KTER STIK STI K F I F SIK BER

Transkripsi

1 SKRIPSI KARAKTERISTIK FISIK BERONDONG JAGUNG UNGGUL NASIONAL (Zea mays, L.) DIOLAH DENGAN TEKNIK PUFFING PEMANASAN KONVEKSI SUHU TINGGI DAN TEKNOLOGI OVEN GELOMBANG MIKRO AREN ALBERTINE F DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR i

2 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN KARAKTERISTIK FISIK BERONDONG JAGUNG UNGGUL NASIONAL (Zea mays, L.) DIOLAH DENGAN TEKNIK PUFFING PEMANASAN KONVEKSI SUHU TINGGI DAN TEKNOLOGI OVEN GELOMBANG MIKRO SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : AREN ALBERTINE F Dilahirkan pada tanggal 23 April 1987 di Jakarta Bogor, September 2009 Menyetujui, (Ir. Putiati Mahdar, MAppSc.) Dosen Pembimbing Mengetahui, (Dr. Ir. Desrial, M. Eng) Ketua Departemen Teknik Pertanian ii

3 Aren Albertine. F Karakteristik Fisik Berondong Jagung Unggul Nasional (Zea mays, L) Diolah Dengan Teknik Puffing Pemanasan Konveksi Suhu Tinggi dan Teknologi Oven Gelombang Mikro. Di bawah bimbingan Ir. Putiati Mahdar, MAppSc. RINGKASAN Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang penting, selain gandum dan padi. Jagung berasal dari Amerika Tengah (Meksiko bagian selatan). Jagung dapat tumbuh hampir di seluruh dunia dan tergolong spesies dengan variabilitas genetik yang besar. Pemanfaatan jagung sebagai pangan favorit masa kini dapat berbentuk sebagai makanan ringan yang lebih dikenal dengan sebutan popcorn. Umumnya popcorn yang dijual di pasaran berasal dari varietas impor dimana susunan gennya telah dimodifikasi sehingga menghasilkan popcorn dengan bentuk yang bagus, tekstur yang renyah, dan rendemen yang tinggi. Dalam rangka swasembada pangan dan meningkatkan kualitas sumber daya dalam negeri maka melalui penelitian ini ingin diteliti kemungkinan varietas jagung unggul nasional untuk dibuat menjadi popcorn. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan metode pengkondisian awal yang paling optimum, menganalisis teknik puffing dengan metode pemanasan konveksi suhu tinggi dan metode gelombang mikro, serta menentukan varietas jagung unggul nasional terbaik untuk popcorn yang diolah dengan teknik puffing yang paling optimal. Harapannya melalui penelitian ini varietas jagung unggul nasional dapat menggantikan peranan varietas jagung impor yang digunakan dalam pembuatan popcorn sehingga tujuan dari swasembada pangan dan peningkatan kualitas sumber daya dalam negeri pun tercapai. Proses pengkondisian awal biji jagung meliputi metode menurunkan kadar air yang dilakukan dengan mengangin - anginkan tumpukkan biji jagung dan metode menaikkan kadar air yang dilakukan dengan menutupi tumpukkan biji jagung dengan kain yang telah dibasahi. Proses pengkondisian alat puffing flavorite dilakukan dengan mengoperasikan alat selama 4,5 menit hingga suhu udara di sekitar wajan mencapai suhu maksimal. Sedangkan pengkondisian microwave oven dilakukan dengan menghangatkan 100 ml air dalam gelas selama 4 menit. Pada awal proses puffing, suhu udara awal di sekitar wajan flavo-rite dikondisikan pada suhu 35 o C dan suhu awal tadah putar dikondisikan antara 35 o C sampai dengan 40 o C. Teknik puffing dengan metode pemanasan konveksi suhu tinggi tidak memberikan hasil yang sesuai dengan harapan bahwa semakin lama waktu penjemuran maka waktu puffing akan lebih singkat dan suhu puffing akan menurun sehingga semakin besar persentase rendemen popcorn kualitas A yang dihasilkan. Sedangkan teknik puffing dengan metode gelombang mikro memberikan hasil yang sesuai dengan harapan. Perbandingan persentase rendemen popcorn kualitas A pada varietas jagung unggul nasional antara metode pemanasan konveksi suhu tinggi dan metode gelombang mikro memberikan hasil yang berbeda nyata. Metode gelombang mikro memiliki persentase rata - rata rendemen popcorn kualitas A lebih dari 50%. Sedangkan pada metode pemanasan konveksi suhu tinggi kurang iii

4 dari 15%. Pada varietas Popcorn, baik pada metode gelombang mikro maupun pada metode pemanasan konveksi suhu tinggi menghasilkan persentase rata-rata rendemen popcorn kualitas A lebih dari 80%. Varietas jagung unggul nasional terbaik ditentukan dengan nilai indeks sifat berbobot. Berdasarkan tabel indeks sifat berbobot, dapat diketahui nilai indeks terbesar dimiliki oleh varietas Srikandi dengan metode gelombang mikro, waktu penjemuran selama 1 jam dan rendemen popcorn kualitas A sebesar 64%. iv

5 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 23 April Penulis adalah anak pertama dari pasangan Bapak Setiawan dan Ibu Lilik Yuniwati. Penulis memulai pendidikannya di TK Santa Ursula BSD selama dua tahun yaitu dari tahun Kemudian pada tahun , penulis melanjutkan pendidikannya di SD Santa Ursula BSD. Pada periode penulis melanjutkan pendidikannya ke SMP Santa Ursula BSD. Lalu pada tahun penulis melanjutkan jenjang pendidikannya ke SMA Santa Ursula BSD. Penulis diterima di IPB melalui jalur SPMB (Sistem Penerimaan Mahasiswa Baru) pada tahun 2005 dan pada Tahun 2006 diterima di Departemen Teknik Pertanian melalui Sistem Mayor Minor. Selama di bangku perkuliahan penulis aktif di organisasi himpunan profesi mahasiswa teknik pertanian (HIMATETA), himpunan keagamaan Keluarga Mahasiswa Katholik IPB (KEMAKI), himpunan Agricultural Engineering Design Club (AEDC) dan himpunan profesi Persatuan Insinyur Indonesia (FAM-PII). Penulis juga aktif di berbagai kepanitian di lingkungan IPB. Penulis pernah menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Fisika Dasar periode , Departemen Fisika, FMIPA, asisten praktikum mata kuliah Gambar Teknik, Termodinamika, dan Praktikum Terpadu Mekanika Bahan Teknik periode , Departemen TEP, FATETA. Selama masa kuliah, penulis mendapatkann beasiswa dari Peningkatan Prestasi Akademik pada tahun 2008 dan Penulis juga aktif di beberapa kegiatan kepanitian di IPB. Sewaktu kuliah penulis melaksanakan Praktek Lapang pada tahun 2008 di PT. Indofood Suksess Makmur Tbk. Bogasari Flour Mills dengan judul Aspek Keteknikan Pada Proses Pengemasan. Kemudian pada tahun 2009 penulis melaksanakan penelitian dan menyelesaikan skripsinya dengan judul Karakteristik Fisik Berondong Jagung Unggul Nasional Diolah Dengan Teknik Puffing Pemanasan Konveksi Suhu Tinggi dan Teknologi Oven Gelombang Mikro v

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan melakukan penelitian dengan judul Karakteristik Fisik Berondong Jagung Unggul Nasional (Zea Mays, L.) Diolah Dengan Teknik Puffing Pemanasan Konveksi Suhu Tinggi Dan Teknologi Oven Gelombang Mikro. Penulis berharap hasil penelitian ini merupakan langkah awal untuk perkembangan penanganan pasca panen terutama proses pengolahan dalam rangka peningkatan kualitas produksi pertanian.skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Progam Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ir. Putiati Mahdar, MAppSc sebagai dosen pembimbing, atas bimbingan dan arahan yang telah diberikan selama penulis menyelesaikan studi. 2. Prof. Dr. Ir. Atjeng M.Syarief, M.SAE dan Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr sebagai dosen penguji skripsi. 3. Kedua Orang Tua dan Agung Tri Eka atas kasih sayang, dukungan, dan doa yang selama ini diberikan. 4. Pak Sulyaden, Pak Ahmad, Pak Harto, Mas Firman, dan Mas Darma yang telah membantu kelancaran penelitian. 5. Wening, Stefi, Ismi, Cingah, Kaler, Bowo, serta seluruh rekan-rekan seperjuangan TEP 42 yang telah memberikan dukungannya. 6. Silvia, Dessy, Lenny, dan Agnes, terima kasih atas persahabatannya dan kepada semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penyusunan skripsi ini masih belum sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritikan dan saran dari semua pihak sebagai upaya perbaikan selanjutnya. Atas perhatian dan kerjasamanya penulis ucapkan terima kasih. Bogor, Agustus 2009 Penulis i

7 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL... v DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR LAMPIRAN... viii I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Tujuan Penelitian... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA... 3 A. TANAMAN JAGUNG Taksonomi dan Botani Klasifikasi Jagung Morfologi dan Anatomi Biji Jagung Komposisi Kimia Biji Jagung... 8 B. JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL... 9 C. BERONDONG JAGUNG / POPCORN D. PENGERINGAN ALAMI/PENJEMURAN E. TRANSISI GELAS (GLASS TRANSITION) Pengertian Hubungan Antara Air dengan Suhu Transisi Gelas Pengaruh Transisi Gelas Terhadap Sifat Fisik F. PUFFING Pengertian Prinsip Teknik Puffing Kualitas Produk Puffing Faktor yang Mempengaruhi Volume Ekspansi dan Kerenyahan a. Komposisi Pati b. Pengembangan Granula dan Gelatinisasi Pati c. Kadar Air Bahan ii

8 d. Suhu Awal Proses Puffing G. TEKNOLOGI OVEN GELOMBANG MIKRO Gelombang Mikro Oven Gelombang Mikro (Microwave Oven) Prinsip Pemanasan Oven Gelombang Mikro III. METODOLOGI PENELITIAN A. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN B. BAHAN DAN ALAT C. PARAMETER PENELITIAN D. METODE DAN PERLAKUAN PENJEMURAN E. METODE PENGAMBILAN DATA Massa Bahan Kadar Air Bahan Suhu dan RH Rendemen Produk Puffing Volume Bahan Tekstur Kerenyahan Produk Puffing Uji Organoleptik Produk Puffing F. PROSEDUR PENELITIAN Penelitian Pendahuluan Penelitian Lanjutan G. ANALISA DATA Kadar Air Bahan Volume Produk Puffing Tekstur Kerenyahan Produk Puffing H. RANCANGAN PERCOBAAN IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. PENELITIAN PENDAHULUAN B. PENELITIAN UTAMA Pengkondisian Awal Optimum a. Pengkondisian Biji Jagung b. Pengkondisian Alat Puffing iii

9 2. Teknik Puffing dengan Metode Pemanasan Konveksi Suhu Tinggi dan Teknologi Oven Gelombang Mikro a. Teknik Puffing dengan Metode Pemanasan Konveksi a.1. Proses Puffing a.2. Waktu dan Suhu Puffing b. Teknik Puffing dengan Metode Gelombang Mikro b.1. Proses Puffing b.2. Waktu dan Suhu Puffing b.3. Produk Puffing dari Fase Tergelatinisasi c. Perbandingan Rendemen Popcorn Kualitas A Penentuan Varietas Jagung Unggul Nasional Terbaik a. Varietas Jagung a.1. Varietas Lamuru a.2. Varietas Srikandi a.3. Varietas Arjuna a.4. Varietas Bisma a.5. Varietas Popcorn b. Waktu Penjemuran Terbaik c. Varietas Jagung Unggul Nasional Terbaik d. Uji Organoleptik Produk Puffing V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN B. SARAN VI. DAFTAR PUSTAKA VII. LAMPIRAN iv

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Jenis Jagung dan Sifat-sifatnya... 5 Tabel 2. Komposisi Kimia Rata-rata Biji Jagung... 8 Tabel 3. Komposisi Kimia Beberapa Jenis Biji Jagung... 9 Tabel 4. Komposisi Kimia Jagung Varietas Unggul Nasional Tabel 5. Perbandingan Hasil Puffing Beberapa Serelia Tabel 6. Kegiatan Pengukuran Pada Perlakuan Puffing Biji Jagung Penjemuran 0 jam Tabel 7. Kegiatan Pengukuran Pada Biji Jagung Penjemuran 1 jam, 2 jam, dan 3 jam Tabel 8. Suhu Pendekatan Selama Proses Puffing Tabel 9. Kriteria Pengelompokan Popcorn Tabel 10. Pengaturan Suhu Pada Microwave Oven Tabel 11. Waktu Proses Puffing dan Rendemen Popcorn Tabel 12. Kondisi Lingkungan Tabel 13. Data Penurunan Kadar Air Biji Jagung Tabel 14. Kondisi Lingkungan Tabel 15. Data Kenaikkan Kadar Air Biji Jagung Tabel 16. Suhu Awal Microwave Oven Tabel 17. Waktu dan Suhu Puffing Pertama Penjemuran 0 jam Tabel 18. Waktu dan Suhu Puffing Kedua Penjemuran 0 jam Tabel 19. Karakteristik Fisik Biji Jagung Pada Fase yang Berbeda Tabel 20. Nilai Harapan Parameter Produk Puffing Tabel 21. Digital Logic Table Tabel 22. Nilai Indeks Sifat Berbobot Tabel 23. Kondisi Awal Biji Jagung Tabel 24. Kondisi Lingkungan Penjemuran Tabel 25. Hasil Uji Duncan Penampakan Produk Puffing Tabel 26. Hasil Uji Duncan Kerenyahan Produk Puffing v

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Tanaman jagung... 4 Gambar 2. Tipe tipe jagung... 5 Gambar 3. Beberapa tipe biji jagung... 6 Gambar 4. Penampang melintang biji jagung... 7 Gambar 5. Penampang membujur biji jagung... 7 Gambar 6. Distribusi endosperma pada Zea mays everta Gambar 7. Bentuk popcorn Gambar 8. Perubahan bentuk dan perbedaan ukuran popcorn Gambar 9. Diagram fase air Gambar 10. Hubungan antara suhu dengan volume spesifik Gambar 11. Pengaruh kadar air terhadap suhu transisi gelas Gambar 12.Struktur molekul granula pati Gambar 13. Perangkat system gelombang mikro Gambar 14. Oven gelombang mikro tipe EM-S1563 dan perlengkapannya Gambar 15. Mekanisme interaksi gelombang mikro Gambar 16. Bentuk Biji Jagung Gambar 17. Flavo-Rite Gambar 18. Diagram alir pengukuran massa popcorn untuk analisa kadar air dan penetapan volume kamba Gambar 19. Diagram alir pengukuran kadar air biji jagung Gambar 20. Diagram alir pengukuran kadar air produk puffing Gambar 21. Lokasi termokopel pada metode Flavo-Rite Gambar 22. Diagram alir pengukuran suhu puffing biji jagung Gambar 23. Lokasi termokopel pada metode Microwave Gambar 24. Diagram alir pengukuran volume popcorn dan biji jagung Gambar 25. Jarum rheometer Gambar 26. Diagram alir pengukuran tekstur popcorn Gambar 27. Diagram alir proses pengolahan popcorn Gambar 28. Diagram alir pengambilan data dan uji organoleptik popcorn Gambar 29. Pengaduk Flavo-Rite vi

12 Gambar 30. Kurva suhu lingkungan puffing Gambar 31. Lubang ventilasi Flavo-Rite Gambar 32. Proses menurunkan kadar air biji jagung Gambar 33. Proses menaikkan kadar air biji jagung Gambar 34. Waktu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Flavo-Rite Gambar 35. Suhu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Flavo-Rite Gambar 36. Kadar air biji terhadap lama waktu penjemuran pada metode Flavo-Rite Gambar 37. Waktu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Microwave Gambar 38. Suhu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Microwave Gambar 39. Kadar air biji terhadap lama waktu penjemuran pada metode Microwave Gambar 40. Perbedaan produk puffing Gambar 41. Rendemen popcorn kualitas A dari varietas Lamuru Gambar 42. Rendemen popcorn kualitas A dari varietas Srikandi Gambar 43. Rendemen popcorn kualitas A dari varietas Arjuna Gambar 44. Rendemen popcorn kualitas A dari varietas Bisma Gambar 45. Rendemen popcorn kualitas A dari varietas Popcorn Gambar 46. Rendemen popcorn varietas Lamuru Gambar 47. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Lamuru Gambar 48. Rendemen popcorn varietas Srikandi Gambar 49. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Srikandi Gambar 50. Rendemen popcorn varietas Arjuna Gambar 51. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Arjuna Gambar 52. Rendemen popcorn varietas Bisma Gambar 53. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Bisma Gambar 54. Rendemen produk puffing varietas Popcorn Gambar 55. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Popcorn vii

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Deskripsi Jagung Varietas Unggul Nasional Lampiran 2. Pengaturan Waktu Penjemuran Biji Jagung Lampiran 3. Data Kalibrasi Moisture Tester Lampiran 4. Data Penjemuran 0 Jam dan Puffing Pada Varietas Lamuru Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 5. Data Penjemuran 1, 2, 3 Jam dan Puffing Pada Varietas Lamuru Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 6. Data Penjemuran 0 Jam dan Puffing Pada Varietas Srikandi Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 7. Data Penjemuran 1, 2, 3 Jam dan Puffing Pada Varietas Srikandi Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 8. Data Penjemuran 0 Jam dan Puffing Pada Varietas Arjuna Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 9. Data Penjemuran 1, 2, 3 Jam dan Puffing Pada Varietas Arjuna Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 10.Data Penjemuran 0 Jam dan Puffing Pada Varietas Bisma Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 11.Data Penjemuran 1, 2, 3 Jam dan Puffing Pada Varietas Bisma Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 12.Data Penjemuran 0 Jam dan Puffing Pada Varietas Popcorn Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 13.Data Penjemuran 1, 2, 3 Jam dan Puffing Pada Varietas Popcorn Dengan Metode Microwave Oven Lampiran 14.Waktu dan Suhu Puffing Kelompok Popcorn dengan Metode Flavo-Rite Lampiran 15.Waktu dan Suhu Puffing Kelompok Popcorn dengan Metode Microwave Oven Lampiran 16.Pengukuran Parameter Produk Puffing Pada Varietas Lamuru dengan Metode Microwave viii

14 Lampiran 17.Hasil Uji Duncan Parameter Produk Puffing Pada Varietas Lamuru dengan Metode Microwave Lampiran 18.Tabel Korelasi Parameter Produk Puffing Pada Varietas Lamuru dengan Metode Microwave Lampiran 19.Pengukuran Parameter Produk Puffing Pada Varietas Srikandi dengan Metode Microwave Lampiran 20.Hasil Uji Duncan Parameter Produk Puffing Pada Varietas Srikandi dengan Metode Microwave Lampiran 21.Tabel Korelasi Parameter Produk Puffing Pada Varietas Srikandi dengan Metode Microwave Lampiran 22.Pengukuran Parameter Produk Puffing Pada Varietas Arjuna dengan Metode Microwave Lampiran 23.Hasil Uji Duncan Parameter Produk Puffing Pada Varietas Arjuna dengan Metode Microwave Lampiran 24.Tabel Korelasi Parameter Produk Puffing Pada Varietas Arjuna dengan Metode Microwave Lampiran 25.Pengukuran Parameter Produk Puffing Pada Varietas Bisma dengan Metode Microwave Lampiran 26.Hasil Uji Duncan Parameter Produk Puffing Pada Varietas Bisma dengan Metode Microwave Lampiran 27.Tabel Korelasi Parameter Produk Puffing Pada Varietas Bisma dengan Metode Microwave Lampiran 28.Pengukuran Parameter Produk Puffing Pada Varietas Popcorn dengan Metode Microwave Lampiran 29.Hasil Uji Duncan Parameter Produk Puffing Pada Varietas Popcorn dengan Metode Microwave Lampiran 30.Tabel Korelasi Parameter Produk Puffing Pada Varietas Popcorn dengan Metode Microwave Lampiran 31.Hasil Uji Organoleptik Penampakan Produk Puffing Lampiran 32.Hasil Uji Organoleptik Kerenyahan Produk Puffing ix

15 I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang penting, selain gandum dan padi. Jagung dapat tumbuh hampir di seluruh dunia dan tergolong spesies dengan variabilitas genetik yang besar. Tanaman jagung dapat menghasilkan genotip baru yang dapat beradaptasi terhadap berbagai karakteristik lingkungan (Boyer dan Curtis, 2001). Berdasarkan bukti genetik, antropologi, dan arkeologi diketahui bahwa daerah asal jagung adalah Amerika Tengah (Meksiko bagian selatan). Di Amerika Tengah dan Selatan, jagung menjadi sumber karbohidrat utama, sedangkan di Amerika Serikat, jagung menjadi alternatif sumber pangan ( 2008). Di Indonesia, jagung merupakan bahan makanan pokok kedua setelah padi dengan total kebutuhan nasional sekitar 13 juta ton pada tahun Pada tahun 2009, Departemen Pertanian akan menghentikan impor jagung. Kebijakan ini diputuskan berdasarkan tercapainya swasembada komoditas pangan pada tahun Produksi jagung nasional pada tahun 2008 adalah juta ton dan telah mencukupi kebutuhan nasional serta mengalami kenaikan produksi sebesar 2.57 juta ton dari tahun 2007 ( 2008). Daerah daerah di Indonesia yang merupakan penghasil utama dan memiliki kebiasaan memakan jagung adalah Madura, Pantai Selatan Jawa Timur, Pantai Selatan Jawa Tengah, Pantai Selatan Jawa Barat, Yogyakarta, Sulawesi Selatan Bagian Timur, Kendari, Sulawesi Tenggara, Gorontalo, Bolaang, Mongondow, Maluku Utara, Karo, Dairi, Simalungun, NTT, dan sebagian NTB (Suprapto dan Rasyid, 2002). Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Juniawati pada tahun 2003 terhadap 235 responden diperoleh hasil bahwa sebanyak 73 orang responden menyatakan bahwa jagung dapat diolah dan dikembangkan menjadi pangan modern. Hasil penilaian persepsi konsumen ini memberikan gambaran bahwa terdapat peluang terhadap pengolahan jagung menjadi bentuk pangan modern 1

16 yang dapat diterima oleh masyarakat. Pemanfaatan jagung sebagai pangan favorit masa kini dapat berbentuk sebagai makanan ringan yang lebih dikenal dengan sebutan popcorn. Popcorn berasal dari salah satu jenis jagung (Zea mays everta) dimana kernelnya dapat meletup dan mengembang ketika dipanaskan. ( 2008). Popcorn adalah makanan ringan yang lezat, berserat tinggi, dan dapat ditambahkan berbagai pilihan rasa sesuai dengan selera dan keinginan individu yang menikmatinya. Pada umumnya, popcorn banyak dijual di tempat tempat pemutaran film seperti bioskop, sehingga terasa kurang lengkap jika aktivitas menonton film tanpa ditemani dengan sebungkus popcorn. Hal ini menjadikan suatu budaya tersendiri dalam aktivitas menonton film atau dapat juga disebut sebagai budaya popcorn. Umumnya popcorn yang dijual di pasaran berasal dari varietas impor dimana susunan gennya telah dimodifikasi sehingga menghasilkan popcorn dengan bentuk yang bagus, tekstur yang renyah, dan rendemen yang tinggi. Dalam rangka swasembada pangan dan meningkatkan kualitas sumber daya dalam negeri maka melalui penelitian ini ingin diteliti kemungkinan varietas jagung unggul nasional untuk dibuat menjadi popcorn. Harapannya melalui penelitian ini varietas jagung unggul nasional dapat menggantikan peranan jagung varietas impor yang digunakan dalam pembuatan popcorn sehingga tujuan dari swasembada pangan dan peningkatan kualitas sumber daya dalam negeri pun tercapai. B. TUJUAN PENELITIAN 1. Menentukan metode pengkondisian awal yang optimum untuk pembuatan popcorn dari biji jagung unggul nasional. 2. Menganalisis dua teknik puffing yaitu metode pemanasan konveksi suhu tinggi dan metode gelombang mikro dalam proses pembuatan popcorn dari varietas jagung unggul nasional. 3. Menentukan varietas jagung unggul nasional terbaik untuk popcorn berdasarkan karakteristik fisik berondong jagung yang diolah dengan teknik puffing yang paling optimal. 2

17 II. TINJAUAN PUSTAKA A. TANAMAN JAGUNG 1. Taksonomi dan Botani Jagung diklasifikasikan ke dalam kingdom plantae, sub divisio angiospermae, kelas monocotyledonae, ordo poaceae, famili graminae, genus zea dan spesies mays L (Rukmana, 2001). Tanaman jagung termasuk jenis tumbuhan semusim (annual). Menurut Leonard dan Martin (1963), jagung merupakan tanaman berumah satu (monocotile) dan termasuk famili rumput rumputan (Graminae). Jagung adalah tanaman yang berasal dari daratan Amerika Serikat kemudian menyebar ke daerah subtropik dan tropik termasuk Indonesia. Tanaman jagung berakar serabut, menyebar ke samping dan ke bawah sepanjang 25 cm. Sistem perakaran berfungsi sebagai alat untuk menghisap air serta garam garam yang terdapat dalam tanah, mengeluarkan zat organik serta senyawa yang tidak diperlukan dan sebagai alat pernafasan. Batang tanaman jagung beruas ruas dengan jumlah ruas bervariasi antara 8 sampai 10 ruas (Hoseney, 1998). Daun tanaman jagung terlihat pada sisi kanan atau kiri dari masing masing ruas batang pohon jagung. Tanaman jagung terdiri dari bunga jantan dan betina yang terletak di bagian yang berbeda namun dalam pohon yang sama. Hal ini memungkinkan terjadinya penyerbukan silang. Pada kondisi yang wajar biji jagung matang setelah 50 hari penyerbukan (Hoseney, 1998). Jagung tongkol lengkap terdiri dari kelobot, tongkol jagung, biji jagung, dan rambut. Kelobot merupakan kelopak atau daun buah yang berguna sebagai pembungkus atau pelindung biji jagung. Jumlah kelobot dalam satu tongkol jagung pada umumnya lembar. Semakin tua umur jagung semakin kering kelobotnya (Effendi dan Sulistiati, 1991). Tongkol jagung merupakan gudang penyimpanan cadangan makanan. Selain sebagai tempat pembentukan lembaga, tongkol juga merupakan tempat menyimpan pati, protein, minyak/lemak dan hasil hasil lain untuk 3

18 persediaan makanan dan pertumbuhan biji. Panjang tongkol bervariasi antara 8 42 cm dan biasanya dalam satu tongkol mengandung sekitar biji jagung (Effendi dan Sulistiati, 1991). Biji jagung melekat pada tongkol jagung dan berbentuk bulat. Susunan biji jagung pada tongkol jagung berbentuk spiral. Biji jagung selalu terdapat berpasangan, sehingga jumlah baris atau deret biji selalu genap. Biji jagung berbentuk bulat bulat atau gigi kuda tergantung varietasnya. Warna biji jagung juga bervariasi dari putih sampai kuning. Jagung putih lebih disukai dalam industri pangan, sedangkan jagung kuning banyak dipakai untuk pakan ternak (Effendi dan Sulistiati, 1991). Rambut merupakan tangkai putik yang sangat panjang yang keluar ke ujung kelobot melalui sela sela biji. Rambut mempunyai cabang cabang yang halus sehingga dapat menangkap tepung sari pada saat pembuahan (Effendi dan Sulistiati, 1991). Bentuk tanaman jagung dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Tanaman jagung ( 2. Klasifikasi Jagung Jagung dikelompokkan ke dalam tujuh kelompok berdasarkan bentuk dan kandungan pati dari biji jagung (Johnson, 1991). Jenis jenis jagung dan sifatnya disajikan pada Tabel 1. Sedangkan bentuk varietas jagung dapat dilihat pada Gambar 2. 4

19 Jenis jagung Jagung gigi kuda / Dent corn (Zea mays identata) Jagung mutiara / Flint corn (Zea mays indurata) Jagung bertepung / Flour corn (Zea mays amylaceae) Jagung manis / Sweet corn (Zea mays saccharata) Jagung polong / Pod corn (Zea mays tunicata) Jagung berlilin / Waxy corn (Zea mays ceratina) Jagung berondong / Pop corn (Zea mays everta) Sumber: Jugenheimer (1976) Tabel 1. Jenis jagung dan sifat - sifatnya Sifat - sifat Biji berbentuk gigi dan memiliki lekukan pada bagian atas. Lekukan dikarenakan pengerutan lapisan tepung yang lunak ketika biji mengering. Pati yang keras menyelubungi pati yang lunak sepanjang tepi biji tetapi tidak sampai ke ujung. Dent corn memiliki dua warna, yaitu kuning dan putih Biji tebal dan sangat keras, pati yang lunak sepenuhnya diselubungi pati yang keras. Bagian atas biji berbentuk bulat dan tidak berlekuk. Endosperm hampir seluruhnya berisi pati yang lunak, biji mudah dibuat tepung, biji yang sudah kering permukaanya berkerut. Endosperm berwarna bening, kulit biji tipis, kandungan pati sedikit, pada waktu masak biji berkerut dan memiliki rasa manis jika dimasak. Tiap butiran biji diselubungi oleh kelobot, membentuk tongkol yang juga diselubungi kelobot, merupakan keajaiban genetik dan hanya dimanfaatkan sebagai tanaman hiasan. Biji bewarna buram, endosperm lunak, pati mengandung amilopektin lebih dari 99%, sebagai bahan baku instant pudding mixes, lem dan pakan ternak. Butir biji sangat kecil dan agak meruncing, keras seperti pada tipe mutiara, proporsi pati lunak lebih kecil dibandingkan pada tipe mutiara. Gambar 2. Tipe tipe jagung (kiri ke kanan: dent, flint, pop, flour, sweet, dan pod) (Sumber: Delorit, 1974) 5

20 Menurut Suprapto dan Marzuki (2005), jagung yang banyak ditanam di Indonesia adalah dent corn, flint corn, semiflint corn, sweet corn, dan pop corn.tipee semiflint corn seperti jagung Harapan, Pioneer-2, Hibrida C-1. Sedangkan tipe flint corn seperti jagung Arjuna. Daerah daerah di Indonesia yang memiliki budaya konsumsi jagung adalah Madura, Pantai Selatan Jawa Timur, Pantai Selatan Jawa Tengah, Pantai Selatan Jawa Barat, Yogyakarta, Sulawesi Selatan Bagian Timur, Kendari, Sulawesi Tenggara, Gorontalo, Bolaang, Mongondow, Maluku Utara, Karo, Dairi, Simalungun, NTT, dan sebagian NTB. 3. Morfologi dan Anatomi Biji Jagung Menurut Leonard dan Martin (1963) ada empat tipe biji jagung seperti terlihat pada Gambar 3. Gambar 3. Beberapa tipe biji jagung (Leonard dan Martin, 1963) Tipe biji jagung berhubungan dengan letak pati lunak dan pati keras dalam endosperm biji jagung. Pati lunak yaitu pati yang bercampur dengan protein dalam bentuk matriks dan terpecah selama pengeringan sehingga membentuk rongga rongga kosong. Sedangkan pati keras yaitu pati yang bercampur dengan protein tersusun secara matriks tebal dan tidak terpecah selama pengeringan (Munarso et al, 1988) Inglett (1970) menyatakan bahwa biji jagung tersusun atas empat komponen utama yaitu kulit (pericarp) (5%), lembagaa (germ) (12%), endosperm (82%) dan tudung pangkal biji (tip cap) (1%). Struktur biji jagung dapat dilihat pada Gambar 4 dan 5. 6

21 Gambar 4. Penampang melintang biji jagung (Sumber: Hoseney, 1998) Gambar 5. Penampang membujur biji jagung (Sumber: Hoseney, 1998) 7

22 4. Komposisi kimia biji jagung Komposisi kimia jagung bervariasi tergantung pada varietas, cara menanam, iklim dan tingkat kematangan. Kandungan gizi utama yang terdapat pada jagung adalah karbohidrat, lemak dan protein. Kandungan karbohidrat jagung terdiri dari pati, pentosan, dan serat kasar (Muchtadi dan Sugiyono, 1989). Komposisi kimia rata rata biji jagung dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Komposisi kimia rata rata biji jagung Jumlah (%) Komponen Pati Protein Lemak Serat Lain - lain Endosperm Germ Pericarp Tip cap Sumber : Lorenz dan Karel (1991) Pati merupakan komponen yang terbesar dimana sekitar 85% dari total pati terdapat pada endosperm. Pati jagung terdiri atas 27% amilosa dan 73 % amilopektin. Sedangkan kandungan gulanya sekitar 1-3% terdiri dari 57% sukrosa yang terdapat dalam lembaga dan sisanya terdapat dalam endosperm (Leonard dan Martin, 1963) Jenis protein yang terkandung dalam jagung adalah albumin (larut dalam air), globulin (larut dalam garam), prolamin/zein (larut dalam etanol), skleoprotein (tidak larut dalam pelarut non-organik) dan glutelin (larut dalam NaOH). Lemak dalam jagung sebagian besar terdapat pada lembaga, sehingga jagung yang mengandung lemak tinggi cenderung mempunyai lembaga yang berukuran lebih besar dengan endosperm berukuran lebih kecil dibandingkan dengan jagung dengan kadar protein standar. Asam lemak penyusunnya terdiri atas lemak jenuh yang berupa palmitat dan stearat serta asam lemak tak jenuh seperti oleat dan linoleat (Jugenheimer, 1976). Selain serat, jagung juga mengandung vitamin, seperti thiamin, niasin, riboflavin dan piridoksin serta mineral, akan tetapi jumlah ketersediaannya 8

23 sangat kecil di dalam jagung. Jagung kuning mengandung vitamin A dan berhubungan kuantitatif dengan jumlah pigmen kuning karoten di dalam endosperm (Berger, 1962) Varietas jagung juga mempengaruhi komposisi kimia yang dikandungnya. Komposisi kimia beberapa jenis biji jagung dapat dilihat pada Tabel. 3. Tabel 3. Komposisi kimia beberapa jenis biji jagung Komposisi Jenis Jagung Pati (%) Lemak (%) Protein (%) Abu (%) Serat (%) Dent corn Flint corn 60, ,8 Pop corn Sweet corn Sumber : Johnson (1991) B. JAGUNG VARIETAS UNGGUL NASIONAL Jagung hibrida adalah tanaman jagung yang tergolong spesies yang mempunyai variabilitas genetik yang sangat besar dan mampu menghasilkan genotip baru yang dapat beradaptasi terhadap lingkungan yang bervariasi (Sudjana et al,1991). Menurut Syuryawati (2005), sejak tahun 1956, Indonesia telah melepas jagung unggul sebanyak 72 varietas, yang terdiri dari 28 jenis bersari bebas dan 44 jenis hibrida. Beberapa jagung varietas unggul nasional yang telah dikembangkan adalah Bisma, Arjuna, Lamuru, dan Sukmaraga sebagai jagung berbiji kuning dan sebagai varietas unggul protein tinggi adalah Srikandi Kuning dan Srikandi Putih. Deskripsi beberapa varietas unggul jagung nasional dapat dilihat pada Lampiran 1. Komposisi kimia jagung dipengaruhi oleh faktor varietas jagung. Tabel 4 menunjukkan bahwa varietas jagung yang berbeda akan memberikan jagung dengan komposisi kimia yang berbeda. 9

24 Tabel 4. Komposisi kimia jagung varietas unggul nasional Varietas Komposisi Kimia Srikandi Srikandi Arjuna Bisma Lamuru Kuning Putih Sukmaraga Air (%) 7,73 7,77 7,92 8,09 7,34 7,66 Abu (%bk) 1,23 1,34 1,44 1,43 1,45 1,31 Lemak (%bk) 9,78 9,93 5,68 6,69 6,49 8,39 Protein (%bk) 10,29 9,60 9,11 10,01 10,77 9,93 Serat kasar (%bk) 1,83 1,27 1,64 1,53 0,36 1,81 Karbohidrat (%bk) 76,88 77,86 82,12 80,34 80,94 78,56 Pati (%bk) 54,87 54,17 64,68 60,04 58,59 49,93 Sumber: Permatasari (2007) C. BERONDONG JAGUNG / POPCORN Popcorn berasal dari salah satu jenis jagung (Zea mays everta) dimana kernelnya dapat meletup dan mengembang ketika dipanaskan. Proses pembuatan popcorn pertama kali ditemukan ribuan tahun lalu oleh penduduk asli Amerika yang percaya bahwa suara letupan popcorn adalah suara dewa yang marah yang melarikan diri dari kernel (Smith, 1999). Di Amerika, popcorn merupakan makanan ringan dengan tingkat konsumsi terbesar mencapai 16 miliar quarts atau setara dengan empat miliar kilogram pertahunnya (Smith, 1999). Sedangkan di Indonesia, popcorn banyak dijual di bioskop bioskop. Popcorn identik dengan kegiatan menonton film sehingga terbentuklah budaya popcorn. Hal ini merupakan dampak dari masuknya budaya barat. Selain di bioskop, popcorn juga banyak dijual di toko toko kecil dengan harga yang relatif mahal. Popcorn menggunakan biji jagung varietas impor maka harganya cenderung mahal. Endosperma matang terbagi menjadi dua bagian yaitu lapisan lunak (floury endosperm) dan lapisan keras (horny endosperm). Bagian endosperma yang lunak mengandung pati yang lebih banyak dan susunan pati tersebut tidak serapat pada bagian yang keras. Sel endosperma ditutupi oleh granula pati yang membentuk matriks dengan protein. Lapisan keras mengandung lebih 10

25 banyak matriks protein daripada lapisan lunak dan tidak rusak selama pengeringan. Lapisan keras memiliki 1.5% sampai 2 %, kandungan protein lebih besar dibandingkan lapisan lunak. Pada lapisan terluar endosperma, tepatnya di bawah aleuron mengandung protein dalam jumlah besar sekitar 28% (Inglett, 1970). Distribusi endosperma pada jagung tipe pop corn (Zea mays everta) dapat dilihat pada Gambar 6. Keterangan : Gambar 6. Distribusi endosperma pada Zea mays everta ( Kemampuan pop corn untuk meletup dipengaruhi oleh kandungan air dan lemak yang ada pada setiap kernelnya. Pop corn membutuhkan air sekitar % (BK) untuk dapat membuatnya meletup. Lapisan paling luar kernel pop corn cukup kuat dan tidak mudah tertembus oleh air. Ketika pop corn dipanaskan, air dan minyak mulai mencapai titik didihnya. Pemanasan terus menerus pada suhu C menyebabkan cairan di dalam biji akan berubah menjadi superheated pressurized steam. Dalam kondisi bersamaan pati yang ada di dalam biji akan mengental, melembut, dan melunak. Tekanan dalamam kernel akan terus meningkat hingga mencapai titik retak kulit kernel sekitar 135 psi atau 930 kpa dan suhu C. Lapisan kulit kernel akan menghasilkan pecahan yang rapat yang disebabkan oleh penurunan tekanan dalam kernel yang mendadak dan pemuaian uap air. Penurunan tekanan dan pemuaian uap air menyebabkan pati dan protein yang terkandung dalam endosperma mengembang menyerupai busa. Popcorn mempunyai tekstur yang mengembang dan renyah yang disebabkan oleh 11

26 kandungan pati dan proteinnya (Woodside, 1980). Berbagai macam bentuk popcorn dapat dilihat pada Gambar 7. Gambar 7. Bentuk popcorn ( Popcorn varietas impor dapat mengembang hingga 40 sampai 50 kali dari ukuran semula (Woodside, 1980). Sedangkan berdasarkan penelitian yang berjudul Evaluasi Sifat Fisika Kimia Berondong dari Beberapa Varietas dan dilakukan oleh Burlis Han pada tahun 2008 menyatakan bahwa pengembangan volume paling tinggi dari jagung pop corn varietas lokal yaitu 16,835 kali dan rendemen sekitar 82,58%. Perubahan bentuk dan perbedaan ukuran popcorn dapat dilihat pada Gambar 8. Gambar 8. Perubahan bentuk dan perbedaan ukuran popcorn ( Popcorn adalah makanan ringan yang memiliki kandungan nutrisi yang baik. Satu cup popcorn mengandung 31 kalori, satu gram protein, enam gram karbohidrat, dan satu gram serat. National Cancer Institute (NCI), the American Dental Association (ADA) dan the American Dietetic Association (ADA) menyatakan bahwa popcorn sangat cocok dijadikan makanan ringan yang menyehatkan dan baik untuk program diet. Hal ini dikarenakan popcorn mengandung serat yang diperlukan tubuh sehari hari dalam program diet. 12

27 Selain itu, kandungan kalori popcorn rendah yaitu 31 sampai 55 kalori untuk yang tidak ditambahkan mentega dan 133 kalori untuk yang ditambahkan mentega. Popcorn tidak mengandung zat aditif dan bebas gula. D. PENGERINGAN ALAMI / PENJEMURAN Dalam sektor pertanian, pengeringan yang umum digunakan adalah pengeringan tenaga surya. Uap air yang terjadi dipindahkan dari tempat pengeringan melalui aliran udara. Proses aliran udara ini terjadi karena terdapat perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan udara ini dapat terjadi secara konveksi bebas maupun konveksi paksa. Konveksi bebas berarti terjadi tanpa bantuan luar melalui pengaliran udara yang bergantung pada perbedaan tekanan. Hal ini disebabkan oleh perbedaan densitas udara, sedangkan pada konveksi secara paksa digunakan kipas untuk memaksa gerakan udara. Effendi (1980) berpendapat pengeringan dengan panas matahari merupakan cara yang terbaik, karena dengan penurunan kadar air secara berangsur angsur tidak menurunkan kualitas biji. Hal ini terutama terlihat pada warna biji, dimana pengeringan dengan sinar matahari membuat warna biji tidak berubah (mengkilat). Sedangkan dengan mesin pengering pada suhu pengeringan C membuat warna biji memudar. Namun dengan proses pengeringan yang tepat, pengeringan secara mekanis juga dapat menurunkan kadar air secara perlahan lahan sehingga kualitas biji tetap baik. Pengeringan dilakukan untuk menurunkan kadar air biji sampai 12 14%. Pengeringan dengan panas matahari mempunyai kelemahan yaitu sangat bergantung dengan cuaca sehingga membutuhkan waktu yang relatif lama dan jagung banyak yang kotor. Pengeringan dengan panas buatan banyak diaplikasikan di daerah-daerah yang kurang mendapatkan panas matahari atau daerah yang mempunyai curah hujan tinggi. Selain itu pengeringan dengan cara diangin-anginkan dilakukan dengan meletakkan bahan di atas alas jemur akantetapi tidak dalam keadaan matahari terik. 13

28 E. Glass Transition (Transisi Gelas) Karakteristik transisi gelas yang dihubungkan dengan perilaku air dalam bahan pangan mulai mendapat perhatian pada tahun 1987 setelah Henry Levine dan Louis Slade mengemukakan teori dinamika air yang dilihat dari kacamata ilmu polimer melalui pendekatan parameter transisi gelas. 1. Pengertian Fase secara umum telah dikenal terdiri dari tiga jenis yaitu padat, cair dan gas. Titik peralihan ketiga fase tersebut dikenal dengan istilah titik kritis. Gambar 9 adalah diagram fase air dengan titik kritis pada tekanan 612 Pa dan suhu 273 0K (0.01 0C) (Chaplin, 2002). Gambar 9. Diagram fase air (Chaplin, 2002) Transisi gelas adalah fenomena perubahan fase suatu bahan diantara fase cair dan padat. Konsep ini telah lama dikenal di dunia polimer dan pada tahun tahun terakhir ini fenomena tersebut diaplikasikan pada bahan pangan untuk memprediksi sifat mekanis dan stabilitas bahan pangan. Transisi gelas biasanya dikaitkan dengan air di dalam sistem. Berdasarkan respon terhadap panas, polimer dibedakan menjadi amorf dan kristalin. Perbedaan antara polimer polimer amorf dan kristalin dapat dilihat dari pola transisi termodinamis pada Gambar 10. Polimer kristalin mengalami transisi ordo satu yaitu pada suhu tertentu terjadi transfer panas antara sistem dengan lingkungan dan bahan mengalami perubahan volume secara mendadak dengan suhu yang tetap. Kondisi tersebut dinamakan titik leleh (melting point = Tm). Polimer amorf mengalami transisi ordo dua yaitu suatu transisi dimana tidak terjadi transfer panas tetapi terjadi perubahan 14

29 kapasitas panas. Suhu dimana terjadi transisi tersebut dinamakan suhu transisi gelas (Tg) (Duxbury, 2004). Gambar 10. Hubungan antara suhu dengan volume spesifik pada bahan amorf dan kristalin (Kumar dan Gupta, 1998) Menurut Kumar dan Gupta (1998), polimer amorf pada suhu rendah (dibawah suhu transisi gelasnya) merupakan material yang keras seperti gelas dan ketika dipanaskan akan membentuk cairan yang kental atau viscous dan rubbery (seperti karet) sebelum bahan mencair. Suhu dimana polimer keras seperti gelas tersebut menjadi material seperti karet disebut suhu transisi gelas. Karakteristik ini tidak teramati pada senyawa dengan berat molekul rendah seperti air dan etanol karena langsung transisi terjadi dari keadaan padatan menjadi cair dan tidak melalui fase rubber. 2. Hubungan Antara Air dengan Suhu Transisi Gelas Dalam Bahan Pangan Adanya air dalam bahan pangan menyebabkan terjadinya perubahan tekstur menjadi lebih plastis. Hal tersebut berhubungan dengan terjadinya perubahan fase dari gelas menjadi fase rubber. Efek plastisasi yang disebabkan oleh bertambahnya kandungan air bahan secara langsung menurunkan nilai Tg. Semakin tinggi kadar air di dalam bahan pangan maka suhu transisi gelas semakin menurun, contohnya pada komponen gluten, lignin dan pati yang dapat dilihat pada Gambar

30 Gambar 11. Pengaruh kadar air terhadap suhu transisi gelas gluten, lignin dan pati gandum (Chirife dan Buera, 1994) 3. Pengaruh Transisi Gelas Terhadap Sifat Fisik Perubahan kondisi bahan amorf dari gelas menjadi rubberry berhubungan dengan terjadinya transformasi struktural. Bahan dalam keadaan rubbery bersifat viskoelastis dan memiliki kemampuan untuk mengalir. Transformasi struktural pada bahan yang terjadi pada saat melewati suhu transisi gelasnya meliputi penurunan kerenyahan dan kekerasan, terjadinya pengempalan (caking), kelengketan (sticking) dan kristalisasi. Hal ini sering terjadi pada penyimpanan produk pangan. Kerenyahan bahan pangan berkadar air rendah akan an hilang karena adanya plastisasi struktur fisik akibat adanya air. Hilangnya kerenyahan selama penyimpanan terjadi ketika kadar air kritis terlewati dan menurunkan Tg bahan sampai dibawah suhu penyimpanan (suhu kamar). Nelson dan Labuza (1993) yang dikutip ip oleh Ross (1995) menyatakan bahwa sereal kering memiliki tekstur yang renyah dalam keadaan gelas, tetapi adanya plastisasi akibat peningkatan kadar air atau penurunan Tg meyebabkan terjadinya perubahan keadaan material menjadi seperti karet atau rubbery sehingga produk menjadi lembek (sogginess). 16

31 Perubahan kondisi bahan amorf dari gelas menjadi rubbery menginduksi terjadinya pengempalan dan kelengketan. Pengempalan terjadi ketika partikel bubuk amorf mengalami plastisasi (penurunan Tg) yang menyebabkan peningkatan mobilitas zat terlarut dan mampu membentuk jembatan antar partikel yang cukup kuat sehingga mengakibatkan terjadinya kelengketan. Bahan yang berada dalam keadaan gelas memiliki viskositas sangat tinggi, dan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk membentuk jembatan antar partikel. Adanya penurunan viskositas yang dramatis pada daerah transisi gelas menyebabkan pembentukan jembatan antar partikel terjadi dalam waktu singkat dan menyebabkan kelengketan atau pengempalan (Ross et al, 1996). F. PUFFING 1. Pengertian Puffing merupakan salah satu proses pengolahan bahan pangan dimana bahan pangan tersebut mengalami pengembangan atau ekspansi volume sebagai akibat pengaruh perlakuan suhu dan tekanan sehingga mengakibatkan terjadinya proses perubahan pada struktur bahan tersebut. Salah satu produk puffing adalah breakfast cereal atau ready to eat cereal. Produk yang sudah populer di daerah Jawa Barat dan juga banyak dijual di Supermarket adalah puffed jagung atau popcorn dan puffed beras yang produknya dikenal dengan nama jipang. Teknologi puffing serelia telah dikembangkan oleh A.P. Anderson pada awal tahun Menurut Matz (1959), proses puffing dapat dibedakan atas dua tipe, yaitu: 1. Atmospheric pressure procedures. Cara ini bertumpu pada aplikasi panas yang tinggi dan mendadak untuk memperoleh penguapan air yang cepat. 2. Pressure drop processes. Cara ini menyangkut perubahan tekanan dari partikel basah yang telah sangat panas ke ruang pada tekanan yang lebih rendah seperti yang terjadi pada proses ekstrusi pangan. Dalam kasus ini penurunan tekanan dapat dicapai dengan melepaskan tutup egel pada vessel yang berisi produk yang telah disetimbangkan dengan 17

32 uap bersuhu tinggi atau dapat juga dilakukan dengan memindahkan material panas yang berada dalam ruang bertekanan. 2. Prinsip Teknik Puffing Fenomena puffing merupakan hasil dari ekspansi yang tiba tiba dari uap air dalam celah celah suatu granula. Berdasarkan cara pembuatanya, puffed serelia dapat dibuat dengan tiga cara, yaitu menggunakan puffing gun, oven dan ekstruksi (Matz, 1959; Maxwell dan Holahan, 1974). Pada cara Anderson, umumnya biji biji dimasak tanpa penambahan bahan lainnya, kemudian diatur pada kadar air yang tepat dan ditutup rapat dalam puffing gun. Puffing gun terdiri dari sebuah silinder horisontal yang diputar pada sumbunya, pembakar gas atau pemanas lainnya yang diletakkan untuk memanaskan bagian luar silinder dan alat alat pembuka silinder serta alat alat untuk memasukkan dan mengeluarkan bahan/produk. Massa biji bijian yang jatuh berserakan dalam silinder yang berputar menjadi panas dalam beberapa menit dan didesak oleh udara panas dan uap air bahan. Bila tekanan yang diharapkan telah tercapai (pada kisaran psi), tutup dibuka dan isinya akan meledak dengan bunyi nyaring dan butir serelia akan terekspansi oleh penguapan air internal yang tiba tiba. Kondisi yang tepat dari tahap tahap puffing mempunyai pengaruh penting pada rasa dan stabilitas produk. Waktu pembakaran harus dikontrol dalam selang beberapa detik untuk menghindari kurangnya ekspansi maupun terjadinya kegosongan produk (Maxwell dan Holahan, 1974). Produk puffing harus dipertahankan pada kadar air sekitar 3% atau kurang untuk memperoleh suatu kerenyahan yang diinginkan. 3. Kualitas Produk Puffing Kualitas atau mutu diartikan sebagai kumpulan kriteria dari suatu produk yang mempengaruhi penerimaan produk oleh konsumen. Mutu dinilai dengan parameter parameter baik terhadap sifat yang dapat dilihat, misalnya keutuhan, keseragaman hasil, daya kembang, dan sifat sifat yang tersembunyi seperti nilai gizi dan rasa (Sofiah, 1991). 18

33 Salah satu faktor yang mempengaruhi penerimaan konsumen terhadap produk puffing adalah kerenyahan/tekstur produk puffing. Kerenyahan/tekstur produk puffing berkorelasi terhadap volume pengembangan (volume ekspansi) produk puffing (Muliawan, 1991; Jugenheimer, 1976). 4. Faktor Faktor yang Mempengaruhi Volume Pengembangan dan Kerenyahan Produk Puffing (Popcorn) Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi volume pengembangan dan kerenyahan produk puffing yaitu komposisi pati, gelatinisasi pati, kadar air, dan suhu awal proses puffing (Jugenheimer, 1976). a. Komposisi Pati Endosperma biji jagung terbagi menjadi dua bagian yaitu lapisan lunak (floury endosperm) yang mengandung pati lunak dan lapisan keras (horny endosperm) yang mengandung pati keras. Sel endosperma ditutupi oleh granula pati yang membentuk matriks dengan protein. Lapisan keras memiliki kandungan protein 1,5% sampai 2 % lebih besar dibandingkan lapisan lunak dan tidak rusak selama pengeringan (Inglett, 1970). Dalam hubungannya dengan fenomena puffing pada jagung, Weatherwax sebagaimana yang dikutip oleh Jugenheimer (1976) mengatakan bahwa kemampuan untuk mengembang ditentukan oleh proporsi relatif dari vitreous endospremnya. Menurut Jugenheimer (1976), sifat sifat puffing kelihatannya mengikuti proporsi dari pati keras. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Tiap jenis pati mempunyai sifat yang berbeda. Hal ini dipengaruhi oleh panjang rantai karbonnya dan perbandingan antara molekul yang lurus dan bercabang. Pati tersusun paling sedikit oleh tiga komponen utama, yaitu amilosa, amilopektin dan bahan antara seperti lipid dan protein. Umumnya pati mengandung 15-30% amilosa, 70-85% amilopektin, dan 5-10% bahan antara. Secara umum dapat dikatakan bahwa pati biji 19

34 bijian mengandung bahan antara yang lebih besar dibanding pati batang dan pati umbi (Greenwood, 1976). b. Pengembangan Granula dan Gelatinisasi Pati Pati bersifat tidak larut dalam air dingin, tetapi bila dibasahkan atau dibiarkan dalam keadaan lembab granula akan menyerap air dan membengkak. Pembengkakan ini bersifat dapat kembali kepada kondisi semula (reversible) (Wurzburg, 1968). Meyer (1973) menyatakan bahwa granula pati dapat menyerap air dingin persen dari beratnya. Sedangkan apabila suhu air 65 0 C granula mengembang dan menyerap air persen, pengembangan ini bersifat irreversible. Struktur molekul granula pati dapat dilihat pada Gambar 12. Gambar 12. Struktur molekul granula pati Pada suhu yang lebih tinggi, granula akan mengalami penguraian karena panas. Karakteristik pengembangan dapat berubah tergantung pada intensitas pengeringan. Adanya permukaan yang keras (case hardening) akibat pengeringan cepat dengan suhu tinggi menyebabkan pati sukar menyerap air (Collison, 1968). Bila suspensi pati dipanaskan sampai suhu dimana ikatan hidrogen menjadi cukup lemah sehingga air dapat diabsorpsi oleh granula, maka granula akan mengembang dan pada saat yang sama granula akan kehilangan sifat birefringentnya. Proses ini dikenal sebagai gelatinisasi, dimana kerusakan pada granula bersifat irreversible dan suhu pada saat pati kehilangan sifat birefringentnya disebut sebagai suhu gelatinisasi (Glicksman, 1969; Banks et al, 1973; Greenwood, 1976; Smith, 1982). 20

35 Pembengkakan pati menyebabkan masing masing granula akan saling bergesekan satu sama lain sehingga meningkatkan viskositas pasta pati. Pembengkakan akan berlanjut dengan naiknya suhu sampai daya kohesi di dalam struktur granula menjadi sangat lemah, dan akhirnya granula akan pecah serta pasta pati menjadi menurun kembali viskositasnya dengan hilangnya integritas granula. (Banks et al, 1973; Greenwood, 1976) Gelatinisasi dimulai dari daerah amorphous, dimana ikatan hidrogennya lebih lemah. Derajat asosiasi (kekuatan ikatan hidrogen) pada daerah ini berbeda untuk setiap jenis pati sehingga masing masing pati akan tergelatinisasi pada suhu yang berbeda beda (Glicksman, 1969). Pati dengan kandungan amilosa tinggi mempunyai kekuatan ikatan hidrogen yang lebih besar karena jumlah polimer berantai lurus yang besar di dalam granula, sehingga membutuhkan energi yang lebih besar untuk tergelatinisasi (Smith, 1982). Selain itu, gelatinisasi juga dipengaruhi oleh ukuran granula pati. Granula pati yang berukuran kecil lebih tahan terhadap gelatinisasi dibandingkan dengan granula berukuran besar (Banks dan Greenwood, 1973). Peningkatan kandungan amilosa menyebabkan daya tahan molekul di dalam granula cenderung meningkat. Hal ini dapat dilihat pada waxy maize yang mengandung amilopektin tinggi mengembang lebih besar sedangkan pati yang mengandung amilosa tinggi tidak menunjukkan adanya pengembangan granula pada semua suhu. Dengan lemahnya gaya intermolekuler di dalam granula pati waxy maize, maka granula akan lebih mudah pecah selama pemanasan dan memberikan struktur pasta yang lemah. c. Kadar Air Bahan Pada proses puffing biji jagung ternyata kadar air awal sangat berpengaruh terhadap volume pengembangan. Biji jagung membutuhkan air sekitar 13,5 14% untuk dapat membuatnya meletup. Lapisan paling luar biji jagung cukup kuat dan tidak mudah tertembus 21

36 oleh air. Ketika biji jagung dipanaskan, air dan minyak mulai mencapai titik didihnya. Pada suhu C air dan minyak akan melewati titik didihnya yang menyebabkan cairan di dalam kernel akan berubah menjadi superheated pressurized steam. Dalam kondisi ini, pati yang ada di dalam kernel akan mengental, melembut dan melunak. Hasil puffing beberapa serelia dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Perbandingan hasil puffing beberapa serelia Komoditi Ekspansi volume Referensi Gandum 8 16 kali Matz, 1959 Jagung (Popcorn) kali Jugenheimer, 1976 Beras kali Bhattacharya, 1979 Sorgum 6 23 kali Desikachar dan Chandrashekar, 1982 d. Suhu Awal Proses Puffing Pengembangan produk puffing juga dipengaruhi oleh suhu awal proses puffing. Sebagai contoh pembandingnya adalah kerupuk. Kerupuk adalah jenis makanan kering yang terbuat dari bahan bahan yang mengandung pati cukup tinggi (Wiriano, 1984). Berdasarkan pengamatan sehari hari pada saat penggorengan kerupuk terlihat bahwa bila kerupuk digoreng dalam minyak yang kurang panas dalam jangka waktu yang lama maka akan menghasilkan pengembangan yang kurang baik. Sedangkan bila suhu penggorengan yang terlalu panas, walaupun waktu yang dibutuhkan untuk mengembang lebih cepat akan tetapi kerupuk goreng akan mudah hangus (Lavlinesia, 1995). Oleh karena itu, penetapan suhu pada alat puffing untuk proses berlangsungnya puffing sangat menentukan volume pengembangan biji jagung. 22

37 G. TEKNOLOGI OVEN GELOMBANG MIKRO 1. Gelombang Mikro Gelombang mikro adalah suatu bentuk gelombang elektro magnet sebagaimana cahaya dan bergerak di udara setara dengan kecepatan cahaya (c = x 10 8 m/s). Frekuensi gelombang mikro menurut Industrial Science and Medical Frequence (ISM) berkisar antara 900 MHz dan 2450 MHz + 50 MHz, yang merupakan batas frekuensi yang aman bagi manusia (Copson, D.A., 1975). Frekuensi 2450 MHz secara umum digunakan secara luas di seluruh dunia, di Amerika digunakan pula frekuensi 896 MHz. Panjang gelombang dari frekuensi frekuensi tersebut masing masing cm, cm dan cm. Gelombang mikro ini banyak diaplikasikan sebagai radio komunikasi, radar dan pemanas serta banyak digunakan pada industri makanan. Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 300 MHz 300 GHz. Skala frekuensi radiasi elektromagnetik termasuk pada kisaran gelombang radio dan inframerah. Kecepatan rambatnya berkisar antara 300 juta sampai 300 milyar perdetik (Buffler, 1993). Gelombang mikro memiliki radiasi 2450 MHz dan bersifat nonionizing. Dengan intensitas cukup akan menyebabkan molekul di dalam untuk bergetar, dengan demikian menyebabkan friksi, yang mana menghasilkan panas yang memasak makanan. Oleh karena frekuensi yang lebih rendah dan hemat energi, radiasi ini tidak memiliki kemampuan kumulatif dan daya rusak yang sama seperti radiasi pengion. 2. Oven Gelombang Mikro (Microwave Oven) Microwave oven merupakan salah satu piranti dalam proses pengolahan pangan. Menurut Gallawa (2007), oven gelombang mikro pertama kali ditemukan pada tahun 1964 oleh Dr. Percy L. Spencer bekerjasama dengan Raytheon Corporation ketika mereka melakukan penelitian yang berhubungan dengan radar. Oven ini merupakan alat pemasak dengan menggunakan gelombang mikro yang dapat memanaskan produk dalam waktu singkat dan sangat efisien karena hanya memanaskan produk dan tidak memanaskan yang lain. Hal ini karena gelombang mikro 23

38 tidak diserap oleh plastik, gelas dan keramik akantetapi diserap oleh air dan logam. Oleh karena itu bahan dari logam tidak diperkenankan digunakan untuk oven ini. Gambar 13. Perangkat sistem gelombang mikro (Jones dan Rowley,1996) Menurut Jones dan Rowley (1996), bagian dalam microwave terdiri dari magnetron (tuba daya), komponen trial dikombinasikan dengan tombol kontrol yang mengatur periode maupun lamanya kerja magnetron. Daya berasal dari energi listrik melewati jalur sekering menuju microwave. Untuk mencegah pemantulan energi dari ruang microwave ke magnetron yang akan menimbulkan kerusakan maka dipasang sirkulator dan sebuah alat penyetel (tunning device) yang ditempatkan antara pengarah gelombang (wave guide) dan rongga microwave. Hal ini untuk meminimalkan energi yang dipantulkan dan memastikan bahwa sistem tersebut bekerja dengan efisiensi tinggi. Gelombang yang digunakan adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 2500 MHz (2,5 GHz). Pada selang ini gelombang tidak bisa diserap oleh plastik, gelas dan keramik. Sumber tenaga bagi microwave oven adalah magnetron. Pada frekuensi 2450 MHz, magnetron dapat menghasilkan daya antara W, bahkan dapat mencapai tingkat maksimum 6 10 kw. Magnetron membangkitkan unit antena yang kemudian akan meneruskan tenaga unit sistem yang lain (Gallawa, 2007). Bentuk oven gelombang mikro dapat dilihat pada Gambar

39 Gambar 14. Oven gelombang mikro tipe EM-S1563 dan perlengkapannya Keterangan : 1. Ruang untuk memasak 2. Jendela untuk memeriksa bahan saat oven sedang bekerja 3. Pintu oven, pintu harus ditutup rapat saat oven bekerja 4. Kait pengunci 5. Panel kontrol 6. Poros penggerak tadah putar 7. Poros gerak dan tadah putar (turn table) terbuat dari kaca tahan panas untuk meletakkan bahan yang akan dimasak 8. Penyangga tadah putar 9. Lubang uap air 10. Kertas pembungkus biji jagung 3. Prinsip Pemanasan Oven Gelombang Mikro Perubahan energi gelombang mikro menjadi panas dapat diketahui dari dua mekanisme, yaitu rotasi dua kutub (dipolar) dan konduksi ionik. Sehingga hanya dua kutub dan molekul ionik yang dapat berinteraksi dengan gelombang mikro dan menghasilkan panas. Rotasi dua kutub terjadi apabila molekul yang mempunyai struktur dua kutub ditempatkan dalam medan osilasi listrik. Molekul tersebut akan mendapat energi rotasional sesuai dengan arah medan. Ketika medan tersebut dipasang, seluruh molekul akan berada sesuai dengan arah medan awal. Ketika medan dibalikkan maka molekul akan berputar terbalik dan menimbulkan tumbukan lebih lanjut dengan molekul molekul yang ada di sekitarnya. Energi tumbukkan ini akan menimbulkan peningkatan temperatur molekul. 25

40 Adapun pada konduksi ionik, pemanasan biji jagung adalah energi dari medan listrik ke agitasi partikel. Energi oksilasi medan listrik yang dihasilkan akan menyebabkan agitasi partikel, yang mengakibatkan suhu partikel naik dan menyebabkan partikel berinteraksi dengan partikel di sekitarnya sehingga partikel tersebut mengalami kenaikan suhu (Buffler, 1993). Gambar 15. Mekanisme interaksi gelombang mikro. (A) Interaksi ionik, (B) Interaksi Bipolar (Buffler, 1993) Energi panas yang dihasilkan relatif tinggi, molekul - molekul air pada bahan makanan dapat berfungsi sebagai penyerap energi dan energi yang dihasilkan lebih efektif. Pemanasan dengan microwave merupakan akibat dari interaksi kimia kandungan biji jagung dengan medan elektromagnetik. Pada saat gelombang mengenai biji jagung akan terjadi satu atau tiga kemungkinan yaitu: energi diserap, energi yang dipantulkan, dan energi yang tidak dipantulkan. Oven gelombang mikro juga sangat dipengaruhi oleh ketebalan bahan yang dipanaskan. Ketebalan ini berhubungan dengan besarnya daya tembus gelombang mikro yang mengakibatkan daya tembusnya tidak merata di setiap titik ketebalan bahan, sehingga pemanasan pun tidak sama antara titik bahan. Jumlah sampel akan sangat berpengaruh, semakin besar sampel yang dipanaskan oleh oven gelombang mikro maka semakin besar pula daya dan waktu yang dibutuhkan. 26

41 III. METODOLOGI PENELITIAN A. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP) dan Laboratorium Surya Departemen Teknik Pertanian, FATETA IPB. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April -Juni B. BAHAN DAN ALAT Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1. Jagung pipil (Zea mays). Empat varietas jagung unggul nasional (Lamuru, Srikandi, Arjuna, dan Bisma) diperoleh dari Balai Bioteknologi Genetika, Cimanggu Bogor dan varietas Popcorn diperoleh di supermarket. Berat masing masing varietas adalah 2000 gram. Bentuk varietas jagung yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 16. Keterangan: dari kiri ke kanan (Arjuna, Bisma, Lamuru, Srikandi Kuning, dan Popcorn) 2. Pasir untuk mengukur volume popcorn. Gambar 16. Bentuk biji jagung Alat utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Flavo - Rite Alat ini digunakan pada saat proses puffing biji jagung. Spesifikasi Flavo-Rite adalah sebagai berikut. Model : P.C. 450 Daya : 500 W Tegangan : 220 V Produsen : Reliable MFG Corporation 27

42 a. Prinsip Kerja Flavo-Rite Prinsip kerja alat ini adalah menaikkan suhu udara di ruang masak hingga suhu puffing. Seiring dengan pertambahan waktu maka suhu wajan akan meningkat hingga mencapai suhu maksimal pada 270oC dan kemudian suhunya menurun hingga mencapai kesetimbangan pada suhu 230oC. Bentuk Flavo-Rite dapat dilihat pada Gambar 17. Gambar 17. Flavo - Rite 2. Oven Gelombang Mikro Alat ini digunakan pada saat proses puffing biji jagung. Spesifikasi oven gelombang mikro adalah sebagai berikut. Model : EM-S1563 Daya : 800 W Tegangan : V Produsen : Sanyo Electric Coporation Sedangkan alat pendukung penelitian yang digunakan adalah: 3. Hybrid Recorder Merk Yokogawa Tipe MV Moisture Tester - Grainer PM II Rheometer Merk CR Anemomaster Merk Climomaster 7. Pyranometer Merk MS 401 dan Digital Multimeter Model 2506 A 8. Termokopel tipe C/C 9. Gelas ukur 50 ml 10. Timbangan digital Merk Mettler PM4800 DeltaRange 28

43 11. Timbangan Analitik Merk PW Drying Oven Merk Isuzu 13. Termometer Bola Basah dan Bola Kering 14. Tray 15. Air Tight Container dan Plastik Klip 16. Kipas Angin Alat ini digunakan untuk menurunkan suhu Flavo-Rite dan microwave oven setelah proses puffing agar mencapai suhu awal alat puffing. 17. Kamera Digital C. PARAMETER PENELITIAN 1. Massa Bahan Pengukuran massa bahan meliputi massa biji jagung dan popcorn. Massa biji jagung diukur pada awal dan akhir proses penjemuran. Sedangkan massa popcorn diukur pada akhir proses puffing. 2. Kadar Air Bahan Pengukuran kadar air meliputi kadar air basis basah dan kadar air basis kering. Kadar air biji jagung diukur pada awal dan akhir proses penjemuran. Sedangkan kadar air popcorn diukur pada akhir proses puffing. 3. Suhu dan RH Pengukuran suhu meliputi suhu saat proses penjemuran, suhu selama proses puffing, dan suhu setelah proses puffing. 4. Rendemen Produk Puffing Rendemen popcorn dihitung secara manual. Rendemen popcorn diklasifikasikan menjadi 4 kelompok. 5. Volume Bahan Pengukuran volume bahan meliputi volume biji jagung dan popcorn. Volume bahan digunakan untuk menentukan volume kamba dan volume ekspansi. 6. Kerenyahan Produk Puffing Pengukuran kerenyahan popcorn dilakukan dengan uji tekan dengan menggunakan rheometer. 29

44 7. Uji Organoleptik Produk Puffing Uji organoleptik popcorn dilakukan terhadap penampakkan dan kerenyahan popcorn. Jumlah panelis yang digunakan adalah 10 orang. D. METODE DAN PERLAKUAN PENJEMURAN Metode yang digunakan pada penelitian ini untuk proses puffing adalah metode pemanasan konveksi suhu tinggi yang disebut sebagai metode pertama dan metode gelombang mikro yang disebut sebagai metode kedua. Metode pertama menggunakan alat puffing flavo-rite. Sedangkan metode kedua menggunakan microwave oven sebagai alat puffingnya. Pada awalnya metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode pertama. Akantetapi, berdasarkan rendemen produk puffing hasilnya kurang optimum sehingga dilakukan metode tambahan yaitu metode microwave. Perlakuan penjemuran bertujuan untuk meningkatkan suhu biji bagian dalam. Peningkatan suhu akan mengakibatkan granula - granula pati membengkak. Pembengkakkan granula meningkatkan intensitas friksi antar granula sehingga suhu bagian dalam biji jagung lebih cepat meningkat. Perlakuan penjemuran pada penelitian ini terbagi menjadi 4, yaitu penjemuran selama 0 jam, 1 jam, 2 jam, dan 3 jam. Variasi waktu penjemuran dipilih berdasarkan pertimbangan analogi bahwa irisan cetakan kerupuk yang masih basah dan memiliki kadar air lebih dari 15% dijemur selama 3 jam. Dengan demikian biji jagung yang memiliki kadar air antara 13.5% hingga 14% diasumsikan lama waktu penjemurannya akan kurang dari 3 jam. Penjemuran 0 jam artinya tidak dilakukan penjemuran. Sedangkan penjemuran selama 1 jam, 2 jam, dan 3 jam dilakukan di laboratorium surya dengan intensitas radiasi matahari berkisar antara 3,5 mv sampai dengan 5 mv. Proses penjemuran selama 1 jam, 2 jam, dan 3 jam dilakukan dalam satu hari dan dengan menggunakan satu varietas jagung sehingga memerlukan pengaturan waktu yang baik. Proses penjemuran dimulai pada pukul WIB dan diakhiri pada pukul WIB. Setelah proses penjemuran, biji jagung segera dipuffing. Pengaturan waktu penjemuran dapat dilihat pada Lampiran 2. Kegiatan pengukuran pada penjemuran 0 jam dapat dilihat pada 30

45 Tabel 6. Sedangkan kegiatan pengukuran pada proses penjemuran selama 1 jam, 2 jam, dan 3 jam dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 6. Kegiatan pengukuran pada perlakuan puffing biji jagung penjemuran 0 jam Alat Puffing Metode Flavo-Rite Metode Microwave Sebelum proses puffing Selama proses puffing Setelah proses puffing Massa biji jagung + 25 gram Kadar air biji jagung Suhu biji jagung Suhu bola basah dan bola kering Waktu dan suhu puffing masing - masing kelompok popcorn tidak ada Massa 100 biji jagung. Kadar air biji jagung Waktu puffing Suhu ruang kemasan, suhu permukaan popcorn, suhu bola basah dan bola kering di lubang pengeluaran uap air Tabel 7. Kegiatan pengukuran pada biji jagung penjemuran 1 jam, 2 jam, dan 3 jam Alat Puffing Metode Flavo-Rite Metode Microwave Sebelum Massa biji jagung + 25 gram. Massa 100 biji jagung. proses penjemuran Kadar air biji jagung Kadar air biji jagung Selama proses penjemuran Setelah proses penjemuran Selama proses puffing Setelah proses puffing Radiasi matahari, kecepatan angin, suhu bola basah dan bola kering Massa dan kadar air biji jagung Waktu dan suhu puffing masing - masing kelompok popcorn tidak ada Radiasi matahari, kecepatan angin, suhu bola basah dan bola kering Massa, kadar air, dan suhu permukaan biji jagung Waktu puffing masing - masing kelompok popcorn. Suhu ruang kemasan, suhu permukaan popcorn, suhu bola basah dan bola kering di lubang pengeluaran uap air 31

46 E. METODE PENGAMBILAN DATA Metode pengambilan data pada penelitian ini adalah metode pengambilan data primer. Metode ini dilakukan dengan mengukur langsung semua parameter pengukuran yang tercantum dalam sub bab sebelumnya. 1. Massa Bahan a. Massa Biji Jagung Pada metode pertama, massa biji jagung ditimbang dengan kisaran massa 25 gram. Sedangkan pada metode kedua, biji jagung dihitung hingga 100 butir lalu kemudian ditimbang massanya. Massa biji jagung diukur dengan menggunakan timbangan digital. Massa biji jagung diukur pada awal dan akhir proses penjemuran atau sebelum proses puffing. b. Massa Produk Puffing Massa popcorn diukur pada akhir proses puffing dan terbagi menjadi dua pengukuran, yaitu massa popcorn tiap butirnya dan massa popcorn yang akan diukur kadar airnya. Massa popcorn diukur dengan menggunakan timbangan analitik. Pengukuran massa popcorn per butirnya dilakukan untuk menentukan volume kamba popcorn (ml/g). Sedangkan massa popcorn yang akan diukur kadar airnya hanya menggunakan popcorn dari kelompok A saja dengan ulangan sebanyak tiga kali. Hal ini dikarenakan popcorn dari kelompok A adalah popcorn yang memiliki nilai parameter tertinggi yang layak untuk dikonsumsi. Pengukuran massa popcorn erat kaitannya dengan pengukuran kadar air popcorn karena massa awal dan akhir popcorn akan menjadi dasar perhitungan kadar air. Diagram alir pengukuran massa popcorn dapat dilihat pada Gambar

47 Gambar 18. Diagram alir pengukuran massa popcorn untuk analisa kadar air dan penetapan volume kamba 33

48 2. Kadar Air Bahan Pengukuran kadar air bahan meliputi kadar air biji jagung dan popcorn.. Kadar air biji jagung diukur pada awal dan akhir proses penjemuran atau tepat pada saat akan dimulai proses puffing. Sedangkan kadar air popcorn diukur pada akhir proses puffing. a. Kadar Air Biji Jagung Kadar air biji jagung diukur dengan menggunakan moisture tester dimana alat at ini mengkonversikan kadar air biji jagung menjadi persen kadar air basis basah. Sebelum moisture tester digunakan untuk mengukur kadar air biji jagung maka moisture tester perlu dikalibrasi terlebih dahulu dengan drying oven. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh nilai korelasinya 95,2%. Hal ini berarti moisture tester dapat digunakan sebagai pengukur kadar air biji jagung. Data kalibrasi kadar air dapat dilihat pada Lampiran 3. Diagram alir pengukuran kadar air biji jagung dengan moisture tester dapat dilihat pada Gambar 19. Gambar 19. Diagram alir pengukuran kadar air biji jagung 34

49 b. Kadar Air Produk Puffing Kadar air popcorn diukur dengan menggunakan drying oven. Kadar air ditentukan dengan perhitungan berat popcorn yang dikeringkan menggunakan persamaan (1) dan (2). Diagram alir pengukuran kadar air popcorn (ISO, 1968) dapat dilihat pada Gambar 20. %bb = [{( B A ) ( C A )} / ( B A )] x 100 %.....(1) %bk = [{( B A ) ( C A )} / ( C A )] x 100 % (2) Gambar ar 20. Diagram alir pengukuran kadar air produk puffing 3. Suhu dan RH a. Metode Flavo-Rite Pada metode pertama, pengukuran suhu meliputi suhu selama proses penjemuran dan suhu selama proses puffing biji jagung. Lokasi titik - titik pengukuran suhu pada alat puffing dapat dilihat pada Gambar

50 Gambar 21. Lokasi termokopel pada metode Flavo-Rite Ketererangan : T1 = Suhu di dasar wajan Flavo Rite T2 = Suhu di wajan dalam bagian kanan Flavo Rite T3 = Suhu di wajan dalam bagian kiri Flavo Rite T4 = Suhu di pinggiran wajan bagian kiri Flavo Rite T5 = Suhu di pinggiran wajan bagian kanan Flavo Rite T6 = Suhu di dinding penutup bagian kiri Flavo Rite T7 = Suhu di dinding penutup bagian kanan Flavo Rite T8 = Suhu di tengah tengah ruangan Flavo Rite T9 = Suhu di bagian atas penutup Flavo Rite T10 = Suhu pusat biji a.1. Pengukuran Suhu Selama Proses Penjemuran Pada proses penjemuran, biji jagung yang diletakkan di tray diukur suhu bagian dalamnya dengan menggunakan termokopel tipe C/C yang ditancapkan di pusat biji. Data suhu biji jagung disajikan di monitor hybrid recorder, kemudian dicatat pada tabel pengukuran. Sedangkan suhu bola basah dan bola kering ruang penjemuran diukur dengan menggunakan termometer bola basah dan bola kering yang diletakkan di sekitar area penjemuran. Selain itu, selama proses penjemuran juga dilakukan pengukuran intensitas radiasi matahari dan kecepatan angin. Intensitas radiasi matahari diukur dengan menggunakan pyranometer dan digital multimeter. multimeter. Sedangkan kecepatan angin diukur dengan 36

51 menggunakan anemomaster. Pengambilan seluruh data pada proses penjemuran dilakukan setiap selang waktu 15 menit. a.2. Pengukuran Suhu Selama Proses Puffing Pengukuran suhu puffing dilakukan pada masing masing kelompok popcorn. Hal ini dilakukan dengan mengatur waktu perekaman suhu pada hybrid recorder setiap selang waktu 1 detik. Diagram alir pengukuran suhu puffing biji jagung dengan menggunakan termokopel dan hybrid recorder dapat dilihat pada Gambar 22. Gambar 22. Diagram alir pengukuran suhu puffing biji jagung b. Metode Microwave Pada metode kedua, pengukuran suhu meliputi suhu saat proses penjemuran, suhu selama proses puffing,, dan suhu setelah proses puffing. Pengukuran suhu hanya dilakukan sesaat sehingga tidak diperlukan proses perekaman suhu. 37

52 b.1. Pengukuran Suhu Selama Proses Penjemuran Pada proses penjemuran, biji jagung yang diletakkan di tray diukur suhu permukaannya dengan menggunakan termokopel tipe C/C yang diletakkan di bagian tengah - tengah dari tumpukan biji. Pengambilan data suhu permukaan biji dilakukan pada akhir proses penjemuran atau tepat pada saat proses puffing. Sedangkan pengambilan data intensitas radiasi matahari, kecepatan angin, suhu bola basah dan suhu bola kering dilakukan setiap selang waktu 15 menit. b.2. Pengukuran Suhu Selama Proses Puffing Pengukuran suhu selama proses puffing meliputi suhu ruangan microwave oven, suhu ruang kemasan popcorn dan suhu permukaan popcorn. Sebenarnya suhu selama proses puffing tidak dapat diukur selama microwave oven beroperasi. Hal ini dikarenakan gelombang mikro yang diberikan ketika microwave oven sedang beroperasi akan diserap oleh termokopel yang bersifat logam sehingga dapat menimbulkan percikan api atau ledakan di dalam ruang microwave oven dan menyebabkan kerusakan permanen bagi microwave oven tersebut. Namun, pengukuran suhu selama proses puffing dapat didekati dengan membuat tabel pendekatan suhu puffing biji jagung terhadap waktu yang dapat dilihat pada Tabel 8. Pengukuran suhu dilakukan dengan menggunakan 13 sampel biji jagung dimana masing masing sampel berjumlah 100 butir biji jagung. Sampel pertama mengalami proses puffing selama 5 detik, kemudian suhu ruangan microwave oven, suhu ruang kemasan popcorn dan suhu permukaan popcorn diukur. Pada sampel kedua, proses puffing yang dialami adalah 10 detik, kemudian suhu suhu diukur. Cara ini dilakukan hingga sampel ke-13 sehingga didapatkan suhu pendekatan selama proses puffing. 38

53 Tabel 8. Suhu pendekatan selama proses puffing Waktu (detik) Ruangan Microwave ( o C) Ruang Kemasan ( o C) Permukaan Biji ( o C) 5 38,30 39,87 40, ,63 35,47 47, ,07 37,37 52, ,87 39,23 58, ,57 41,13 64, ,27 43,03 70, ,97 44,47 80, ,67 44,97 83, ,90 45,50 86, ,40 46,00 88, ,80 46,53 91, ,27 47,02 94, ,70 47,53 97,07 b.3. Pengukuran Suhu Setelah Proses Puffing Pengukuran suhu setelah proses puffing meliputi suhu bola basah dan bola kering ruangan microwave oven, suhu ruang kemasan popcorn dan suhu permukaan popcorn. Pengukuran suhu bola basah dan suhu bola kering ruangan microwave oven didekati dengan meletakkan termometer bola basah dan bola kering di tempat keluarnya uap dari microwave oven. Pengukuran suhu ruang kemasan popcorn dan suhu permukaan popcorn diukur dengan memasukkan ujung ujung termokopel ke dalam kemasan dan meletakkannya diantara tumpukan popcorn segera setelah lampu microwave oven padam. Agar permukaan suhu tepat, maka digunakan 3 termokopel dimana satu termokopel diletakkan di tengah ruang kemasan dan dua termokopel diletakkan di bagian kanan dan kiri dari tumpukkan popcorn. Setiap hasil pengukuran suhu ditambah 5 0 C sebagai perubahan suhu yang hilang 39

54 saat pintu microwave oven dibuka. Lokasi termokopel pada kemasan biji jagung dapat dilihat pada Gambar 23.. Gambar 23. Lokasi termokopel pada metode Microwave Ketererangan : T1 = Suhu di tengah tengah ruang kemasan T2 = Suhu di bagian kanan tumpukkan popcorn T3 = Suhu di bagian kiri tumpukkan popcorn 4. Rendemen Produk Puffing Rendemen popcorn dihitung dan diklasifikasikan secara manual. Penghitungan dan pengelompokan rendemen popcorn dilakukan setelah pengukuran kadar air popcorn. Popcorn yang telah dikelompokkan kemudian dimasukkan ke dalam plastik klip dan disimpan dalam air tight container. Pengelompokan produk puffing biji jagung dilakukan karena produk puffing biji jagung unggul nasional tidak semuanya memiliki bentuk popcorn yang berkualitas baik.oleh karena itu, diperlukan pengelompokan untuk memudahkan penghitungan rendemen rendemen dan penilaian kualitas mutu popcorn. Produk puffing biji jagung diklasifikasikan menjadi empat kelompok, yaitu kelompok A, B, C, dan D. Proses klasifikasi produk puffing dilakukan 40

55 berdasarkan ukuran diameter dan bentuknya. Ukuran diameter popcorn menunjukkan volume pengembangannya. Semakin besar ukuran diameter popcorn maka volume pengembangannya akan semakin besar dan kualitasnya pun semakin baik. Sedangkan bentuk popcorn dapat dilihat dari banyaknya bagian popcorn yang berwarna putih. Semakin banyak bagian popcorn yang berwarna putih maka biji jagung dapat dikatakan telah puffing dengan sempurna. Kriteria pengklasifikasian popcorn untuk masing masing kelompok dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9. Kriteria pengelompokkan popcorn Kriteria A B C D Diameter Popcorn X > 2 cm 1,5 < X < 2 cm 1 < X < 1,5 cm X < 1 cm Bentuk 5. Volume Bahan Pengukuran volume bahan meliputi volume biji jagung dan popcorn. Pengukuran volume dilakukan dengan menggunakan silinder ukur 50 ml dan pasir. Jenis pasir yang digunakan adalah pasir hitam yang telah dibersihkan dan disaring sehingga menghasilkan pasir yang halus. Massa jenis pasir hitam adalah g/ml. Volume popcorn per butirnya diukur dengan menggunakan persamaan berikut......(3) Dimana: Vp = volume popcorn V1 = volume popcorn dan pasir V2 = volume pasir n = jumlah popcorn Diagram alir pengukuran volume popcorn dan biji jagung dapat dilihat pada Gambar

56 Gambar 24. Diagram alir pengukuran volume popcorn dan biji jagung 6. Kerenyahan Produk Puffing Kerenyahann popcorn dapat diukur dengan uji tekan yang menggunakan rheometer. Uji tekan diukur berdasarkan tingkat ketahanan popcorn terhadap jarum rheometer. Pemilihan jarum penekan berdasarkan luas bidang tekannya. Semakin luas bidang tekannya maka seluruh permukaan popcorn akan terukur. Bentuk jarum rheometer dapat dilihat pada Gambar 25. Gambar 25. Jarum rheometer 42

57 Uji tekstur popcorn hanya dilakukan pada metode microwave oven dan bahan yang digunakan berasal dari popcorn kelompok A. Hal ini dikarenakan jumlah popcorn kelompok A pada metode flavo-rite sangat sedikit sehingga ga tidak akan memenuhi pengukuran parameter penelitian. Bahan untuk uji tekstur adalah 30 popcorn yang telah ditambahkan pada setiap perlakuan penjemuran. Diagram alir pengukuran tekstur popcorn dapat dilihat pada Gambar 26. Gambar 26. Diagram alir pengukuran tekstur popcorn 7. Uji Organoleptik Produk Puffing Uji organoleptik oleptik bertujuan untuk mengetahui tingkat penerimaan konsumen terhadap penampakkan dan kerenyahan produk puffing varietas jagung unggul nasional. Jumlah panelis yang digunakan adalah 10 orang. Uji yang dilakukan adalah uji hedonik dengan lima skala hedonik yang 43

58 dipergunakan mempunyai rentang skor 1-5 (1 = sangat tidak suka, 2 = tidak suka, 3 = netral, 4 = suka, 5 = sangat suka). F. PROSEDUR PENELITIAN Kegiatan penelitian terdiri dari dua tahapan, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. 1. Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengoptimalisasi Flavo -Rite dan menentukan lama waktu proses puffing. a. Optimalisasi Flavo - Rite Optimalisasi flavo-rite perlu dilakukan karena alat ini awalnya digunakan pada varietas popcorn saja. berdasarkan ujicoba dengan varietas jagung unggul nasional ternyata persentase rendemen A kurang dari 10%. Hal ini mungkin disebabkan suhu udara panas di sekitar wajan yang kurang tinggi karena adanya lubang ventilasi. Oleh karena itu, diperlukan suatu modifikasi dengan mempertimbangkan suhu udara panas di sekitar wajan. b. Waktu Proses Puffing Pada metode pertama dan kedua, waktu proses puffing ditentukan dengan melakukan uji coba terhadap waktu. Dasar pemilihan waktu proses puffing pada metode pertama adalah suhu maksimal wajan dan warna biji jagung. Selama proses puffing, wajan harus mencapai suhu maksimalnya. Hal ini bertujuan agar suhu biji jagung memperoleh panas yang cukup dan dapat puffing. Waktu proses puffing juga harus mempertimbangkan warna biji jagung. Jika biji jagung berwarna coklat tua maka tanda proses puffing harus berhenti karena biji jagung tersebut sudah gosong dan tidak dapat puffing. Sedangkan pada metode kedua, dasar pemilihan waktu proses puffing adalah rendemen popcorn dan kegosongannya. Uji coba dilakukan dengan menggunakan 10 biji jagung setiap pengujiannya. Pengujian juga dilakukan pada suhu di panel kontrol microwave oven. Data waktu pemasakan pada panel kontrol microwave oven dapat dilihat pada Tabel

59 Tabel 10. Pengaturan suhu pada microwave oven No. Pengaturan Suhu Waktu Waktu Waktu Waktu I II III IV 1 Baked Potato Drink Frozen Meal Pizza Reheat Popcorn Keterangan : pembacaan waktu = 3 10 (tiga menit sepuluh detik) 2. Penelitian Utama Penelitian utama terdiri dari beberapa tahapan yaitu sebagai berikut ini. Diagram alir proses pengolahan popcorn dapat dilihat pada Gambar 27. Sedangkan diagram alir uji dan pengambilan data popcorn dapat dilihat pada Gambar 28. Gambar 27. Diagram alir proses pengolahan popcorn 45

60 Gambar 28. Diagram alir pengambilan data dan uji organoleptik popcorn a. Penanganann Bahan Tahapan persiapan bahan adalah pemilihan jagungg dengan bentuk dan kondisi fisik yang baik dimana tidak adanya cacat fisik pada biji jagung dan bagian bagian jagung lengkap (endosperma keras yang berwarna kuning dan endosperma lunak yang berwarna putih). b. Pengkondisian Bahan Tahap pengkondisian bahan adalah mengkondisikan kadar air biji jagung agar berada pada kadar air 13,5% sampai 14% (BB). c. Proses Penjemuran Penjemuran biji jagung sesuai dengan lama waktu penjemuran. Pengambilann data selama proses penjemuran meliputi suhu bola basah dan bola kering area penjemuran, radiasi matahari, kecepatan angin dan suhu biji jagung. 46

61 d. Proses Puffing Setelah dijemur, biji jagung langsung mengalami proses puffing. Hal ini dilakukan agar suhu permukaan biji yang telah naik menjadi suhu awal biji pada proses puffing. e. Pengukuran Parameter Setelah proses puffing selesai, selanjutnya dilakukan tahap pengambilan data produk puffing/popcorn yang meliputi suhu dan RH (metode microwave), massa, rendemen, kadar air, tekstur, volume kamba, dan volume pengembangan/ekspansi popcorn. f. Analisa Data Setelah pengambilan data hasil puffing/popcorn selesai, selanjutnya dilakukan proses analisa data. Analisa data secara lengkap akan dibahas pada sub bab berikutnya. g. Pemilihan Waktu dan Varietas Jagung Unggul Terbaik Indeks sifat berbobot digunakan untuk mengetahui perlakuan penjemuran terbaik pada masing - masing varietas dan menentukan varietas jagung hibrida lokal terbaik. Tahapan proses pemilihan lama waktu penjemuran terbagi menjadi tiga bagian yaitu sebagai berikut ini. Tahap pertama yaitu menentukan parameter popcorn, tingkat prioritas parameter dan nilai harapan yang diinginkan. Tahap kedua yaitu pemberian nilai pembobotan berdasarkan tingkat prioritas. Tahap ketiga yaitu menghitung indeks sifat berbobot dan memilih waktu penjemuran serta varietas jagung unggul nasional terbaik berdasarkan nilai indeks sifat berbobot terbesar. h. Uji Organoleptik Uji organoleptik dilakukan hanya pada waktu penjemuran terbaik dari masing - masing varietas jagung. 47

62 G. ANALISA DATA Analisa data penjemuran yang dilakukan pada penelitian ini meliputi perhitungan kadar air bahan, volume dan kerenyahan produk puffing. 1. Kadar Air Bahan Kadar air biji jagung diukur dengan menggunakan moisture tester dimana alat ini mengkonversikannya kadar air bahan menjadi persen kadar air basis basah. Akantetapi, moisture tester (metode sekunder) perlu dikalibrasi terlebih dahulu dengan drying oven (metode primer). Proses kalibrasi yaitu dengan mencari pola sebaran data menggunakan analisis regresi linear. Tingkat ketepatan dan ketelitian ditunjukkan dengan melihat nilai korelasi garis regresi (kecenderungan data). Nilai pengukuran yang baik jika nilai korelasinya lebih dari 95%, analisisnya dilakukan dengan perhitungan berikut: y = ax + b...(4) dengan nilai R 2 0,95 Keterangan: x = kadar air bahan dengan Drying Oven y = kadar air bahan dengan Moisture Tester a = slope garis regresi b = nilai kadar air bahan pada kondisi garis regresi berpotongan dengan sumbu y. b = a = ( n x1 y n 1 x ( 2 1 x1 )( 2 ( x1) 2 x1)( x1 ) ( x1 y1)( 2 2 n x ( x 1 1) y1)...(5) x1 ) (6) Proses konversi persen kadar air basis basah menjadi persen basis kering menggunakan persamaan sebagai berikut ini. % bb % bk = x100%.....(7) 100(1 % bb/100) Sedangkan kadar air popcorn diukur dengan menggunakan drying oven (metode primer). Pengukuran kadar air dilakukan dengan cara mengukur 48

63 massa popcorn sebelum dan sesudah dikeringkan. Kadar air popcorn dihitung dengan persamaan: Mair % bb = x100% Mair+ Mpadat......(8) Mair % bk = x100% Mpadat......(9) Keterangan: %bb = persen basis basah (%) %bk = persen basis kering (%) Mair = massa air dalam biji jagung (g) Mpadat = massa padatan dalam biji jagung (g) 2. Volume Produk Puffing Pengukuran volume bahan meliputi volume biji jagung dan popcorn. Volume bahan digunakan untuk menentukan volume kamba dan volume ekspansi. Volume bahan diukur dengan gelas ukur dan pasir. Volume kamba dihitung berdasarkan volume popcorn dibandingkan dengan berat popcorn. Volume kamba dinyatakan dalam ml/g....(10) Keterangan: Mp = Massa popcorn (g) Vp = Volume popcorn (ml) Volume ekspansi atau pengembangan volume diukur berdasarkan perbandingan volume popcorn terhadap volume biji jagung. Volume ekspansi dinyatakan dalam ml/ml. Volume Ekspansi......(11) Keterangan: V 1 = Volume biji jagung (ml) V 2 = Volume popcorn (ml) 3. Kerenyahan Produk Puffing Analisa kerenyahan popcorn adalah dengan membandingkan tingkat ketahanan popcorn dan kedalaman jarum penekan rheometer. Tingkat 49

64 ketahanan popcorn dapat diketahui melalui besar beban tekan popcorn yang menunjukkan kerenyahan popcorn. Semakin kecil nilai massa beban yang menekan popcorn maka popcorn akan semakin renyah. H. RANCANGAN PERCOBAAN Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap. Pengolahan data menggunakan program SAS dan hasil uji Duncan untuk mengetahui beda nyata parameter popcorn dan parameter uji organoleptik terhadap perlakuan penjemuran. Parameter popcorn yang diukur adalah rendemen (A, B, dan C), volume kamba, volume ekspansi, kerenyahan popcorn, dan kadar air popcorn. Parameter popcorn dilakukan dengan ulangan sebanyak tiga kali. Sedangkan parameter uji organoleptik adalah penampakan dan kerenyahan popcorn yang dilakukan dengan ulangan sebanyak sepuluh kali. Model rancangan percobaan adalah sebagai berikut ini. Y ij = µ +A i + ε ij Keterangan: Y ij = Peubah respon karena pengaruh faktor A pada taraf ke-i yang terdapat pada ulangan ke-j µ = Nilai tengah umum A i = Pengaruh perlakuan pada taraf ke-i ε ij = Pengaruh unit percobaan ke-j dikarenakan oleh kombinasi perlakuan atau galat percobaan. i = jumlah perlakuan j = jumlah ulangan 50

65 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN I. PENELITIAN PENDAHULUAN a. Optimalisasi Flavo - Rite Berdasarkan pertimbangan suhu udara panas di sekitar wajan yang kurang tinggi maka dilakukan usaha dengan menambah pengaduk biji jagung dan menutup lubang ventilasi. Pengaduk berfungsi untuk meratakan suhu permukaan biji sehingga dapat meningkatkan persentase popcorn kualitas A. Pengaduk terdiri dari batang besi dimana pengaduk dimasukkan dari dalam penutup Flavo-Rite dan bagian ujung pengaduk keluar dari lubang di bagian atas penutup Flavo-Rite. Bentuk pengaduk flavo-rite dapat dilihat pada Gambar 29. Gambar 29. Pengaduk Flavo-rite Penutupan lubang ventilasi bertujuan untuk meningkatkan suhu dan tekanan selama proses puffing. Melalui cara ini suhu lingkungan puffing mengalami peningkatan rata - rata sebesar 7 o C. Sedangkan pengukuran tekanan tidak dilakukan karena diasumsikan pada lingkungan yang sama dimana terjadi peningkatan suhu maka peningkatan tekanannya pun terjadi. Kurva suhu lingkungan puffing dapat dilihat pada Gambar 30 dan lubang ventilasi dapat dilihat pada Gambar

66 Gambar 30. Kurva suhu lingkungan puffing Gambar 31. Lubang ventilasi Flavo-Rite b. Waktu Proses Puffing Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan yang dilakukan untuk menentukan lama waktu proses puffing diperoleh bahwa lama waktu proses puffing pada metode pertama selama 7 menit dan pada metode kedua selama 65 detik. Pada metode pertama, suhu maksimal wajan terjadi setelah 270 detik atau 4,5 menit. Sisa waktu 1,5 menit digunakan untuk memberikan kesempatan pada biji jagung yang belum meletup. 52

67 Pengaturan suhu yang berada di panel kontrol microwave oven tidak dapat digunakan. Hal ini dikarenakan pada waktu masak tahap pertama untuk masing - masing pengaturan suhu, popcorn yang dihasilkan sudah gosong. Oleh karena itu, dilakukan uji coba acak sehingga diperoleh waktu optimum proses puffing adalah 65 detik. Berikut data waktu proses puffing metode kedua yang dapat dilihat pada Tabel 11. Tabel 11. Waktu proses puffing dan rendemen popcorn No. Waktu Proses Puffing A B C D 1 Baked Potato 10 (3 10 ) (gosong) Drink 6 (1 20 ) (gosong) Frozen Meal 8 (5 10 ) (gosong) Pizza 6 (1 10 ) (3 gosong) Reheat 10 (3 40 ) (gosong) Popcorn 10 (2 10 ) (gosong) Keterangan : pembacaan waktu = 3 10 (tiga menit sepuluh detik) J. PENELITIAN UTAMA Penelitian utama dilakukan untuk menentukan metode pengkondisian awal yang optimum untuk pembuatan popcorn dari biji jagung unggul nasional, menganalisis dua teknik puffing, yaitu dengan metode pemanasan konveksi suhu tinggi dan metode gelombang mikro serta menentukan varietas jagung unggul nasional terbaik berdasarkan karakterisitik berondong. 1. Metode Pengkondisian Awal Proses pengkondisian awal dilakukan sebelum proses puffing dimulai. Proses pengkondisian terbagi menjadi dua, yaitu pengkondisian biji jagung dan pengkondisian alat puffing. 53

68 a. Pengkondisian Biji Jagung Tahap pengkondisian bertujuan untuk mengkondisikan kadar air biji jagung agar berada pada kadar air standar sebelum dilakukan proses penjemuran. Kadar air biji jagung yang diperoleh dari supermarket atau Balai Biogen berkisar antara 15% hingga 16% (BB). Pada tingkat kadar air ini, biji jagung masih cukup lembab sehingga kemungkinan biji terkena hama cukup besar. Pada tingkat kadar air antara 13,5% sampai dengan 14%, biji jagung berada pada kadar air normal dan aman bila disimpan pada ruangan. Pemilihan kadar air standar tidak dilakukan pada kadar air dibawah 13% karena mempertimbangkan perlakuan penjemuran yang akan semakin menurunkan kadar air. Padahal air memiliki peranan penting dalam proses puffing. Tahap pengkondisian biji jagung terbagi menjadi dua, yaitu menurunkan dan menaikkan kadar air. Setelah kadar air biji jagung mencapai kadar air standar, biji jagung dimasukkan ke dalam toples dan didiamkan selama 1 hari, dan kemudian dapat digunakan untuk pengukuran. Tahap pendiaman 1 hari di dalam toples bertujuan supaya biji jagung mencapai kadar air kesetimbangannya. a.1. Metode Menurunkan Kadar Air Biji Jagung Umumnya cara untuk menurunkan kadar air biji jagung ialah dengan menjemurnya di lapangan terbuka. Cara ini memang cukup efektif jika kadar air yang ingin diturunkan lebih dari 4%. Akan tetapi cara ini menjadi kurang efektif jika kadar air yang ingin diturunkan kurang dari 2%. Metode lain yang digunakan untuk menurunkan kadar air biji jagung adalah dengan mengangin - anginkan biji jagung. Pengeringan dengan cara diangin anginkan ternyata dapat menurunkan kadar air biji jagung kurang dari 2%. Pengeringan ini dilakukan dengan cara meletakkan nampan (tray) yang berisi biji jagung di ruangan tertutup yang berventilasi baik. Proses penurunan kadar air biji jagung dapat dilihat pada Gambar

69 Gambar 32. Proses menurunkan kadar air biji jagung Penurunan kadar air suatu bahan yang diletakkan di dalam suatu ruangan dengan kelembaban relatif rendah dan suhu tinggi disebut desorpsi. Sebaliknya bila suatu bahan yang relatif kering menyerap air dari lingkungan yang mempunyai kelembaban relatif lebih tinggi dan suhu rendah, dikatakan bahwa bahan tersebut mencapai kadar air keseimbangannya melalui adsorpsi (Henderson dan Perry, 1976). Faktor yang mempengaruhi proses pengeringan adalah suhu bola basah dan bola kering ruangan, kecepatan aliran udara, kadar air awal bahan, dan ketebalan tumpukkan bahan. Pengeringan dengan lapisan tebal biasanya digunakan untuk pengeringan bijibijian, dimana bahan ditumpuk sampai ketinggian tertentu. Kondisi lingkungan pengeringan dapat dilihat pada Tabel 12. Data penurunan kadar air biji jagung dapat dilihat pada Tabel 13. Tabel 12. Kondisi lingkungan Parameter Nilai Suhu bola basah ( o C) 30 Suhu bola kering ( o C) 32 Relative Humidity(%) Kecepatan aliran udara (m/s) 0.22 Ketebalan bahan (cm) + 3 Waktu pengeringan (jam) 12 55

70 Tabel 13. Data penurunan kadar air biji jagung No Varietas Jagung Kadar Air (%BB) Awal Akhir Penurunan 1 Lamuru 14,56 13,73 0,83 2 Srikandi 14,12 13,65 0,47 3 Arjuna 13,96 13,61 0,35 4 Bisma 14,32 13,22 1,1 5 Popcorn 15,98 14,56 1,42 Berdasarkan Tabel 12 dan Tabel 13 diatas dapat diketahui bahwa pada kondisi pengeringan (suhu dan RH udara pengering) dan kadar air biji yang berbeda maka akan menghasilkan penurunan kadar air yang berbeda pula. Semakin rendah RH dan semakin tinggi suhu maka akan menghasilkan kadar air akhir yang semakin rendah. Selain itu, semakin tinggi kadar air biji maka laju penurunannya akan semakin besar. Hal ini dapat dilihat pada varietas Popcorn yang memiliki tingkat penurunan kadar air yang paling besar. a.2. Metode Menaikkan Kadar Air Biji Jagung Awalnya metode menaikkan kadar air biji jagung dilakukan dengan menyimpan biji jagung dalam suatu kemasan plastik. Akantetapi kenaikan kadar air biji jagung sangat sedikit, yaitu berkisar 0,5%. Selain itu, cara ini membutuhkan waktu yang cukup lama yaitu berkisar antara 3 sampai 4 hari untuk menaikkan kadar air biji jagung sebesar 0,5%. Metode lain yang digunakan untuk menaikkan kadar air biji jagung adalah pelembaban. Metode ini dilakukan berdasarkan sifat pengembangan pati. Pati bersifat tidak larut dalam air dingin, tetapi bila dibasahkan atau dibiarkan dalam keadaan lembab maka granula akan menyerap air dan membengkak. Pembengkakan ini bersifat dapat kembali kepada kondisi semula (Wurzburg, 1963). 56

71 Kondisi yang lembab akan menaikkan kadar air biji jagung. Hal ini terjadi dikarenakan kelembaban relatif lingkungan lebih tinggi daripada kelembaban relatif biji sehingga biji jagung mencapai kadar air keseimbangannya melalui adsorpsi. Proses menaikkan kadar air biji jagung dapat dilihat pada Gambar 33. Gambar 33. Proses menaikkan kadar air biji jagung Metode menaikkan kadar air biji jagung dilakukan dengan menutup tumpukkan biji jagung yang diletakkan di nampan dengan sebuah kain yang telah dibasahi dengan air. Setiap 12 jam perlu dilakukan pengukuran kadar air agar kadar air biji jagung tidak melebihi kadar air standar. Proses menaikkan kadar air biji tidak boleh terlalu lama karena apabila kelembaban biji sangat tinggi maka akan menyebabkan biji ditumbuhi jamur. Faktor yang mempengaruhi proses menaikkan kadar air adalah suhu bola basah dan bola kering ruangan, kecepatan aliran udara, kadar air awal bahan, ketebalan tumpukkan bahan. Syarat untuk menaikkan kadar air adalah kadar air biji harus kurang dari 13,5%. Kondisi lingkungan dan data kenaikkan kadar air biji jagung dapat dilihat pada Tabel 14 dan Tabel

72 Tabel 14. Kondisi lingkungan Parameter Nilai Suhu bola basah ( o C) 31 Suhu bola kering ( o C) 32 Relative Humidity(%) 93,16 Kecepatan aliran udara (m/s) 0 Ketebalan bahan (cm) + 3 Waktu pengeringan (jam) 12 Tabel 15. Data kenaikkan kadar air biji jagung No Varietas Jagung Kadar Air (%BB) Awal Akhir Penaikkan 1 Lamuru 11,16 12,08 0,92 2 Srikandi 9,08 11,6 2,52 3 Arjuna 10, ,06 4 Bisma 11,01 13,23 2,22 5 Popcorn 12,58 13,65 1,07 Berdasarkan Tabel 14 dan Tabel 15 diatas dapat diketahui bahwa untuk menaikkan kadar air, parameter yang sangat berperan yaitu suhu, RH, dan kecepatan aliran udara. Kelembaban relatif yang tinggi dan kecepatan aliran udara yang mendekati nol akan mempercepat kenaikkan kadar air biji jagung. Selain itu, kadar air awal bahan juga berperan dimana semakin rendah kadar air biji maka laju peningkatan kadar air pun semakin besar. Hal ini dapat dilihat pada varietas srikandi yang memiliki tingkat kenaikkan kadar air yang paling tinggi. b. Pengkondisian Alat Puffing Tahap pengkondisian alat puffing bertujuan untuk mengkondisikan alat puffing sebelum digunakan dalam proses puffing. Pengkondisian alat puffing meliputi proses standarisasi alat dan pengaturan suhu awal alat puffing. 58

73 b.1. Standarisasi Alat Puffing Tahap standarisasi alat puffing dilakukan pada metode pertama dan kedua. Hal ini dilakukan untuk menyamakan kondisi alat puffing antar proses puffing yang dilakukan pada hari itu. Tahap standarisasi alat dilakukan satu kali sebelum dimulai proses puffing. Pada metode pertama, standarisasi dilakukan dengan menyalakan Flavo-Rite hingga mencapai suhu maksimal dan kemudian mematikannya. Sedangkan menurut Schiffmann (1992), untuk menstandarisasi microwave oven dilakukan dengan menghangatkan 100 ml air dalam gelas selama 4 menit sebelum proses puffing pertama dimulai pada hari itu. Setelah dilakukan standarisasi kemudian suhu alat puffing dikondisikan sehingga siap untuk memulai proses puffing. b.2. Penentuan Suhu Awal Alat Puffing Pada metode pertama dan kedua, penentuan suhu awal dilakukan dengan uji coba puffing terhadap berbagai suhu. Suhu awal yang menghasilkan rendemen tertinggi dan tidak gosong yang kemudian akan dipilih. Berdasarkan hasil percobaan ternyata pada metode pertama suhu awal alat puffing yang paling optimum adalah suhu 40 o C untuk semua varietas dan perlakuan. Sedangkan, pada metode kedua suhu awal alat puffing dapat dilihat pada Tabel 16. Tabel 16. Suhu awal microwave oven Varietas Jagung Penjemuran 0 jam Penjemuran 1 jam Penjemuran 2 jam Penjemuran 3 jam Lamuru 40 o C 38 o C 38 o C 38 o C Srikandi 40 o C 38 o C 38 o C 38 o C Arjuna 40 o C 38 o C 38 o C 38 o C Bisma 40 o C 38 o C 38 o C 38 o C Popcorn 38 o C 38 o C 35 o C 35 o C Berdasarkan data pada tabel diatas, perbedaan suhu awal microwave oven disebabkan oleh perlakuan penjemuran dan 59

74 varietas jagung. Semakin lama waktu penjemuran maka suhu biji jagung pun semakin tinggi sehingga jika suhu awal alat terlalu panas maka produk puffing akan gosong. Varietas jagung yang memiliki kesamaan suhu awal alat puffing adalah jagung unggul nasional. Hal ini disebabkan keempat jagung tersebut berasal dari jenis jagung yang sama yaitu jagung mutiara. Perbedaan varietas menyebabkan struktur pati, suhu dan waktu gelatinisasi pun berbeda. 2. Teknik Puffing dengan Metode Pemanasan Konveksi Suhu Tinggi dan Teknologi Oven Gelombang Mikro a. Teknik Puffing dengan Metode Pemanasan Konveksi a.1. Proses Puffing Pati tersusun dari amilosa, amilopektin dan bahan antara (lipid dan protein). Pati dengan kandungan amilosa tinggi mempunyai kekuatan ikatan hidrogen yang lebih besar sehingga membutuhkan energi yang lebih besar untuk tergelatinisasi (Smith, 1982 ). Pati terbagi menjadi pati keras dan pati lunak. Pati keras memiliki kandungan protein 1.5% sampai 2 % lebih besar dibandingkan pati lunak dan tidak rusak selama pengeringan (Inglett, 1970). Seiring dengan kenaikkan suhu wajan Flavo-Rite menyebabkan suhu permukaan biji meningkat dan diikuti dengan peningkatan suhu biji bagian dalam. Suhu yang terus meningkat menyebabkan granula pati mulai mengabsorpsi air sehingga granula akan mengembang dan pada saat yang sama granula akan kehilangan sifat birefringentnya. Proses ini dikenal sebagai gelatinisasi, dimana kerusakan pada granula bersifat irreversible dan suhu pada saat pati kehilangan sifat birefringentnya disebut sebagai suhu gelatinisasi (Glicksman, 1969; Banks et al, 1973; Greenwood, 1976; Smith, 1982). Suhu biji bagian dalam terus meningkat hingga suhu C, menyebabkan cairan di dalam biji akan berubah menjadi 60

75 superheated pressurized steam. Dalam kondisi bersamaan, pati yang ada di dalam biji akan mengental,, melembut, melunak dan akhirnya mengembang (puffing)) karena desakan superheated pressurized steam yang terbentuk. a.2. Waktu dan Suhu Puffing Waktu puffing menunjukkan waktu yang diperlukan biji untuk melewati fase gelatinisasi dan kemudian puffing. Pada metode pertama, fase gelatinisasi dipicu dengan peningkatan suhu udara di sekitar wajan flavo-rite yang akan menyebabkan peningkatan suhu biji bagian dalam. Masing - masing varietas jagung memiliki waktu puffing yang berbeda - beda tergantung dari persentase pati yang terkandung dalam bijinya. Peningkatan suhu biji bagian dalam tidak hanya disebabkan oleh peningkatan suhu udara di sekitar wajan flavo-rite, akantetapi juga didukung dengan adanya gesekan (friksi) antar granula pati yang telah membengkak. Oleh karena itu, semakin besar persentase pati maka biasanya waktu puffingnya nya akan lebih cepat. Waktu dan suhu puffing pada berbagai tingkat waktu penjemuran dapat dilihat pada Gambar 34 dan Gambar 35. Sedangkan kadar air awal biji jagungg sebelum proses puffing dapat dilihat pada Gambar 36. Gambar 34. Waktu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Flavo-Rite 61

76 Gambar 35. Suhu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Flavo-Rite Gambar 36. Kadar air biji terhadap lama waktu penjemuran pada metode Flavo-Rite Pada perilaku penjemuran, waktu puffing dipengaruhi oleh kadar air awal sebelum proses puffing dan kandungan patinya. Diantara varietas jagung unggul nasional,, Lamuru memiliki kandungan pati paling banyak yaitu 64,68% sehingga pada penjemuran selama 0 jam waktu puffing Lamuru yang paling cepat dengan kadar air awal adalah 13,68%. 62

77 Akantetapi, pada penjemuran selama 1, 2, dan 3 jam, waktu puffing Lamuru tidak menjadi yang tercepat. Hal ini dikarenakan kadar air Lamuru tidak berada pada kadar air optimum puffing. Pada penjemuran selama 1 jam, Bisma dengan kadar air 13,45% menjadi yang tercepat waktu puffingnya. Sedangkan pada penjemuran selama 2 dan 3 jam, varietas Popcorn paling cepat mengembang dengan kadar akhir penjemuran berturut - turut 12,48% dan 12,3%. Air memiliki peranan penting pada proses puffing sehingga secara tak langsung juga mempengaruhi waktu puffingnya. b. Teknik Puffing dengan Metode Gelombang Mikro b.1. Proses Puffing Microwave oven adalah piranti dalam proses pengolahan pangan yang menggunakan gelombang mikro yang dapat memanaskan produk dalam waktu singkat dan sangat efisien karena hanya memanaskan produk dan tidak memanaskan yang lain. Hal ini karena gelombang mikro tidak diserap oleh plastik, gelas, keramik, dan kertas akantetapi diserap oleh air dan logam. Gelombang mikro memiliki radiasi 2450 MHz dan bersifat non-ionizing. Medan energi gelombang mikro berganti ganti antara kutub positif dan negatif. Kutub positif menarik partikel negatif dari molekul biji jagung, sedangkan kutub negatif akan menarik partikel positif. Pada saat energi gelombang mikro mengaktivasi partikel dalam molekul biji jagung, terjadi friksi yang menghasilkan panas dalam biji jagung (Carrol, 1989). Meningkatnya suhu bagian dalam biji jagung menyebabkan granula pati dan ikatan hidrogen melemah. Ikatan hidrogen semakin melemah seiring dengan meningkatnya suhu dan menyebabkan granula granula mengabsorpsi air sehingga granula akan mengembang dan pada saat yang sama granula akan kehilangan sifat birefringentnya. Proses ini disebut sebagai gelatinisasi. 63

78 Suhu terus meningkat sehingga menyebabkan cairan di dalam biji akan berubah menjadi superheated pressurized steam. Kemudian pati akan mengental, melembut, melunak dan akhirnya mengembang (puffing). Pada frekuensi 915 MHz terjadi gaya tarik medan energi bolak balik yang menimbulkan friksi sebanyak 915 juta kali per detik (Goldblith, 1967). Oleh karena itu, panas yang dihasikan langsung terjadi pada biji jagung sehingga peningkatan suhu lebih cepat jika dibandingkan dengan pemanasan konvensional (Carrol, 1989). b.2. Waktu dan Suhu Puffing Pada metode kedua, fase gelatinisasi dipicu dengan aktivasi gelombang mikro yang membuat molekul di dalam biji bergetar sehingga terjadi gesekan antar molekul dan kemudian menyebabkan ebabkan peningkatan suhu biji bagian dalam. Masing - masing varietas jagung memiliki waktu puffing yang berbeda - beda tergantung dari persentase pati yang terkandung dalam bijinya. Waktu dan suhu puffing pada berbagai tingkat waktu penjemuran dapat dilihat pada Gambar 37 dan Gambar 38. Sedangkan kadar air awal biji jagung sebelum proses puffing dapat dilihat pada Gambar 39. Gambar 37. Waktu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Microwave 64

79 Gambar 38. Suhu puffing terhadap lama waktu penjemuran pada metode Microwave Gambar 39. Kadar air biji terhadap lama waktu penjemuran pada metode Microwave Secara umum, biji jagung yang paling cepat meletup adalah Popcorn baik pada penjemuran selama 0 jam maupun pada penjemuran 1,2,dan 3 jam. Waktu puffing tercepat Popcorn yaitu pada penjemuran selama 1 jam pada detik ke- 21 dengan kadar air awal puffing 12,62%. Sedangkan pada penjemuran selama 2 dan 3 jam, waktu puffing relatif sama dengan perbedaan 1,67 detik saja. Pada varietas Srikandi dan Bisma, kurva waktu puffing mengalami kenaikan akantetapi perbedaan waktu puffingnya nya relatif kecil yaitu 65

80 4 detik dan 1,67 detik. Sedangkan pada varietas Lamuru, kurva waktu puffing naik dan turun. Perilaku ini mungkin dipengaruhi dari sifat pati Lamuru yang mudah menyerap dan melepaskan air. Peningkatan waktu dan suhu puffing disebabkan kandungan air dalam biji yang semakin berkurang. Perilaku penjemuran 1,2,3 jam pada biji jagung mengakibatkan kenaikkan suhu biji jagung sehingga seluruh permukaan biji mengalami kenaikan suhu secara merata yang akan mempercepat waktu dan menurunkan suhu puffing sehingga memperkecil energi yang dikeluarkan oleh microwave dan meningkatkan rendemen popcorn kualitas A. b.3. Produk Puffing dari Fase Tergelatinisasi Pada penjemuran selama 0 jam, proses puffing dilakukan dua kali. Hal ini dilakukan karena rendemen biji yang pati bijinya berada pada fase tergelatinisasi masih cukup besar, akantetapi belum mampu puffing. Waktu dan suhu puffing pada proses pertama dan kedua dapat dilihat pada Tabel 17 dan 18. Tabel 17. Waktu dan Suhu Puffing Pertama Penjemuran 0 jam Parameter Lamuru Srikandi Arjuna Bisma Popcorn Waktu (detik) 31 32,67 31, ,33 Suhu ( o C) Ruang Microwave 43,41 43,64 43,45 43,69 43,31 Ruang Kemasan 43,32 43,8 43,42 43,89 43,1 Permukaan biji 72,29 75,73 72,98 76,41 71,22 Tabel 18. Waktu dan Suhu Puffing Kedua Penjemuran 0 jam Parameter Lamuru Srikandi Arjuna Bisma Popcorn Waktu (detik) 24,67 24, ,33 27,33 Suhu ( o C) Ruang Microwave 42,52 42,52 42,57 42,89 42,89 Ruang Kemasan 41,01 41,01 41,13 42,02 42,02 Permukaan biji 64,09 64,09 64,47 67,16 67,16 66

81 Pada proses puffing kedua ternyata biji jagung yang berada dalam fase tergelatinisasi dapat mengembang kembali dan kualitasnya lebih baik. Kelebihan proses puffing kedua adalah dapat meningkatkan rendemen popcorn. Akantetapi, kelemahannya yaitu diperlukan dua tahap puffing sehingga memerlukan waktu yang lebih lama dan energi yang dibutuhkan cukup besar.. Berdasarkan Tabel 18, waktu puffing tercepat pada biji penjemuran 0 jam adalah Lamuru dan Srikandi yaitu 24,67 detik. Hal ini dapat disebabkan oleh tingkat gelatinisasi granula - granula patinya sehingga ketika dipanaskan kembali maka hanya dalam waktu singkat pati akan puffing. Rendemen popcorn kualias D pada proses proses puffing pertama sangat banyak. Kondisi biji masih berada dalam fase tergelatinisasi sehingga jika dilakukan proses puffing kedua maka biji akan dapat mengembang. Perbedaan karakteristik fisik biji dari ketiga fase dapat dilihat pada Tabel 19. Perbedaan produk puffing yang berasal dari fase normal dan fase tergelatinisasi dapat dilihat pada Gambar 40. Tabel 19. Karakteristik fisik biji jagung pada fase yang berbeda Parameter Fase Fase Fase Normal Semigelatinisasi Tergelatinisasi Mengkilap tidak mengkilap mengkilap lebih mengkilap Pati lunak (putih) lebih berkeriput sedikit berkeriput tidak berkeriput Pati keras (kuning) dan pati lunak (putih) tidak becampur sudah tercampur tapi belum merata tercampur merata Warna biji kuning cerah kuning pucat kuning keruh 67

82 Gambar 40. Perbedaan produk puffing Perbedaan produk puffing yang berasal dari biji gelatin adalah warna popcorn yang cenderung lebih hitam. Hal ini tentu akan mengurangi penilaian dari konsumen terhadap tampilan produk puffing. c. Perbandingan Rendemen Popcorn Kualitas A Suatu produk puffing diharapkan menghasilkan persentase rendemen popcorn kualitas A dalam jumlah yang banyak. Persentase rendemen popcorn kualitas A sangat menentukan pada pemilihan metode. Perbandingan antara persentase popcorn kualitas A pada metode flavo-rite dan metode microwave dapat dilihat pada Gambar 41 sampai dengan Gambar 45. Gambar 41. Rendemen popcorn kualitas A pada varietas Lamuru 68

83 Gambar 42. Rendemen popcorn kualitas A pada varietas Srikandi Gambar 43. Rendemen popcorn kualitas A pada varietas Arjuna Gambar 44. Rendemen popcorn kualitas A pada varietas Bisma 69

84 Gambar 45. Rendemen popcorn kualitas A pada varietas Popcorn 3. Penentuan Varietas Jagung Unggul Nasional Terbaik a. Varietas Jagung a.1. Varietas Lamuru Varietas Lamuru memiliki kandungan pati terbesar (64,68%) jika dibandingkan dengan tiga varietas jagung unggul nasional lainnya. Persentase pati dalam biji jagung mempengaruhi volume ekspansinya. Semakin besar persentase pati maka volume ekspansinya akan semakin besar. Hasil uji Duncan mengatakan bahwa perbedaan waktu penjemuran memberikan nilai volume ekspansi yang berbeda nyata (Lampiran 17). Volume ekspansi terbesar dihasilkan pada penjemuran selama 2 jam yaitu 8,141 ml/ml. Berdasarkan hasil pengukuran volume ekspansi (Lampiran 16), varietas Lamuru memiliki volume ekspansi lebih besar dibandingkan tiga varietas jagung unggul nasional lainnya. Volume ekspansi mempengaruhi volume kamba dimana semakin besar volume kamba maka volume ekspansinya akan semakin besar (Lampiran 18). Volume kamba merefleksikan ukuran dari suatu produk puffing pada satuan berat tertentu. Faktor - faktor yang berpengaruh terhadap volume ekspansi maka akan berpengaruh pula pada volume kamba. 70

85 Menurut Malleshi dan Desikachar (1981), varietas yang memberikan hasil puffing dengan volume kamba lebih dari lima unit dapat dikatakan merupakan varietas yang baik untuk pembuatan produk puffing. Bila ditinjau dari segi komersial maka semakin besar volume kamba akan semakin menguntungkan, karena dari bahan yang sedikit dapat menghasilkan produk dalam jumlah volume yang besar. Namun hal ini juga agak merepotkan karena membutuhkan ruangan dengan pengemas yang banyak atau besar untuk penyimpanannya. Berdasarkan hasil uji Duncan (Lampiran 17), penjemuran memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap persentase rendemen A. Penjemuran selama 2 jam menghasilkan persentase rendemen A terbesar yaitu 60% (Lampiran 16). Rendemen popcorn varietas Lamuru dapat dilihat pada Gambar 46. Perbandingan antara persentase kelompok popcorn dapat dilihat pada Gambar 47. (a) Perlakuan penjemuran selama 0 jam (b) Perlakuan penjemuran selama 1 jam 71

86 (c) Perlakuan penjemuran selama 2 jam (d) Perlakuan penjemuran selama 3 jam Gambar 46. Rendemen popcorn varietas Lamuru Gambar 47. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Lamuru 72

87 a.2. Varietas Srikandi Varietas Srikandi menduduki peringkat kedua berdasarkan persentase pati dalam biji (60,04%) (Permatasari, 2007). Perbedaan waktu penjemuran menghasilkan persentase rendemen A yang berbeda - beda (Lampiran 19). Penjemuran selama 1 jam menghasilkan rendemen A terbesar diantara tiga jagung unggul nasional lainnya. Parameter yang berpengaruh terhadap rendemen A adalah volume kamba, volume ekspansi, tekstur dan kadar air popcorn. Semakin besar persentase rendemen A maka volume kamba dan volume ekspansinya akan semakin besar. Hal ini dapat dilihat pada Lampiran 19, dimana volume kamba dan volume ekspansi diatas lima unit. Meningkatnya volume ekspansi seiring dengan meningkatnya kadar air biji mungkin disebabkan dengan makin tingginya kadar air maka makin banyak partikel - partikel air yang mengisi ruang - ruang antar sel dalam struktur biji jagung tersebut. Pada saat proses puffing, biji mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang tinggi sehingga ketika proses puffing berakhir dan popcorn berinteraksi dengan suhu dan tekanan yang lebih rendah maka uap air yang sangat panas akan terekspansi ke lingkungan. Kemudian terjadi proses perpindahan panas dimana diikuti dengan perpindahan air. Menurut Holay dan Haper yang dikutip oleh Miller (1985), air secara nyata memainkan peranan yang kritis dalam proses ekspansi. Menurut Harper, kandungan air mempengaruhi struktur selular dan sifat - sifat mekanik dari produk puffing. Kadar air popcorn Srikandi pada penjemuran selam 1 jam adalah 2,73%. Menurut Matz (1959), produk puffing harus dipertahankan pada kadar air 3% atau dibawahnya. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan kerenyahan yang diinginkan. Rendemen popcorn varietas Srikandi dapat dilihat pada Gambar 48. Perbandingan antara persentase kelompok popcorn dapat dilihat pada Gambar

88 (a) Perlakuan penjemuran selama 0 jam (b) Perlakuan penjemuran selama 1 jam (c) Perlakuan penjemuran selama 2 jam (d) Perlakuan penjemuran selama 3 jam Gambar 48. Rendemen popcorn varietas Srikandi 74

89 Gambar 49. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Srikandi a.3. Varietas Arjuna Varietas Arjuna memiliki kandungan pati sekitar 54,87% (Permatasari, 2007). Kandungan pati menunjukkan kemampuan pengembangannya atau volume ekspansinya. Berdasarkan hasil uji Duncan volume kamba varietas Arjuna tidak berbeda nyata antar perlakuan penjemuran (Lampiran 23). Akantetapi, volume kamba Arjuna berkorelasi positif dengan tekstur produk puffing. Tekstur popcorn Arjuna paling baik dihasilkan pada penjemuran selama 1 jam yaitu 0,69 kg (Lampiran 22). Meningkatnya volume kamba diiringi dengan peningkatan beban tekan popcorn yang berarti kerenyahannya menurun. Rendemen popcorn varietas Arjuna dapat dilihat pada Gambar 50. Perbandingan antara persentase kelompok popcorn dapat dilihat pada Gambar

90 (a) Perlakuan penjemuran selama 0 jam (b) Perlakuan penjemuran selama 1 jam (c) Perlakuan penjemuran selama 2 jam (d) Perlakuan penjemuran selama 3 jam Gambar 50. Rendemen popcorn varietas Arjuna 76

91 Gambar 51. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Arjuna a.4. Varietas Bisma Perlakuan penjemuran selama 0 jam menghasilkan persentase rendemen n A lebih besar daripada penjemuran selama 2 jam. Persentase rendemen A secara tak langsung berkorelasi positif dengan kadar air biji jagung (Lampiran 27). Kadar air memiliki peranan yang penting dalam proses puffing.. Kadar air yang cukup dibutuhkan untuk pengembangan granula pati atau selama proses gelatinisasi. Kadar air biji Bisma pada penjemuran selama 0 jam adalah 13,54% (BB). Persentase entase rendemen A juga dipengaruhi oleh komposisi kandungan pati dan ukuran dari granula pati. Varietas Bisma memiliki kandungan pati sekitar 54,17% (Permatasari, 2007). Persentase pati varietas Bisma tergolong yang paling rendah jika dibandingkan dengan ketiga varietas jagung unggul nasional lainnya. Rendemen varietas Bisma dapat dilihat pada Gambar 52. Perbandingan antara persentasee kelompok popcorn dapat dilihat pada Gambar

92 (a) Perlakuan penjemuran selama 0 jam (b) Perlakuan penjemuran selama 1 jam (c) Perlakuan penjemuran selama 2 jam (d) Perlakuan penjemuran selama 3 jam Gambar 52. Rendemen popcorn varietas Bisma 78

93 Gambar 53. Perbandingan persentase rendemen popcorn varietas Bisma a.5. Varietas Popcorn Pada penelitian ini, varietas Popcorn digunakan sebagai varietas kontrol. Varietas Popcorn adalah varietas yang umumnya digunakan untuk membuat popcorn sehingga kualitas produk puffingnya pun lebih baik jika dibandingkan dengan varietas jagung unggul nasional. Berdasarkan parameter persentase rendemen A, volume kamba, volume ekspansi, kerenyahan, dan kadar air produk puffing varietas Popcorn memiliki kualitas yang terbaik. Berdasarkan hasil penelitian ini ternyata perbedaan perlakuan penjemuran tidak menghasilkan nilai parameter produk puffing yang berbeda nyata (Lampiran 29). Akantetapi, melalui nilai indeks sifat berbobot dapat diketahui bahwa penjemuran selama 3 jam memberikan kualitas produk puffing terbaik. Kadar air biji jagung setelah penjemuran selama 3 jam adalah 12,20% (BB). Penurunan kadar air ternyata tidak menghambat proses puffing, akantetapi meningkatkan kualitas produk puffing.. Rendemen varietas Popcorn 79

94 dapat dilihat pada Gambar 54. Perbandingan antara persentase kelompok popcorn dapat dilihat pada Gambar 55. (a) Perlakuan penjemuran selama 0 jam (b) Perlakuan penjemuran selama 1 jam (c) Perlakuan penjemuran selama 2 jam 80