4 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Es Krim
Pengertian es krim menurut Badan Standarisasi Nasional yang tercantum dalam SNI No. 01-3713-1995 adalah jenis makanan semi padat yang dibuat dengan cara pembekuan tepung es krim dari campuran susu, lemak hewani maupun nabati, gula dengan atau tanpa bahan makanan lain dan bahan makanan yang diizinkan. Menurut Chan (2009) es krim adalah buih setengah beku yang mengandung lemak teremulsi dan udara. Bahan utama dari es krim adalah lemak (susu), gula, krim dan air. Sebagai tambahan diberi gula, emulsifier, stabilizer dan perasa.
Es krim memiliki sumber energi yang cukup tinggi. Kandungan lemak dalam es krim tiga sampai empat kali lebih banyak daripada susu dan setengah dari total padatannya berupa gula (laktosa, sukrosa, dan lain - lain). Es krim dapat digunakan untuk menambah berat badan dan untuk membantu pertumbuhan anak - anak (Arbuckle, 2013). Komposisi umum es krim disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi Umum Es Krim
Komposisi Jumlah (%) Lemak 10.0 – 12.0 Protein 3.8 – 4.5 Karbohidrat 20.0 – 21.0 Air 62.0 – 64.0 Sumber: Clarke (2015)
5
Mutu es krim sangat tergantung dalam kualitas bahan dan proses pembuatannya yang tidak melibatkan panas tinggi, karena hampir seluruh bakteri patogen tidak tahan dengan pasteurisasi pada suhu 71,7 – 75,0oC selama 15 detik dan pembekuan pada saat pembuatan es krim (Goff dan Hartel, 2013). Mutu es krim ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Syarat Mutu Es Krim Berdasarkan SNI No. 01-3713-1995
Kriteria Uji Persyaratan
Keadaan: Penampakan Bau Rasa Normal Normal Normal Lemak (% b/b) Min 5.0
Gula dihitung sebagai sakarosa (% b/b)
Min 8.0
Protein (% b/b) Min 2.7
Jumlah Padatan (% b/b) Min. 34
Bahan tambahan: Sesuai SNI
01-0222- 1987 Pemanis buatan
Pewarna tambahan
Sumber: Standar Nasional Indonesia 01-3713-1995 (1995)
Proses pembuatan es krim meliputi tahap persiapan bahan untuk mendapatkan formula yang diinginkan, selanjutnya tahap pencampuran, pasteurisasi, homogenisasi, penuaan, pembekuan dan pengerasan (Arbuckle, 2011). Menurut Harris (2011), es krim yang baik harus memenuhi persyaratan komposisi umum Ice Cream Mix. Komposisi gizi Ice Cream Mix secara umum ditampilkan pada Tabel 3.
6 ` Tabel 3. Komposisi Bahan Ice Cream Mix
Komposisi Jumlah (%)
Lemak Susu 10 – 16
Bahan Padat Tanpa Lemak 9 – 12
Bahan Pemanis Gula 12 – 16
Bahan Penstabil 0 – 0,4
Bahan Pengemulsi 0 – 0,25
Air atau bahan yang mengandung air
55 – 64 Sumber : Harris (2011)
B. Ubi Jalar Ungu (Ipomea batatas Var. Ayamurasaki)
Tanaman ubi jalar ungu (Ipomea batatas Var. Ayamurasaki) termasuk tumbuhan semusim (annual) yang memiliki susunan tubuh utama terdiri dari batang, ubi, daun, bunga, buah, dan biji. Batang tanaman berbentuk bulat, tidak berkayu, berbuku-buku, dan tipe pertumbuhannya merambat (menjalar) (Juanda dan Cahyono, 2009). Ubi jalar ungu ditampilkan pada Gambar 1
Gambar 1. Ubi Jalar Ungu ((Ipomea batatas Var. Ayamurasaki)
Tanaman ubi jalar ungu memiliki banyak keunggulan, yaitu (1) umbinya mempunyai kandungan karbohidrat yang tinggi sebagai sumber energi, (2) daun ubi jalar kaya akan vitamin A dan sumber protein, (3) dapat tumbuh di daerah marjinal yang tanaman lain tidak dapat tumbuh (4) sebagai sumber pendapatan
7
petani karena dapat dijual sewaktu-waktu dan (5) dapat disimpan dalam bentuk tepung dan pati (Herawati dan Widowati, 2009).
Furuta (1998) dalam Ginting dkk (2011) menyebutkan bahwa pada ubijalar, pangan fungsional diperoleh dari betakaroten dan antosianin, senyawa fenol, serat pangan, dan nilai indeks glikemiknya (Glycemic Index). Pada ubi jalar ungu, kandungan antosianin dan senyawa fenol cukup tinggi dan dapat berfungsi sebagai antioksidan.
Perbedaan aktivitas antioksidan pada ubi jalar kuning/orane dan ungu adalah pada jenis zat warnanya. Pada ubi jalar merah/orange yang ditemukan dominant adalah jenis pelargonidin-3-rutinoside-5-glucoside, sedangkan pada ubi jalar ungu adalah antosianin dan peonidin glikosida yang mempunyai aktivitas antioksidan lebih kuat (Pakorny dkk, 2001 dalam Handoko dkk, 2010). Senyawa asam fenolat yang menyusun sebagian besar umbi ubi jalar adalah asam klorogenat dan asam isokloregenat. Secara struktural, asam klorogenat adalah ester asam kafeat yang memiliki unit 3-hidroksil. Walter dan McCollum (1979) dalam Ginting, 2011) melaporkan kandungan senyawa fenol ubijalar ungu berkisar antara 14-51 mg setara asam klorogenat/100 g bb. Namun Rumbaoa dkk (2009 dalam Ginting dkk, 2011) memperoleh kisaran yang lebih lebar (50,1-362,8 mg setara asam galat/100 g bb).
Indeks glikemik menggambarkan efek konsumsi bahan pangan dalam menaikkan kadar gula darah. Nilai IG < 55 tergolong rendah, 55-70 sedang dan > 70 tinggi (Mendosa 2008). Pangan dengan nilai IG rendah lebih disukai, terutama bagi penderita diabetes dan obesitas karena lambat menaikkan kadar
8
gula darah. Ubijalar putih, kuning, sebagai sumber karbohidrat memiliki nilai IG rendah sampai medium dengan kisaran 54-68, lebih rendah bila dibandingkan dengan beras, roti tawar, dan kentang, Secara nutrisi, ubi jalar pada umumnya didominasi oleh karbohidrat yang dapat mencapai 27,9% dengan kadar air 68,5% (Depkes, 1981 dalam Handoko dkk, 2010). Kandungan Ubi Jalar Ungu ditampilkan pada Tabel 4
Tabel 4. Kandungan Gizi Ubi Jalar Ungu per 100 g Bahan
Kandungan Jumlah Kalori 123 kkal Karbohidrat 12,64% Gula reduksi 0,30% Lemak 0,94% Protein 0,77% Air 70,46% Abu 0,84% Serat 3% Betakaroten 32967 SI Antosianin 21,43 mg Vitamin A 110,51 mg Vitamin C 7.700 mg Aktivitas antioksidan 61.24 % Sumber : USDA (2018)
C. Bahan Penyusun Es Krim
Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan es krim adalah lemak susu, bahan kering tanpa lemak (BKTL) yaitu ubi jalar ungu, bahan pemanis, bahan penstabil, pengemulsi, dan pencita rasa (Thohari dkk, 2017). Bahan lain yang digunakan dalam pembuatan es krim ubi jalar ungu pada penelitian ini menurut) adalah :
9
Susu skim adalah. bahan padatan susu sapi tanpa lemak. Fungsi skim pada es krim adalah sebagai tubuh yang membentuk tekstur. Membuat es krim tanpa skim hasilnya akan terlalu encer ringan. Susu skim ini adalah bahan padatan yang terdiri dari protein, karbohidrat dan mineral (Anonim, 2018). Susu skim dalam es krim berfungsi sebagai padatan berupa lemak berfungsi memberikan rasa creamy serta berperan dalam pembentukan globula lemak dan turut mempengaruhi besar kecilnya pembentukan kristal. lemak sangat penting dalam memberikan body es krim yang baik dan meningkatkan karakteristik kehalusan tekstur, fungsi lemak susu adalah memberikan aroma, menghasilkan tekstur yang halus, dan memperbaiki body es krim. Lemak susu dapat memperlambat pelelehan es krim, meningkatkan kekentalan, mengurangi pengembangan, dan mempengaruhi kestabilan adonan es krim (Goff dan Hartel, 2013).
b. Whipping Cream
Whipping Cream adalah bagian susu yang paling banyak mengandung lemak yaitu sekitar 35%. Whipping cream terbuat dari susu sapi segar memiliki rasa yang lebih gurih dan tekstur yang lembut. Cara mendapatkan whipping cream adalah dengan memanaskan susu sapi segar sampai suhu pasteur (70o C-80oC), kemudian dinginkan agak lama sampai muncul selaput yang makin lama makin tebal. Fungsi dari krim ini adalah memberikan aroma susu dan mencegah pembentukan kristal yang terlalu besar (Goff dan Hartel, 2013).
b. Susu Bubuk Full Cream
Susu bubuk full cream dalam pembuatan es krim berfungsi sebagai lemak Susu bubuk berlemak (full cream), adalah produk susu berbentuk bubuk yang
10
diperoleh dari susu cair, atau susu hasil pencampuran susu cair dengan susu kental atau krim bubuk, atau susu hasil pencampuran susu cair dengan susu kental atau susu bubuk, yang telah dipasteurisasi dan melalui proses pengeringan. Susu jenis ini kadar lemak susunya tidak kurang dari 26% dan kadar airnya tidak lebih dari 5% (Webb, 1988 dalam Wong, 2012).
c. Gula Pasir
Gula pasir adalah suatu istilah umum yang sering diartikan bagi setiap karbohidrat yang digunakan sebagai pemanis, tetapi dalam industri pangan biasanya digunakan untuk menyatakan sukrosa, gula yang diperoleh berasal dari tebu atau bit yang mengalami proses pemurnian sampai kadar sakarosa 99,3%. Pemanis yang digunakan dalam es krim adalah berjenis sukrosa dalam bentuk gula pasir, terdiri dari dua molekul yaitu molekul glukosa dan molekul fruktosa. Penggunaan gula pasir berkisar antara 14 – 16%, yang berfungsi sebagai pemberi rasa manis mempengaruhi penerimaan terhadap es krim (Eckless dan Macy, 1998 dalam Clarke, 2015). Chan (2009), menyatakan bahwa pemanis memiliki peranan penting dalam kandungan padatan es krim. Derajat kemanisan dalam es krim ditentukan oleh penambahan pemanis. Hal ini disebabkan pemanis memiliki efek menurunkan titik beku dan mengontrol jumlah air beku dalam es krim serta kelembutan dari produk akhir.
d. Air
Menurut Winarno (2017), air merupakan salah satu bahan yang paling penting dalam industri pangan dan dipergunakan dalam berbagai kegiatan antara
11
lain: sanitasi, boiler dan medium penghantar panas maupun proses pengolahannya sendiri. Air merupakan komponen terbesar dalam campuran es krim, berfungsi sebagai pelarut bahan-bahan lain dalam campuran. Komposisi air dalam campuran bahan es krim umumnya berkisar 55-64%. Air pada pembuatan es krim berfungsi sebagai media untuk mencampurkan atau melarutkan bahan. Air yang digunakan harus mempunyai derajat keasaman yang netral dan bersih dari bahan pencemar fisik dan kimia. Penggunaan air pada pembuatan es krim sangat berpengaruh terhadap tekstur es krim. Jika air terlalu banyak maka es krim menjadi kasar, jika air terlalu sedikit maka es krim akan menjadi terlalu padat (Arbuckle, 2013).
Air pada adonan es krim berpengaruh terhadap kekentalan (tekstur), overrun, dan kelembutan pada produk akhir. Air pada adonan es krim akan berikatan dengan amilosa-dan amilopektin ubi jalar ungu (20% amilosa, 80% amilopekrin) (Swinkle, 1985), yang disebut mekanisme gelatinisasi. Amilosa-amilopektin merupakan komponen utama yang membentuk tekstur pada produk makanan semi-solid. Saat pati dipanaskan, beberapa double helix fraksi amilopektin merenggang dan terlepas saat ada ikatan hidrogen yang terputus. Jika suhu yang lebih tinggi diberikan, ikatan hidrogen akan semakin banyak yang terputus, menyebabkan air terserap masuk ke dalam granula pati (gelatinisasi). Pada proses ini, molekul amilosa terlepas ke fase air yang menyelimuti granula, sehingga struktur dari granula pati menjadi lebih terbuka, dan lebih banyak air yang masuk ke dalam granula, menyebabkan granula membengkak (swelling) dan volumenya meningkat (Imaningsib, 2012)
12 e. Gelatin
Gelatin adalah suatu polipeptida larut berasal dari kolagen, yang merupakan kostituen utama dari kulit, tulang, dan jaringan ikat binatang. Gelatin diperoleh melalui hidrolisis parsial dari kolagen. Gelatin mengadung protein yang sangat tinggi dan rendah kadar lemaknya (Hastuti dan Sumpe, 2007 dalam Al Awwaly, 2017).
Penambahan bahan penstabil pada pembuatan es krim memberikan banyak manfaat. Selain itu, penambahan bahan penstabil juga dapat memperpanjang masa simpan karena dapat mencegah terjadinya kristalisasi es selama penyimpanan Tanpa bahan penstabil, tekstur es krim akan menjadi kasar karena terbentuk kristal- kristal es. Bahan penstabil juga meningkatkan kemampuan menyerap air, sehingga ICM (Ice Cream Mix) menjadi lebih kental dan produk es krim tidak mudah meleleh (Thohir dkk, 2017).
D. Pembuatan Es Krim
Tahapan pembuatan es krim menurut Destrosier dan Tessler (1997) adalah sebagai berikut :
a.Pencampuran
Pencampuran merupakan proses awal dalam pembuatan es krim dengan mencampur bahan-bahan yang digunakan sesuai dengan formula, dicampur hingga menjadi adonan yang sempurna dan terdispersi menjadi dua tahap. Prosedur yang biasa dilakukan dalam mencampurkan bahan - bahan es krim yaitu dengan mencampurkan krim, susu dan whipping cream yang lain dalam wadah untuk pasteurisasi. Semua bahan harus tercampur merata sebelum suhu
13
pasteurisasi tercapai. Campuran bahan yang akan dibekukan menjadi es krim disebut ICM (Destrosier dan Tessler, 1997 dalam Savaros dan Kastaropoulos, 2015).
b. Pasteurisasi
Pasteurisasi merupakan proses untuk mengurangi jumlah mikroba pembusuk dan patogen yang tidak tahan panas dengan menggunakan suhu 79oC selama 25 detik. Proses ini juga membantu menghidrasi beberapa komponen seperti protein dan penstabil (Goff dan Hartel, 2013). Fungsi proses pasteurisasi menurut Arbuckle (2013) yaitu mempertahankan kualitas campuran es krim, membunuh bakteri pathogen, mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh mikroba lainnya, untuk mempermudah kelarutan bahan-bahan campuran es krim tersebut misalnya gula.
c. Homogenisasi
Proses homogenisasi untuk memecah ukuran globula - globula lemak yang akan menghasilkan tingkat dispersi lemak yang tinggi (Wong, 2012). Homogenisasi adalah mengaduk semua bahan secara merata, memecah dan menyebar globula lemak, membuat tekstur lebih mengembang dan dapat menghasilkan produk yang lebih homogen Tekanan yang digunakan pada homogenisasi tergantung beberapa faktor yaitu viskositas yang diinginkan, komposisi adonan, temperatur yang digunakan dan konstruksi mesin homogenisasi). Proses homogenisasi dilakukan ± 10 menit (Arbuckle, 2013). d. Aging
14
Aging merupakan suatu proses pendinginan campuran yang telah dihomogenisasi pada suhu di bawah 5oC selama antara 4 sampai 24 jam. Waktu aging selama 24 jam memberikan hasil yang terbaik pada industri skala kecil, hal ini menyediakan waktu bagi lemak untuk menjadi dingin dan mengkristal serta menghidrasi protein dan polisakarida sepenuhnya, selain itu kristalisasi lemak, adsorpsi protein, stabilizer dan emulsifier dalam globula lemak membutuhkan waktu beberapa jam terutama jika gelatin ditambahkan sebagai stabilizer (Clarke, 2015)
Penuaan atau aging yaitu perlakuan penyimpanan adonan es krim pada temperatur 4oC (32 – 40oF) selama 3 – 4 jam. Penuaan berfungsi untuk memberi kesempatan lemak untuk memadat, bahan penstabil dan protein susu untuk mengikat air, sehingga membentuk konsistensi yang baik (Arbukle, 2013). e.Pembekuan
Menurut Potter (2013) proses pembekuan yang cepat disertai pemasukan udara berfungsi untuk membentuk cairan dan memasukkan udara ke dalam campuran es krim sehingga dihasilkan overrun. Proses pembekuan ini disertai dengan pengocokan yang berfungsi untuk membekukan cairan dan memasukkan udara ke dalam ICM sehingga dapat mengembang. Proses pembekuan dilakukan selama 30 – 40 menit dengan menggunakan cooler tank dalam alat Ice Cream Maker pada suhu mencapai 4oC (Savaros dan Kastaropoulos, 2015).
f. Pengemasan
Selanjutnya es krim dimasukkan ke dalam wadah-wadah sesuai dengan yang dikehendaki dan dimasukkan ke dalam freezer untuk proses pembekuan.
15
Pengemasan dapat dilakukan secara manual, semi otomatis, maupun otomatis, dan prinsipnya harus dilakukan secara cepat agar es krim tidak meleleh.
g. Pengerasan (hardening)
Pengerasan dilakukan dengan menyimpan es krim dalam freezer. Pengerasan biasanya dilakukan pada suhu -5oC sampai -10oC atau lebih rendah. Pengerasan dilakukan selama ± 24 jam hingga diperoleh es krim setengah beku dengan volume mengembang dan tekstur yang lembut (Thohir dkk, 2017). Selama proses pengerasan suhu harus diperhatikaidak boleh berfluktuasi atau naik-turun dan tuntuk mempertahankan kualitas es krim tetap baik (Thohir dkk, 2017).
E. Variabel Pengamatan a. Kadar Air
Air berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen penyusun dalam es krim Kadar air dalam es krim juga menentukan tingkat overrun, pembentukan tekstur dan sifat lembut pada es krim. Pada prinsipnya, Kadar air adalah perbedaan antara berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan.
Pemanasan pada analisis kadar air dilakukan menggunakan oven pada suhu tinggi. Luas permukaan bahan yang akan dikeringkan harus dibuat sekecil-kecilnya. Hal ini karena Ukuran yang kecil menyebabkan penurunan jarak yang harus ditempuh oleh panas. sehingga kecepatan penguapan lebih cepat dan bahan lebih cepat kering.
b. Kadar Lemak
16
bersifat padat. Lemak merupakan senyawa organic yang terdapt di alam serta tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organic non-polar seperti dietil eter, kloroform, benzene, hexane dan hidrokarbon lainnya. Terdapat dua jenus lemak yaitu lemak jenuh dan lemak tak jenuh. Lemak jenuh terdapat pada pangan hewani (Winarno, 2017).
Kandungan lemak dalam es krim tiga sampai empat kali lebih banyak daripada susu dan setengah dari total padatannya berupa gula (laktosa, sukrosa, dan lain-lain). Ekstraksi lemak pada es krim dilakukan dengan menggunakan metode soxhlet. Pada prinsipnya metode soxhlet ini menggunakan sampel lemak kering yang diekstraksi secara terus-menerus dalam pelarut dengan jumlah yang konstan (AOAC, 2012)
b. Overrun
Overrun pada pembuatan es krim adalah pengembangan volume yaitu kenaikkan volume antara sebelum dan sesudah proses pembekuan (Potter, 2013). Pada dasarnya overrun merupakan jumlah peningkatan volume es krim yang disebabkan oleh masuknya udara pada pengocokan selama proses pembekuan (Lampert, 1995 dalam Clarke, 2015).
Overrun es krim berkisar antara 60 - 100%. Es krim yang baik secara umum mempunyai overrun 80% dengan kadar lemak 12 - 14%.). Harris (2011) bahwa es krim yang diproduksi pabrik mempunyai overrun 70 - 80%, sedangkan untuk industri rumah tangga biasanya mencapai 35 - 50%
17
Hasil pengolahan bahan pangan harus sesuai dengan apa yang disukai oleh konsumen. Kesukaan ini dapat menyangkut sifat - sifat bahan pangan dan penilaiannya mengandalkan indera (Kartika dkk, 1988 dalam Kusuma dkk, 2017). Informasi tentang suka dan tidak suka, preferensi dan keperluan konsumen untuk bisa menerima dapat diperoleh dengan menggunakan metode pengujian yang berorientasi pada panelis. Evaluasi bau dan rasa tergantung pada taste panel. Keragaman antara individu dalam respon intensitas dan kualitas terhadap stimulus tertentu, dan pada seorang individu tertentu (oleh karena beberapa faktor luar menyebabkan pemilihan anggota panel merupakan hal yang penting (Soekarto, 1985 dalam Kusuma dkk 2017). Sifat organoleptik yang dinilai dalam penelitian ini adalah warna, rasa, aroma dan kelembutan
Warna merupakan hasil pengamatan dengan penglihatan yang dapat membedakan antara satu warna dengan warna lainnya, cerah, buram, bening, dan sebagainya. Aroma adalah bau yang sangat subyektif serta sulit diukur, karena setiap orang mempunyai sensitifitas dan penerimaan yang berbeda. Timbulnya aroma makanan disebabkan oleh terbentuknya senyawa yang mudah menguap. Aroma yang dikeluarkan setiap makanan berbeda-beda. Selain itu, cara memasak yang berbeda akan menimbulkan aroma yang berbeda pula (Soekarto, 1985 dalam Kusuma dkk 2017). Rasa sangat dipengaruhi oleh bahan - bahan dalam ICM (Ice Cream Mix). Cacat pada rasa dapat disebabkan oleh adanya penyimpanan susu dan produk susu yang digunakan, juga akibat kekurangan atau kelebihan penambahan bahan dalam ICM, termasuk penambahan rasa (Clarke, 2015). Bahan-bahan yang digunakan dalam membuat es krim
18
berpengaruh nyata terhadap kelembutan es krim yang dihasilkan, misalnya penggunaan susu yang terdiri dari sebagian besar lemak. Penambahan bahan pemanis sekitar 12% –16% g dapat menghasilkan es krim dengan tekstur halus (Clarke, 2015).
