KARAKTERISTIK EGG REPLACER DARI ISOLAT PROTEIN KEDELAI, ISOLAT
PROTEIN SUSU, PATI JAGUNG, PATI KENTANG, GUAR GUM,
DAN XANTHAN GUM
(The Characteristic of Egg Replacer from Soy Protein Isolate, Whey Protein Isolate,
Corn Starch, Potato Starch, Guar Gum, and Xanthan Gum)
Juni Ario
1,2, Elisa Julianti
1, Era Yusraini
11)Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian USU Medan
Jl. Prof. A. Sofyan No. 3 Medan Kampus USU Medan
2)e-mail: juniariowijaya@yahoo.com
Diterima tanggal : 20 April 2015 / Disetujui tanggal 28 April 2015
ABSTRACT
The research was aimed to study the physicochemical and functional characterization of egg replacer from soy protein isolate, whey protein isolate, corn starch, potato starch, guar gum, and xanthan gum. The research had been performed using factorial completely randomized design, with one factor i.e the ratio of: soy protein isolate, whey protein isolate, corn starch, potato starch, guar gum, and xanthan gum (E): 62,5%:0%:18,75%:18,125%:0,625%:0% (E1);
(62,5%:0%:18,75%:17,5%:1,25%:0% (E2); 62,5%:0%:18,75%:16,875%:1,875%:0% (E3);
62,5%:0%:18,75%:18,125%:0%:0,625% (E4); 62,5%:0%:18,75%:17,5%:0%:1,25% (E5);
62,5%:0%;18,75%:16,875%:0%:1,875% (E6); 0%:62,5%:18,75%:18,125%:0,625%:0% (E7);
0%:62,5%:18,75%:17,5%:1,25%:0% (E8); 0%:62,5%;18,75%:16,875%:1,875%:0% (E9); 0%:62,5%:18,75%:18,125%:0%:
0,625% (E10); 0%:62,5%:18,75%:17,5%:0%:1,25% (E11); 0%:62,5%;18,75%:16,875%:0%: 1,875% (E12). Parameters
analyzed were color, bulk density, moisture content, ash content, fat content, protein content, carbohydrate content, foaming capacity, foaming stability, emulsion activity, and emulsion stability. The research showed that the ratio of soy protein isolate, whey protein isolate, corn starch, potato starch, guar gum, and xanthan gum had highly significant effect (p<0,01) on all parameters except moisture content. The research showed that the ratio of soy protein isolate, whey protein isolate, corn starch, potato starch, guar gum, and xanthan gum was significantly different (p<0,01) with physicochemical and functional characterization with physicochemical and functional characterization of control (egg flour). Ratio at E12 (0%:62,5%;18,75%:16,875%:0%:1,875%) had the characteristics that almost resembles to egg flour,
so it could be used as a egg replacer on egg-based products such as bread and cake. Keyword: Egg flour, egg replacer, gum, protein isolate, starch
PENDAHULUAN
Telur merupakan bahan yang penting dalam pembuatan roti dan cake (Stadelman dan Cotterill, 1995) pada hampir semua negara di seluruh dunia, karena nilai gizinya yang tinggi terutama dalam hal kandungan protein serta karakteristik emulsifikasi, koagulasi, foaming, dan flavornya (Pyler, 1988). Karakteristik ini sangat dibutuhkan untuk terbentuknya volume, tekstur, dan warna yang diinginkan pada produk pangan. Bagi sebagian orang, telur juga merupakan produk yang harus dihindari karena dapat menimbulkan alergi serta kandungan kolesterolnya yang cukup tinggi berisiko menyebabkan penyakit jantung.
Telur yang sering menyebabkan alergi adalah telur ayam. Pada orang-orang yang alergi terhadap telur akan menderita dermatitis atopik. Bagian telur yang paling sering menyebabkan
alergi adalah putih telur walaupun ada beberapa kasus alergi yang disebabkan oleh kuning telur. Telur ayam termasuk salah satu makanan yang mengandung nutrisi terlengkap, namun telur ayam memiliki reputasi buruk yang sering dihubung-hubungkan dengan kandungan kolesterol yang tinggi. Menurut USDA (2010) dalam sebutir telur ukuran besar mengandung 185 mg kolesterol, sekitar 62% dari jumlah yang direkomendasikan untuk dikonsumsi dalam sehari. Banyak orang percaya bahwa mengonsumsi makanan berkolesterol akan meningkatkan jumlah kolesterol dalam darah yang berakibat peningkatan risiko serangan jantung.
Meningkatnya pendapatan dan perubahan gaya hidup, menyebabkan masyarakat cenderung mulai mencari bahan pangan yang aman dan sehat seperti makanan rendah kolesterol, tidak mengandung alergen, masa
simpannya panjang, dan tidak memerlukan refrigerasi. Pembuatan produk pangan seperti roti, cake, biskuit, mayonaise, serta produk pangan lain yang bebas telur merupakan suatu tantangan, karena sampai saat ini masih sulit untuk memperoleh bahan baku pembuatan roti,
cake, biskuit, dan mayonnaise tanpa mengandung telur agar menghasilkan produk yang dapat dikonsumsi masyarakat luas.
Sejauh ini belum ada satu bahan pangan pun yang dapat menggantikan peranan telur dalam pengolahan pangan seperti dalam pembuatan produk bakery. Untuk dapat menggantikan fungsi telur dalam pembuatan roti dan cake, diperlukan bahan yang memiliki karakteristik yang sama atau mendekati karakteristik fisikokimia dan fungsional seperti telur. Produk egg replacer (pengganti telur) saat ini sudah diproduksi secara komersil, tetapi di Indonesia sendiri produk ini belum diproduksi dan belum sepopuler di negara-negara maju. Sementara itu jumlah penderita alergi terhadap telur cukup banyak di Indonesia. Produk pengganti telur yang tersedia saat ini umumnya terbuat dari tepung kedelai, terigu, pati, gum, kasein susu, rye, dan gandum (Kohrs, dkk., 2010). Oleh karena itu perlu dikembangkan produk pengganti telur yang dapat diproduksi di Indonesia dengan menggunakan bahan baku lokal seperti kedelai dan susu. Produk pengganti telur diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk pembuatan roti dan cake pada industri-industri bakery.
Pengembangan egg replacer terus dilakukan untuk mencari solusi pembuatan roti dan cake tanpa telur. Pemanfaatan isolat protein susu dan isolat protein kedelai diharapkan dapat menggantikan protein dari telur dan juga karakteristik fungsionalnya dapat menggantikan
karakteristik fungsional telur. Pemberdayaan bahan baku lokal seperti jagung dan kentang serta bahan tambahan dari guar gum dan xanthan gum sebagai emulsifier dapat diformulasikan dengan isolat protein susu dan kedelai yang nantinya diharapkan akan menghasilkan formulasi egg replacer yang diharapkan memiliki karakteristik fisikokimia dan fungsional yang mampu menggantikan telur pada pembuatan roti dan cake pada industri-industri
bakery.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pembuatan bahan pengganti telur (egg replacer) dari isolat protein kedelai, isolat protein susu, pati jagung, pati kentang, guar gum, dan xanthan gum serta mengkaji karakteristik fisik, kimia, dan fungsional bahan pengganti telur tersebut.
BAHAN DAN METODA
Bahan PenelitianBahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah telur ayam ras, isolat protein kedelai komersil, isolat protein susu komersil, pati jagung komersil, kentang merah varietas desiree, guar gum, xanthan gum, ragi roti (Saccharomyces
cerevisae), dan minyak jagung.
Metode Penelitian
Pembuatan egg replacer dari isolat protein kedelai (SP), isolat protein susu (WP), pati jagung (CS), pati kentang (PS), guar gum (GG), dan xanthan gum (XG). Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan formulasi egg replacer sebagai faktor tunggal yang terdiri dari 12 taraf seperti dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Formulasi egg replacer dari isolat protein kedelai, isolat protein susu, pati jagung, pati kentang, guar gum, dan xanthan gum
Perlakuan SP WP CS PS GG XG E1 62,5% - 18,75% 18,125% 0,625% - E2 62,5% - 18,75% 17,5% 1,25% - E3 62,5% - 18,75% 16,875% 1,875% - E4 62,5% - 18,75% 18,125% - 0,625% E5 62,5% - 18,75% 17,5% - 1,25% E6 62,5% - 18,75% 16,875% - 1,875% E7 - 62,5% 18,75% 18,125% 0,625% - E8 - 62,5% 18,75% 17,5% 1,25% - E9 - 62,5% 18,75% 16,875% 1,875% - E10 - 62,5% 18,75% 18,125% - 0,625% E11 - 62,5% 18,75% 17,5% - 1,25% E12 - 62,5% 18,75% 16,875% - 1,875%
Kontrol = tepung telur utuh
Pelaksanaan Penelitian Pembuatan pati kentang
Kentang merah varietas desiree disortasi, dicuci, dan dikupas kulitnya. Kemudian kentang diparut hingga menjadi bubur lalu ditambah air 1 : 3 (1 bagian kentang ditambah 3 bagian air). Kemudian bubur kentang disaring dengan kain saring sehingga pati lolos dari saringan sebagai suspensi pati. Suspensi pati ditampung pada wadah pengendapan. Lalu suspensi pati dibiarkan mengendap di dalam wadah pengendapan selama 12 jam. Pati akan mengendap sebagai pasta. Cairan di atas endapan dibuang. Pasta lalu ditambah air untuk mencuci endapan dan dibiarkan mengendap selama 3 jam. Cairan di atas endapan kedua dibuang. Kemudian pasta diletakkan di atas loyang dan dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 50 °C selama 14 jam. Hasil pengeringan masih berupa tepung kasar. Selanjutnya tepung kasar dihaluskan dengan menggunakan blender dan diayak dengan ayakan 80 mesh. Pati kentang yang dihasilkan dikemas di dalam kantung plastik polietilen dengan keadaan tertutup rapat.
Pembuatan tepung telur utuh (Suprapti, 2006) Telur ayam disortasi dan dipilih berdasarkan warna kulit, ukuran, dan kesegaran. Telur kemudian dicuci dan dibersihkan dengan air hangat. Kulit telur dipecahkan dan diambil isinya, kemudian dikocok menggunakan mixer hingga merata lalu kemudian disaring. Sebanyak 500 g cairan telur dipasteurisasi dengan suhu 65 °C selama 3 menit di atas kompor listrik, kemudian diatur pH nya hingga menjadi 7,0 (dengan menambahkan asam sitrat). Kemudian ditambahkan ragi roti (Saccharomyces cerevisae) 0,2% (b/b) ke dalam cairan untuk mengurangi kadar glukosa agar tidak mengalami proses pencokelatan saat penyimpanan, kemudian campuran diaduk hingga merata. Campuran didiamkan selama 3 jam pada suhu ruang. Setelah itu campuran dituang ke dalam loyang kemudian dikeringkan dalam oven pengering pada suhu 50 °C selama 16 jam sampai menjadi
flake. Flake yang dihasilkan kemudian dihaluskan
dengan menggunakan blender dan diayak dengan menggunakan ayakan 80 mesh. Tepung telur utuh lalu dikemas dalam kantung plastik polietilen sebelum dianalisa.
Pembuatan egg replacer
Bahan-bahan pengganti telur berupa isolat protein kedelai, isolat protein susu, pati jagung, pati kentang, guar gum, dan xanthan gum dengan komposisi yang berbeda sesuai perlakuan dicampur menggunakan mixer selama
5 menit hingga diperoleh egg replacer yang homogen. Banyaknya bahan pengganti telur untuk menggantikan 1 buah telur adalah 40 g. Variabel Pengamatan
Egg replacer dan tepung telur utuh yang
dihasilkan kemudian dilakukan pengujian karakteristik fisik, kimia, dan fungsional yang meliputi analisis warna dengan metode Hunter (Chromameter), densitas kamba (Okaka dan Potter, 1977), kadar air dengan metode oven (AOAC, 1995), kadar abu (Sudarmadji, dkk., 1989), kadar lemak dengan metode soxhlet (AOAC, 1995), kadar protein dengan metode Kjeldhal (AOAC, 1995), kadar karbohidrat (by
difference), kapasitas dan stabilitas buih
(modifikasi Sathe dan Salunkhe, 1981), dan aktivitas dan stabilitas emulsi (modifikasi Yasumatsu, dkk., 1972).
Warna
Pengujian warna dilakukan dengan metode Hunter, Andarwulan, dkk., (2011) menggunakan Chromameter Minolta (tipe CR 200, Jepang). Sejumlah sampel diletakkan pada wadah datar dan diukur nilai L, a, dan b warnanya. Notasi L menyatakan parameter kecerahan (light) mempunyai nilai 0 (hitam) sampai 100 (putih). Notasi a menyatakan kromatik campuran merah hijau. Notasi b menyatakan kromatik campuran kuning biru.
Densitas kamba
Sampel sebanyak 20 g dimasukkan ke dalam gelas ukur 100 ml sambil ditepuk-tepuk 20-30 kali dengan menggunakan jari agar memadat, kemudian volume sampel dicatat (Okaka dan Potter, 1977). Densitas kamba dihitung sebagai berikut:
Berat sampel (g) Densitas kamba (g/ml) =
Volume sampel (ml) Kapasitas dan stabilitas buih
Penentuan kapasitas (KB) dan stabilitas buih (SB) dilakukan dengan cara melarutkan 2 g sampel dalam 100 ml akuades kemudian dimixer selama 5 menit pada kecepatan tinggi, lalu larutan dituangkan ke dalam gelas ukur 250 ml. Volume total larutan diukur pada saat awal (untuk kapasitas buih) dan setelah 15 menit dan 30 menit (untuk stabilitas buih) pada suhu ruang (Balmaceda, dkk., 1984). Kapasitas dan stabilitas buih dihitung dengan menghitung kenaikan volume sebagai berikut (modifikasi Sathe dan Salunkhe, 1981):
Vol akhir – Vol awal (ml)
KB (%) = x 100% Vol awal (ml)
Vol buih (ml)
SB (%) = x 100% Volume total buih (ml)
(Volume buih diukur setelah 15 dan 30 menit). Aktivitas dan stabilitas emulsi
Sampel sebanyak 0,10 ± 0,0018 g dimasukkan ke dalam tabung sentrifus. Ditambahkan dengan 2,5 ml air lalu ditambahkan 5 ml minyak jagung secara bertahap sambil divorteks sampai terbentuk emulsi. Campuran disentrifus selama 5 menit dengan kecepatan 7000 rpm hingga terbentuk 3 lapisan yang terpisah. Lapisan paling atas merupakan lapisan minyak yang tidak teremulsi. Lapisan di tengah merupakan emulsi dan lapisan terbawah merupakan air. Tinggi lapisan emulsi dan tinggi total larutan diukur dengan menggunakan jangka sorong (modifikasi Yasumatsu, dkk., 1972). Penetapan stabilitas emulsi dilakukan dengan cara yang sama, hanya pengukuran larutan yang teremulsi dilakukan sesudah campuran dipanaskan pada suhu 80 °C dalam oven selama 30 menit sebelum disentrifus. Aktivitas (AE) dan stabilitas emulsi (SE) dihitung dengan persamaan:
Tinggi lapisan emulsi (cm)
AE (%) = x 100% Tinggi total lapisan (cm)
Tinggi lapisan emulsi (cm)
SE (%) = x 100% Tinggi total lapisan (cm)
Analisis data
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor tunggal yang terdiri dari 12 taraf (perlakuan) dan masing-masing taraf dibuat dengan tiga kali ulangan. Data dianalisis dengan analisis sidik ragam (ANOVA) dan perlakuan yang memberikan pengaruh berbeda nyata atau sangat nyata dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan Multiple
Range Test).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik fisik, kimia, dan fungsional eggreplacer dan tepung telur utuh (kontrol) disajikan
pada Tabel 1, Tabel 2, dan Tabel 3. Tabel 1. Karakteristik fisik egg replacer dan kontrol (tepung telur utuh)
Perlakuan Warna Densitas kamba
L a b (g/ml) E1 91,42 bB 0,86 aA 12,71 aA 0,7131 bAB E2 91,58 bB 0,83 aA 12,74 aA 0,7100 cC E3 91,68 bB 0,80 aA 12,72 aA 0,7073 dD E4 91,86 bB 0,79 aA 12,97 aA 0,7169 aA E5 91,92 bB 0,68 aA 12,53 aA 0,7142 bAB E6 91,86 bB 0,67 aA 12,63 aA 0,7119 bcBC E7 94,62 aA -0,30 bB 10,48 bB 0,6281 fEF E8 94,47 aA -0,26 bB 10,74 bB 0,6243 gGH E9 94,52 aA -0,26 bB 10,85 bB 0,6218 hH E10 94,48 aA -0,27 bB 10,66 bB 0,6315 eD E11 94,47 aA -0,35 bB 10,67 bB 0,6297 eFDE E12 Kontrol 94,57 aA 82,69 -0,33 bB 4,25 10,61 bB 37,92 0,6256 gFG 0,6062
Keterangan: Uji lanjut menggunakan uji DMRT, angka yang diikuti dengan huruf kecil pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1% (huruf besar)
Nilai L warna
Secara umum dapat dilihat pada Tabel 1 bahwa nilai L warna egg replacer lebih tinggi dari nilai L warna tepung telur sebagai kontrol. Perlakuan yang menggunakan isolat protein kedelai memiliki nilai L warna yang lebih rendah dibandingkan perlakuan egg replacer yang menggunakan isolat protein susu. Perbedaan
perbandingan pati kentang, guar gum, dan xanthan gum pada kedua isolat protein yang digunakan memberikan pengaruh yang berbeda tidak nyata terhadap nilai L warna dari egg
replacer. Hasil ini menunjukkan bahwa nilai L
warna dari egg replacer hanya dipengaruhi oleh jenis isolat protein yang digunakan. Isolat protein kedelai masih mengandung lemak yang lebih
tinggi jika dibandingkan dengan isolat protein susu sehingga menghasilkan warna egg replacer yang cenderung kuning. Menurut Widaningrum, dkk., (2005), lemak atau minyak dalam bahan
pangan khususnya tepung-tepungan memberikan warna kekuningan yang dapat menurunkan tingkat kecerahan.
Tabel 2. Karakteristik kimia egg replacer dan kontrol (tepung telur utuh) Perlakuan Parameter Kadar air Kadar abu Kadar lemak Kadar protein Kadar karbohidrat (%bk) (%bk) (%bk) (%bk) (%bk) E1 11,52 2,22 bcdeAB 1,74 bcB 52,04 fG 43,98 abAB
E2 11,40 2,39 bcdeAB 1,85 bAB 52,10 fG 43,64 abABC
E3 11,07 2,42 abcdeAB 2,08 aA 52,43 fEFG 43,05 bcdBCD
E4 11,73 2,77 abcA 1,64 cB 52,32 fFG 43,25 bcABCD
E5 11,04 2,95 abA 1,38 dC 52,97 eDEF 42,69 cdCD
E6 10,89 3,13 aA 1,36 dC 53,26 deCD 42,23 dD
E7 12,67 1,66 eB 0,81 eD 53,13 deCDE 44,39 aA
E8 12,43 1,67 deB 0,54 fgEFG 53,60 cdBCD 44,19 aAB
E9 12,36 1,73 deB 0,47 gFG 53,81 bcABC 43,98 abAB
E10 12,04 2,12 cdeAB 0,35 gG 54,32 abA 43,19 bcABCD
E11 11,91 2,17 cdeAB 0,69 efDEF 54,50 aA 42,62 cdCD E12 Kontrol 11,88 6,90 2,24 bcdeAB 4,17 0,76 eDE 42,20 54,53 aA 47,73 42,46 cdCD 5,90
Keterangan: Uji lanjut menggunakan uji DMRT, angka yang diikuti dengan huruf kecil pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1% (huruf besar)
Tabel 3. Karakteristik fungsional egg replacer dan kontrol (tepung telur utuh) Perlakuan
Parameter Kapasitas buih
(%)
Stabilitas buih (%) Aktivitas Stabilitas 15 menit 30 menit Emulsi (%) Emulsi (%) E1 54,66 jI 90,87 aA 81,72 cC 41,55 fC 39,60 cB E2 58,66 iH 91,46 aA 83,50 bcC 42,08 deB 39,67 cB E3 63,33 hG 91,56 aA 87,36 aA 42,38 cdeB 39,87 cB E4 67,00 gF 92,54 aA 85,56 abB 41,98 eBC 39,71 cB E5 71,00 fE 90,60 aA 83,55 bcC 42,18 cdeB 39,62 cB E6 75,00 eD 90,22 aA 82,21 cC 42,50 cB 40,26 cB E7 67,00 gF 7,95 fF 1,50 eE 56,60 bA 53,63 bA E8 78,33 dC 12,75 eE 1,28 eE 56,70 abA 54,06 abA E9 85,33 bcB 18,37 cCD 1,17 eE 56,70 abA 54,39 abA E10 83,66 cB 7,97 fF 1,19 eE 56,77 abA 53,93 abA E11 86,66 bB 15,77 dD 1,15 eE 56,83 abA 54,19 abA E12 Kontrol 93,00 aA 32,66 20,07 cC 74,52 1,08 eE 47,92 57,00 aA 54,47 54,52 aA 52,93
Keterangan: Uji lanjut menggunakan uji DMRT, angka yang diikuti dengan huruf kecil pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1% (huruf besar)
Nilai a warna
Secara umum dapat dilihat pada Tabel 1 bahwa nilai a warna egg replacer lebih rendah dari nilai a warna tepung telur sebagai kontrol. Tabel 1 menunjukkan bahwa nilai a warna dari
egg replacer hanya dipengaruhi oleh jenis isolat
protein, karena perbedaan persentase pati
jagung, guar gum dan xanthan gum pada jenis isolat protein yang sama memberikan pengaruh yang berbeda tidak nyata terhadap nilai a warna dari egg replacer. Perlakuan egg replacer yang menggunakan isolat protein kedelai memiliki nilai a(+) yang menunjukkan warna kemerahan, sedangkan perlakuan egg replacer yang
menggunakan isolat protein susu memiliki nilai a(-) yang menunjukkan warna kehijauan. Warna kemerahan isolat protein kedelai berasal dari pigmen alami dari kedelai, yaitu karotenoid dan antoxantin. Lemak dan beta karoten yang larut dalam susu menciptakan warna kuning, sedangkan apabila kandungan lemak dihilangkan maka warna kehijauan akan muncul. Menurut Hudson, dkk., (2000), isolat protein kedelai masih mengandung pigmen alami dari kedelai, sedangkan isolat protein susu memiliki nilai a yang negatif (-) namun relatif rendah. Sementara itu, nilai a untuk tepung telur sebagai kontrol memiliki nilai positif (+) yang menunjukkan warna kemerahan. Warna telur dipengaruhi oleh pigmen xantofil yang terdapat dalam kuning telur. Pigmen ini sangat penting dalam pemeliharaan warna kuning telur.
Nilai b warna
Secara umum nilai b warna egg replacer lebih rendah dari nilai b warna tepung telur sebagai kontrol. Nilai b warna dari egg replacer juga hanya dipengaruhi oleh jenis isolat protein, sedangkan perbedaan perbandingan pati kentang, guar gum dan xanthan gum memberikan pengaruh yang berbeda tidak nyata (Tabel 1).
Warna kuning pada telur berasal dari kuning telur (yolk). Yolk mengandung pigmen xantofil, lutein, dan kriptoxantin. Perlakuan yang menggunakan isolat protein kedelai memiliki nilai b yang lebih besar dibandingkan perlakuan yang menggunakan isolat protein susu. Kedelai memiliki pigmen karotenoid dan antoxantin. Menurut Yuwono, dkk., (2010) kedelai lokal memiliki nilai b berkisar antara 11,9 sampai 16,6 sementara kedelai impor memiliki nilai b sebesar 15,3.
Densitas kamba
Tabel 1 menunjukkan bahwa densitas kamba paling tinggi adalah perlakuan E4 (0,7169
g/ml) dan paling rendah adalah perlakuan E9
(0,6218 g/ml). Nilai densitas kamba egg replacer yang menggunakan isolat protein kedelai lebih tinggi dari pada nilai densitas kamba yang menggunakan isolat protein susu. Peningkatan konsentrasi hidrokoloid baik guar gum maupun xanthan gum dan pengurangan jumlah pati kentang juga meningkatkan densitas kamba egg
replacer. Egg replacer yang ditambahkan
xanthan gum juga memiliki densitas kamba yang lebih tinggi dari pada guar gum.
Berat molekul protein kedelai lebih besar dari pada berat molekul protein susu. Hasil analisa bahan baku menunjukkan isolat protein kedelai memiiki densitas 0,7188 g/ml dan isolat
protein susu memiliki densitas 0,7043 g/ml. Xanthan gum memiliki densitas yang lebih tinggi dari guar gum. Menurut Tucson (2008), xanthan gum memiliki densitas tertinggi di antara jenis gum lainnya disebabkan berasal dari polisakarida ekstraselululer mikroorganisme Xanthomonas
campestris. Hasil analisa bahan baku menunjukkan xanthan gum memiliki densitas 1,4613 g/ml sedangkan guar gum memiliki densitas 0,4743 g/ml.
Kadar air
Perbandingan isolat protein kedelai, isolat protein susu, pati jagung, pati kentang, guar gum, dan xanthan gum memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air egg replacer (Tabel 2). Sifat molekul air dapat berikatan dengan molekul yang bersifat polar lainnya seperti karbohidrat dan protein. Hal ini menyebabkan egg replacer memiliki kadar air yang cukup tinggi (Kusnandar, 2010). Namun secara umum, baik kadar air egg replacer maupun kadar air tepung telur masih memenuhi standar mutu yang ditetapkan untuk produk tepung-tepungan.
Kadar air yang disyaratkan untuk produk tepung-tepungan adalah maksimal 14% (Astawan, 2004). Ener-G, salah satu produk egg
replacer komersial memiliki kadar air 14,2%
(w/w). Semakin rendah kadar air maka mutu egg
replacer akan semakin baik. Hal ini disebabkan
kadar air yang rendah dapat menghambat kerusakan egg replacer. Air memiliki peranan penting dalam sistem pangan seperti keawetan, kemudahan terjadi reaksi-reaksi kimia, dan aktivitas mikroba (Kusnandar, 2010).
Kadar abu
Kadar abu menunjukkan kandungan mineral dalam bahan, semakin tinggi kadar abu maka kandungan mineral juga semakin meningkat. Egg replacer memiliki kandungan mineral yang lebih rendah dibandingkan dengan tepung telur sebagai kontrol (Tabel 2). Semakin besar penambahan xanthan gum akan menghasilkan kadar abu yang semakin besar. Penambahan xanthan gum menghasilkan kadar abu yang lebih besar dari penambahan guar gum pada penambahan konsentrasi yang sama.
Perlakuan E6 memiliki kadar abu paling
tinggi dengan nilai 3,13% di antara egg replacer, sedangkan perlakuan E7 memiliki kadar abu
paling rendah dengan nilai 1,66%. Perlakuan E6
menggunakan isolat protein kedelai dan penambahan xanthan gum yang lebih besar dari perlakuan lainnya (1,875%). Hasil analisa bahan baku juga menunjukkan bahwa isolat protein kedelai memiliki kadar abu 2,67% dan isolat
protein susu 2,21%. Semakin besar penambahan xanthan gum maka kadar abu yang terdapat pada egg replacer akan semakin meningkat. Hal ini disebabkan xanthan gum merupakan golongan polisakarida, dimana xanthan gum memiliki gugus sulfatnya terdapat dalam bentuk garam Ca (Winarno, 2008). Kadar Lemak
Secara umum kadar lemak egg replacer jauh lebih rendah dari kadar lemak tepung telur sebagai control (Tabel 2). Perlakuan yang menggunakan isolat protein kedelai memiliki kadar lemak yang lebih tinggi dari pada perlakuan yang menggunakan isolat protein susu. Perlakuan E3 memiliki kadar lemak tertinggi
karena menggunakan isolat protein kedelai dan guar gum. Berdasarkan Nutrition Fact Soy Isolate
Protein dan Whey Isolate Protein yang yang
tertera pada label kemasan, isolat protein kedelai yang digunakan masih mengandung lemak sebesar 3,57%, sedangkan isolat protein susu mengandung 1,78% lemak. Hasil analisa bahan baku menunjukkan bahwa guar gum memiliki kadar lemak sebesar 0,82% dan xanthan gum memiliki kadar lemak sebesar 0,53%.
Kadar Protein
Secara umum dapat dilihat pada Tabel 2 bahwa kadar protein egg replacer lebih tinggi dari kadar protein tepung telur sebagai kontrol. Perlakuan E12 memiliki kadar protein yang paling
tinggi (54,53%) karena menggunakan isolat protein susu dan xanthan gum yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Perlakuan yang menggunakan isolat protein susu memiliki kadar protein yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan yang menggunakan isolat protein kedelai. Isolat protein susu mengandung protein yang lebih tinggi dibandingkan dengan isolat protein kedelai.
Berdasarkan Nutrition Fact Soy Isolate
Protein dan Whey Isolate Protein yang tertera
pada label kemasan, isolat protein kedelai yang digunakan mengandung protein sebesar 85,7%, sedangkan isolat protein susu mengandung 89,2% protein. Xanthan gum dapat mempertahankan kestabilan protein. Hal ini disebabkan xanthan gum sebagai binding agent yang baik yang dapat melindungi protein dari kerusakan (Whistler dan Miller, 1993).
Kadar karbohidrat
Secara umum dapat dilihat pada Tabel 2 bahwa kadar karbohidrat egg replacer lebih tinggi dari kadar karbohidrat tepung telur sebagai kontrol. Perlakuan egg replacer menggunakan pati jagung dan pati kentang sebagai sumber
karbohidrat. Menurut Erika (2010), pati jagung memiliki kadar karbohidrat sebesar 97,42% sedangkan pati kentang memiliki kadar karbohidrat sebesar 81,91%. Telur memiliki kadar karbohidrat sebesar 3,01%(bk) (USDA, 2010).
Kapasitas buih
Kapasitas buih adalah kemampuan suatu larutan untuk menghasilkan sejumlah buih jika diberi gaya. Tabel 3 menunjukkan, kapasitas buih
egg replacer yang dibuat dari isolat protein susu
lebih besar dari pada egg replacer yang dibuat dari isolat protein kedelai. Egg replacer yang ditambahkan hidrokoloid xanthan gum juga memiliki kapasitas buih yang lebih tinggi dari guar gum, dan peningkatan konsentrasi hidrokoloid akan meningkatkan kapasitas buih
egg replacer. Secara umum dapat dilihat bahwa
kapasitas buih egg replacer lebih tinggi dari kapasitas buih tepung telur sebagai kontrol.
Isolat protein susu terdiri dari beberapa jenis protein yang berbeda yaitu laktoglubulin dan laktalbumin sebanyak 70% dari protein whey. Kedua jenis protein ini memiliki permukaan hidrofilik dan sifat hidrofobik di bagian tengahnya. Kedua protein ini juga berukuran kecil (<20 kDa), berbentuk bulat dan larut pada kisaran titik isoelektriknya, tapi bereaksi berbeda dalam buih dan emulsi. Pada saat kedua protein ini meorientasikan diri di permukaan, maka akan terbentuk film dan film yang terbentuk akan mencegah terjadinya flokulasi dan koalesen. Ketebalan dan stabilitas film merupakan faktor penting pada emulsi protein. Isolat protein kedelai terdiri dari dua jenis protein utama yaitu glisinin dan konglisinin yang berkontribusi terhadap kemampuan membentuk emulsi dari kedelai. Konglisinin memiliki kemampuan membentuk emulsi yang lebih baik karena berat molekulnya yang lebih rendah dan lebih bersifat hidrofobik dari pada glisinin (American Egg Board, 2005).
Isolat protein susu mengandung protein yang lebih besar dibandingkan dengan isolat protein kedelai. Protein memberikan sifat pembentukan buih karena mampu memerangkap udara yang masuk dalam matriks protein. Menurut Setser (1992), semakin tinggi kadar protein dalam suatu bahan maka akan menghasilkan buih yang semakin besar jika dikocok dengan gaya dan waktu yang sama. Faktor lain yang dapat meningkatkan daya buih adalah penambahan gum, gula, asam, dan pengental. Selain itu, perlakuan E12
menggunakan xanthan gum sebesar 1,875%. Xanthan gum merupakan hidrokoloid yang memiliki sifat fungsional sebagai pemantap,
pengental, pengemulsi dan pendorong buih (Vacklavik dan Christian, 2008). Mekanisme pembentukan buih oleh protein adalah protein berdifusi ke dalam permukaan udara-air dan menurunkan tegangan permukaan yang mengakibatkan terbukanya lipatan protein pada permukaan. Selanjutnya ada interaksi polipeptida untuk membentuk film dengan denaturasi dan koagulasi parsial sehingga protein teradsorpsi pada permukaan dan membentuk film yang stabil mengelilingi buih dan membentuk buih (Charley dan Weaver, 1998). Daya buih berperan penting dalam mekanisme adsorpsi interfasial dan pembentukan film untuk produk pangan seperti es krim, cake, dan dessert (Kinsella, 1981). Berdasarkan Tabel 3, maka E12 yang terdiri dari
62,5% isolat protein susu,18,75% pati jagung, 16,875% pati kentang, dan 1,875% xanthan gum berpotensi digunakan sebagai egg replacer, karena berdasarkan Abu-Goush, dkk., (2010),
egg replacer yang memiliki kapasitas buih yang
tinggi dapat digunakan sebagai pengganti putih telur dalam pembuatan angel cake.
Stabilitas buih
Kestabilan buih merupakan ukuran kemampuan struktur buih untuk bertahan kokoh atau tidak mencair selama waktu tertentu. Tabel 3 menunjukkan egg replacer yang dibuat dari isolat protein kedelai memiliki stabilitas buih yang lebih tinggi daripada isolat protein susu.
Peningkatan konsentrasi hidrokoloid dan pengurangan jumlah pati kentang meningkatkan stabilitas buih, serta egg replacer yang ditambahkan hidrokoloid xanthan gum memiliki stabilitas buih yang lebih tinggi daripada guar gum. Pada egg replacer yang dibuat dari isolat protein kedelai penurunan stabilitas buih dari 15 menit ke 30 menit hanya berkisar antara 4-10%, sedangkan penurunan stabilitas buih pada egg
replacer yang dibuat dari isolat protein susu
mencapai 81-95% setelah 30 menit. Menurut Charley dan Weaver (1998), protein susu lebih banyak membentuk buih daripada protein kedelai, namun menghasilkan buih yang tidak stabil. Kelemahan protein whey sebagai emulsifier pada produk-produk berbentuk foam adalah rendahnya stabilitas buih dari protein
whey (Mott, dkk., 1999).
Faktor yang mempengaruhi stabilitas buih yaitu, mengeringnya lapisan cairan di antara gelembung gas, meletusnya lapisan interfasial di antara gelembung gas, difusi gas dari gelembung kecil ke gelembung besar, dan evaporasi pada fase selanjutnya. Faktor yang dapat meningkatkan stabilitas buih yaitu kestabilan viskoelastis lapisan permukaan dan tekanan uap air yang rendah. Penambahan bahan-bahan lain
juga dapat mempengaruhi kestabilan buih. Gum, pengental, gula, asam, dan partikel padat adalah bahan yang dapat meningkatkan kestabilan buih, sedangkan bahan yang dapat menurunkan kestabilan buih adalah lemak, fosfolipid, molekul surfaktan, dan garam (Vacklavik dan Christian, 2008). Polisakarida anionik seperti xanthan gum dapat meningkatkan stabilitas buih dari dispersi protein seperti isolat protein kedelai dan telur (Xie dan Hettiarachchy, 1998). Penambahan polisakarida anionik atau hidrokoloid akan meningkatkan viskositas sehingga meningkatkan stabilitas buih (Mott, dkk., 1999).
Aktivitas emulsi
Aktivitas emulsi adalah kemampuan larutan atau suspensi emulsi mengambil bagian dalam pembentukan emulsi dan dalam menstabilkan emulsi yang baru terbentuk. Aktivitas emulsi egg
replacer paling tinggi adalah perlakuan E12
(Gambar 13). Hal ini disebabkan perlakuan E12
menggunakan isolat protein susu. Isolat protein susu memiliki kandungan protein yang lebih tinggi dibandingkan dengan isolat protein kedelai. Selain itu, perlakuan E12 menggunakan xanthan
gum sebesar 1,875%.
Sifat fungsional protein salah satunya adalah sebagai pengemulsi. Protein memiliki gugus polar di satu sisi dan memiliki gugus non polar di sisi lain. Oleh karena itu ujung polar akan berikatan dengan air (hidrofilik) dan non polarnya berikatan dengan lemak (hidropobik) maka terjadilah emulsi yang menyebabkan keduanya kelihatan seperti bercampur. Vacklavik dan Christian (2008) menjelaskan bahwa protein merupakan surface active agents yang efektif karena memiliki kemampuan untuk menurunkan tegangan interfasial antara komponen hidrofobik dan hidrofilik pada bahan pangan. Berdasarkan mekanisme hidrofobisitas, protein ampifilik yang memiliki hidrofobisitas permukaan yang tinggi diadsorpsi pada permukaan minyak/air. Protein yang diadsorpsi ini menurunkan tegangan interfasial yang membantu terbentuknya emulsi. Menurut Fennema (1996), semakin tingginya kadar protein memungkinkan terjadinya proses emulsi yang semakin besar.
Stabilitas emulsi
Stabilitas emulsi adalah kemampuan droplet emulsi untuk tetap terdispersi tanpa mengalami koalesen, flokulasi, dan creaming. Stabilitas emulsi egg replacer dari isolat protein kedelai, isolat protein susu, pati jagung, pati kentang, guar gum, dan xanthan gum dapat dilihat pada Tabel 3.
Stabilitas emulsi egg replacer paling tinggi adalah perlakuan E12 sebesar 54,52%. Isolat
protein susu memiliki stabilitas emulsi yang lebih besar dibanding isolat protein kedelai. Isolat protein susu memiliki stabilitas emulsi sebesar 88,6% dan isolat protein kedelai memiliki stabilitas emulsi sebesar 80,2% (Gwiazda, dkk., 1979). Semakin besar konsentrasi emulsifier maka stabilitas emulsi akan semakin tinggi. Faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas emulsi yaitu jenis emulsifier, konsentrasi emulsifier, ukuran droplet, perubahan pH, kekentalan, penambahan penstabil, pemanasan, pendinginan, pembekuan, dan pengocokan (Kinsella, 1982). Emulsifikasi berperan penting dalam mekanisme adsorpsi pada permukaan dan pembentukan film untuk produk pangan seperti sosis, bologna, sup, dan cake (Kinsella, 1981).
KESIMPULAN
1. Egg replacer dari isolat protein kedelai, isolat protein susu, pati jagung, pati kentang, guar gum, dan xanthan gum dengan formulasi yang berbeda memiliki warna (nilai L, a, dan b), densitas kamba, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar karbohidrat, kapasitas buih, stabilitas buih, aktivitas emulsi, dan stabilitas emulsi yang berbeda sangat nyata (P<0,01), namun memiliki kadar air berbeda tidak nyata (P>0,05).
2. Perlakuan egg replacer berua campuran isolat protein susu 62,5% : pati jagung 18,75% : pati kentang 16,875% : xanthan gum 1,875% merupakan formulasi terbaik karena memiliki kapasitas buih, aktivitas emulsi, dan stabilitas emulsi tertinggi yang berkaitan dengan kadar protein yang tinggi dan kadar lemak yang rendah dan diharapkan mampu memberikan hasil terbaik sebagai egg replacer (bahan pengganti telur) pada pembuatan roti dan cake.
DAFTAR PUSTAKA
Abu-Goush, M., Herald, T. J. dan Aramouni, F. M. 2010. Comparative study of egg white protein and egg altenatives used in an angel food cake system. J. of Food Processing and Preservatives 34 : 411-425. American Egg Board. 2005. Final Report to The American Egg Board. Comparative Study: Functionality of Egg and Egg Alternatives in Selected Food System. Kansas State University.
Andarwulan, N.,Kusnandar,F. dan Herawati,D.. 2011. Analisa Pangan. Dian Rakyat, Jakarta.
AOAC. 1995. Official Methods of Analysis of The Associations of Official Analytical Chemist. AOAC Publisher, Arlington.
Astawan, M. 2004. Membuat Mie dan Bihun. Penebar Swadaya, Jakarta.
Charley, H. dan Weaver,C. 1998. Foods: A Scientific Approach. 3rd Edition. Prentice
Hall. New Jersey.
Erika, C. 2010. Produksi pati termodifikasi dari beberapa jenis pati. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan. Vol. 7 No. 3 : 130-137. Fennema, O. R. 1996. Food Chemistry. 3rd
Edi-tion, Revised and Expanded. Marcel Dekker Inc, New York.
Gwiazda, S., Rutkowski,A., dan Kocon,J. 1979. Some Functional Properties of Pea and Soy Bean Protein Preparations. Food Sci Journal 23 : 681–686.
Hudson, H. M., Daubert, C. R., dan Foegeding, E. A. 2000. Rheological and physical properties of derivitized whey protein isolat powders. American Chemical Society 67 : 256 -271.
Kinsella, J. E. 1981. Functional properties of proteins possible relationships between structure and function in foams. Food Chemistry (7) : 273–288.
Kinsella, J. E. 1982. Relationships between structure and functional properties of food proteins. Food proteins. Edited by: Fox P.F. & Condon J.J. Applied Science Publishers LTD, England.
Kohrs, D., Herald, T. J. , Aramouni, F. M., dan. Abughoush, M. 2010. Evaluation off egg replacer in a yellow cake system. J. Food Agric 22 (5) : 340-352.
Kusnandar, S. 2010. Kimia Pangan dan Komponen Makro. Dian Rakyat, Jakarta. Mott, C.L., Hettiarachchy, N. S., dan Qi, M..
1999. Effect of xanthan gum on enhancing the foaming properties of whey protein isolate. JAOCS 76 (11) : 1383-1386. Okaka, J. C. dan Potter, N. N.. 1977. Functional
flour blends in bread in making. J. Food Science 42 : 828-833.
Pyler, E. J. 1988. Baking Science & Technology. 3rd Edition. Sosland Pub, Merriam.
Sathe, S. K. dan Salunkhe, D. K.. 1981. Functional properties of the great northern bean (Phaseolus vulgaris L) Proteins: Emulsions, foaming, viscosity and gelation properties. J. Food Sci 46 : 71 -81. Setser, C. S. 1992. Water and Food Dispersions.
In: Bowers J, ed. Food Theory and Applications. 2nd Edition. McMillan, New
York.
Stadelman, W. J. dan Cotterill, O. J.. 1995. Egg Science and Technology. 2nd Edition. Avi
Publishing Company, Westpost.
Sudarmadji, S., Haryono, B., dan Suhardi. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty, Yogyakarta.
Suprapti, L. 2006. Pengawetan Telur Asin, Tepung Telur, dan Telur Beku. Kanisius, Yogyakarta.
Tucson, A. Z. 2008. Gum Technology Hydrocolloids & Stabilizing System. Coyote Brand, Arizona.
USDA [United States Department of Agriculture]. 2010. Egg Nutrient and Trends. USDA Publisher, New York.
Vacklavik, V. A. dan Christian, E. W. 2008. Essential of Food Science. 3rd Edition.
Springer, New York.
Whistler, R. L. dan Miller, J. N. B. 1993. Industrial Gum: Polysaccarides and Their Derivates. Academic Press, New York.
Widaningrum, S., Widowati, dan Soekarto, S. T. 2005. Pengayaan tepung kedelai dalam pembuatan mie basah dengan bahan baku tepung terigu yang disubstitusi tepung garut. Jurnal Pasca Panen 2 : 41-48. Winarno, F. G. 2008. Kimia Pangan dan Gizi.
Mbrio Press, Bogor.
Xie, Y. R. dan Hettiarachchy, N. S. 1998. Effect of xanthan gum on enhancing the foaming properties of soy protein isolate. J. Am.Oil Chem. Soc. 75 : 729–732.
Yasumatsu, K., Sawada, K., Maritaka, S., Mikasi, M., Toda,J., Wada,T., dan Ishi,K.. 1972. Whipping and emulsifying properties of soybean products. Agricultural and Biological Chemistry 36 : 719-727.
Yuwono, S. S., Hayati, K. K., dan Wulan, S.N.. 2010. Karakterisasi fisik, kimia, dan fraksi protein 7S dan 11S sepuluh varietas kedelai produksi Indonesia. Jurnal Tek. Pertanian. Vol 4(1) : 84-90.
