PENGARUH PERENDAMAN DALAM ASAM SITRAT DAN BLANCHING TERHADAP MUTU FISIK, KIMIA DAN
FUNGSIONAL TEPUNG UBI JALAR UNGU DAN APLIKASINYA DALAM PEMBUATAN CAKE
TESIS
Oleh :
MINA SONITA HUTASOIT 147051003
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2017
PENGARUH PERENDAMAN DALAM ASAM SITRAT DAN BLANCHING TERHADAP MUTU FISIK, KIMIA DAN
FUNGSIONAL TEPUNG UBI JALAR UNGU DAN APLIKASINYA DALAM PEMBUATAN CAKE
TESIS
Oleh:
MINA SONITA HUTASOIT 147051003
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister pada Program Studi Ilmu Pangan di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU PANGAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2017
PENGESAHAN
Judul Penelitian : Pengaruh Perendaman dalam Asam Sitrat dan Blanching Terhadap Mutu Fisik, Kimia dan Fungsional Tepung Ubi Jalar Ungu dan Aplikasinya dalam Pembuatan Cake
Nama : Mina Sonita Hutasoit
NIM : 147051003
Program Studi : Ilmu Pangan
Menyetujui:
Komisi Pembimbing
Mengetahui:
(Prof. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si) Ketua
(Prof. Dr. Ir. Zulkifli Lubis, M.App.Sc) Anggota
Ketua Program Studi Magister Ilmu Pangan
(Ir. Hotnida Sinaga, M. Phil, Ph.D)
Dekan Fakultas Pertanian
(Dr. Ir. Hasanuddin, MS)
Tesis ini telah diuji pada Tanggal : 17 Oktober 2017
PANITIA PENGUJI TESIS:
KETUA : Prof. Dr. Ir. Elisa Julianti, M.Si
ANGGOTA : Prof. Dr. Ir. Zulkuifli Lubis, M.App.Sc PENGUJI : Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP
Prof. Dr. Ir. Albiner Siagian, M.Si
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul “Pengaruh Perendaman dalam Asam Sitrat dan Blanching Terhadap Mutu Fisik, Kimia dan Fungsional Tepung Ubi Jalar Ungu dan Aplikasinya dalam Pembuatan Cake” adalah benar merupakan gagasan dan hasil penelitian saya sendiri, di bawah arahan komisi pembimbing. Semua data dan sumber informasi yang digunakan dalam tesis ini telah dinyatakan secara jelas dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis serta dapat diperiksa kebenarannya.
Tesis ini juga belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada Program Studi sejenis di Perguruan Tinggi lain. Apabila dikemudian hari ditemukan seluruh atau sebagian tesis ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian- bagian tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku.
Medan, Oktober 2017
Mina Sonia Hutasoit NIM. 147051003
ABSTRAK
Mina Sonita Hutasoit : Pengaruh Perendaman dalam Asam Sitrat dan Blanching Terhadap Mutu Fisik, Kimia dan Fungsional Tepung Ubi Jalar Ungu dan Aplikasinya dalam Pembuatan Cake, dibimbing oleh : ELISA JULIANTI dan ZULKIFLI LUBIS.
Ubi jalar ungu memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai pangan fungsional karena memiliki antosianin dan aktivitas antioksidan. Pada ubi jalar ungu diperoleh antosianin, senyawa fenol, serat pangan dan indeks glikemik. Kandungan serat pangan yang bermanfaat untuk pencernaan dan indeks glikemiknya yang rendah sampai medium, juga merupakan nilai tambah ubi jalar sebagai pangan fungsional. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perendaman asam sitrat dan blanching terhadap mutu fisik, kimia dan fungsional, tepung ubi jalar ungu yang terbaik diaplikasikan pada pembuatan cake. Rancangan penelitian yang digunakan adalah Racangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial yaitu perendaman asam sitrat (0,5% dan 1% selama 30 menit) dan perendaman asam sitrat (0,5% dan 1% selama 30 menit dengan blanching uap 5 menit). Hasil analisis mutu fisik seperti warna nilai L 40,66-46,64; densitas kamba 0,69-0,78 g/ml dan browning index 0,76-1,13. Mutu kimia seperti kadar air sebesar 5,16-8,16%; kadar abu 1,27-1,93%; kadar lemak 0,52%; kadar protein 5,19-6,82%; kadar serat 2,53-3,00%; total antosianin 105,57-126,97 mg CyE/g; kadar pati 55,02-60,00%; kadar amilosa 9,79- 13,02%; kadar amilopektin 39,16-43,99%; total gula 24,55-45,04%; gula reduksi 3,22- 19,43%; total fenolik (µgGAE/mg) 765,89-1288,36 dan Derajat asam (NaOH/100g bahan) 3,22-5,39. Sedangkan mutu fungsional seperti daya serap air 1,90-3,83 g/g; daya serap minyak 1,26-1,73 g/g; swelling power 5,19-6,69 g/g; baking expansion 0,89-0,98 ml/g; kelarutan 3,43-3,61%. Dari hasil penelitian ini, perlakuan berpengaruh terhadap mutu kimia tepung ubi jalar ungu dimana semakin besar konsentrasi asam sitrat dengan blanching, maka kadar protein semakin rendah. Sedangkan mutu fungsional tepung ubi jalar ungu, semakin besar konsentrasi asam sitrat (1%) dan diikuti proses blanching maka daya serap air semakin tinggi dan menurun daya serap minyak.
Berdasarkan uji hadonik cake tepung kontrol ubi jalar ungu, tepung ubi jalar ungu terbaik dan tepung terigu memiliki nilai tertinggi (agak disukai hingga disukai). Cake tepung kontrol ubi jalar ungu, tepung ubi jalar ungu terbaik dan tepung terigu memiliki volume pengembangan masing-masing sebesar 43,89 cm3/g, 44,87 cm3/g dan 50,43 cm3/g. Hasil analisis warna menunjukkan bahwa cake tepung terigu dengan nilai L 69,49, cake tepung kontrol ubi jalar ungu nilai L 22,80, dan cake tepung ubi jalar ungu terbaik nilai L 21,07. Hasil analisis kimia cake tepung ubi jalar ungu terbaik masing masing dari kadar air, abu, lemak, protein, kabohidrat, dan serat adalah 22,28%, 6,90%, 12,22%, 5,16%, 46,57%, dan 0,72%.
Kata Kunci : Perendaman, Asam Sitrat, Blanching, Cake Ubi Jalar Ungu
ABSTRACT
Mina Sonita Hutasoit : Effects of Citric Acid Treatment and Blanching on the Physicochemical and Functional Qualities ff Purple Sweet Potato and its Application to Cake Making, mentored by ELISA JULIANTI and ZULKIFLI LUBIS.
Purple sweet potato has a potential as functional food because of it’s antocyanin and antioxidant activity. Purple sweet potato is also a source of antocyanin, phenolic compounds, fibers, and glicemic index. Another additional plus from purple sweet potato is it’s fiber content that’s good for digestion system and it’s low to medium glicemic index. This research intent on knowing citric acid treatment and blanching effect toward the best purple sweet potato flour applied to cake making. The research Research design used was Completely Randomized Design (RAL) non factorial i.e., citric acid treatment (0,5% and 1% for 30 minutes) and citric acid treatment (0,5% and 1% for 30 minutes with steam blanching for 5 minutes). The physical analysis result like L color value 40,66-46,64; bulk density 0,69-0,78 g/ml, and browning index 0,76-1,13. Chemical quality such as moisture content of 5,16-8,16%; ash content 1,27-1,93%; fat content 0,52%; protein content 5,19-6,82%; fiber content 2,53-3,00%; total anthocyanin 105,57- 126,97 mg CyE/g; starch content 55,02-60,00%; amylose content 9,79-13,02%;
amylopectin content of 39,16-43,99%; total sugar 24,55-45,04%, sugar reduction 3,22- 19,43%; total phenolic content (μgGAE / mg) 765,89-1288,36; and Degree of acid (NaOH/100g of material) 3,22-5,39. Meanwhile functional qualities like water absorption capacity 1,90-3,83 g/g; oil absorption capacity 1,26-1,73 g/g; swelling power 5,19-6,69 g/g; baking expansion 0,89-0,92 ml/g; solubility 3,43-3,61%. From the result of this research, all treatment affect chemical quality of purple sweet potato flour in which citric acid with higher concentration followed with blanching, the protein content will get lower. Meanwhile functional qualities of purple sweet potato flour, citric acid with higher concentration followed with blanching makes higher water absorption capacity and lower oil absorption capacity.
According to hedonic test, purple sweet potato flour cake, best sweet potato flour, and wheat flour have the highest score (like moderately to like). Control purple sweet potato flour cake, best sweet potato flour, and wheat flour have volume expansion each 43,89 cm3/g, 44,87 cm3/g, and 50,43 cm3/g. The result of color analysis shows that wheat flour cake L value is 69,49, control purple sweet potato flour cake L value is 22,80, and best sweet potato flour L value is 21,07. The result of of best sweet potato flour’s chemical analysis, each value of moisture content, ash content, fat content, protein content, and fiber content in chronological order are 22,28%, 6,90%,12,22%, 5,16%, 46,57%, and 0,72%.
Keyword : Soaking, Citric Acid, Blanching, Purple Sweet Potato Cake
RIWAYAT HIDUP
Mina Sonita Hutasoit lahir di Kabupaten Tapanuli Utara pada tanggal 19 April 1986, merupakan anak ke enam dari tujuh bersaudara dari pasangan Bapak Ardin Hutasoit dan Ibu Siti Nurbaya Silaen.
Pendidikan Formal yang telah dilalui adalah:
1. Pendidikan Sekolah Dasar di SD Swasta HKBP Simanungkalit- Sipoholon, Kabupaten Tapanuli Utara (1992-1998).
2. Pendidikan Sekolah Menengah Pertama, SMPN 01 Sipoholon, Kabupaten Tapanuli Utara (1998-2001).
3. Pendidikan Sekolah Menengah Atas, SMAN 01 Sipoholon, Kabupaten Tapanuli Utara (2001-2004).
4. Perguruan Tinggi pada Universitas Bengkulu, Fakultas Pertanian, Jurusan Teknologi Pertanian, Program Studi Teknologi Industri Pertanian, pada tahun 2005-2010.
Selama menempuh pendidikan di Ilmu Pangan Universitas Sumatera Utara penulis berkerja sebagai Pengawai Negeri Sipil (PNS) di Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Hortikultura Kabupaten Tapanuli Selatan (2011-2016), saat ini bekerja di Dinas Ketenagakerjaan Daerah Kabupaten Tapanuli Selatan.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat meyelesaikan tesis yang berjudul “Pengaruh Perendaman Dalam Asam Sitrat dan Blanching Terhadap Mutu Fisik, Kimia dan Fungsional Tepung Ubi Jalar Ungu dan Aplikasinya Dalam Pembuatan Cake”.
Penulis menyadari bahwa banyak pihak yang telah membantu penulis selama penyusunan tesis. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Terimakasih penulis ucapkan sebesar-besarnya kepada kedua orang tua saya (Bapak Ardin Huatsoit dan Ibu Siti Nurbaya Silaen), kakak (Maria Hutasoit, Dewi Erni Kutasoit dan Elvidaris Hutasoit), abang (Candra Hutasoit dan Daniel Hutasoit) dan adek (Hendra Dunant Hutasoit). Terima kasih atas cinta, kasih sayang, semangat, motivasi, dan kekuatan doa yang sudah diberikan.
2. Prof. Dr. Elisa Julianti, M.Si selaku Ketua Komisi Pembimbing Tesis.
Terima kasih atas bimbingan, motivasi, saran dan dukungannya selama ini.
3. Prof. Dr. Ir. Zulkifli Lubis, M. App.SC selaku Anggota Komisi Pembimbing Tesis. Terima kasih atas saran serta dukungannya dalam membimbing penyelesaian tesis.
4. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Penguji Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MP dan Prof. Dr. Ir. Albiner Siagian, M.Si yang memberikan saran, bimbingan dan evaluasi terhadap tesis Penulis.
5. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Amros Karang Matua Harahap selaku Kepala Dinas Ketenagakerjaan Daerah Kabupaten Tapanuli Selatan yang memberikan dukungan motivasi, saran, dan bimbingan terhadap pendidikan Penulis.
6. Ir. Hotnida Sinaga, M.Phil, Ph.D selaku Ketua Program Magister Ilmu Pangan Fakultar Pertanian USU.
7. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada staf pengajar dan pegawai di Program Magister Ilmu Pangan Universitas Sumatera Utara.
8. Penulis mengucapkan terimakasih kepada Seluruh asisten Laboratorium Analisa Kimia Bahan Pangan, Laboratorium Mikrobiologi dan Laboratorium Kimia Pangan ITP USU, teknisi Laboratorium Instrumentasi FATETA UNAND, dan teknisi Laboratorium Teknobio-Pangan Fakultas Teknobiologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
9. Teman-teman Ilmu Pangan USU Angkatan 2013, 2014 dan 2015.
10. Teman-teman penulis Elva Amburita Zebua, Petricia Pakpahan, Coni Simbolon, Yudha Barutu, Sari Metta, Boby Manullang, Zuraidah Ulfah, Meiliza Anggita, Soffie, Desni Br. Brahmana, Indri Suci, Jessica Kwanariesta dan Kevin.
11. Terima kasih kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu disini yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini.
Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Oktober 2017
Mina Sonita Hutasoit
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 4
Tujuan penelitian ... 5
Hipotesis Penelitian ... 5
Manfaat Penelitian ... 5
TINJAUAN PUSTAKA ... 6
Tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas L. Proir) ... 6
Komposisi kimia ubi jalar ... 7
Antosianin ... 9
Serat pangan ... 11
Asam sitrat ... 13
Blanching ... 14
Fungsi blanching ... 15
Tepung ubi jalar ... 16
Amilosa dan amilopektin ... 18
Pati ... 20
Swelling power ... 21
Cake... 22
Bahan tambah dalam pembuatan cake ... 25
Telur ... 25
Gula ... 25
Margarin ... 26
Susu ... 27
Baking powder ... 27
Vanili ... 28
Penelitian sebelumnya ... 28
METODOLOGI PENELITIAN ... 31
Waktu dan tempat penelitian ... 31
Bahan penelitian ... 31
Alat penelitian ... 32
Metode penelitian ... 32
Pengamatan dan pengukuran data ... 35
Mutu fisik ... 36
Warna tepung dan cake ... 36
Densitas kamba ... 36
Browning index ... 37
Mutu kimia ... 37
Kadar air ... 37
Kadar abu ... 38
Kadar lemak ... 38
Kadar serat kasar ... 39
Kadar protein ... 39
Kadar antosianin ... 40
Kadar pati ... 41
Kadar amilosa dan amilopektin ... 42
Total gula ... 44
Gula reduksi ... 45
Total kandungan fenolik ... 46
Derajat asam ... 47
Mutu fungsional ... 48
Daya serap air dan minyak ... 48
Swelling power ... 49
Baking expansion ... 49
Kelarutan (solubility) ... 49
Warna dan aroma tepung ... 50
Penentuan perlakuan terbaik ... 50
Volume cake ... 51
Kadar kabohidrat cake ... 51
Tekstur ... 52
Uji organoleptik cake ... 52
Model rancangan dan analisa data ... 53
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 56
Pengaruh perendaman asam sitrat diikuti dengan blanching Terhadap mutu fisik tepung ubi jalar ungu ... 56
Warna ... 56
Densitas kamba ... 58
Browning index ... 59
Pengaruh perendaman asam sitrat diikuti dengan blanching Terhadap mutu kimia tepung ubi jalar ungu ... 61
Kadar air ... 61
Kadar abu ... 64
Kadar lemak ... 65
Kadar protein ... 66
Kadar serat ... 67
Total antosianin ... 68
Kadar pati ... 70
Kadar amilosa ... 71
Kadar amilopektin ... 73
Total gula ... 75
Kadar gula reduksi ... 76
Total kandungan fenolik ... 77
Derajat asam ... 79
Pengaruh perendaman asam sitrat diikuti dengan blanching Terhadap mutu fungsional tepung ubi jalar ungu ... 81
Daya serap air ... 82
Daya serap minyak ... 84
Swelling power ... 85
Baking expansion ... 86
Kelarutan (solubility) ... 87
Pengaruh perendaman asam sitrat diikuti dengan blanching Terhadap mutu sensori tepung ubi jalar ungu ... 88
Warna ... 89
Aroma ... 90
Pemilihan pengaruh perendaman asam sitrat dan blanching terhadap mutu fisik, kimia, dan fungsional tepung ubi jalar ungu terbaik ... 91
Cake ubi jalar ungu dan tepung terigu ... 102
Mutu fisik, kimia dan sensoris cake ... 103
Warna L cake ... 104
Volume cake ... 105
Tekstur cake ... 106
Kadar air cake ... 110
Kadar abu cake ... 111
Kadar lemak cake ... 113
Kadar protein cake ... 113
Kadar kabohidrat cake ... 114
Kadar serat cake ... 115
Warna cake ... 116
Aroma cake ... 117
Rasa cake ... 118
Tekstur cake ... 119
KESIMPULAN DAN SARAN ... 121
Kesimpulan ... 121
Saran ... 122
DAFTAR PUSTAKA ... 123
LAMPIRAN ... 135
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
1. Kandungan gizi ubi jalar berdasarkan warna daging umbi ... 7
2. Kandungan gizi ubi jalar per 100 g bahan ... 17
3. Standar mutu tepung ubi jalar ... 17
4. Formulasi cake dari tepung ubi jalar ungu ... 35
5. Skala nilai hedonik terhadap warna, aroma rasa dan tekstur... ... 53
6. Pengaruh perendaman dalam asam sitrat dan blanching terhadap mutu fisik tepung ubi jalar ungu... ... 56
7. Pengaruh perendaman dalam asam sitrat dan blanching terhadap mutu kimia tepung ubi jalar ungu... ... 63
8. Pengaruh perendaman dalam asam sitrat dan blanching terhadap mutu fungsional tepung ubi jalar ungu... ... 81
9. Pengaruh perendaman dalam asam sitrat dan blanching terhadap mutu sensoris tepung ubi jalar ungu ... ... 88
10. Mutu fisik, kimia dan fungsional tepung ubi jalar ungu kontrol dan tepung ubi jalar ungu dari hasil perlakuan terbaik ... 94
11. Mutu fisik, kimia dan sensoris cake tepung ubi jalar ungu kontrol, tepung ubi jalar ungu dari hasil perlakuan terbaik dan tepung terigu ... ... 103
DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
1. Ubi jalar ungu ... 6
2. Struktur peonidin ... 10
3. Struktur sianidin ... 10
4. Struktur amilosa ... 19
5. Struktur amilopektin ... 19
6. Diagram alir pembuatan tepung ubi jalar ungu ... 54
7. Diagram alir pembuatan cake ubi jalar ungu ... 55
8. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap nilai warna L tepung ubi jalar ungu ... 57
9. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap densitas kamba tepung ubi jalar ungu ... 58
10. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap browning index tepung ubi jalar ungu ... 60
11. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap kadar air tepung ubi jalar ungu ... 62
12. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap kadar abu tepung ubi jalar ungu ... 64
13. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap kadar protein tepung ubi jalar ungu ... 66
14. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap kadar serat tepung ubi jalar ungu ... 67
15. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap total antosianin tepung ubi jalar ungu ... 69
16. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai konsentrasi terhadap kadar pati tepung ubi jalar ungu ... 70
17. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap kadar amilosa tepung ubi jalar ungu ... 72
18. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap kadar amilopektin tepung ubi jalar ungu ... 74 19. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap total gula tepung ubi jalar ungu ... 75 20. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap gula reduksi ubi jalar ungu ... 77 21. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap total kandungan fenolik tepung ubi jalar ungu ... 78 22. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap derajat asam tepung ubi jalar ungu ... 80 23. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap daya serap air tepung ubi jalar ungu ... 82 24. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap daya serap minyak tepung ubi jalar ungu ... 84 25. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap swelling power tepung ubi jalar ungu ... 85 26. Hubungan perendaman asam sitrat dan blanching dengan berbagai
konsentrasi terhadap warna tepung ubi jalar ungu ... 89 27. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap hadonik warna nilai L cake ... 104 28. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap tekstur cohesiveness cake ... 107 29. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap tekstur chewiness cake ... 108 30. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap tekstur gumminess cake ... 110 31. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap kadar abu cake ... 112 32. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap kadar serat cake ... 115
33. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap hadonik warna cake ... 116 34. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap hadonik rasa cake ... 118 35. Hubungan cake tepung kontrol, cake tepung terigu dan
cake ubi jalar ungu terbaik terhadap hadonik tekstur cake ... 119
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Halaman
1. Kurva standar amilosa untuk penentuan kadar amilosa ... 136
2. Kurva standar glukosa untuk penentuan total gula ... 137
3. Kurva standar glukosa untuk penentuan gula reduksi ... 138
4. Kurva standar asam galat untuk penentuan total kandungan fenolik ... 139
5. Format uji organoleptik tepung ubi jalar ungu ... 140
6. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching terhadap warna (nilai L) tepung ubi jalar ungu ... 141
7. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching terhadap densitas kamba tepung ubi jalar ungu ... 142
8. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching terhadap browning indeks tepung ubi jalar ungu ... 143
9. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching terhadap kadar air tepung ubi jalar ungu ... 144
10. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching terhadap kadar abu tepung ubi jalar ungu ... 145
11. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching terhadap kadar lemak tepung ubi jalar ungu ... 146
12. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching terhadap kadar protein tepung ubi jalar ungu... 147 13. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap kadar serat tepung ubi jalar ungu ... 148 14. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap total antosianin tepung ubi jalar ungu ... 149 15. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap kadar pati tepung ubi jalar ungu ... 150 16. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap kadar amilosa tepung ubi jalar ungu ... 151 17. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap kadar amilopektin tepung ubi jalar ungu ... 152 18. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap total gula tepung ubi jalar ungu ... 153 19. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap gula reduksi tepung ubi jalar ungu ... 154 20. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap total kandungan fenolik tepung ubi jalar ungu ... 155 21. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap derajat asam tepung ubi jalar ungu ... 156 22. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap daya serap air tepung ubi jalar ungu ... 157 23. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap daya serap minyak tepung ubi jalar ungu... 158 24. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap swelling power tepung ubi jalar ungu ... 159 25. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap baking expansion tepung ubi jalar ungu ... 160 26. Data pengamatan dan analisis sidik ragam dari berbagai
pengaruh perlakuan perendaman asam sitrat dan blanching
terhadap kelarutan tepung ubi jalar ungu... 161 27. Analisis sidik ragam hadonik warna tepung dari berbagai
pengaruh perendaman asam sitrat dan blanching pada
tepung ubi jalar ungu... 162 28. Analisis sidik ragam hadonik aroma tepung dari berbagai
pengaruh perendaman asam sitrat dan blanching pada
tepung ubi jalar ungu... 163 29. Penentuan perlakuan terbaik metode deGarmo... 164 30. Pengukuran tekstur cake diukur dengan Teksture Pro Lite... 166 31. Data pengamatan dan analisis sidik ragam warna (nilai L) cake
tepung dari berbagai perlakuan ... 167 32. Data pengamatan dan analisis sidik ragam volume cake tepung
dari berbagai perlakuan... 168 33. Data pengamatan dan analisis sidik ragam tekstur cake cohesiveness
tepung dari berbagai perlakuan... ... 169 34. Data pengamatan dan analisis sidik ragam tekstur cake chewiness
tepung dari berbagai perlakuan... ... 170 35. Data pengamatan dan analisis sidik ragam tekstur cake adhesiveness
tepung dari berbagai perlakuan... ... 171 36. Data pengamatan dan analisis sidik ragam tekstur cake hardness
tepung dari berbagai perlakuan... ... 172 37. Data pengamatan dan analisis sidik ragam tekstur cake gumminess
tepung dari berbagai perlakuan... ... 173 38. Data pengamatan dan analisis sidik ragam kadar air cake
tepung dari berbagai perlakuan... ... 174 39. Data pengamatan dan analisis sidik ragam kadar abu cake
tepung dari berbagai perlakuan... ... 175 40. Data pengamatan dan analisis sidik ragam kadar lemak cake
tepung dari berbagai perlakuan... 176
41. Data pengamatan dan analisis sidik ragam kadar protein cake
tepung dari berbagai perlakuan... 177 42. Data pengamatan dan analisis sidik ragam kadar kabohidrat cake
tepung dari berbagai perlakuan... ... 178 43. Data pengamatan dan analisis sidik ragam kadar serat cake
tepung dari berbagai perlakuan... ... 179 44. Analisis sidik ragam hadonik warna cake dengan berbagai
perlakuan... 180 45. Analisis sidik ragam hadonik aroma cake dengan berbagai
perlakuan... 181 46. Analisis sidik ragam hadonik rasa cake dengan berbagai
perlakuan... 182 47. Analisis sidik ragam hadonik tekstur cake dengan berbagai
perlakuan... 183 48. Foto produk tepung ubi jalar ungu... 184 49. Foto produk cake tepung ubi jalar ungu kontrol, tepung
terbaik dan tepung terigu... 185
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia memiliki banyak sumber bahan pangan yang tersedia dan yang mempunyai potensi sebagai sumber kabohidrat diantaranya beras, jagung, kedelai, ubi kayu, labu, ganyong, dan ubi jalar. Produksi ubi jalar di Indonesia 90%
digunakan sebagai bahan pangan dengan tingkat konsumsi 6,6 kg/kapita/tahun (FAOSTAT, 2007). Ubi jalar merupakan sumber karbohidrat non beras tertinggi keempat setelah padi, jagung, dan ubi kayu.
Ubi jalar (Ipomoea batatas L.) merupakan tanaman yang berasal dari Amerika bagian tengah dan menyebar hampir di seluruh Indonesia. Menurut Murtiningsih dan Suyanti (2011) bahwa ubi jalar merupakan tanaman herba yang tumbuh dan menghasilkan umbi. Tanaman herba adalah tanaman segar yang memiliki kadar air yang tinggi dan digunakan sebagai bahan penyegar dan pengobatan.
Ubi jalar dapat dibedakan berdasarkan warna daging umbinya yaitu daging umbi ungu, putih, kuning dan merah. Ubi jalar ungu memiliki zat warna alami
yaitu antosianin yang paling tinggi dibandingkan dengan varietas lain (Suda, et al, 2003). Kandungan antosianin pada ubi jalar sekitar 110,51 mg/100 g,
sedangkan seratnya sekitar 0,3 g (Sarwono, 2005). Antosianin merupakan kelompok pigmen yang menyebabkan warna kemerah-merahan, terletak dalam cairan sel yang bersifat larut dalam air. Antosianin berfungsi sebagai antioksidan, antihipertensi, dan pencegahan gangguan fungsi hati bagi kesehatan tubuh manusia. Menurut Suda, et al., (2003), antosianin yakni pigmen yang terdapat
pada ubi jalar ungu memiliki kemampuan sebagai antioksidan yaitu mampu menangkap radikal bebas dan menghambat peroksidasi lemak, sehingga berperan dalam mencegah terjadinya penuaan, kanker dan penyakit degeneratif. Ubi jalar ungu mengandung protein 1-1,5%, dan lemak 0,03%. Nilai ini lebih rendah dibandingkan dengan beras yaitu protein 6-8% dan lemak 1,6%
(Mahmud, et al., 2008).
Kelebihan tepung ubi jalar ungu dibandingkan dengan tepung terigu yang perlu ditonjolkan dalam upaya untuk meningkatkan daya saingnya, di antaranya kandungan antosianin dan kandungan non gluten yang sesuai pada penderita autis, intoleransi gluten (penyakit seliak), serta nilai indeks glikemik yang lebih rendah.
Kandungan gluten pada produk makanan bebas gluten telah ditetapkan maksimum 20 ppm. Konsumsi gluten pada orang-orang yang sensitif terhadap gluten dapat berefek buruk seperti kelainan autoimun yang mempengaruhi sistem kekebalan tubuh serta kemampuan usus dalam menyerap nutrisi terutama pada penderita autis (Food Insight, 2014).
Meskipun telah dikembangkan menjadi tepung ubi jalar, beberapa kelemahan dari sifat fungsional tepung ubi jalar masih ditemukan sehingga mengakibatkan masih rendahnya mutu tepung yang dihasilkan. Oleh karena itu upaya perbaikan kualitas untuk meningkatkan mutu fisik, kimia, dan fungsional tepung ubi jalar ungu penting dilakukan yaitu dengan melakukan modifikasi menggunakan larutan asam sitrat dan blanching. Antosianin merupakan bagian dari senyawa golongan flavonoid. Senyawa golongan flavonoid baik digunakan pada suasana asam, asam dapat mendenaturasi membran sel tanaman, melarutkan pigmen antosianin sehingga dapat keluar dari sel, dan dapat mencengah oksidasi
flavonoid (Robinson, 1995). Menurut Tensiska, et al. (2007) keadaan yang asam akan menyebabkan semakin banyak pigmen antosianin dalam bentuk kation flavilium atau oxonium yang berwarna sehingga meningkatkan kandungan antosianin.
Tepung merupakan salah satu alternatif olahan dari ubi jalar ungu. Tepung ubi jalar banyak dimanfaatkan dalam pembuatan roti, kue, mie dan minuman.
Proses pembuatan tepung ubi jalar ungu meliputi proses pengupasan, pencucian, pengecilan ukuran, pengeringan penepungan, dan pengayakan. Salah satu masalah yang dihadapi dalam pembuatan tepung ubi jalar ungu adalah terjadinya browning pada saat pembuatan tepung. Hal ini menyebabkan tepung mempunyai warna kecoklatan dan kurang diminati oleh masyarakat. Browning pada tepung ubi jalar ungu terjadi karena adanya pemanasan yang menyebabkan asam amino bereaksi dengan gula pereduksi, sehingga membentuk melanoidin yang berwarna coklat.
Salah satu cara untuk mencegah terjadinya perubahan warna pada tepung ubi jalar ungu dapat dilakukan perlakuan blanching dan perendaman dengan asam sitrat.
Blanching adalah suatu proses pemanasan yang diberikan terhadap suatu bahan yang bertujuan untuk menginaktivasi enzim, melunakkan jaringan dan mengurangi kontaminasi mikroorganisme yang merugikan pada ubi sehingga menghasilkan mutu yang lebih baik (Purwanto, et al., 2013).
Senyawa asam yang dapat digunakan adalah asam sitrat. Asam sitrat merupakan salah satu asam organik yang memiliki keunggulan yaitu tidak berbau,
mudah ditemukan dan relatif murah. Berdasarkan penelitian Maharani, et al. (2016), larutan asam sitrat sebesar 5% dan waktu blanching 7
menit menghasilkan total antosianin 190,511 (mg/100g). Melalui perendaman
larutan asam sitrat dan blanching ini diharapkan dapat diperoleh mutu fisik, kimia dan fungsional tepung ubi jalar ungu yang diinginkan dan dapat diaplikasikan pada pembuatan cake.
Cake merupakan salah satu hidangan selingan yang memiliki rasa manis dan tekstur yang lembut. Pembuatan cake dari tepung ubi jalar ungu merupakan salah satu inovasi dalam memanfaatkan ubi jalar ungu agar memiliki nilai gizi yang baik, nilai lebih dan menambah ragam jenis cake yang sudah ada, dapat meningkatkan penggunaan pangan lokal sekaligus dapat mengurangi ketergantungan terhadap tepung terigu. Kualitas yang diharapkan dalam pembuatan cake menggunakan tepung ubi jalar perlakuan terbaik adalah dapat mempertahakan kandungan antosianin yang terkandung dalam ubi jalar ungu melalui perendaman asam sitrat dan blanching serta sifat sensoris cake dapat diterima oleh konsumen.
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang diambil adalah:
1. Bagaimanakah pengaruh asam sitrat dan blanching terhadap mutu fisik, kimia, dan fungsional tepung ubi jalar ungu?
2. Bagaimanakah pengaruh penambahan asam sitrat dan blanching terhadap mutu cake?
Tujuan Penelitian
Adapun penelitian ini bertujuan :
1. Untuk mendapatkan variasi konsentrasi asam sitrat dan proses blanching yang menghasilkan mutu fisik, kimia, dan fungsional tepung ubi jalar ungu yang terbaik.
2. Mempelajari pengaruh penggunaan tepung ubi jalar ungu yang diberi perlakuan perendaman terhadap mutu cake dibandingkan dengan tepung terigu dan tepung ubi jalar tanpa perlakuan.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis dalam penelitian ini adalah:
1. Konsentrasi asam sitrat yang berbeda dan proses blanching berpengaruh terhadap mutu fisik, kimia, dan fungsional tepung ubi jalar ungu.
2. Tepung ubi jalar yang terbaik dapat digunakan untuk pembuatan cake dengan mutu fisik, kimia dan fungsional yang baik serta sifat sensori yang disukai konsumen.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Manfaat penelitian ini adalah dengan penambahan asam sitrat dan blanching ini diharapkan dapat diperoleh tepung ubi jalar ungu dengan mutu yang diinginkan dan dapat diaplikasikan dalam pengembangan produk cake.
2. Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi proses pengolahan yang paling efektif untuk mempertahankan kandungan antosianin pada cake ubi jalar ungu.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Ubi Jalar (Ipomoea batatas L. Proir)
Ubi jalar atau ketela rambat berasal dari benua Amerika. Para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal tanaman ubi jalar adalah dari Selandia Baru, dan Polinesia. Ubi jalar mulai menyebar ke seluruh dunia terutama di negara-negara beriklim tropik pada abad ke-16 dan penyebaran di kawasan benua Asia yaitu Filipina, Jepang dan Indonesia yang di bawa oleh orang Spanyol.
Tanaman ubi jalar penyebarannya terletak pada 30oC LU dan 30oC LS. Daerah yang ideal untuk budidaya ubi jalar adalah daerah yang bersuhu 21 s/d 27oC dengan kelembaban udara (RH 50-60%) dan mendapat sinar matahari yang cukup, dan curah hujan optimal 750-1500 mm/tahun (Rukmana, 1997). Bagian yang dimanfaatkan adalah akar yang membentuk umbi dengan kabohidrat yang tinggi. Taksonomi ubi jalar ungu sebagai berikut:
Kindom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Convolvulales Famili : Convolvulaceae Genus : Ipomoea
Spesies : Ipomoea batatas (L.) Lamb
Varietas : Ipomoea batatas (L.) Proir
Gambar 1. Ubi Jalar Ungu (Dokumentasi pribadi)
Ubi jalar ungu termasuk ke dalam golongan ubi jalar (Ipomea batatas L.), karena ubi jalar memiliki warna daging yang berbeda-beda, ada yang berwarna
putih, kuning, jingga kemerah-merahan dan ungu. Warna kulit ubi jalar tidak selalu sama dengan warna daging ubinya. Warna ungu pada ubi jalar ungu disebabkan karena adanya pigmen antosianin yang menyebar keseluruh permukaan ubi. Konsentrasi antosianin inilah yang menyebabkan beberapa jenis ubi ungu mempunyai gradasi warna ungu yang berbeda (Ayustaningwarno, et al., 2014).
Komposisi Kimia Ubi Jalar
Ubi jalar sebagai bahan pangan, memiliki mutu yang baik ditinjau dari kandungan gizinya, terutama kabohidrat, mineral dan vitamin. Vitamin yang terkandung yaitu vitamin A, vitamin C, thamin (vitamin B1), dan riboflavin.
Kandungan mineral dalam ubi jalar antara lain zat besi (Fe), fospor (P), dan kalsium (Ca) (Woolfe, 1992). Komponen gizi pada beberapa ubi jalar dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan Gizi Ubi Jalar berdasarkan warna daging umbi
No Kandungan Gizi Ubi Putih Ubi Kuning Ubi Ungu
1 Pati (%) 28,79 24,47 22,64
2 Gula reduksi (%) 0,32 0,11 0,30
3 Lemak (%) 0,77 0,68 0,94
4 Protein (%) 0,89 0,49 0,77
5 Air (%) 62,24 68,78 70,46
6 Abu (%) 0,93 0,99 0,84
7 Serat (%) 2,79 2,79 3,00
8 Vitamin C (mg/100 g) 28,68 25,00 21,43
9 Vitamin A (SI) a 60,00 9.000,00 -
10 Antosianin(mg/100 g) - - 110,51
Sumber : Suprapta (2003); aDirektorat Gizi Depkes RI, 1981 dalam Direktorat Jenderal Kacang- kacangan dan Umbi-umbian, 2002.
Berdasarkan Tabel 1 kandungan gizi ubi jalar cukup lengkap dan dapat memenuhi kebutuhan gizi bagi tubuh. Vitamin A paling banyak ditemukan pada ubi jalar kuning, vitamin C terdapat pada ubi jalar putih, sedangkan antosianin dan
kadar serat paling tinggi ditemukan pada ubi jalar ungu. Kandungan serat berfungsi sebagai komponen non gizi yang bermanfaat bagi keseimbangan flora usus dan prebiotik, sehingga penyerapan zat gizi menjadi lebih baik dan usus lebih bersih. Serat menyerap lemak/kolesterol yang berlebih dalam darah, sehingga kadar lemak/kolesterol dalam darah tetap lebih terkendali (Khasanah, 2007). Kandungan antosianin bervariasi tergantung pada varietas/kultivar, yaitu antara 0,02 mg/100 g umbi segar sampai 209,9 mg/100 g umbi segar. Kandungan tertinggi ditunjukkan oleh ubi jalar ungu. Variasi nilai gizi pada berbagai varietas ubi jalar dipengaruhi oleh genetik, lingkungan tempat tumbuhnya (Suprapta, 2003).
Ubi jalar ungu adalah jenis umbi yang memiliki banyak keunggulan dibanding dengan umbi lainnya karena memiliki kandungan zat gizi yang sangat baik. Kandungan utama ubi jalar ungu adalah pati yaitu sebesar 68,6%, protein 6,41%, lemak 0,72%, serat pangan 2,35%, kadar abu 2,06%. Ubi jalar ungu mengandung antosianin sebesar 6,23 mg/g berat kering, total fenol 54,3 mg/g berat kering dan memiliki aktivitas antioksidan sebesar 81,2mg/g berat kering (Ji, et al., 2015).
Konsumsi ubi jalar ungu selama 4 minggu terbukti menurunkan tekanan darah tinggi, meningkatkan serum alanin aminotransferase (Oki, et al., 2016). Ubi jalar ungu memiliki kemampuan sebagai anti kanker karena mengandung senyawa cyanidin dan peonidin serta kandungan serat yang tinggi (Science Daily, 2009).
Penelitian Sugata, et al., (2015) telah membuktikan bahwa ekstrak ubi jalar ungu memiliki kemampuan menghambat sel kanker seperti MCF-7 (kanker payudara), SNU-1 (kanker lambung), dan WIDD (kanker kolon) dalam konsentrasi yang
tepat. Ekstrak ubi jalar ungu dapat menyebabkan apoptosis pada sel kanker MCF- 7 dan SNU-1 melalui jalur ekstrinsik dan intrinsik. Selain itu ekstrak ubi jalar ungu juga memiliki aktivitas antiinflamasi dengan menekan produksi sitokin NO dan proinflamatori seperti NF-kβ, TNF-α dan IL-6 pada sel makrofag.
Antosianin yang terkandung dalam ubi jalar lebih stabil dibanding daripada sumber antosianin lainnya sehingga menjadikan pilihan alternatif pewarna alami. Beberapa industri pewarna dan minuman beralkohol di Jepang menggunakan ubi jalar ungu varietas Ayamurasaki sebagai bahan baku penghasil antosianin. Antosianin yang terkandung dalam ubi jalar ungu adalah berupa antioksidan yang mengandung zat aktif berupa selenium dan iodin yang bisa menjadi antikanker.
Antosianin
Antosianin yang terkandung dalam ubi jalar ungu memiliki fungsi fisiologis yaitu antioksidan, antikanker, antibakteri, perlindungan terhadap kerusakan hati, pencegahan penyakit jantung dan stroke. Antosianin merupakan kelompok pigmen yang dapat larut di dalam air dan berperan memberi warna ungu, merah atau biru pada buah-buahan dan sayuran (Ginting, et al., 2011).
Senyawa ini merupakan pewarna yang paling penting dan besar dalam tumbuhan.
Secara kimia antosianin merupakan turunan suatu struktur aromatik tunggal, yaitu sianidin dan semua terbentuk dari pigmen sianidin dengan penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau dengan metiliasi. Bagian utama antosianin adalah rangka karbon dengan gugus hidrogen, hidroksil dan metoksil yang ditemukan turunan dari kation flavium dan pada setiap inti flavium terdapat sejumlah molekul yang berperan sebagai gugus pengganti yang berbeda
untuk masing-masing jenis antosianin. Secara umum ada enam jenis antosianin pada tanaman yaitu cyanidin (cy), delphidin (dp), malvidin (mv), peonidin (pn) pelargonidin (pg), petunidin (pt) (Ghosh dan Konishi, 2007). Jenis antosianin yang terdapat pada ubi jalar ungu yaitu peonidin dan sianidin (Science Daily, 2009), adapun strukturnya dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2. Struktur Peonidin (Brouillard, 1982)
Gambar 3. Struktur Sianidin (Brouillard, 1982)
Menurut Kano, et al., (2005) antosinin adalah pigmen yang banyak ditemukan di dalam ubi jalar ungu. Kandungan antosianin yang terkandung didalam ubi jalar ungu jauh lebih tinggi dibandingkan dengan bahan makanan lain, bahkan sebagai pewarna makanan, antonsianin dari ubi jalar sangat stabil terhadap pemanasan maupun radiasi ultra violet. Menurut Suda, et al., (2003) bahwa antosianin juga memiliki kemampuan yang tinggi yaitu sebagai antioksidan karena kemampuannya menangkap radikal bebas dan menghambat peroksidasi lemak, penyebab utama kerusakan pada sel yang berasosiasi dengan terjadinya penuaan dan penyakit degeneratif.
Serat Pangan
Serat pangan adalah bagian yang dapat dimakan dari tanaman atau kabohidrat analog yang resisten terhadap pencernaan dan absorpsi pada usus halus dengan fermentasi lengkap atau partial pada usus besar (AACC, 2001). Serat adalah zat non gizi. Serat makanan terdiri dari pati, polisakarida, oligosakarida, lignin dan bagian tanaman lainnya. Menurut Silalahi (2006) serat pangan atau dietary fiber merupakan kabohidrat (polisakarida) dan lignin yang tidak dapat dihidrolisis (dicerna) oleh enzim pencernaan manusia, dan akan sampai di usus besar (kolon) dalam keadaan utuh sehingga kebanyakan akan menjadi substrat untuk fermentasi bagi bakteri yang hidup di kolon.
Astawan (2005) berdasarkan kelarutannya serat pangan terbagi menjadi dua antara lain serat pangan yang terlarut dan tidak larut air. Serat pangan larut air di dalam tubuh memiliki fungsi utama menurunkan kolesterol darah, sedangkan serat pangan tidak larut air berfungsi untuk menurunkan waktu transit makanan dalam usus sehingga melancarkan buang air besar dan mencegah kanker kolon.
Serat yang tidak larut dalam air ada tiga macam yaitu selulosa, hemisellulosa dan lignin, serat tersebut terdapat pada sayuran, buah-buahan dan kacang-kacangan.
Sedangkan serat yang larut dalam air adalah pectin, musilase dan gum. Serat ini banyak terdapat pada buah-buahan, sayuran dan sereal.
Senyawa pektin, hemiselulosa, dan selulosa merupakan serat pangan yang terdapat pada ubi jalar dan berperan dalam menentukan nilai gizinya (Woolfe 1992). Huang, et al., (1999) melaporkan kadar serat pangan cukup tinggi, yakni 2,3-3,9 g/100 g bb pada ubi jalar ungu dan 2,3-3,3 g/100 g bb pada ubi jalar kuning/putih. Asupan serat pangan dianjurkan 25 g/hari (WHO 1990 dalam
Woolfe 1992). Konsumsi 100 g ubi jalar memenuhi 8% angka kecukupan asupan tersebut. Menurut Silalahi (2006), serat pangan larut air seperti pektin mudah terfermentasi oleh bakteri usus yang menguntungkan, seperti Bifidobacteria sp menghasilkan asam lemak rantai pendek yang dapat meningkatkan keasaman usus, sehingga menghambat pertumbuhan bakteri merugikan seperti E. coli dan S.
faecalis. Kedua bakteri tersebut memfermentasi protein dan asam amino yang lolos sampai ke kolon, menghasilkan fenol, kresol, indol, amina, dan amonia yang dapat meningkatkan risiko kanker kolon dan kelenjar empedu. Jenis serat ini juga berhubungan dengan metabolisme karbohidrat dan lemak melalui pengikatan kelebihan lemak, gula dan kolesterol pada darah. Jenis serat yang tidak larut air seperti sellulosa dan hemisellulosa mempunyai kemampuan mengikat air dan memperbesar volume fases serta mengurangi waktu transitnya di dalam kolon, sehingga mencegah terjadinya sembelit.
Dalam bidang ilmu pangan bahwa serat pangan total (Total Dietary Fiber, TDF) terdiri dari komponen serat pangan larut (Soluble Dietary Fiber, SDF) dan serat pangan tidak larut (Insolube Dietary Fiber, IDF). Soluble Dietary Fiber (SDF) adalah serat pangan yang dapat larut dalam air hangat atau panas dan dapat berbentuk endapan karena air atau dengan penambahan empat bagian etanol.
Insolube Dietary Fiber (IDF) diartikan yaitu sebagai serat pangan yang tidak larut dalam air panas atau air dingin (Winarno, 2008).
Menurut Winarno (2008) bahwa hanya seperlima serat kasar yang berfungsi sebagai dietary fiber. Dietary fiber atau serat pangan berbeda dengan serat kasar (crude fiber). Serat kasar merupakan bagian dari pangan yang tidak dapat dihidrolisis oleh bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menentukan
kadar serat seperti asam sulfat 1,25% dan natrium hidroksida 1,25%, sedangkan serat pangan adalah bagian dari bahan pangan yang tidak dapat dihidrolisis oleh enzim-enzim pencernaan. Kandungan serat kasar nilainya lebih rendah dibandingkan serat pangan karena asam sulfat dan natrium hidroksida memiliki kemampuan lebih besar untuk menghidrolisis komponen-komponen pangan dibandingkan dengan enzim-enzim pencernaan.
Asam sitrat
Asam sitrat (C6H8O7) adalah asam organik yang secara alami terdapat pada buah-buahan seperti jeruk, nenas dan pear. Asam sitrat pertama kali diekstrak dan dikristalisasi dari buah jeruk, sehingga asam sitrat hasil ekstrak dari buah-buahan yang dikenal sebagai asam sitrat alami. Dalam biokimia asam sitrat di kenal sebagai senyawa antara dalam siklus asam sitrat yang terjadi di dalam mitokondria, yang penting dalam metabolisme mahluk hidup.
Keasaman asam sitrat di dapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam membentuk garam sitrat, selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan.
Pemanfaatan asam sitrat di industri cukup besar yaitu di industri makanan dan minuman 70%, industri farmasi 12%, dan 18% digunakan pada berbagai industri. Menurut Sumo, et al., 1993 banyak pemanfaatan asam sitrat di industri makanan dan minuman karena sifat asam sitrat yang menguntungkan dalam
pencampuran yaitu kelarutan yang relatif tinggi, tidak beracun dan menghasilkan rasa asam yang disukai. Kegunaan lain dari asam sitrat adalah sebagai pengawet, pencegahan kerusakan warna dan aroma, menjaga turbiditas, penghambat oksidasi, penginvert sukrosa, penghasil warna gelap pada kembang gula, jam jelly, dan pengatur pH.
Pada suhu kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih.
Serbuk kristal tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam sitrat.
Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air panas, sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dalam air dingin. Bentuk monohidrat tersebut dapat diubah menjadi bentuk anhydrous dengan pemanasan di atas 74oC, asam sitrat bersifat seperti asam karboksilat lainnya. Jika dipanaskan di atas 175oC maka asam sitrat terurai dengan melepaskan karbon dioksida dan air.
Blanching
Blanching merupakan suatu proses pemanasan pada bahan pangan dengan menggunakan suhu di bawah 100oC dengan menggunakan air panas atau uap.
Proses blanching termasuk kedalam proses termal dan umumnya membutuhkan suhu berkisar 75 – 95oC selama 10 menit. Blanching dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu pemanasan secara langsung dengan dengan air panas (hot water blanching) atau dengan menggunakan uap (steam blanching). Kedua proses tersebut mempunyai keuntungan dan kerugian tersendiri tergantung dari bahan yang akan di blanching. Blanching bertujuan untuk menginaktifkan enzim
peroksidase dan katalase yang memungkinkan perubahan warna, tekstur, dan cita rasa bahan pangan (Muchtadi, 1997).
Untuk mendapatkan hasil yang optimal, blanching sebaiknya dilakukan pada suhu dan waktu yang terkontrol, pendingan dengan segera tanpa menunda proses. Perlakuan blanching yang tepat dapat memberikan banyak manfaat antara lain dapat menghindari perubahan yang tidak diinginkan, mengurangi kandungan mikroba, dapat mempertahankan warna, memperlunak jaringan membantu pengeluaran gas-gas seluler pada jaringan sehingga mencegah terjadinya korosi dan memperbaiki tekstur pada bahan pangan yang dikeringkan (Winarno, 2008).
Lama blanching biasanya ditentukan oleh ukuran dan bentuk bahan, tekstur dan sifat konduktivitas oleh bahan. Jika ukuran bahan kecil maka waktu blanching akan lebih singkat dibandingkan bahan yang berukuran lebih besar, sebab bahan yang ukurannya lebih kecil panas yang terserap lebih banyak. Waktu blanching juga lebih singkat untuk bahan yang mudah lunak karena lebih mudah dan cepat menghantarkan panas.
Fungsi Blanching
Proses blanching berpengaruh pada kualitas fisik, kimia dan sensori produk. Blanching dapat mereduksi senyawa-senyawa yang tidak diinginkan seperti pestisida dan akrilamida serta mengurangi jumlah mikroba dalam bahan pangan. Selain itu, blanching dapat mengubah tekstur bahan (melunakkan jaringan) agar mudah diolah. Blanching juga dapat memperbaiki warna (nilai L) produk dengan cara menginaktivasi enzim-enzim polifenol oksidase sehingga mencegah terjadinya reaksi pencoklatan.
Tepung Ubi Jalar
Pengolahan ubi jalar menjadi tepung merupakan salah satu cara pengawetan serta penghematan ruang simpan ubi jalar ungu. Dalam bentuk tepung ubi jalar lebih mudah untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku misalnya dalam pembuatan cake. Tepung ubi jalar merupakan bahan setengah jadi yang dapat digunakan sebagai bahan baku industri makanan dan memiliki daya simpan yang lebih lama.
Tepung ubi jalar ungu merupakan tepung yang dibuat dengan bahan dasar ubi jalar ungu yang secara umum melalui proses pengupasan, penjemuran, dan penggilingan hingga diperoleh kualitas tepung yang halus. Saat ini perkembangan teknologi di bidang pangan bahwa tepung ubi jalar ungu sudah banyak dikembangkan baik di pedesaan hingga ke industri komersial. Dalam pembuatan tepung ubi jalar ungu di butuhkan 5 kg yang hanya menghasilkan 1 kg tepung ubi jalar ungu (Khikmawati, 2013).
Persyaratan kimia, fisik dan mikrobiologis juga ditetapkan, secara fisik mengikuti persyaratan secara umum yaitu bentuk, bau, dan warna normal; tidak diperbolehkan keberadaan benda-benda asing, dan dengan tingkat kehalusan minimal 95% produk lolos ayakan 80 mesh. Persyaratan mikrobiologis harus memperhatikan batasan maksimum cemaran mikrobiologi pada produk pangan yang ditetapkan oleh BPOM.
Tepung ubi jalar memiliki kelebihan antara lain : (1) lebih luwes untuk pengembangan produk pangan dan nilai gizi, (2) lebih tahan disimpan sehingga penting sebagai penyedia bahan baku industri dan harga lebih stabil, (3) memberi nilai tambah pendapatan produsen dan menciptakan industri pedesaan serta
meningkatkan mutu produk (Aini, 2004). Dalam bentuk tepung, ubi jalar dapat digunakan sebagai bahan campuran dalam berbagai produk makanan, seperti, produk roti, mie, kue kering, pengental saos tomat, stabilizer ice cream susu formula, dan kue tradisional. Jenis produk roti yang dibuat dari tepung terigu dapat juga dibuat dari tepung ubi jalar, maka dalam hal ini tepung ubi jalar dapat mengantikan fungsi tepung terigu (Suprapta, 2003).
Tabel 2 Kandungan Gizi Ubi Jalar per 100 g Bahan
No Kandungan gizi Banyaknya Dalam Tepung
Ubi Jalar Putih Ubi Jalar Kuning Ubi Jalar Ungu 1 Kadar air (%) 10,99 6,77 7,28 2 Kadar abu (%) 3,14 4,71 5,31 3 Protein (%) 4,46 4,42 2,79 4 Lemak (%) 1,02 0,91 0,81 5 Kabohidrat (%) 84,83 83,19 83,81 Sumber : Ambasari, et al., (2009).
Tabel 3 Standar Mutu Tepung Ubi Jalar
No Kriteria Antarlina, 1998 Ambasari, A. S, 2009
1 Kadar air (maks) 15% 10%
2 Keasaman (maks) 4 ml 1 N NaOH/100 g -
3 Kadar pati (min) 55% -
4 Kadar serat (maks) 3% -
5 Kadar abu (maks) 2% -
6 Kabohidrat (min) - 85%
7 Protein (maks) - 3%
Sumber : Antarlina, 1998.
Tujuan utama dalam pembuatan tepung adalah sebagai bahan baku dan bahan subsitusi terigu untuk industri makanan olahan. Subsitusi tepung ubi jalar sangat tergantung dari produk yang dihasilkan. Aplikasi produk olahan antara lain produk roti tawar 10%, mie 15-20%, cookies 50% tergantung jenis cookies, serta cake 50-100% (tergantung jenis cakenya). Kelebihan lain yang diperoleh adalah penghematan dalam penggunaan gula sebesar 20% bila dibandingkan dengan pembuatan kue 100% tepung terigu serta penggunaan dan kemampuan subsitusi
tepung ubi jalar akan mampu menekan biaya produksi industri makanan olahan dibandingkan dengan menggunakan bahan tepung terigu. (Nisviaty, 2006)
Amilosa dan Amilopektin
Menurut Winarno (2008) granula pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa fraksi yang tidak telarut disebut amilopektin. Amilosa merupakan bagian polimer dengan ikatan α-(1,4) dari unit glukosa dan pada setiap rantai terdapat 500-2000 unit D-glukosa, membentuk rantai lurus yang umum disebut sebagai linier dari pati (Young, 2005).
Amilosa merupakan rantai lurus yang terdiri dari molekul-molekul glukosa yang berikatan α-(1,4)-D-glukosa. Panjang polimer dipengaruhi oleh sumber pati dan akan mempengaruhi berat molekul amilosa. Pada umumnya amilosa dari umbi-umbian mempunyai berat molekul yang lebih besar dibandingkan dengan berat molekul amilosa serealia, dengan rantai polimer lebih panjang daripada rantai polimer amilosa serealia (Moorthy, 2004). Amilosa juga memiliki kemampuan untuk membentuk kristal karena struktur rantai polimer yang sederhana. Struktur yang sederhana ini dapat membentuk interaksi molekular yang kuat. Interaksi ini terjadi pada gugus hidroksil molekul amilosa.
Pembentukan ikatan hidrogen ini lebih mudah terjadi pada amilosa daripada amilopektin (Taggart, 2004). Menurut Young (2005) bahwa dalam masakan, amilosa memberikan efek keras bagi pati. Struktur amilosa cenderung membentuk rantai yang linier yaitu pada Gambar 4.
n Gambar 4. Struktur Amilosa (Cui dan Steve, 2005)
Amilopektin merupakan polimer yang berantai cabang dengan ikatan α-(1,4)-glikosidik dan ikatan α-(1,6)-glikosidik di tempat percabangannya. Setiap cabang terdiri dari 25-30 unit D-glukosa. Pada dasarnya struktur amilopektin sama seperti amilosa yaitu terdiri dari rantai pendek α-(1,4)-D-glukosa dalam jumlah yang besar. Perbedaannya ada pada tingkat percabangan yang tinggi dengan ikatan α-(1,6)-D-glukosa dan bobot molekul yang besar.
Menurut Young (2005) bahwa dalam produk makanan, amilopektin bersifat merangsang sehingga terjadinya proses mekar (puffing) dimana produk makanan yang berasal dari pati yang kandungan amilopektinnya tinggi akan bersifat ringan, porus, garing dan renyah. Namun bila pati kandungan amilosa tinggi maka produk yang dihasilkan keras, pejal, hal ini karena proses mekarnya terjadi secara terbatas.
n Gambar 5. Struktur Amilopektin (Cui dan Steve, 2005)
Amilosa memiliki kemampuan membentuk kristal karena struktur rantai polimernya yang sederhana. Struktur yang sederhana ini dapat membentuk interaksi molekular yang kuat. Interaksi ini terjadi pada gugus hidroksil molekul amilosa. Pembentukan ikatan hidrogen ini lebih mudah pada amilosa daripada amilopektin. Namun amilopektin juga dapat membentuk kristal, tetapi tidak sereaktif amilosa. Hal ini terjadi karena adanya rantai percabangan yang menghalangi terbentuknya kristal (Taggart, 2004).
Pati
Pati adalah polisakarida yang tersusun dari unit-unit glukosa yang saling berkaitan membentuk rangkaian yang panjang. Jumlah molekul glukosa yang terdapat pada pati bervariasi dari lima ratus hingga ribuan molekul tergantung jenis pati. Pati terdiri atas granula dengan ukuran yang bervariasi antara 2 – 130 mikron. Ukuran dan bentuk granula pati dipengaruhi oleh jenis tumbuhan asal dari granula pati tersebut. Struktur granula pati terbentuk sedemikian rupa sehingga terlihat melingkar (Lineback, 1984).
Pati alami memiliki dua komponen penyusunan utama yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus yang dominan dengan ikatan α-(1,4)-D-glukosa, sedangkan amilopektin selain memiliki struktur lurus juga
memiliki polimer bercabang dengan ikatan α-(1,6)-D-glukosa (Whistler, et al., 1984). Sifat fungsional pati yang penting adalah kemampuan
mengentalkan dan membentuk gel (Rapaille dan Vanhelmerijk, 1994). Sifat pengental pati ditunjukkan dengan kemampuan pati mencapai viskositas yang tinggi. Thickening power dilihat dari viskositas maksimum yang mampu dibentuk oleh pati tersebut selama pemanasan (Swinkels, 1985).
Pembentukan gel memiliki kemampuan membentuk molekul linier pati terlarut untuk berasosiasi. Apabila larutan pati encer dibiarkan beberapa lama maka akan terbentuk endapan, sedangkan bila larutan pati memiliki konsentrasi tinggi maka akan terbentuk gel. Gel ini terbentuk setelah terjadi ikatan hidrogen antara grup hidroksil rantai linier yang berdekatan (Pomeranz, 1991).
Pati ubi jalar memiliki sifat lain diantara pati ketan, pati jagung dan pati tapioka. Granula pati ubi jalar berdiameter 2-2,25µm. Granula pati ubi jalar berbentuk polygonal dengan kandungan amilosa dan amilopektin berturut-turut adalah 20% dan 80% (Swinkels, 1985). Menurut Moorthy dan Balagopalan, (2010) pati ubi jalar memiliki derajat pembengkakan 20-27 ml/g, kelarutan 15- 35%, dan gelatinisasi pada suhu 75-88oC untuk granula berukuran kecil.
Pati ubi jalar ungu memiliki kekentalan tinggi dan kemampuan membuat gel yang rendah. Hal ini disebabkan karena kemampuan pembengkakan (swelling) dan kelarutan pati ubi jalar ungu serta memiliki ukuran granula pati ubi jalar ungu (Moorthy dan Balagopalan, 2010).
Swelling power
Swelling power merupakan kenaikan volume dan berat maksimum pati selama mengalami pengembangan di dalam air. Swelling power adalah tepung untuk mengembang, yang dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain perbandingan amilosa-amilopektin, panjang rantai dan distribusi berat molekul. Swelling power menunjukkan kemampuan pati untuk mengembang dalam air. Swelling power yang tinggi berarti semakin tinggi kemampuan pati mengembang dalam air. Nilai swelling power perlu diketahui untuk memperkirakan ukuran atau volume wadah yang digunakan masih bisa menampung pati tersebut (Young, 2005).
Swelling power dan kelarutannya terjadi karena adanya ikatan non kovalen antara molekul-molekul pati. Menurut Winarno (2008) bila pati dimasukkan ke dalam air dingin, granula pati akan menyerap air dan membengkak. Jumlah air yag terserap dan pembengkakan terbatas yaitu sekitar 30%. Bila pati dipanaskan dalam air, granula pati mulai mengembang (swelling). Swelling terjadi pada daerah amorf granula pati dimana ikatan hidrogen yang lemah antar molekul pada pati daerah amorf akan terputus saat pemanasan, sehingga terjadi hidrasi air oleh granula pati. Granula pati akan terus mengembang, sehingga viskositas meningkat hingga volume hidrasi maksimum yang dapat dicapai oleh granula pati (Swinkels, 1985). Menurut Teja (2008) bahwa semua jenis pati seiring dengan kenaikan suhu swelling power semakin meningkat. Hal ini disebabkan karena pati yang dipanaskan dalam air yang berlebih, granula pati akan menyerap air sehingga lama kelamaan pati tersebut menjadi mengembang swelling power meningkat.
Cake
Cake adalah adonan panggang yang terbuat dari tepung, gula, air bahan pengembang, susu, telur, lemak (shortening) dan bahan penambah aroma. Bahan dasar untuk pembuatan cake dibedakan menjadi dua jenis yaitu yang membentuk susunan cake yaitu tepung, telur, susu dan jenis yang menjadikan cake empuk yaitu gula, lemak, dan baking powder. Berberapa jenis cake berdasarkan teknik pembuatan digolongkan sebagai berikut : cake atau kue bolu, chiffon cake, butter cake atau cake mentega (pound cake), genoise cake.
Cake atau kue bolu dalam pembuatannya gula dan telur dikocok hingga kental dan naik, lalu ditambahkan dengan bahan lain. Chiffon cake memiliki ciri
