MODIFIKASI FISIK PATI JAGUNG DAN APLIKASINYA UNTUK PERBAIKAN KUALITAS MI JAGUNG LISNA AHMAD

Transkripsi

1 MODIFIKASI FISIK PATI JAGUNG DAN APLIKASINYA UNTUK PERBAIKAN KUALITAS MI JAGUNG LISNA AHMAD SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Modifikasi Fisik Pati Jagung untuk Perbaikan Kualitas Mi Jagung adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Februari 2009 Lisna Ahmad F

3 ABSTRACT LISNA AHMAD. Physical Modification of Corn Starch and Its Application in Improving the Quality of Corn Noodle. Under direction of FERI KUSNANDAR, ENDANG PRANGDIMURTI, and SRI WIDOWATI. Corn flour is a potential raw material for the production of corn noodle. The previous researches indicated that corn noodle could be made from 100% corn flour, however the noodle was firmer, less elastic, more sticky and had higher cooking loss when cooked than that of wheat noodle. An Alternative to overcome these problems was by substituting partly the corn flour with physically modified corn starch. The objective of this research was to: (1) determine the best condition in Heat-Moisture Treatment (HMT) modification of corn starch process with appropriate characteristics to corn noodle; and (2) verify the consistency of HMT corn starch production in large scale and (3) improve quality of corn noodle with substituted HMT corn starch in formulation. The research was conducted in the following steps: (1) The effect of heating (100, 110, 120 o C) and time (12, 16, 20 hours), (2) verification of HMT modification at large scale and (3) application of HMT corn starch to substitute partly corn flour in corn noodle formulation and its effect on physical and sensory quality of corn noodle. HMT corn starch was analyzed in terms of gelatinization profile (RVA method), swelling volume and solubility, gel strength, freeze thaw stability, water retention capacity and granula size and shape. The corn noodle was analyzed in term of cooking loss, physical properties by texture profile analyzed and organoleptic. HMT corn starch could be processed at 110 o C for 16 hours under controlled 26% moisture content. The gelatinization profile of HMT corn starch showed lower peak viscosity, lower breakdown viscosity and lower setback viscosity than from native corn starch. The HMT corn starch had also lower swelling power and solublity and higher gel strength. These starch characteristics were similar to C-type profile which was usually applicable to noodle processing. There was no significant different in term of gelatinization profile between HMT corn starch processed at laboratory scale and a large scale (4kg), indicating the consistency of starch modification process. HMT corn starch was applicable to partially substitute corn flour. The substitution of corn flour of up to 15% HMT corn starch improved the characteristics of corn noodle in term of lower cooking loss, lower stickiness and higher elasticity by both objective and subjective measurement. Keywords : Heat moisture treatment, corn noodle, gelatinization profile, HMT scale up production

4 RINGKASAN LISNA AHMAD. Modifikasi Fisik Pati Jagung untuk Perbaikan Kualitas Mi Jagung. Dibimbing oleh FERI KUSNANDAR, ENDANG PRANGDIMURTI dan SRI WIDOWATI. Tepung jagung merupakan salah satu produk yang berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku mi jagung. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa mi jagung dapat diproduksi dari 100% tepung jagung, namun mi jagung kering yang dihasilkan masih memiliki karakter fisik yang keras, kurang elastis, lebih lengket dan memiliki prosentase kehilangan padatan akibat pemasakan (KPAP) yang tinggi dibanding mi dari tepung gandum. Salah satu cara untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan mensubstitusi sebagian tepung jagung dengan pati jagung yang dimodifikasi secara fisik. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan kondisi terbaik dari perlakuan yang dicobakan pada proses modifikasi pati jagung secara fisik dengan teknologi Heat Moisture Treatment (HMT) dengan karakter yang diperlukan untuk mi jagung, membandingkan konsistensi karakter sifat pati hasil modifikasi yang diproduksi pada skala laboratorium dengan yang diproduksi pada skala yang diperbesar dan mengaplikasikan pati jagung HMT sebagai pensubstitusi tepung jagung dalam formulasi mi jagung dengan metode sheeting dan pengaruhnya terhadap kualitas fisik dan organoleptik mi jagung. Penelitian dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : (1) menentukan kondisi terbaik proses modifikasi pati jagung dengan teknik HMT pada skala laboratorium; (2) ujicoba modifikasi pati jagung dengan teknik HMT pada skala yang diperbesar; (3) aplikasi pati jagung HMT ke dalam formulasi mi jagung. Tahap pemilihan kondisi proses terbaik dilakukan untuk mengetahui pengaruh suhu (100, 110, 120 o C) dan waktu pemanasan (12, 16, 20 jam) selama proses modifikasi HMT terhadap profil gelatinisasi pati jagung, swelling volume dan solubility. Modifikasi HMT perlakuan 110 o C selama 16 jam dengan kadar air terkontrol (26%) menunjukkan profil gelatinisasi yang dapat diformulasikan ke dalam produk mi jagung karena memiliki viskositas puncak yang rendah, viskositas breakdown menurun dan viskositas setback yang rendah dibanding pati jagung tanpa modifikasi. Pati jagung HMT juga memiliki kekuatan gel yang tinggi. Karakter profil ini sama dengan profil pati tipe C yang biasanya digunakan untuk produk mi. Pada tahap ujicoba modifikasi pati HMT skala diperbesar, hasil perlakuan terbaik dari tahap I dicobakan pada skala diperbesar ( 2kg dan 4kg) untuk dibandingkan konsistensi sifat fungsional pati hasil modifikasi skala laboratorium dan skala diperbesar. Hasil modifikasi pati jagung pada skala diperbesar khususnya skala 4kg menunjukkan konsistensi profil gelatinisasi pati, swelling volume dan kelarutan, kekuatan gel, freeze thaw stability dan water retention capacity seperti halnya pati modifikasi pada skala laboratorium. Pati jagung HMT yang diproses pada perlakuan suhu 110 o C selama 16 jam dapat mensubstitusi tepung jagung hingga 15% dari perlakuan formulasi 0%, 5%, 10%, 15% dan 20%. Mi jagung yang dihasilkan dari formulasi substitusi pati jagung HMT 15% memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan mi jagung subtitusi HMT 20% dan mi jagung tanpa penambahan pati jagung HMT yaitu

5 menurunkan prosentase kehilangan padatan akibat pemasakan (KPAP)/cooking loss dan mengurangi kelengketan dari hasil pengukuran texture profile analyisis (TPA) serta memperbaiki penerimaan konsumen terhadap kekenyalan, kekerasan dan kelengketan mi dan juga penerimaan secara keseluruhan. Kata kunci : Heat Moisture Treatment, mi jagung, profil gelatinisasi, pati HMT skala diperbesar

6 Hak Cipta milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencamtunkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

7 MODIFIKASI FISIK PATI JAGUNG DAN APLIKASINYA UNTUK PERBAIKAN KUALITAS MI JAGUNG LISNA AHMAD Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Pangan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

8 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Sugiyono, M.App.Sc

9 Judul Tesis Nama NIM : Modifikasi Fisik Pati Jagung dan Aplikasinya untuk Perbaikan Kualitas Mi Jagung : Lisna Ahmad : F Disetujui Komisi Pembimbing Dr.Ir. Feri Kusnandar, MSc Ketua Dr.Ir. Endang Prangdimurti, MSi Anggota Dr.Ir. Sri Widowati, M.App.Sc Anggota Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Pangan Dekan Sekolah Pascasarjana Dr.Ir. Ratih Dewanti Hariyadi, MSc M.S Prof.Dr.Ir. Khairil A. Notodiputro, Tanggal Ujian : 11 Februari 2009 Tanggal Lulus :

10 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala Nikmat dan karunia serta hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul Modifikasi Fisik Pati Jagung untuk Perbaikan Kualitas Mi Jagung. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Dr.Ir. Feri Kusnandar, M.Sc selaku ketua komisi pembimbing yang telah dengan sabar membimbing dan mengarahkan penulis untuk kesempurnaan karya ilmiah ini. 2. Dr. Ir. Endang Prangdimurti, M.Si selaku anggota pembimbing yang selalu bersedia meluangkan waktunya untuk mengoreksi dan memperbaiki karya ilmiah penulis. 3. Dr.Ir. Sri Widowati, M.App.Sc selaku anggota pembimbing yang telah bersedia membimbing dan memberikan masukan yang sangat bermanfaat untuk perbaikan karya ilmiah ini. 4. Dr.Ir. Sugiyono, M.App.Sc selaku penguji luar komisi yang telah bersedia memberikan masukan dan arahan untuk kesempurnaan karya ilmiah ini. 5. Dr.Ir. Ratih Dewanti Hariyadi, M.Sc, selaku ketua Program Studi Ilmu Pangan dan seluruh staf pengajar yang telah banyak memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani tugas belajar di Ilmu Pangan. 6. Rektor Universitas Negeri Gorontalo, bapak Prof.Dr.Ir. Nelson Pomalingo, M.Pd yang telah memberikan kepercayaan kepada penulis untuk melanjutkan studi di Program Studi Ilmu Pangan Institut Pertanian Bogor. 7. Kepala LPPM IPB dan Kepala Badan Litbang Pertanian selaku penyandang dana untuk penelitian penulis dari proyek penelitian KKP3T. 8. Suami tercinta Andriest Kango, M.Ag atas cinta dan kasih sayang yang tulus serta dengan penuh kesabaran memberikan motivasi dan nasehat kepada penulis dan juga anakku tersayang Laysafakhsya Andriest Kango atas kemandirian dan pengertiannya selama ini. 9. Ibunda dan kakak-kakakku Yusna, Maspah, Mahyudin, Multi serta adikku Ervina yang selalu mendoakan kelancaran studi penulis dan selalu mendukung baik moril maupun material 10. Ibu dan bapak mertua, kakak-kakak iparku serta De Mahyuni yang selalu mendoakan kelancaran studi penulis dan memberikan dukungan baik moril maupun material 11. Sahabat-sahabatku Oke, Suryanti, Akhyar serta semua teman-teman IPN angkatan 2006 yang telah membantu kelancaran studi dan penelitian penulis. 12. Rekan-rekan mahasiswa anggota forum RMGB atas dukungan dan bantuannya. 13. Pak Junaedi, Pak Deni, Pak Taufik serta laboran Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan lainnya yang telah membantu selama peneltian penulis. 14. Semua pihak yang telah membantu Akhir kata, semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat untuk orang lain Bogor, Februari 2009 Lisna Ahmad

11 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Gorontalo pada tanggal 29 Desember 1977 dari Bapak Junus Ahmad (Alm) dan Ibu Salma Nusi. Penulis merupakan putri bungsu dari lima bersaudara. Tahun 1995 penulis menamatkan sekolah di SMA Negeri 3 Gorontalo dan pada tahun yang sama penulis masuk Universitas Hasanuddin melalui Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian dan Kehutanan dan lulus pada tahun Penulis adalah staf pengajar di Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Ilmuilmu Pertanian Universitas Negeri Gorontalo sejak Tahun 2003 sampai sekarang. Penulis diterima di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor program studi Ilmu Pangan pada tahun 2006 dengan beasiswa pendidikan pascasarjana (BPPS) dari Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia. Selama studi S2 penulis aktif sebagai pengurus Forum Ririungan Mahasiswa Gorontalo-Bogor (RMGB) yaitu forum untuk mahasiswa Gorontalo yang studi di Bogor. Untuk penelitian tesis ini, penulis memperoleh bantuan dana dari proyek Kerja Sama Kemitraan Penelitian Pertanian dengan Perguruan Tinggi (KKP3T) Tahun 2008 yang merupakan proyek Kerjasama Departemen Pertanian khususnya Balai Besar Pascapanen Pertanian dengan Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Institut Pertanian Bogor.

12 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL xiv DAFTAR GAMBAR.... xv DAFTAR LAMPIRAN..... xvi PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian. 3 Hipotesis Manfaat Penelitian TINJAUAN PUSTAKA... 5 Jagung Tepung Jagung Pati Jagung... 8 Karakter Pati Untuk Produk Mi Modifikasi Pati Metode HMT (Heat Moisture Treatment).. 13 Mi Jagung dan Teknologi Prosesnya Proses Penggandaan Skala METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Waktu dan Tempat Penelitian.. 25 Metode Penelitian Tahap Proses Modifikasi Pati Jagung Metode HMT.. 27 Tahap Modifikasi Pati Metode HMT Skala Diperbesar. 28 Tahap Penentuan Tingkat Subtitusi Pati Jagung HMT Terbaik Dalam Proses Produksi Mi Jagung Metode Analisis Analisis Karakter Pati HMT.. 34 Analisis Profil Gelatinisasi dengan RVA.. 34 Swelling Volume dan Kelarutan Analisis Kekuatan Gel. 37 Analisis Freeze Thaw Stability. 37 Analisis Kapasitas Pengikatan Air (Water Retention Capacity) Ukuran dan Bentuk Granula Analisis Kualitas Mi Jagung.. 38 Analisis Kehilangan Padatan Akibat Pemasakan 39

13 (KPAP)..... Waktu Optimum Pemasakan Tekxture Profile Analysis (TPA) Analisis Organoleptik Analisis Proksimat Analisis Kadar Air Metode Oven.. 41 Analisis Kadar Abu Metode Pengabuan Kering Analisis Kadar Lemak Metade Ekstraksi Soxhlet 42 Analisis Kadar Protein Metode Kjeldahl.. 42 Analisis Kadar Karbihidrat by difference Rancangan Percobaan dan Analisis Data 43 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Suhu dan Waktu Proses Modifikasi HMT Terhadap Karakteristik Pati Jagung Profil Gelatinisasi Pati Jagung HMT 46 Swelling power dan Kelarutan Penentuan Kondisi Optimum Pati Hasil Modifikasi HMT. 52 Pengaruh Proses Modifikasi HMT Terhadap Struktur Granula Pati Jagung Verifikasi Proses Modifikasi Pati HMT Pada Skala Diperbesar 53 Profil Gelatinisasi Pati Analisis Kekuatan Gel.. 58 Analisis Water Retention Capacity. 60 Analisis Freeze-Thaw Stability Aplikasi Pati HMT Pada Formulasi Mi Jagung Analisis Kehilangan Padatan Akibat Pemasakan dan Waktu Optimum Pemasakan Karakteristik Tekstur Mi Jagung Mutu Organoleptik Mi Jagung Komposisi Kimia Mi Jagung Terpilih.. 68 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA

14 DAFTAR TABEL Halaman 1 Perbandingan Sifat Pati Jagung dan Tepung Jagung. 9 2 Karakteristik Granula Pati 10 3 Prosentase penggunaan tepung jagung HMT dalam formulasi mi jagung (sheeting) pada skala produksi 1 kg Data hasil analisis karakteristik gelatinisasi dan sifat fungsional pati jagung tanpa HMT dan pati jagung HMT pada beberapa perlakuan Data swelling power dan kelarutan pati jagung tanpa HMT dengan pati jagung HMT pada beberapa perlakuan Profil gelatinisasi dan sifat fungsional pati jagung tanpa HMT dibandingkan dengan pati jagung HMT (110 : 16) skala laboratorium dan skala diperbesar (2kg dan 4kg) Kekuatan gel pati jagung tanpa HMT dan pati jagung HMT 59 8 Kapasitas pengikatan air (Water Retention Capacity) pati jagung tanpa HMT pati jagung HMT skala laboratorium dan skala diperbesar KPAP dan waktu optimum pemasakan mi jagung Nilai kekerasan, elastisitas dan kelengketan mi jagung Kandungan proksimat mi jagung.. 68