KARAKTERISASI SIFAT FISIKOKIMIA TEPUNG UBI JALAR ORANYE HASIL MODIFIKASI KIMIA DENGAN STPP

Transkripsi

1 KARAKTERISASI SIFAT FISIKOKIMIA TEPUNG UBI JALAR ORANYE HASIL MODIFIKASI KIMIA DENGAN STPP Characterization of Physical and Chemical Properties of Modified Orange Sweet Potato Flour Using STPP Rizki Eka Aulia 1*, Widya Dwi Rukmi Putri 1 1) Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP Universitas Brawijaya Malang Jl. Veteran, Malang * Penulis Korespondesi, rizkiaulia92@yahoo.com ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untun memperbaiki karakteristik tepung ubi jalar oranye menggunakan metode kimia dengan sodium tripolyphosphate (STPP) sehingga didapatkan viskositas yang lebih stabil dan kecenderungan untuk teretrogradasi lebih rendah. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor: konsentrasi STP (0.50% dan 1.00%) dan lama perendaman (60 dan 90 menit) dengan tiga kali ulangan. Data dianalisis dengan analisis ragam (ANOVA). Perlakuan terbaik diantara kombinasi perlakuan didapatkan dengan uji perlakuan terbaik Metode Zeleny. Hasilnya didapatkan bahwa konsentrasi STPP memberikan dampak yang signifikan terhadap kadar abu dan ph sedangkan lama perendaman memberikan dampak yang signifikan terhadap viskositas. Tepung termodifikasi dengan karakteristik terbaik adalah tepung dengan kombinasi perlakuan STPP 0.50% dan lama perendaman 90 menit dengan karateristik: kadar air 6.37%, kadar abu 3.03%, ph 7 dan warna (L) 82.73, (a) 1.20, (b) Kata Kunci: Modifikasi, STPP, Ubi Jalar Oranye ABSTRACT The research aimed to improve the characteristic of orange fleshed sweet potato flour using chemical method using sodium tripolyphosphate (STPP) to stabilize viscosity of starch dan lower level of retrogradation. The research is designed with Randomized Block Design with two factors: concentration of STPP (0.50% and 1.00%) and submersion period (60 and 90 minutes) with three repetitions. Datas were analyzed using Analysa of Varians (ANOVA). The best treatment amongst the combination of treatments was choosen using Zeleny Method. The result showed that concentration of STPP gave significant effect toward the ases content and ph while submersion period gave significant effect toward the viscosity. Flour with concentration of STPP 0.50% and submersion peroid of 90 minutes was choosen as the best treatment with properties: water content 0f 6.37%, ashes content of 3.03%, ph 7 and color (L) 82.73; (a) 1.20; (b) Keywords: Modification, Orange Fleshed Sweet Potato, STTP PENDAHULUAN Pemanfaatan tanaman hasil pertanian khususnya tanaman umbi-umbian dalam bidang pangan di Indonesia dewasa ini terus mengalami perkembangan dari tahun ke tahun. Salah satu yang paling berkembang pesat adalah tanaman umbi-umbian dari jenis ubi jalar. Potensi ubi jalar sebagai bahan baku pembuatan beragam jenis makanan juga didukung oleh ketersediaannya yang cukup melimpah khususnya di Indonesia. Tahun 2011 di Indonesia luas panen ubi jalar mencapai Ha dengan produkstivitas kuintal/ha 476

2 [1]. Dalam 100 gram ubi jalar terkandung g karbohidrat, 1.60 g protein, 0.10 lemak g lemak, g serat, dan 4.20 g gula [2]. Komposisi tersebut menunjukkan bahwa ubi jalar merupakan sumber karbohidrat atau energi yang sangat potensial untuk dikembangkan dalam rangka penganekaragaman konsumsi pangan. Di sisi lain, potensi yang dimiliki oleh ubi jalar untuk dikembangkan terhambat oleh beberapa hal yang berhubungan dengan karakteristik ubi jalar yang kurang menguntungkan. Karakteristik fisik tepung ubi jalar memiliki kecenderungan untuk bersifat lembek setelah dikenai proses pemanasan. Hal tersebut dapat dihindari dengan melakukan modifikasi terhadap tepung ubi jalar oranye sehingga didapatkan sifat tepung ubi jalar yang lebih baik. Oleh karena penggunaan panas tidak dianjurkan untuk bahan tersebut, maka digunakan metode lain yaitu dengan menggunakan metode kimiawi. Metode ini bertujuan untuk menstabilkan pati serta meminimalkan atau mencegah retrogradasi dengan bantuan bahan kimia penghambat (blocking agents) [3] serta untuk menstabilkan viskositas pati. Bahan kimia yang dipilih sebagai reagent yang digunakan dalam proses modifikasi kimia ini didasarkan pada sifat fungsional yang terkandung dalam bahan kimia itu sendiri. Sodium tripolyphosphate (STPP) merupakan senyawa kimia garam alkali yang memiliki gugus fungsional yaitu gugus fosfat. STPP merupakan bahan kimia yang berpotensi untuk dimanfaatkan untuk membantu proses modifikasi pati karena monofungsional yang terdapat di dalamnya. Kondisi terbaik proses modifikasi di titik beratkan pada berapa banyak reaksi yang diharapkan terjadi antara gugus fungsional dalam STPP dengan pati agar tercapai tujuan modifikasi yang diharapkan, yaitu peningkatan viskositas pati dan kestabilannya yang lebih besar, serta pencegahan retrogradasi. Banyaknya reaksi yang terjadi dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi STPP yang ditambahkan dalam proses modifikasi dan berapa lama waktu yang dibutuhkan STPP untuk berekasi. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan harapan mampu memberikan informasi tentang aplikasi penggunaan STPP dalam modifikasi pati ubi jalar oranye dengan kajian konsentrasi dan lama perendaman pati dalam larutan STPP. BAHAN DAN METODE Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: timbangan analitik Denver Instrument M-310, pisau stainless steel, sendok, baskom, slicer, dandang, kompor, loyang, cabinet dryer (pengering kabinet), blender kering, ayakan mesh, oven kering, desikator, colour reader (Minolta CR-100), spektrofotometer (Spectro 20 D Plus), vortex (LW Scintific Inc), kuvet, sentrifuse (Universal Model : PLC-012E), tube sentrifuse, ph meter, dan kolom kromatografi. Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah ubi jalar oranye varietas Ase Jantan dengan umur panen 4.50 sampai 6 bulan yang diperoleh dari Desa Sumber Pasir, Pakis, Malang, Jawa Timur, amilosa murni, karoten standar, etanol 95%, aquades, STPP, HCl pekat, HCl 32%, HCl 25%, Na 2 CO 3, aquades, buffer KCl ph 1, buffer Asetat ph 4.50, alkohol 10%, NaOH 45%, glukosa anhidrat, reagen nelson, reagen arsenomolibdat, dan Pb-asetat. Desain Penelitian Penelitian ini didesain dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan dua faktor yaitu: konsentrasi STPP (0.50% dan 1.00%) serta lama perendaman (60 dan 90 menit). Masing-masing kombinasi perlakuan diulang sebanyak tiga kali pengulangan. 477

3 Tahapan Penelitian Pelaksaan penelitian dilakukan dengan tahapan pembuatan tepung ubi jalar oranye, pembuatan tepung ubi jalar oranye termodifikasi dan karakterisasi tepung ubi jalar oranye termodifikasi. Prosedur Analisis Analisis yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi analisis kadar air, abu, ph, dan warna. Berikut merupakan prosedur analisis yang digunakan dalam penelitian ini: 1. Kadar Air Botol timbang dimasukkan ke dalam oven (105 C) selama 24 jam. Botol timbang dimasukkan ke dalam eksikator selama 0.50 jam, setelah itu ditimbang dengan timbangan analitik. Sebanyak gram bahan yang telah dihaluskan dalam botol timbang yang telah diketahui beratnya konstannya dan dikeringkan dalam oven pada suhu 100 C-105 C selama 3-5 jam. Kemudian didinginkan dalam deksikator selama 0.50 jam dan timbang. Sampel kemudian dipanaskan lagi dalam oven 30 menit dan kembali dinginkan dalam deksikator dan ditimbang. Panaskan lagi dalam oven 30 menit. Didinginkan dalam eksikator dan ditimbang. Perlakuan ini diulang sampai tercapai berat konstan (selisih penimbangan berturut-turut kurang dari 0.20 mg). Persentase kadar air didapat dengan membagi selisih berat awal sampel dan berat akhir sampel dengan berat awal sampel dan kemudian mengkalikannya dengan % [4] 2. Kadar Abu Timbang bahan sebanyak 3.00 gram dalam krus porselen yang telah diketahui beratnya dan masukkan dalam oven pada suhu C selama 3 5 jam. Sampel dibakar dalam krus porselen dengan kompor listrik hingga menjadi arang dan berhenti berasap. Pijarkan sampel dalam krus porselin dalam muffle selam 5.00 jam hingga diperoleh abu berwarna putih. Masukkan krus porselin yang berisi abu dalam desikator hingga dingin. Timbang hingga berat konstan [5] 3. ph Ditimbang gram sampel berupa bahan padat yang telah dihaluskan atau bahan cair kedalam beaker glass ml. Untuk sampel berupa bahan padat ditambahkan aquades hingga volume 50.00ml, homogenkan dan biarkan selama 15 menit. Sampel yang telah dihomogenkan diambil kurang lebih ml dan ditempatkan pada beaker glass ml. ph meter dikalibrasi dengan menggunakan buffer ph 4.00 dan ph 7.00, kemudian dibilas dengan aquades dan dikeringkan dengan tisue. Dilakukan pengukuran ph sampel dan dicatat hasilnya. Setiap kali akan mengukur ph sampel yang lain, sebelumnya probe dibersihkan dengan aquades terlebih dahulu dan dikeringkan dengan tisue [4] 4. Warna Sampel ditempatkan dalam wadah plastik bening. Hidupkan color reader. Tombol pembacaan diatur pada L*, a*, b* atau L*, c*, h*, lalu tekan tombol target. Hasil pembacaan dicatat dan ukur warnanya [6] Keterangan : o L = Kecerahan (derajad putih) o a dan b = Koordinator kromatisitas o c = Kroma o h = Sudut hue (warna) HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Kadar Air Dari hasil penelitian diperoleh rerata kadar air tepung ubi jalar tanpa perlakuan sebesar 6.76%, sedangkan pada tepung ubi jalar termodifikasi diperoleh rerata kadar air 478

4 berkisar antara 6.37% %. Grafik rerata kadar air tepung ubi jalar oranye termodifikasi ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1. Grafik Rerata Kadar Air Tepung Ubi Jalar Oranye Termodifikasi Gambar 1 merupakan grafik nilai kadar air tepung hasil modifikasi yang dipengaruhi oleh faktor konsentrasi STPP dan lama perendaman dengan STP. Dalam grafik, nilai kadar air terendah adalah tepung ubi jalar termodifikasi dengan konsentrasi 0.50% dengan lama waktu perendaman selama 60 menit yaitu sebesar 6.37%. Untuk kadar air tertinggi diperoleh tepung ubi jalar kuning hasil modifikasi dengan perlakuan konsentrasi STPP sebesar 1.00% dan lama perendaman 90 menit yaitu sebesar 6.86%. Dari hasil uji ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa faktor konsentrasi STPP dan lama perendaman tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata (α=0.05), serta tidak ditemukan pula ada interaksi antara kedua faktor. Meski tidak ditemukan adanya beda nyata pada kadar air sampel akibat perlakuan perendaman dengan STPP namun ditemukan kecenderungan adanya peningkatan kadar air seiring dengan semakin banyaknya konsentrasi STPP yang ditambahkan. Hal ini didukung oleh pernyataan Armeniaderis dan Baer dalam Chung et al. [7] yang menyatakan bahwa gugus fosfat yang ada dalam STPP memiliki sifat ionik yang dapat mengikat air, sehingga ketika gugus fosfat terpenetrasi dalam granula pati akan terjadi peningkatan kadar air dalam bahan. 2. Kadar Abu Dari hasil penelitian diperoleh rerata kadar abu tepung ubi jalar tanpa perlakuan sebesar 3.46%, sedangkan rerata kadar abu tepung termodifikasi berkisar antara 2.89% %. Grafik rerata kadar abu tepung ubi jalar oranye termodifikasi ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2. Grafik Rerata Kadar Abu Tepung Ubi Jalar Oranye Termodifikasi Gambar 2 merupakan grafik nilai kadar abu tepung ubi jalar oranye termodifikasi yang dipengaruhi oleh konsentrasi STPP dan lama perendaman dengan STPP. Tepung dengan kadar abu terendah adalah tepung dengan perlakuan penambahan konsentrasi 479

5 STPP 0.50% dengan waktu perendaman selama 60 menit yaitu 2.89%, sedangkan untuk tepung dengan kadar abu paling tinggi adalah tepung dengan konsentrasi STPP 1.00% dengan lama waktu perendaman 90 menit yaitu sebesar 4.16%. Hasil uji ragam (ANOVA) menujukkan faktor konsentrasi STPP memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada kadar abu tepung (α=0.05), namun faktor lama perendaman tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada level kepercayaan yang sama. Peningkatan kadar abu seiring dengan meningkatnya kadar STPP yang ditambahkan, diduga disebabkan oleh mineral fosfat yang terkandung dalam STPP. Abu merupakan hasil pembakaran mineral yang ada dalam bahan. Kadar abu yang terdapat dalam suatu bahan pangan menunjukkan jumlah kandungan mineralnya. Mineral-mineral tersebut terdiri dari kalsium, matrium, klor, fosfor, belerang, magnesium, dan komponen lain dalam jumlah kecil [8]. Sehingga semakin tinggi kandungan mineral dalam bahan tersebut maka semakin tinggi pula kadar abunya. 3. ph Dari hasil penelitian didapatkan rerata ph tepung ubi jalar tanpa perlakuan adalah sebesar 6.02, sedangkan rerata ph tepung ubi jalar termodifikasi adalah berkisar antara Grafik rerata ph tepung ubi jalar oranye termodifikasi ditunjukkan dalam Gambar 3. Gambar 3. Grafik Rerata ph Tepung Ubi Jalar Oranye Termodifikasi Gambar 3 merupakan grafik pengaruh konsentrasi STPP dan lama perendaman terhadap nilai ph tepung ubi jalar termodifikasi. Tepung ubi jalar hasil modifikasi dengan nilai ph tertinggi adalah tepung dengan kombinasi perlakuan konsentrasi STPP sebesar 1.00% dan waktu perendaman selama 90 menit dengan nilai ph sebesar Tepung dengan nilai ph terendah adalah tepung dengan kombinasi perlakuan konsentrasi STPP sebanyak 0.50% dan lama 60 menit dengan nilai ph Hasil uji ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa faktor konsentrasi STPP memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap nilai ph tepung, sedangkan faktor lama perendaman tidak (α=0.05). Peningkatan ph akibat penambahan konsentrasi STPP yang semakin tinggi diduga disebabkan oleh ph STPP yang tinggi yaitu 9.80 pada suhu ruang [9]. Penambahan suatu larutan garam dapat merubah ph suatu larutan dengan merubah kekuatan ion-ion di dalamnya. Oleh karena STPP memiliki ph yang tinggi maka hal ini akan mempengaruhi nilai ph produk tepung modifikasi. Selain itu faktor lain yang mempengaruhi peningkatan ph adalah adanya penambahan air dalam proses perendaman tepung. Air dapat bersifat basa lemah atau asam lemah yang mana apabila ditambahkan dalam jumlah yang banyak pada suatu larutan akan dapat menyebabkan penyimpangan positif maupun penyimpangan negatif. Penyimpangan positif apabila ph larutan meningkat, sedangkan penyimpangan negatif pabila ph larutan mengalami penurunan [10]. 480

6 4. Warna (Kecerahan) Dari hasil penelitian didapatkan rerata kecerahan tepung ubi jalar oranye tanpa perlakuan adalah sebesar 78.50, sedangkan rerata kecerahan tepung ubi jalar termodifikasi berkisar antara Grafik rerata kecerahan tepung akibat proses modifikasi disajikan dalam Gambar 4. Gambar 4. Grafik Rerata Kecerahan Tepung Ubi Jalar Oranye Termodifikasi Gambar 4 menunjukkan pengaruh konsentrasi STPP dan lama perendaman terhadap nilai kecerahan tepung ubi jalar oranye. Tepung dengan nilai kecerahan paling tinggi adalah tepung dengan kombinasi perlakuan konsentrasi STPP sebesar 0.50% dengan waktu perendaman selama 90 menit, sedangkan tepung dengan nilai kecerahan terendah adalah tepung dengan kombinasi perlakuan konsentrasi STPP sebesar 0.50% dengan waktu perendaman selama 60 menit. Hasil uji ragam (ANOVA) menunjukkan bahwa faktor konsentrasi STPP dan lama perendaman tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap nilai kecerahan tepung, serta tidak ditemukan pula adanya interaksi antara kedua faktor (α=0.05). Nilai kecerahan tepung pada level STPP 0.50% adalah berkisar sampai 82.73, sedangkan pada konsentrasi STPP 1.00% nilai kecerahan berkisar sampai Secara garis besar nilai kecerahan tepung dengan konsentrasi STPP 0.50% lebih tinggi dibandingkan dengan tepung dengan konsentrasi STPP 1.00%. Hal ini diduga disebabkan oleh adanya peningkatan kadar komponen-komponen lain dalam tepung yang mempengaruhi kecerahan maupun derajat keputihan tepung seperti abu dan serat. Fenomena peningkatan kadar abu dan serat telah ditemukan pada tepung hasil modifikasi. Seiring dengan peningkatan konsentrasi STPP, semakin meningkat pula kadar abu dan serat kasarnya. Kadar abu yang tinggi dalam tepung dapat menyebabkan turunnya derajat putih tepung. Tepung dengan kadar abu yang tinggi cenderung kurang disukai oleh masyarakat karena warnanya yang cenderung gelap sehingga menyebabkan warna produk menjadi gelap [11]. 5. Perlakuan Terbaik dan Uji T Tepung dengan perlakuan terbaik merupakan tepung dengan karakteritik terbaik diantara tepung-tepung dengan kombinasi perlakuan yang ada. Perlakuan Zeleny. Hasil uji perlakuan terbaik menunjukkan tepung ubi jalar oranye termodifikasi dengan karakteristik terbaik adalah tepung ubi jalar dengan kombinasi perlakuan penambahan konsentrasi 0.50% STPP dan lama perendaman selama 90 menit. Karakteristik fisiko-kimia tepung perlakuan terbaik konsentrasi 0.50% dan lama perendaman 90 menit adalah: kadar air 6.37%, kadar abu 3.03%, ph 7.00 dan warna (L) 82.73; (a) 1.20; (b)

7 Uji T dilakukan untuk mengetahui perbedaan yang terjadi akibat proses modifikasi pada tepung dengan cara membandingkan karakteristik tepung tanpa perlakuan dan tepung termodifikasi perlakuan terbaik. Hasil uji T menunjukkan bahwa proses modifikasi memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada beberapa parameter, yaitu: kadar abu dan ph, (α=0.05). SIMPULAN Hasil uji beda (BNT) menunjukkan penggunaan metode modifikasi kimia dengan menggunakan STPP berpengaruh nyata pada parameter kadar abu, ph, dan viskositas tepung ubi jalar oranye hasil modifikasi dengan α=0.05. Konsentrasi STPP berpengaruh nyata pada kadar abu dan ph tepung termodifikasi, sedangkan lama perendaman berpengaruh nyata terhadap viskositas tepung termodifikasi Kombinasi perlakuan terbaik diperoleh dengan metode Zeleny, yaitu tepung ubi jalar termodifikasi dengan kombinasi perlakuan konsentrasi STPP 0.50% dan waktu perendaman selama 90 menit. Karakteristik dari tepung perlakuan terbaik adalah: kadar air 6.37%, kadar abu 3.03%, ph 7.00, Warna (L) 82.73; (a) 1.20; (b) 21.90, Hasil uji T yang digunakan untuk membandingkan antara kontrol dan perlakuan terbaik menunjukkan bahwa metode modifikasi kimia dengan STPP memberikan pengaruh yang nyata terhadap: kadar abu dan ph, DAFTAR PUSTAKA 1) BPS Tabel Luas Panen- Produktivitas- Produksi Tanaman Ubi Jalar Seluruh Provinsi. Tanggal akses: 30/07/2012 2) Damardjati, D.S., S. Widowati dan Suismono Sistem Pengembangan Agroindustri Tepung Kasava di Indonesia: Studi kasus di Kabupaten Ponorogo. Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor 3) Kartikasari, R. A Studi Perubahan Sifat Fisik Kimia Tepung Ubi Jalar Oranye (Ipoema batatas Var. Ase Jantan) sebagai Efek Modifikasi Menggunakan Metode Heat Moisture Treatment. Skripsi. Universitas Brawijaya. Malang 4) AOAC Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemist. Association of Official Analytical Chemist. Washington, D.C 5) Sudarmadji, S., Haryono, B., Suhardi Prosedur Analisis Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta 6) Yuwono, S.S. dan T. Susanto Pengujian Fisik Pangan. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya. Malang 7) Chung, H. J., Woo, K. S., and S. T. Lim Glass Transition and Enthalpy Relaxation of Cross-linked Corn Starch. Carbohydrate Polymers Vol ) Indrasti, D Pemanfaatan Tepung Talas Belitung (Xanthosoma sagittifolium) dalam Pembuatan Cookies. Skripsi. IPB. Bogor. 9) Megumi Miyazakia, Pham Van Hunga, Tomoko Maedad dan Naofumi Morita Recent Advandces in Application of Modified starches for Breadmaking. Elsevier Journal 10) Deasy Karakterisasi Tepung Sorgum Putih (Sorghum vulgare) Hasil Modifikasi Pengikatan Silang (Kajian Konsentrasi SMTP (sodium trimetaphosphate) dan Ca(OH) 2 ). Skripsi. Universitas Brawijaya. Malang 11) Kusumawardhani, L. S Pengaruh Pengolahan Tepung terhadap Sifat Fisik-Kimia serta Retensi β-karoten pada Ubi Jalar Orange dan Antosianin pada Ubi Jalar Ungu. Skripsi. Universitas Brawijaya. Malang 482