TINJAUAN PUSTAKA. empat di dunia. Ubi jalar merupakan salah satu sumber karbohidrat dan memiliki

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Ubi jalar ungu Indonesia sejak tahun 1948 telah menjadi penghasil ubi jalar terbesar ke empat di dunia. Ubi jalar merupakan salah satu sumber karbohidrat dan memiliki kandungan nutrisi seperti antosianin, beta karoten, vitamin A, vitamin C, mineral, serat, antioksidan dan rendah kalori. Ubi jalar ungu memiliki keunggulan dari ubi jalar lain yaitu kandungan antosianin yang ada dalam ubi jalar ungu sebagai pigmen alami bahan dan juga sebagai antioksidan. Ubi jalar ungu juga mengandung pati yang cukup besar yaitu 8-29% (Oktavianti dan Fitri, 2015). Ubi jalar ungu merupakan salah satu komoditas hasil pertanian yang 89% hasil produksinya digunakan sebagai bahan pangan. Ubi jalar memiliki kandungan nutrisi yang tinggi seperti karbohidrat baik pati dan serat pangan, vitamin dan mineral. Antosianin pada ubi jalar ungu berfungsi sebagai antioksidan sehingga ubi jalar ungu berpotensi besar dalam diversifikasi pangan yang berbasis tepung dan juga pati (Anggraeni dan Yuwono, 2014). Ubi jalar yang diolah sering kali terlihat kecoklatan. Pencoklatan yang terjadi pada pengolahan ubi jalar tidak diinginkan pada produk akhirnya sehingga perlu dilakukan pencegahan pencoklatan yang disebabkan oleh enzim polifenol oksidase dengan salah satu cara perlakuan awal yaitu blanching. Semakin tinggi suhu pemanasan yang digunakan maka akan menyebabkan inaktivasi enzim polifenol oksidase sehingga pencoklatan dapat diminimalisir (Naibaho, 2009). Karbohidrat dalam ubi jalar sebagian besar dalam bentuk pati. ubi jalar juga mengandung serat pangan dan beberapa jenis gula seperti maltosa, sukrosa, 5

2 6 fruktosa, dan glukosa. Ubi jalar salah satu bahan pangan banyak mengandung sukrosa. Ubi jalar memiliki total gula berkisar antara 5,64% hingga 38% (bb). Proses pemasakan ubi jalar akan mengakibatkan kandungan gula pada ubi jalar mengalami peningkatan dibandingkan dengan ubi jalar segar (Sulistiyo, 2006). Tepung ubi jalar Ubi jalar merupakan salah satu jenis umbi yang memilki warna daging umbinya yang bervariasi. Pengolahan ubi jalar menjadi bentuk tepung merupakan salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mempermudah penyimpanan dan pengawetan ubi jalar. Pengolahan ubi jalar menjadi bentuk tepung juga dapat memperpanjang umur simpan bahan dan digunakan sebagai bahan baku industri pangan maupun non-pangan (Murtiningsih dan Suyanti, 2011). Tepung ubi jalar dapat digunakan sebagai pengganti tepung terigu dengan cara menggunakan tepung ubi jalar sebagai bahan subsitusi terigu sehingga penggunaan terigu dapat diminimalkan. Penggunaan tepung subsitusi ini dapat digunakan sebagai bahan baku industri makanan seperti industri pembuatan roti dan juga mie. Secara garis besar pembuatan tepung ubi jalar dimulai dari pengupasan, pengirisan, pencucian, pengeringan, penggilingan dan pengayakan dengan menggunakan ayakan 80 mesh (Sukerti, dkk., 2013). Standar mutu tepung ubi jalar yang bersumber dari Antarlina (1998) dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Standar mutu tepung ubi jalar Kriteria Tepung ubi jalar Kadar air (maks) 15% Keasaman (maks) 4 ml 1 N NaOH/100 g Kadar pati (min) 55% Kadar serat (maks) 3% Kadar abu (maks) 2%

3 7 Ubi jalar memiliki keunikan ketika bahan dijadikan sebagai tepung yaitu, warna tepung akan mengikuti warna bahan baku umbinya. Tepung ubi jalar yang diberikan perlakuan yang tepat akan menghasilkan warna tepung yang diinginkan namun, proses pengolahan yang kurang tepat akan menurunkan mutu tepung dan akan membuat warna tepung menjadi kusam dan coklat (Ambasari, dkk., 2009). Warna dari tepung ubi jalar akan semakin gelap seiring dengan semakin tingginya kadar abu dari tepung (Zuraidah dan Supriati, 2001). Perlakuan pendahuluan pada bahan seperti pemasakan awal dan pengeringan berpengaruh pada bentuk dan ukuran granula pati pada tepung ubi jalar. Perlakuan pemasakan awal akan membuat peningkatan pada granula pati yang disebabkan terjadinya pembengkakan granula pati pada saat pengukusan yang menyebabkan bentuk granula pati menjadi tidak beraturan dan juga menjadi rusak demikian pula jika diberikan perlakuan pengeringan akan merubah bentuk dan ukuran granula pati (Honestin, 2007). Tepung memiliki sifat yang tidak larut air, sehingga tepung akan mengendap ketika dilarutkan ke dalam air. Tepung yang dicampur air panas dan dilakukan homogenisasi secara terus menerus maka tepung mengalami pengembangan dan pengentalan yang disebut gelatinisasi. Pengentalan tepung terjadi pada suhu C (Tarwotjo, 1998). Tepung ubi jalar yang diberikan perlakuan pendahuluan seperti pemanasan yang tinggi dapat mengakibatkan merenggangnya ikatan glukosa dalam molekul pati sehingga semakin tinggi suhu blanching maka kandungan gula dalam tepung akan semakin tinggi dan kandungan patinya akan semakin rendah (Ayu dan Yuwono, 2014). Hal ini dikarenakan tepung yang diberikan perlakuan

4 8 pemanasan menyebabkan pemutusan rantai pati akibat enzim amilase yang memotong rantai glikosidik pada pati menjadi gula-gula sederhana (Ticoalu, dkk., 2016). Mutu fisik dan kimia tepung ubi jalar Mutu fisik tepung ubi jalar ungu meliputi warna, aroma, densitas kamba dan indeks pencoklatan. Densitas kamba merupakan karakteristik fisik bahan yang sering digunakan untuk merencangkan volume alat penngolahan, pengangkutan barang, mengkonversi harga satuan dan beberapa kegunaan lainnya. Densitas kamba digunakan biasanya untuk mempertimbangkan pengangkutan barang sehingga bisa diketahui berapa banyak bahan yang dapat diangkut saat pengangkutan barang (Pangastuti, dkk., 2013). Indeks browning merupakan hasil aktivitas dari enzim polifenol oksidase yang dapat menyebabkan menurunkan kecerahan tepung ubi jalar. Enzim polifenol oksidase dapat diinaktifasikan dengan menggunakan perlakuan awal seperti blanching. Polifenol oksidase rusak pada suhu 80 C walaupun enzim ini masih labil pada suhu panas (Ali, dkk., 2011). Mutu kimia tepung ubi jalar ungu meliputi kadar air, kadar antosianin, kadar abu, kadar protein, kadar lemak, serat, pati yang termaksud di dalamnya amilosa dan amilopektin, total gula, gula reduksi, dextrose equivalent, derajat polimerisasi dan kadar vitamin C. Antosianin merupakan zat warna alami yang dapat menghasilkan warna biru, ungu, violet, maenta dan kuning yang terdapat pada bunga, daun dan buah tumbuhan. Antosianin merupakan golongan benzopiran yang ditandai dengan adanya cincin aromatik benzen (C6H6). Antosianin memiliki sifat polar dan akan larut

5 9 dengan baik pada pelarut-pelarut polar (Winarti, dkk., 2008). Pada buah dan sayuran, antosianin biasanya terdapat pada sel-sel bagian permukaan. Ekstraksi pigmen antosianin dapat menggunakan pelarut HCl dan juga etanol. HCl dan etanol berfungsi untuk mendenaturasi sel pada tanaman sehingga membuat pigmen antosianin keluar dari sel (Santoso dan Estiasih, 2014). Berikut ini merupakan struktur kimia dasar antosianin (Wikipedia, 2017). Gambar 1. Struktur kimia dasar antosianin Antosianin pada ubi jalar ungu cukup tinggi yaitu berkisar 33,90 mg/100 g hingga 560 mg/100 g yang bersifat sebagai antioksidan. Antosianin dapat terpolimerisasi seperti adanya paparan oksigen, cahaya dan panas yang menyebabkan terjadinya pencoklatan. Perubahan warna pada ubi jalar ungu juga dapat disebabkan oleh adanya enzim polifenol oksidase sehingga terjadi pencoklatan pada bahan pangan secara enzimatis (Ticoalu, dkk., 2016). Ubi jalar ungu pekat mengandung antosianin sebesar 61,85 mg/100 g (138,15 mg/100 g basis kering) sedangkan pada ubi jalar ungu muda kandungan antosianinnya 3,51 mg/100 g (9,89 mg/100 g basis kering). Dalam 100 g ubi jalar ungu segar, kandungan antosianin ubi jalar ungu pekat 17 kali lebih tinggi dibandingkan dengan ubi jalar muda (Husna, dkk., 2013). Semakin pekat warna ubi jalar ungu maka kandungan antosianinnya akan semakin tinggi

6 10 (Winarno, 2004). Berikut ini merupakan mutu fisik dan kimia tepung ubi jalar ungu menurut Patria, dkk., (2013) dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Mutu fisik dan kimia tepung ubi jalar ungu Komponen Besaran Kadar air (%) 7,39 Kadar abu (%) 3,33 Kadar pati (%) 58,59 Densitas kamba (g/ml) 0,46 Daya serap air (g/g) 2,11 Daya larut air (g/g) 0,17 Viskositas panas (cp) 120 Viskositas dingin (cp) 319 Pati terdiri dari amilosa yang larut dalam air dan amilopektin yang tidak larut dalam air (Martunis, 2012). Pati yang diberikan perlakuan pemanasan dengan air yang berlebihan akan mengakibatkan terjadinya penyerapan air oleh granula pati sehingga mengakibatkan ikatan hidrogen pati terputus dan digantikan oleh ikatan hidrogen air sehingga terjadi peningkatan volume (Wibowo, dkk., 2008). Peningkatan penyerapan air pada pati tepung akan mengakibatkan peningkatan swelling power tepung. Tepung dengan kandungan amilosa yang tinggi akan memiliki kemampuan swelling power yang lebih tinggi karena amilosa menyerap air semakin banyak dan mempengaruhi volume tepung (Hartanti, dkk., 2013). Derajat Polimerisasi merupakan satuan yang menyatakan jumlah monosakarida dalam molekul (Suarni, dkk., 2007) sedangkan dextrose equivalent merupakan total pati yang terhidrolisis menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana seperti glukosa (Triyono, A., 2007). Gula reduksi merupakan golongan karbohidrat yang apat mereduksi senyawa-senyawa penerima elektron seperti glukosa dan fruktosa yang memiliki ujung yang mengandung gugus aldehida dan keton bebas (Wikipedia, 2014).

7 11 Blanching Blanching merupakan perlakuan awal yang diberikan pada bahan pangan untuk menurunkan aktivitas enzim dan juga membunuh mikroba dengan cara memberikan panas yang tinggi pada waktu yang singkat, sehingga pencoklatan pada bahan dapat di cegah. Perlakuan pendahuluan seperti menggunakan blanching uap dapat mengurangi kerusakan antosianin selama pemprosesan. Penggunaan blanching uap dapat menonaktifkan enzim polifenol oksidase sehingga jumlah antosianin yang hilang semakin menurun. Penggunaan suhu blanching juga dapat memperbaiki warna dan rasa pada produk (Ticoalu, dkk., 2016). Warna bahan akan terlihat lebih baik jika diberikan perlakuan blanching dan temperatur pengeringan yang lebih rendah sehingga menghasilkan indeks browning yang lebih rendah. Pemberian perlakuan blanching sangat efektif untuk mempertahankan warna dari bahan pangan yang dilakukan proses pengeringan. Metode pengeringan tidak memberikan efek nyata terhadap kualitas produk kecuali indeks browning (Oke dan Workneh, 2013). Proses blanching dapat meningkatkan atau menurunkan kandungan gizi pada bahan pangan. Kadar serat pada bahan yang diberikan perlakuan blanching akan menurun karena dinding sel yang ada pada bahan menjadi larut air dan proses blanching menyebabkan struktur gel pektin dan hemiselulosa menjadi rusak akibat proses tersebut (Kusumawati, dkk., 2012). Blanching pada bahan pangan dapat dilakukan pada beberapa metode salah satunya adalah blanching dengan uap air panas (steam blanching). Metode blanching dengan uap panas dapat mengurangi kehilangan komponen bahan

8 12 pangan yang mengalami blanching. Blanching dengan uap panas lebih menguntungkan dari blanching dengan menggunakan air panas karena kehilangan bahan akibat pelarutan dapat dihindari. Pada suhu C membran plasma yang melindungi bagian dalam sel akan mengalami kerusakan sehingga menyebabkan kehilangan cairan di dalam sel sehingga terjadi penyusutan berat bahan (Estiasih dan Ahmadi, 2009). Semakin tinggi suhu pemanasan pati akan mengakibatkan penurunan kadar amilosa dan kejernihan pasta pati serta meningkatkan nilai kelarutan dan swelling power. Pemanasan pati menyebabkan kelarutan pada pati semakin meningkat (Haryanti, dkk., 2014). Kandungan amilosa pada bahan mempengaruhi pengembangan dan penyerapan air. Meningkatnya kandungan amilosa pada bahan, akan meningkatkan pengembangan dan penyerapan air, karena amilosa memiliki kemampuan membentuk ikatan hidrogen yang lebih besar dari amilopektin (Alam dan Nurhaeni, 2008). Kegiatan enzimatis seperti pencoklatan merupakan hal yang tidak diinginkan. Pencoklatan secara enzimatis dapat dicegah dengan perlakuan awal misalnya seperti pemanasan, yang menyebabkan kadar air menurun dan mempengaruhi reaksi enzimatis. Pemanasan pada bahan pangan mengakibatkan berkurangnya air bebas maka difusi antara enzim dan substrat akan terhambat dan pencoklatan dapat dicegah (Purnomo, 1995). Pengeringan Pengeringan merupakan proses pengurangan kandungan air yang ada pada bahan pangan hingga batas tertentu. Pengeringan bertujuan untuk menurunkan kadar air, sehingga mikroba penyebab pembusukan bahan pangan tidak dapat

9 13 bertahan hidup. Pengeringan memberikan beberapa keuntungan yaitu memperpanjang masa simpan, mempermudah penanganan, penyimpanan serta pengangkutan bahan karena volumenya menjadi lebih kecil. Suhu pengeringan yang semakin tinggi akan mengakibatkan kandungan pati semakin rendah, karena semakin tinggi suhu pengeringan yang mengakibatkan terjadinya leaching atau rusaknya molekul pati (Lidiasari, dkk., 2006). Vitamin dapat larut dalam air, pada saat pengeringan akan mengalami oksidasi parsial bahkan vitamin yang ada bahan pangan juga ikut berkurang selama blanching dan inaktivasi enzim. Semakin tinggi suhu pengeringan yang digunakan maka akan menyebabkan stabilitas warna akan berkurang karena ubi jalar ungu bersifat tidak stabil terhadap pemanasan. Suhu dan lama pemanasan akan menyebabkan pigmen antosianin terdekomposisi dan terjadinya perubahan struktur pada pigmen yang dapat menyebabkan terjadinya pemucatan (Winarti, dkk., 2008). Pengaruh pengeringan terhadap kandungan bahan pangan tergantung dari jenis bahan yang dikeringkan, perlakuan pendahuluan, lama pengeringan, jenis pengeringan dan lain sebagainya sehingga, semakin lama waktu pengeringan maka akan semakin banyak pula pigmen dan komposisi kimia bahan yang berubah (Susanto dan Saneto, 1994). Semakin tinggi suhu pengeringan akan berpengaruh pada kandungan kadar abu bahan. Peningkatan suhu pengeringan akan meningkatkan kadar abu bahan, karena semakin banyak air yang teruapkan sehingga mineral-mineral yang tertinggal pada bahan juga akan semakin meningkat (Martunis, 2012).

10 14 Penelitian Sebelumnya Sebuah penelitian di Malang oleh Ticoalu, dkk., (2016) memperoleh hasil bahwa tepung ubi jalar yang diberikan perlakuan blansing dengan suhu 70 C, 80 C dan 90 C akan menurunkan kandungan pati dan meningkatkan gula reduksi tepung ubi jalar ungu. Hal ini terjadi karena semakin lama atau semakin tinggi suhu blanching maka pati akan diubah menjadi gula-gula yang lebih sederhana sehingga semakin tinggi dan lama waktu blansing gula reduksi tepung ubi jalar ungu juga akan semakin meningkat. Penelitian yang dilakukan oleh Ayu dan Yuwono (2014) memperoleh hasil bahwa semakin tinggi suhu blanching yang digunakan maka kadar air tepung akan semakin menurun. Hal ini disebabkan pada proses blanching granula pati akan menyerap air lebih banyak sehingga granula akan membesar dan menyebabkan semakin banyak air yang terserap maka semakin banyak air yang diuapkan. Winarti, dkk (2008) menyatakan bahwa bahan pangan yang diberikan proses pengeringan akan menyebabkan beberapa vitamin-vitamin akan hilang, bahkan semakin tinggi suhu yang digunakan akan mengakibatkan stabilitas warna akan berkurang karena pigmen antosianin terdekomposisi yang menyebabkan terjadinya perubahan struktur pigmen sehingga menyebabkan pemucatan. Hal ini menyebabkan kadar antosianin dalam ubi jalar akan berkurang akibat adanya proses pemanasan. Proses pemanasan dengan cara kukus memiliki tingkat penurunan antosianin yang paling rendah dibandingkan dengan metode lainnya (Husna, dkk., 2013). Martunis (2012) dalam penelitiannya yang berjudul pengaruh suhu dan lama pengeringan terhadap kuantitas dan kualitas pati kentang varietas granola

11 15 yang menggunakan suhu pengeringan 40 C, 50 C dan 60 C pada penelitiannya menyatakan bahwa semakin tinggi suhu pengeringan maka akan semakin tinggi pula kadar abu pada bahan. Hal ini dikarenakan semakin banyaknya air pada bahan yang diuapkan sehingga semakin banyak mineral-mineral yang tertinggal pada bahan yang telah dikeringkan. Semakin tinggi suhu pengeringan mengakibatkan penurunan kadar pati, karena suhu yang tinggi mengakibatkan rusaknya sebagian molekul pati yang ada pada bahan saat proses pengeringan.