsi sebagai pemberi rasa asam, mencegah kristalisasi gula, sebagai katalisator hidrolisa sukrosa ke bentuk gula invert selama penyimpanan dan sebagai penjernih gel yang dihasilkan. Banyaknya asam sitrat
yang ditambahkan pada permen jelly berkisar 0,2%-0,3% . Rumus bangun asam
sitrat disajikan seperti digambar II.8 (Compound Interest, 2014).
Gambar II.8. Rumus Struktur Asam Sitrat
II.4.4. Pelapis (Coating)
Permen jelly memerlukan bahan pelapis berupa campuran tepung tapioka
dengan tepung gula. Pelapisan bertujuan membuat permen tidak melekat satu sama lain dan juga sebagai penambah rasa manis. Perbandingan komposisi bahan
pelapis permen jelly terbaik adalah tepung tapioka : tepung gula (1:1).
Pustaka pembuatan permen Jelly dari peneliti terdahulu disajikan seperti di
Laporan Tugas Akhir Pembuatan Permen Jelly Dari Karagenan dan Konjak
Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
Tabel II.2 Pustaka Pembuatan Permen Jelly dari Peneliti Terdahulu
No Pustaka Bahan Metode
1 Subaryono dan Utomo,
BSB 2006, “Penggunaan Campuran Karaginan dan Konjak Dalam Pembuatan
Permen Jelly”, Jurnal
Pascapanen dan
Bioteknologi Kelautan
dan Perikanan, vol. 1, no.
1, 19-26. Air:20% Sukrosa:5% Fruktosa:25% Asam Sitrat:0,1% Flavor:0,2% Karagenan:2 Konjak:1 (1,5%) 2 Udin, F., 2013, Kajian Pengaruh Penggunaan Campuran Karaginan
dan Konjak, dan Ekstrak
Kunyit (Curcuma
domestica Val.) Terhadap
Karakteristik Permen
Jelly, Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Air:40 ml Sukrosa:10 gram HFS:50 gram Asam Sitrat:0,1% Ekstrak Kunyit:1% Karagenan:2 Konjak:1 (3%)
3 Yati, K., Hariyanti dan
Arisanti, D., 2013,
„Pengaruh Peningkatan
Konsentrasi Kombinasi
Karagenan dan Konjak
Sebagai Gelling Agent
Terhadap Stabilitas Fisik
Kembang Gula Jelly Sari
Umbi wortel (Daucus
carota. L)‟, Farmasains, vol. 2, no. 1, 20-25. Aquadest:100% Sukrosa:5% Fruktosa:25% Asam Sitrat:0,5% Sari Wortel:50% Karagenan:2 Konjak:1 (2,5%) 12
