TINJAUAN PUSTAKA. Tanaman bengkuang berasal dari Meksiko dan Amerika Tengah, tanaman

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Umbi Bengkuang Tanaman bengkuang berasal dari Meksiko dan Amerika Tengah, tanaman ini tumbuh liar (Vaughan and Geissler, 2009), diamati sejak periode sebelum kedatangan Columbus dan kemudian dibudidayakan secara luas di Meksiko dan negara lain di Amerika Tengah, tetapi tidak intensif (Peter, 2008). Di Asia, umbi bengkuang pertama kali ditanam di Filipina (Lingga, 2010) yang kemudian dibawa ke Indonesia bagian Timur untuk ditanam. Sekarang bengkuang tumbuh menyebar di beberapa pulau di Indonesia sebagai sayuran (Sorensen, 1996). Di Binjai, Sumatera Utara, merupakan salah satu daerah sentra bengkuang (produk hortikultura) yang memiliki banyak kegunaan dan di daerah ini telah dihasilkan umbi bengkuang sebanyak 7-7,5 ton/ha (Badan SDM Pertanian Binjai, 2011). Di Padang, Sumatera Barat, salah satu daerah sentra produksi bengkuang yang tersebar di beberapa kecamatan yaitu, Kecamatan Koto Tangah, Nanggalo, Kuranji, dan Pauh. Pada tahun 2005, areal tanam mencapai 130 ha dengan ratarata produksi 192 kuintal/hektar dengan total produksi 2765 ton. Selain Padang, Kebumen, Jawa Tengah, juga merupakan sentra produksi bengkuang. Di Kebumen, menurut data BPS Kebumen ( ) ada empat kecamatan sentra produksi bengkuang yang total produksinya berkisar 5,020-7,030 ton/tahun yakni, Prembun, Mirit, Bonorowom dan Padureso (BPS Kebumen, 2009). Karakteristik Umbi Bengkuang Menurut Van Steenis (2005), klasifikasi tanaman bengkuang adalah : Kingdom : Plantae 5

2 Divisio Sub Divisio Kelas Ordo Famili Genus : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledoneae : Fabales : Fabaceae : Pachyrhizus Spesies : Pachyrhizus erosus L. Tanaman ini memiliki panjang 2 6 m, bentuk daun majemuk, dengan 3 selebaran per daun, banyak bunga dan sekali berbunga memiliki panjang hingga 55 cm. Bunga dari jenis polong-polongan ini memiliki kelopak biru atau putih, buah legum, dengan panjang 6 13 cm dan lebar 8 17 mm serta berbulu ketika muda. Bentuk benih pipih, bulat atau persegi, berwarna cokelat, hijau atau kemerahan. Ukuran umbi bervariasi sesuai dengan kondisi pertumbuhan (Chooi, 2008). Varietas yang banyak dibudidayakan di Indonesia adalah bengkuang gajah dan bengkuang badur. Perbedaan di antara kedua jenis bengkuang ini adalah waktu panennya. Varietas bengkuang gajah dapat dipanen ketika usia tanam memasuki empat sampai lima bulan. Varietas bengkuang badur memiliki waktu panen lebih lama. Jenis ini baru dapat dipanen ketika tanamannya berusia tujuh sampai sebelas bulan. Walaupun umbinya dapat dimakan, namun bagian bengkuang yang lain seperti biji sangat beracun karena mengandung rotenon, sejenis tuba. Racun ini sering dipakai untuk membunuh serangga atau menangkap ikan. Biji bengkuang yang telah masak kaya akan lipid yaitu lebih kurang 30%, namun tidak dapat

3 dimakan karena mengandung isoflavonoid yang tinggi yaitu rotenon, isoflavanon dan furano-3-fenil kumarin yang sangat beracun bagi manusia. Sorensen (1996) menambahkan apabila seyawa-seyawa beracun tersebut dikeluarkan maka minyak biji bengkuang sebanding dengan kacang tanah yang memiliki komposisi asam palmitat 26,7%, asam stearat 5,7%, asam oleat 33,4% dan asam linoleat 34,2%. Komposisi Kimia Umbi Bengkuang Bengkuang memiliki komposisi yang bervariasi sesuai dengan jenis kultivar dan kematangan bagian tanaman. Pada bentuk umbi siap panen, bengkuang mengandung 80 90% air, 10 17% karbohidrat, 1 2,5% protein, 0,5 1% serat, 0,1 0,2% lemak dan vitamin C. Pada buah muda bengkuang mengandung 86% air, 10% karbohidrat, 2,6% protein, 0,9% serat, 0,3% lemak dan vitamin C. Pada bentuk benih yang sudah matang, mengandung 30% minyak/lemak, pachyrrizon, asam pachyrrizon, 0,5 1% rotenon dan 0,5 1% rotenoid. Pada bagian daun bengkuang mengandung kurang dari 0,01% rotenon dan rotenoid, tetapi pada bagian umbi tidak memiliki senyawa ini (Chooi, 2008). Tabel 1. Komposisi zat gizi umbi bengkuang Zat Gizi Kadar per 100 gram Energi (kkal) 55 Protein (g) 1,4 Lemak (g) 0,2 Karbohidrat (g) 12,8 Kalsium (mg) 15 Fosfor (mg) 18 Besi (mg) 0,6 Vitamin C (mg) 20 Vitamin B1 (mg) 0,04 Vitamin A (IU) 0,5 Air (g) 85,1 Sumber: Direktorat Depkes Gizi (1992)

4 Manfaat Umbi Bengkuang Umbi bengkuang berkhasiat untuk obat beri-beri dan penghalus kulit, sedangkan daun umbi bengkuang berkhasiat sebagai obat demam dan secara tidak langsung dapat meredakan sakit hipertensi (Adi, 2008). Kandungan antiseptik dalam bengkuang mampu mengatasi gatal-gatal di kulit. Bengkuang baik dikonsumsi oleh penderita hiperglikemia. Dengan kandungan air yang sangat besar, mengkonsumsi bengkuang akan memberi perasaan kenyang, tapi tidak memberikan sumbangan kalori dan tidak berpotensi untuk meningkatkan indeks glikemik. Kandungan air dalam bengkuang sangat baik untuk mempercepat proses pencernaan makanan. Pencernaan yang lancar akan mengurangi penyerapan gula yang harus dihindari oleh penderita hiperglikemia. Bengkuang mengandung serat yang tinggi, terutama serat larut dalam air yang berguna untuk memperlancar buang air besar. Bagi penderita wasir, buang air besar yang lancar akan mengurangi rasa sakit. Bengkuang dapat mengobati sariawan, karena kandungan vitamin C yang tinggi. Bengkuang mengandung komponen bioaktif yang bertindak sebagai antioksidan karena senyawa isoflavon yang dihasilkan dapat menurunkan kadar kolesterol jahat (LDL), meningkatkan kadar kolesterol baik (HDL) dalam darah yang berguna bagi kesehatan pembuluh darah dan jantung serta dapat meningkatkan kekebalan tubuh (Lingga, 2010). Bengkuang juga dapat menyembuhkan penyakit diabetes melitus dan membantu penyerapan kalsium lebih kuat ke dalam tulang, sehingga tidak terjadi pengkeroposan tulang atau osteoporosis. Selain itu bengkuang merupakan salah satu makanan yang mengandung fitoestrogen, sehingga baik untuk dikonsumsi

5 bagi mereka yang sudah memasuki masa menopause, yang berarti dapat mempertahankan kualitas hidup di usia tua (Lubis, 2012). Polisakarida Polisakarida adalah polimer hasil polimerisasi kondensasi dari monosakarida dalam jumlah yang besar, di mana monosakarida terikat satu sama lain oleh ikatan glikosidik pada Gambar 1. Ikatan glikosidik dapat terjadi pada gugus-gugus hidroksil dari monosakarida sehingga struktur polisakarida dapat berbentuk rantai lurus atau bercabang-cabang (Kusnandar, 2010). Gambar 1. Polisakarida (Orang Tua Research and Innovation, 2010)

6 Polisakarida juga dikenal sebagai karbohidrat majemuk yang mempunyai susunan kompleks dengan berat molekul yang besar. Makromolekul ini merupakan polimer monosakarida atau polimer turunan-turunan monosakarida. Rasa polisakarida tidak manis. Polisakarida tidak mereduksi pereaksi benedict atau pereaksi fehling. Dalam keadaan padat, polisakarida tidak dapat membentuk kristal. Pada pemanasan dengan fenilhidrazin, polisakarida tidak dapat membentuk osazon. Monomer polisakarida terdapat dalam bentuk piranosa dan furanosa (Sumardjo, 2009). Kelompok Polisakarida Polisakarida dapat dikelompokkan berdasarkan ikatan glikosidik yang menghubungkan monosakarida yang satu dengan yang lain. Satu rantai polisakarida dapat disusun oleh satu atau lebih jenis ikatan glikosidik. Ikatan glikosidik dapat berbentuk konfigurasi α atau β. Tabel 2. Jenis-jenis polisakarida dan jenis ikatan glikosidik Polisakarida Monomer Ikatan glikosidik Struktur linear Amilosa α-d-glukosa α(1 4) Selulosa β-d-glukosa β(1 4) Xilan β-d-xylosa β(1 4) Inulin β-d-fruktosa β(2 1) Kitin β-d-asam glukonat β(1 4) Struktur bercabang Amilopektin α-d-glukosa α(1 4, 1 6) Dekstran α-d-glukosa α(1 2, 1 3, 1 4, 1 6) Pullulan Maltotriosa α(1 4) Glikogen α-d-glukosa α(1 4, 1 6) Sumber: Kusnandar (2010)

7 Polisakarida secara luas dikenal dapat memberikan kontribusi lebih besar bagi kesehatan manusia daripada sebagai penyedia energi. Polisakarida juga dapat dikelompokkan menjadi polisakarida yang dapat dicerna (digestable polysacharide) seperti pati (amilosa dan amilopektin) serta glikogen dan polisakarida yang tidak dapat dicerna (nondigestable polysacharide) seperti selulosa, pektin dan hemiselulosa, sering disebut sebagai serat dan dikenal dengan polisakarida non-pati (Kusnandar, 2010). Manfaat Polisakarida Polisakarida memiliki dua peran besar dalam tanaman. Peran pertama polisakarida adalah sebagai energi dan cadangan karbohidrat dalam jaringan benih dan umbi-umbian, hampir selalu disediakan oleh pati. Peran kedua polisakarida adalah untuk memberikan struktural dari kedua sel individu tanaman dan secara keseluruhan peran ini diisi oleh berbagai jenis polisakarida struktural yang berbeda (Coultate, 2009). Polisakarida non-pati terdiri dari makanan pelengkap seperti diet lemak. Polisakarida non-pati ditemukan dalam dua bentuk, yaitu yang larut dan tidak larut yang dominan terdapat dalam buah-buahan, sayuran, sereal dan bahan lain. Polisakarida non-pati sangat penting untuk kesehatan, khususnya pencernaan tubuh (Dickerson and Morgan, 2003). Pati Starch atau pati merupakan polisakarida hasil sintesis dari tanaman hijau melalui proses fotosintesis. Pati memiliki bentuk kristal bergranula yang tidak larut dalam air pada temperatur ruangan, memiliki ukuran dan bentuk tergantung pada

8 jenis tanamannya. Pati digunakan sebagai pengental dan penstabil dalam makanan. Pati alami (native) menyebabkan beberapa permasalahan yang berhubungan dengan retrogradasi, kestabilan rendah, dan ketahanan pasta yang rendah. Hal tersebut menjadi alasan dilakukan modifikasi pati (Fortuna, et al., 2001). Pati merupakan polimer dari D-glukosa dan ditemukan sebagai pabrik karbohidrat penyimpanan. Itu terjadi sebagai butiran kecil dengan berbagai ukuran dan karakteristik penampilan untuk setiap jenis tanaman. Pati terdiri dari dua polimer yang berbeda yaitu amilosa dan amilopektin (DeMan, 1999). Derajat polimerisasi setiap molekul amilosa adalah dan derajat polimerisasi setiap molekul amilopektin adalah (Radley, 1968). Pembuatan Pati Secara garis besar, proses pembuatan pati bengkuang terdiri dari dua tahap, yakni preparasi bengkuang segar sebagai tahap pertama dan disusul dengan pengemasan. Pada tahap pertama, terdiri dari penimbangan, pengupasan pencucian, pemarutan, pembuburan, pemerasan, pengendapan pati, pemanenan pati, pengeringan, penepungan dan pengayakan (Angwar, 2011). Bengkuang yang baru datang akan disortir dan bengkuang yang berkualitas jelek, yakni yang kulit luarnya menghitam atau sudah dihinggapi ulat segera disingkirkan. Sementara bengkuang yang kualitasnya baik segera dikupas dengan pisau dengan cara manual. Setelah itu, bengkuang dicuci sampai bersih tanpa menggunakan detergen. Dari bak pencucian, bengkuang yang masih utuh itu masuk ke pemarutan.

9 Bengkuang parutan disebut dengan bubur bengkuang. Bubur bengkuang diencerkan dengan menambah air. Setiap 1 liter parutan ditambah dengan 1 liter air. Bubur encer diaduk-aduk kemudian disaring dengan kain saring. Pati bengkuang bersama cairan akan lolos, sedangkan serat kasar dan bahan-bahan kasar akan tertahan pada kain saring. Cairan yang lolos tersebut didiamkan selama 1 malam sehingga patinya mengendap sebagai lapisan pasta. Endapan pati tersebut disebut dengan pasta pati. Dilapisan pasta terdapat air yang agak jernih. Lapisan pasta pati diambil dengan membuang air yang berada di atasnya (Sentra Informasi IPTEK, 2011). Pasta pati tersebut dikeringkan dalam oven dan kemudian dihancurkan menjadi pati kasar, selanjutnya dilakukan pengayakan untuk mendapatkan pati. Metode Ekstraksi Ekstraksi merupakan metode pemisahan berdasarkan perbedaan koefisien distribusi zat terlarut dalam 2 larutan yang berbeda fasa dan tidak saling bercampur. Ekstraksi dilakukan dengan beberapa pertimbangan faktor, yaitu kemudahan dan kecepatan proses, kemurnian produk yang tinggi dan efektivitas serta selektivitas yang tinggi. Ekstraksi tidak melibatkan perubahan fasa sehingga tidak membutuhkan energi yang menambah biaya operasional (Gozan, 2006). Ekstraksi air Ekstraksi pelarut atau disebut juga ekstraksi air merupakan metode pemisahan tradisional polisakarida (Triveni, et al., 2001). Kadar air mempengaruhi daya tahan bahan, menunjukkan kestabilan dan indeks mutu bahan. Produk dengan kadar air tinggi akan lebih mudah rusak dibandingkan dengan produk yang kadar air rendah (Winarno, 2002).

10 Menurut Sukamulyo (1989) semakin besar jumlah air pengekstrak, maka fenomena kelarutan suatu bahan pangan yang diekstraksi dan transfer panas yang diterima akan semakin besar pula. Ekstraksi ragi roti Fermentasi pada ubi kayu bisa menggunakan ragi roti yang mengandung khamir Saccharomyces cerevisiae karena kemampuannya dalam memecah pati menjadi senyawa yang lebih sederhana. Selain itu Saccharomyces cerevisiae mampu menghasilkan asam-asam organik, serta memiliki kemampuan amilolitik, pektinolitik dan proteolitik. Tepung perlakuan terbaik adalah tepung ubi kayu yang difermentasi ragi roti 0,3% selama 72 jam (Devi, 2011). Ekstraksi laru tempe Fermentasi adalah proses yang memanfaatkan kemampuan mikroba untuk menghasilkan metabolit primer dan metabolit sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan. Proses pertumbuhan mikroba merupakan tahap awal proses fermentasi yang dikendalikan terutama dalam pengembangan inokulum agar dapat diperoleh sel yang hidup (Melanie, 2011). Ragi tempe merupakan jenis kapang dari Rhizopus oligosporus yang menjadi media fermentasi dalam pembuatan tempe (Wikipedia, 2011b). Ragi/inokulum tempe dapat dimanfaatkan untuk memecah protein dan pati (Pusat Inovasi LIPI, 2011). Kapang tempe mempunyai aktivitas hidrolitik yang mendegradasi makromolekul menjadi komponen berberat molekul rendah. Tergantung dari substrat, senyawa bioaktif dapat terbentuk selama fermentasi dengan kapang

11 tempe seperti pembentukan isoflavon aglikon yang mempunyai bioaktivitas yang lebih baik dari isoflavon dalam bentuk glikosida (Mortensen, et al., 2009). Polisakarida Larut Air (PLA) Polisakarida larut air (PLA) merupakan serat yang masuk dalam golongan oligosakarida dan berfungsi untuk melancarkan proses pencernaan. Oligosakarida yang menyusunnya terdiri dari inulin. Dalam hal ini, inulin berperan sebagai PLA yang berguna bagi kesehatan flora yang hidup di dalam usus (Lingga, 2010). Gambar 2. Inulin ( Scientific Psychic, 2011) Oligosakarida memiliki manfaat yang sama seperti serat pangan terlarut, yakni sebagai media yang baik dalam meningkatkan populasi Bifidobacteria dalam kolon. Sehingga fermentasi bakteri di usus menghasilkan asam lemak rantai pendek (short chain fatty acids) (Ang, et al., 2011; Leu, et al., 2005). Bakteri asam laktat dan sejenisnya relatif tahan terhadap asam lambung sehingga dapat sampai di kolon, dan selanjutnya akan menekan pertumbuhan bakteri yang merugikan (Silalahi, 2006).