BAB II BAB II
TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN PUSTAKA II.1. Dasar Teori
II.1. Dasar Teori [1][1] A.
A. JAGUNGJAGUNG Jagung (
Jagung ( Zea Zea mays mays LL) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis rumputan/graminae) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis rumputan/graminae yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat kemungkinan munculnya cabang anakan yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat kemungkinan munculnya cabang anakan pada beberapa genotipe dan lingkungan tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. pada beberapa genotipe dan lingkungan tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. Daun jagung tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak Daun jagung tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan silang. Jagung pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan silang. Jagung merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat inisiasi bunga jantan, merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat inisiasi bunga jantan, dan dikendalikan oleh genotipe, lama
dan dikendalikan oleh genotipe, lama penyinaran, dan suhu.penyinaran, dan suhu. Berikut ini taksonomi tanaman jagung
Berikut ini taksonomi tanaman jagung
Kingdom :
Kingdom : PlantaePlantae
Divisio :
Divisio : SpermatophytaSpermatophyta
Subivisio :
Subivisio : Angiospermae Angiospermae
Kelas :
Kelas : Monocotyledoneae Monocotyledoneae
Ordo :
Ordo : PoalesPoales
Famili :
Famili : Poaceae (Graminee)Poaceae (Graminee)
Genus :
Genus : Zea Zea
Spesies :
Spesies : Zea mays L Zea mays L
Tabel 2.1. Komposisi kimia jagung berdasarkan bobot kering Tabel 2.1. Komposisi kimia jagung berdasarkan bobot kering
Komponen
Komponen Biji Biji utuh utuh Endosperma Endosperma Lembaga Lembaga Kulit Kulit ari ari Tip Tip capcap Protein (%) Protein (%) Lemak (%) Lemak (%) Serat kasar(%) Serat kasar(%) Abu (%) Abu (%) Pati (%) Pati (%) Gula (%) Gula (%) 3,7 3,7 1,0 1,0 86,7 86,7 0,8 0,8 71,3 71,3 0,34 0,34 8,0 8,0 0,8 0,8 2,7 2,7 0,3 0,3 87,6 87,6 0,62 0,62 18,4 18,4 33,2 33,2 8,8 8,8 10,5 10,5 8,3 8,3 10,8 10,8 3,7 3,7 1,0 1,0 86,7 86,7 0,8 0,8 7,3 7,3 0,34 0,34 9,1 9,1 3,8 3,8 --1,6 1,6 5,3 5,3 1,6 1,6
B. MORFOLOGI JAGUNG a. Sistem Perakaran
Jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu:
Akar seminal
Akar seminal adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar seminal adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar seminal hanya sedikit berperan dalam siklus hidup jagung
Akar adventif
Akar adventif adalah akar yang semula berkembang dari buku di ujung mesokotil, kemudian set akar adventif berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus ke atas antara 7-10 buku, semuanya di bawah permukaan tanah. Akar adventif berperan dalam pengambilan air dan hara.
Akar kait atau penyangga.
Akar kait atau penyangga adalah akar adventif yang muncul pada dua atau tiga buku di atas permukaan tanah. Fungsi dari akar penyangga adalah menjaga tanaman agar tetap tegak dan mengatasi rebah batang. Akar ini juga membantu penyerapan hara dan air.
b. Batang dan Daun
Tanaman jagung mempunyai batang yang tidak bercabang, berbentuk silindris, dan terdiri atas sejumlah ruas dan buku ruas. Pada buku ruas terdapat tunas yang berkembang menjadi tongkol. Dua tunas teratas berkembang menjadi tongkol yang produktif. Batang memiliki tiga komponen jaringan utama, yaitu kulit (epidermis), jaringan pembuluh (bundles vaskuler), dan pusat batang (pith).
Jagung pada umumnya memiliki jumlah sama dengan jumlah buku batang. Jumlah daun umumya berkisar antara 10-18 helai, rata-rata munculnya daun yang terbuka sempurna adalah 3-4 hari setiap daun. Tanaman jagung di daerah tropis mempunyai jumlah daun relatif lebih banyak dibanding di daerah beriklim sedang (temperate)
c. Bunga
Jagung disebut juga tanaman berumah satu (monoeciuos) karena bunga jantan dan betinanya terdapat dalam satu tanaman. Penyerbukan pada jagung terjadi bila serbuk sari dari bunga jantan menempel pada rambut tongkol.
Hampir 95% dari persarian tersebut berasal dari serbuk sari tanaman lain, dan hanya 5% yang berasal dari serbuk sari tanaman sendiri. Oleh karena itu, tanaman jagung disebut tanaman bersari silang (cross pollinated crop), di mana sebagian besar
dari serbuk sari berasal dari tanaman lain. Terlepasnya serbuk sari berlangsung 3-6 hari, bergantung pada varietas, suhu, dan kelembaban. Rambut tongkol tetap reseptif dalam 3-8 hari. Serbuk sari masih tetap hidup (viable) dalam 4-16 jam sesudah terlepas (shedding). Penyerbukan selesai dalam 24-36 jam dan biji mulai terbentuk sesudah 10-15 hari. Setelah penyerbukan, warna rambut tongkol berubah menjadi coklat dan kemudian kering.
d. Tongkol dan Biji
Tanaman jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas. Tongkol jagung diselimuti oleh daun kelobot. Tongkol jagung yang terletak pada bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar dibanding yang terletak pada bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 10-16 baris biji yang jumlahnya selalu genap.
Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama, yaitu (a) pericarp, berupa lapisan luar yang tipis, berfungsi mencegah embrio dari organisme pengganggu dan kehilangan air; (b) endosperm, sebagai cadangan makanan, mencapai 75% dari bobot biji yang mengandung 90% pati dan 10% protein, mineral, minyak, dan lainnya; dan (c) embrio (lembaga), sebagai miniatur tanaman yang terdiri atas plamule, akar radikal, scutelum, dan koleoptil. Pati endosperm tersusun dari senyawa anhidroglukosa yang sebagian besar terdiri atas dua molekul, yaitu amilosa dan amilopektin, dan sebagian kecil bahan antara (White 1994). Namun pada beberapa jenis jagung terdapat variasi proporsi kandungan amilosa dan amilopektin. Protein
endosperm biji jagung terdiri atas beberapa fraksi, yang berdasarkan kelarutannya diklasifikasikan menjadi albumin (larut dalam air), globumin (larut dalam larutan salin), zein atau prolamin (larut dalam alkohol konsentrasi tinggi), dan glutein (larut dalam alkali). Pada sebagian besar jagung, proporsi masing-masing fraksi protein adalah albumin 3%, globulin 3%, prolamin 60%, dan glutein 34%.
Gambar 2.1. Gambar biji jagung dan bagian-bagiannya C. JENIS-JENIS JAGUNG
Berdasarkan bentuk dan strukturnya biji jagung dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Jagung Mutiara (Flint Corn), Zea mays indurate
Biji jagung tipe mutiara berbentuk bulat licin, mengkilap, dan keras. Bagian pati yang keras terdapat di bagian atas biji. Pada saat masak, bagian atas biji mengkerut bersama-sama, sehingga permukaan biji bagian atas licin dan bulat. Varietas lokal jagung di Indonesia umumnya tergolong ke dalam tipe bijI mutiara. Tipe ini disukai
petani karena tahan hama gudang.
Jagung Gigi Kuda (Dent Corn), Zea mays indentata
Bagian pati yang keras pada tipe biji dent berada di bagian sisi biji, sedangkan bagian pati yang lunak di bagian tengah sampai ujung biji. Pada waktu biji mengering, pati lunak kehilangan air lebih cepat dan lebih mengkerut daripada pati keras, sehingga terjadi lekukan (dent) pada bagian atas biji. Biji tipe dent ini bentuknya besar, pipih, dan berlekuk.
Jagung Manis (Sweet Corn), Zea mays saccharata
Biji jagung manis pada saat masak keriput dan transparan. Biji yang belum masak mengandung kadar gula (water-soluble polysccharride, WSP) lebih tinggi daripada pati. Kandungan gula jagung manis 4-8 kali lebih tinggi dibanding jagung normal pada umur 18-22 hari setelah penyerbukan. Sifat ini ditentukan oleh gen sugary (su) yang resesif (Tracy 1994).
Jagung Pod, Z. tunicata Sturt
Jagung pod adalah jagung yang paling primitif. Jagung ini terbungkus oleh glume atau kelobot yang berukuran kecil. Jagung pod tidak dibudidayakan secara komersial sehingga tidak banyak dikenal. Kultivar Amerika Selatan dimanfaatkan oleh suku Indian dalam upacara adat karena dipercaya memiliki kekuatan magis.
Jagung Berondong (Pop Corn), Zea mays everta
Tipe jagung ini memiliki biji berukuran kecil. Endosperm biji mengandung pati keras dengan proporsi lebih banyak dan pati lunak dalam jumlah sedikit terletak di tengah endosperm. Apabila dipanaskan, uap akan masuk ke dalam biji yang kemudian membesar dan pecah (pop).
Jagung Pulut (Waxy Corn), Z. ceritina Kulesh
Jagung pulut memiliki kandungan pati hampir 100% amilopektin. Adanya gen tunggal waxy (wx) bersifat resesif epistasis yang terletak pada kromosom sembilan mempengaruhi komposisi kimiawi pati, sehingga akumulasi amilosa sangat sedikit (Fergason 1994).
Jagung QPM (Quality Protein Maize)
Jagung QPM memiliki kandungan protein lisin dan triptofan yang tinggi dalam endospermnya. Jagung QPM mengandung gen opaque-2 (o2) bersifat resesif yang mengendalikan produksi lisin dan triptofan. Prolamin menyusun sebagian besar protein endosperm dengan kandungan lisin dan triptofan yang jauh lebih rendah dibanding fraksi protein lain. Fraksi albumin, globulin, dan glutein memiliki kandungan lisin dan triptofan tinggi.
Jagung Minyak Tinggi ( High-Oil)
Jagung minyak tinggi memiliki biji dengan kandungan minyak lebih dari 6%, sementara sebagian besar jagung berkadar minyak 3,5-5%. Sebagian besar minyak biji terdapat dalam scutelum, yaitu 83-85% dari total minyak biji. Jagung minyak tinggi sangat penting dalam industri makanan, seperti margarin dan minyak goreng, serta industri pakan. Ternak yang diberi pakan jagung minyak tinggi berdampak positif terhadap pertumbuhannya.
Tabel 2.2. Komposisi kimia berbagai jenis jagung
Varietas Kadar (%)
Air Abu Protein Serat kasar Lemak Karbohidrat Kristalin Floury Starchy Manis Pop Hitam Srikandi Putih*) Srikandi Kuning*) Anoman *) Lokal Pulut *) Lokal nonpulut *) Bisi 2**) Lamuru **) 10,5 9,6 11,2 9,5 10,4 12,3 10,08 11,03 10,07 11,12 10,09 9,70 9,80 1,7 1,7 2,9 1,5 1,7 1,2 1,81 1,85 1,89 1,99 2,01 1,00 1,20 10,3 10,7 9,1 12,9 13,7 5,2 9,99 9,95 9,71 9,11 8,78 8,40 6,90 2,2 2,2 1,8 2,9 2,5 1,0 2,99 2,97 2,05 3,02 3,12 2,20 2,60 5,0 5,4 2,2 3,9 5,7 4,4 5,05 5,10 4,56 4,97 4,92 3,60 3,20 70,3 70,4 72,8 69,3 66,0 75,9 73,07 72,07 73,77 72,81 74,20 75,10 76,30 D. HEXANE
Solvent yang digunakan dalam proses ekstraksi adalah hexane. Hexane adalah suatu senyawa yang tak berwarna, sangat mudah menguap dan mudah terbakar (titik didihnya 68oC). Biasanya hexane digunakan sebagai pelarut dalam berbagai macam ekstraksi minyak nabati, antara lain dari kopra dan kedelai. Hexane yang terbuang di air dan tanah, sebagian besar akan menguap ke udara dan akan bereaksi dengan oksigen, sedangkan yang tertinggal di dalam air dan tanah akan diuraikan oleh bakteri. Jadi selama ini tidak pernah ditemukan adanya hexane dalam tumbuhan, ikan dan binatang lain.
Hexane hampir tidak pernah dijumpai dalam makanan dan minuman. Di dalam minyak yang diproses menggunakan hexane sebagai solvent kadarnya sangat rendah untuk dapat menimbulkan efek pada manusia, karena dalam proses distilasi, hexane sudah hampir semuanya dapat dipisahkan. Meskipun seseorang mengkonsumsi makanan atau minuman yang mengandung hexane, hexane tersebut akan diuraikan oleh enzim dari hati, dan akan keluar melalui urine dalam satu atau dua hari kemudian. Selain itu juga tidak adanya efek buruk jika terjadi kontak hexane pada kulit manusia karena dalam sekejap hexane akan langsung menguap.
E. MINYAK JAGUNG
Minyak jagung merupakan trigliserida ytang disusun oleh glliserol dan asam-asam lemak. Presentase gliserida sekitar 98,6%, sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak seperti abu, zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Dalam 100 kg jagung dengan kandungan air 16%, akan menghasilkan sekitar 64 kg tepung butiran dan 3 kg minyak jagung.
Bagian jagung yang mengandung minyak adalah lembaga (germ). Minyak jagung dapat diekstrak dari hasil proses penggilingan kering maupun basah, proses penggilingan yang berbeda akan menghasilkan rendemen minyak yang berbeda pula. Pada penggilingan kering (dry-milled), minyak jagung dapat diekstrak dengan pengepresan maupun ekstraksi hexan. Kandungan minyak pada tepung jagung adalah18%. Untuk penggilingan basah (wetmilling), sebelumnya dapat dilakukan pemisahan lembaga, kemudian baru dilakukan ekstraksi minyak. Pada lembaga, kandungan minyak yang bisa diekstrak rata-rata 52%. Kandungan minyak hasil ekstraksi kurang dari 1,2%. Minyak kasar masih mengandung bahan terlarut, yaitu fosfatida, asam lemak bebas, pigmen, waxes, dan sejumlah kecil bahan flavor dan odor.
F. MACAM PROSES DAN PEMILIHAN PROSES
Ada beberapa macam proses untuk mengekstrak minyak dari suatu bahan yang mengandung minyak, antara lain: rendering, pengepresan mekanik dan solvent extraction.
Rendering
Proses ini digunakan untuk bahan yang mempunyai kadar air yang tinggi. Pada proses ini diperlukan panas yang bertujuan menggumpalkan protein pada dinding sel bahan untukmemecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang ada di dalamnya.
Pengepresan mekanik
Pengepresan mekanik merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak, terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70) persen. Pada proses pengepresan ini memerlukan treatment awal yaitu pengecilan ukuran sebelum dilakukan pengepresan untuk mendapatkan minyak.
Solvent extraction
Prinsip dari proses ekstraksi ini melarutkan minyak dalam pelarut minyak. Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak yang rendah yaitu sekitar 1 % atau lebih rendah. Pelarut minyak yang biasa dipergunakan dalam proses ekstraksi ini adalah pelarut yang mudah menguap seperti petroleum eter, gasoline, karbon dioksida, karbon tetraklorida, benzene dan n-heksan. Adapun syarat ekstraksi yang baik adalah jumlah pelarut yang menguap atau hilang selama proses ekstraksi tidak lebih dari 5 %.
G. MANFAAT JAGUNG
Hampir semua bagian tanaman jagung memiliki manfaat karena mengandung berbagai zat yang berguna bagi tubuh. Bagian buah misalnya mengandung zat-zat seperti gula, kalium, asam jagung, dan minyak lemak. Utrennya (buah yang masih muda) banyak mengandung zat protein, lemak, kalium, fosfor, besi, belerang, vitamin A, B1, B6, B1, C, dan K. Rambutnya (silk) mengandung minyak lemak, damar, gula, asam maisenat, dan garam-garam mineral.
Kandungan kaliumnya yang tinggi, terutama pada rambut dan tongkol mudanya, dipercaya dapat memperlancar air seni (diuretik). Selain itu, kandungan thiamin bisa mengeringkan luka seperti misalnya luka pada cacar air. Kandungan fosfornya baik untuk tulang dan gigi.
Minyak jagung juga tergolong dalam jenis lemak tidak jenuh yang diduga berguna untuk menurunkan kolesterol darah. Dalam minyak jagung terlarut vitamin-vitamin juga dapat digunakan sebagai bahan non-pangan, misalnya obat-obatan. Dalam jumlah kecil minyak jagung kasar atau minyak jagung murni dapat digunakan dalam pembuatan bahan kimia, insektisida, cat, zata nati karat dan juga digunakan pada industri kecil.
Tabel 2.3. Tabel komposisi minyak jagung murni
Karakteristik Kimia (%) Karaakteristik Fisika Nilai Trigliserida Kejenuhan: Saturates Mono-unsaturates Polyunsatration Rasio
Profil asam lemak trigliserida
Palmitat (16:0) Stearat (18:0) Oleat (18:1) Linoleat (18:2) Linolenat (18:3) Arasidat (20:0) Fosfolipid
Asam lemak bebas Waxes Kolesterol Fitosterol Tokoferol Karotenoid 98,8 12,9 24,8 61,1 4,8 11,1-12,8 1,4-2,2 22,5-36,1 49,0-61,9 0,4-1,6 0,0-0,2 0,04 0,02-0,03 0 0 1,1 0,09 Td Indeks refraksi Angka iod Titik padat Titik cair Smoke point Flash point Fire point Spesific Gravity Berat jenis (kg/l) Viskositas (cp) Warna Kuning Merah Panas pembakaran (cal/g) -1,47 125-128 -20 s/d -10 -16 s/d -11 221-260 302-338 310-371 0,918-0,925 0,92 15,6 20-35 2,5-5,0 9,42
-H. KOMPONEN-KOMPONEN MINYAK JAGUNG Asam Lemak jenuh Minyak Jagung
Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak jagung sekitar 13%. Golongan asam lemak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung adalah:
1. Asam palmitat
Asam palmitat mempunyai atom C sebanyak 16 dengan titik cair 62,9 oC dan besarnya kurang lebih sekitar 10% dari berat minyak. Rumus bangun asam palmitat adalah sebagai berikut:
2. Asam stearat
Asam stearat mempunyai jumlah atom C sebanyak 18 dengan titik cair 69 oC dan jumlahnya sekitar 3% dari minyak jagung. Rumus bangun asam sterarat adalah
sebagai berikut
CH3-(CH2)15-CH2COOH
Asam Lemak Tak Jenuh Minyak Jagung
Golongan asam lemak tidak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung berjumlah 86% yang terdiri dari:
1. Asam oleat (cis 9-oktadikenoat)
Asam oleat mempunyai titik cair sekitar 16,3 oC dan dalam minyak jagung jumlahnya sekitar 30% dari berat minyak. Rumus bangun asam oleat adalah sebagai berikut:
CH3-(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
2. Asam linoleat (cis-cis-oktodekadienoat)
Asam linoleat mempunyai titik cair sekitar -5oC dan dalam minyak jagung
jumlahnya sekitar 56% dari berat minyak. Rumus bangun asam oleat adalah sebagai berikut
CH3-(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7COOH
Tabel 2.4. Tabel Komposisi Asam Lemak Minyak Jagung
Jenis asam lemak Jumlah(% x total asam lemak) Miristat Palmitat Stearat Heksadekanoat Oleat Linoleat Asam diatas C18 0,1 8,1 2,5 1,2 30,1 56,3 1,7
Minyak jagung juga mengandung bahan yang tidak tersabunkan, yaitu:
1. Sitosterol dalam minyak jagung berkisar antara 0,91-18%. Jenis sterol yang terdapat dalam minyak jagung adalah campesterol (8-12%), stigmasterol (0,7-1,4%), betasterol (86-90%) dari sterol yang ada, dan proses pemurnian kadar sterol akan turun menjadi 11-12%.
2. Lilin merupakan salah satu fraksi berupa kristal yang dapat dipisahkan pada waktu pemurnian minyak menggunakan suhu rendah. Fraksi lilin terdiri dari mirsil tetrakosnate dan mirsil isobehenate.
3. Tokoferol yang paling penting adalah alfa dan beta tokoferol yang jumlahnya sekitar 0,078%.
4. Karotenoid pada minyak jagung kasar terdiri dari xanthophyl (7,4 ppm). Kadar tersebut akan menurun menjadi 4,8 ppm xanthophyl dan 0,5 ppm carotene pda proses pemurnian.
I. KEUNTUNGAN [2]
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain, adalah kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi, mengandung assam lemak esensial (Omega 3 dan Omega 6), serta vitamin E, sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolestrol, mencegah penyakit jantung, stroke, kanker, asma, diabetes.
BAB III
PROSES PRODUKSI
III.1. Bahan
Bahan baku utama adalah jagung sedangkan bahan penunjang atau pengekstraknya nya adalah heksana serta sulfur dioksida.
III.2. Proses Pembuatan Minyak Kelapa
Proses pembuatan minyak kelapa dibagi menjadi beberapa tahap sebagai berikut:
• Steeping
Dipilih jagung yang baik.
• Grinding and screening
Biji jagung ditumbuk dengan rol beralur untuk memecah dinding sel. Hasil yang dihasilkan kemudian digiling basah, direndam dalam air yang diasamkan dengan sulfur dioksida untuk memisahkan komponen benih.
• Germ separation
Minyak dikeluarkan dari benih. Dan sisanya dikeluarkan dengan menambahkan solvent hexane.
• Germ
minyak jagung dalam larutan heksan dipanaskan. Kemudian dicampur dengan minyak jagung dari hasil germ separation.
• Oil refining
minyak jagung mentah disaring kemudian di beri pewarna dengan tanah liat yang sudah di aktifkan.
III.3. Diagram Proses
Jagung Steeping Grinding
Screening
Germ separation Germ
Oil refining
Daftar Pustaka
[1] Friska, 2010, “ Minyak Nabati Dari Biji Jagung”, Surabaya.
