BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Bengkuang (Pachyrhizus erosus) dikenal dari umbi (cormus) putihnya

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bengkuang Bengkuang (Pachyrhizus erosus) dikenal dari umbi (cormus) putihnya yang bisa dimakan sebagai komponen rujak dan asinan atau dijadikan masker untuk menyegarkan wajah dan memutihkan kulit. Tumbuhan yang berasal dari Amerika tropis ini termasuk dalam suku polong-polongan atau Fabaceae. Di tempat asalnya, tumbuhan ini dikenal sebagai xicama atau jícama. Orang Jawa menyebutnya sebagai besusu. Menurut Van Steenis (2005) dalam Hilman (2012), klasifikasi tanaman bengkuang adalah : Kingdom Divisio Sub Divisio Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledoneae : Fabales : Fabaceae : Pachyrhizus : Pachyrhizus erosusl. Urban Gambar 2.1 Umbi Bengkuang 9

2 10 Tanaman ini memiliki panjang 2 6 m, bentuk daun majemuk, dengan 3 selebaran per daun, banyak bunga dansekali 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 dalam Hilman, 2012). 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 dimakan karena mengandung isoflavonoid yang tinggi yaitu rotenon, isoflavanon dan furano-3-fenil kumarin yang sangat beracun bagi manusia (Hilman, 2012). Apabila senyawa-senyawa 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%. Umbi bengkuang tidak tahan terhadap suhu rendah, sehingga mudah mengalami kerusakan. Karena itulah, umbi sebaiknya disimpan pada tempat kering bersuhu maksimal 16 o C. Umbi bengkuang dapat bertahan sekitar dua bulan dengan penyimpanan pada kelembapan dan suhu yang sesuai (Astawan, 2009).

3 Kandungan Gizi dan Manfaat Bengkuang Bagian umbi merupakan bagian yang dikonsumsi dari tanaman bengkuang yang mengandung gula, pati dan oligosakarida yang dikenal dengan nama inulin. Inulin berfungsi sebagai prebiotik karena sebagai komponen serat pangan larut yang tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim pencernaan, tetapi difermentasi oleh mikroflora kolon (usus besar) sehingga inulin dapat memperlancar proses pencernaan (Rimbawan, 2013). Inulin bukan hanya serat pangan prebiotik, tapi juga karbohidrat rendah kalori, yaitu 1,5 kkal/gram. Inulin melewati mulut, lambung, dan usus halus tanpa dimetabolisme, sehingga cocok dikonsumsi penderita diabetes (Roberfroid MB, 2005 ; Niness, KR, 1999 dalam Handayani, 2014). Serat dan inulin dapat memperbaiki kadar glukosa darah karena samasama berperan sebagai prebiotik dimana tidak dapat dimetabolisme oleh tubuh akan tetapi dapat difermentasi oleh usus besar, sehingga waktu transit makanan lebih pendek dan membuat rasa kenyang yang dirasakan lebih lama dan juga serat dan inulin dapat mengikat karbohidrat, sehingga tubuh lambat menghasilkan glukosa darah. Atau bisa juga karena stimulasi hormon inkretin. Hormon inkretin adalah suatu zat yang punya aktivitas humoral yang dihasilkan di usus atas pengaruh makanan salah satu jenis inkretin adalah glucagon-like peptida-1 (GLP- 1), yang disekresi oleh sel L endokrin di mukosa sekum dan kolon. Hormon GLP- 1 berperan penting dalam stimulasi sel βpankreas untuk menghasilkan insulin dan secara langsung menghambat sekresi glukagon, sehingga terjadi penurunan kadar

4 12 glukosa darah. Asam lemak rantai pendek (short chain fatty acid/scfa) juga berperan dalam peningkatan kadar GLP-1. Komponen SCFA dapat disintesis dari fermentasi komponen karbohidrat tanaman yang tidak dapat dicerna, salah satunya adalah serat dan inulin yang berperan sebagai prebiotik yang terdapat pada umbi bengkuang (Pachyrhizus erosus) (Anonim, 2011). Menurut Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI (1992) komposisi bengkuang dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 2.1 Komposisi Kimia Bengkuang dalam 100 g Bahan Komposisi Jumlah Energi (kkal) 55,00 Protein(g) 1,40 Lemak (g) 0,20 Karbohidrat (g) 12,80 Kalsium (mg) 15,00 Fosfor (mg) 18,00 Besi (mg) 0,60 Vitamin C (mg) 20,00 Vitamin B1 (mg) 0,04 Vitamin A (IU) 0,00 Air (g) 85,10 Sumber : Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI (1992) Komposisi kimia yang seperti itu memungkinkan umbi bengkuang digunakan sebagai obat, baik obat luar maupun obat dalam. Untuk obat luar, bengkuang dijadikan masker wajah yang memberikan kesegaran pada kulit wajah. Untuk obat dalam, bengkuang dapat menngatasi penyakit diabetes mellitus, demam, eksim, sariawan dan wasir. Bengkuang baik dikonsumsi oleh penderita hiperglikemia. Dengan kandungan air yang sangat besar, mengkonsumsi bengkuang akan memberi perasaan kenyang, tapi tidak memberikan sumbangan kalori dimana kandungan kalori pada bengkuang 55 kkal dan tidak berpotensi untuk meningkatkan indeks

5 13 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 (Hilman, 2012). Kandungan vitamin C yang cukup tinggi, memungkinkan bengkuang digunakan sebagai sumber antioksidan yang potensial untuk menangkal atau menetralisir serangan radikal bebas yang cenderung meningkat dalam tubuh akibat hiperglikemia (stres oksidatif) sehingga dapat menghambat terjadinya peroksidasi lipid, mencegah penurunan kadar asam askorbat dalam testis dan mencegah penurunan kualitas spermatozoa (Hafiz, 2006 dalam Fithroh dan Sukarjati, 2013). Umbi bengkuang mengandung isoflavon yang dapat berperan sebagai antioksidan sehingga berguna untuk mencegah kerusakan oksidatif dan membantu penyerapan kalsium lebih kuat ke dalam tulang, sehingga tidak terjadi pengkeroposan tulang atau osteoporosis. Bengkuang merupakan salah satu makanan yang mengandung fitoestrogen, sehingga baik untuk dikonsumsi bagi mereka yang sudah memasuki masa menopause, yang berarti dapat mempertahankan kualitas hidup di usia tua (Lubis, 2012). 2.3 Tepung Bengkuang Pemanfaatan bengkuang masih terbatas untuk bahan pangan dan sedikit untuk industri bahan pangan. Umur simpan bengkuang yang terbatas juga menjadi kendala dalam pengolahannya. Penyimpanan bengkuang yang terlalu lama menyebabkan umbinya berserat (Anonim, 2009 dalam Damayanti, 2010).

6 14 Untuk memperpanjang umur simpan dan meningkatkan nilai jual, umbi bengkuang dapat diolah menjadi tepung bengkuang.tepung memiliki keuntungan yaitu lebih tahan disimpan, mudah dicampur (dibuat komposit), mudah diperkaya dengan zat gizi (difortifikasi), mudah dibentuk, dimasak, dikreasikan dan praktis, mudah diolah menjadi aneka macam olahan, mulai dari olahan tradisional/khas daerah hingga modern, sehingga nilai ekonomisnya semakin meningkat dan diterima masyarakat luas, lebih mudah dalam distribusi dan menghemat ruangan dan biaya penyimpanan dapat menciptakan peluang usaha baru. Pembuatan tepung bengkuang berdasarkan metode yang dilakukan Dewi (2012) bengkuang dibersihkan dari kotorannya dengan cara dikupas dan dibelah kemudian dicuci hingga bersih. Setelah bengkuang bersih, kemudian dilakukan pengecilan ukuran dengan menggunakan slicer dengan ketebalan ± 1 mm. Setelah itu, di blanching selama 1 menit kemudian dimasukkan ke dalam oven padasuhu 60 o C selama 16 jam. Setelah pengeringan bengkuang dikecilkan bengkuang dengan cara digiling dan kemudian diayak dengan menggunakan ayakan 80 mesh. Terdapat cara lain dalam pembuatan tepung bengkuang, yang berbeda hanya pada proses perendaman bengkuang dengan natrium metabisulfat 3000 ppm selama 30 menit dan menghasilkan tepung dengan derajat putih 85,98% (Damayanti, 2010). Selain itu, terdapat modifikasi pembuatan tepung bengkuang Heat Moisture Treatment (HMT) (dengan metode Siwi, 2013 dalam Pangesti et al., 2014 dengan modifikasi pada bahan baku dan suhu HMT) tepung bengkuang yang telah mencapai kadar air 30% selanjutnya ditempatkan petridish dalam keadaan tertutup dan dilapisi alumunium foil. Tepung bengkuang didiamkan

7 15 dalam refrigerator pada suhu 4-5 o C selama satu malam untuk penyeragaman kadar air. Petridish yang berisi tepung bengkuang basah dipanaskan dalam oven bersuhu 80 o C, 90 o C, 100 o C dan 110 o C selaam 3 jam. Setelah didinginkan, tepung bengkuang termodifikasi kembali ditempatkan dalam loyang tanpa tutup dan dikeringkan dalam oven selama 5 jam pada suhu 50 o C. Tepung yang dihasilkan dilihat dari karakteristik fisik dan fisikokimia mengalami penurunan dibandingkan dengan proses pembuatan tepung bengkuang secara Heat Moisture Treatment (HMT). Kelebihan dari tepung bengkuang ini dibandingkan dengan tepung terigu adalah kandungan inulin yang terdapat pada tepung bengkuang dengan kadar 14,8240 %. Dimana inulin ini merupakan komponen dalam serat pangan terlarut yang tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan melainkan oleh bakteri yang ada di usus besar. Menurut Nishimune, dkk (1991) dalam Rimbawan dan Siagian (2004) menemukan bahwa serat terlarut dapat menurunkan respon glikemik pangan secara bermakna. Inulin memiliki banyak kegunaan diantaranya digunakan sebagai prebiotik yang bermanfaat bagi kesehatan di dalam usus dengan menghambat pertumbuhan bakteri patogen, meningkatkan kekebalan tubuh, melancarkan pencernaan, mengurangi konstipasi, mengurangi resiko kanker usus, serta mengatur konsentrasi hormon insulin dan glukagon (Lestari, 2013) Inulin merupakan karbohidrat golongan fruktan. Fruktan memiliki efek glikemik yang lebih rendah dibanding fruktosa, sehingga direkomendasikan untuk digunakan sebagai pemanis bagi penderita diabetes. Penelitian menyebutkan

8 16 bahwa penambahan inulin ke dalam makanan dapat menurunkan respons glikemik darah. Inulin dapat mengontrol kadar glukosa serum dengan mengurangi kenaikan glukosa serum setelah mengonsumsi makanan dan menunda masuknya glukosa ke darah, serta memperlambat pengosongan lambung dan/atau mempersingkat waktu transit di usus halus dimana hal ini dapat menunda absorpsi karbohidrat, sehingga berefek pada respons insulin dan glikemik postprandial yang lebih rendah. Penelitian lain menunjukkan, penambahan fruktan pada roti gandum menyebabkan kadar glukosa dan insulin serta area di bawah kurva kadar glukosa darah yang lebih rendah dibanding dengan pemberian sukrosa (Dehghan Pet al, 2013 ; RianyYE, 2006 dalam Handayani 2014). 2.4 Roti Tawar Bengkuang Roti adalah produk makanan yang terbuat dari fermentasi tepung terigu dengan ragi atau bahan pengembang lainnya. Secara umum roti terdiri dari dua macam, yaitu roti tawar dan roti manis, perbedaanya terletak pada penggunaan gula, biasanya roti tawar menggunakan gula di bawah 10% sedangkan roti manis menggunakan gula diatas 20% (Santoni, 2009 dalam Nur aini 2011). Roti tawar adalah roti yang dibuat dari tepung terigu berprotein tinggi, air,yeast, lemak dan garam yang difermentasi dengan ragi roti dan dipanggang (Mudjajanto, 2008 dalam Nur aini 2011). Berdasarkan bahan pengembang yang digunakan roti tawar termasuk dalam yeast raised goods, yaitu adonan yang mengembang karena adanya karbondioksida yang dihasilkan dari proses

9 17 fermentasi gula oleh yeast. Roti tawar mempunyai rasa yang gurih agak asin, dan mempunyai bentuk khas. Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) , Syarat Mutu Roti tawar dapat dilihat pada tabel 2.2 Tabel. 2.2Syarat Mutu Roti Tawar Kriteria Uji Satuan Roti Tawar Kenampakan - Normal, tidak berjamur Bau - Normal Rasa - Normal Kadar Air %b/b Maksimal 40 Kadar Abu %b/b Maksimal 1 Kadar NaCl %b/b Maksimal 2,5 Serangga - Tidak boleh ada Sumber : Standar Nasional Indonesia (1995). Resep dasar pembuatan roti tawar menurut Mudjajanto dan Yulianti (2004) adalah sebagai berikut: Tabel. 2.3 Resep Dasar Roti Tawar Jenis bahan Berat Tepung terigu (gram) 1000 Gula pasir (gram) 60 Garam (gram) 20 Telur (butir) 1 Susu bubuk (gram) 100 Ragi (gram) 22 Mentega putih (gram) 600 Air (ml) 500 Air hangat (ml) 60 Sumber : Mudjajanto dan Yulianti (2004) Proses pembuatan roti tawar tersebut pada dasarnya sama saja. Perbedaannya, hanya pada bahan utamanya yang menggunakan tepung bengkuang. Secara garis besar bahan-bahan untuk pembuatan roti tawar bengkuang meliputi:

10 18 1. Tepung Bengkuang 2. Tepung Terigu berprotein tinggi 3. Yeast/ ragi roti Ragi berfungsi memfermentasi adonan sehingga adonan dapat mengembang dan terbentuk serat atau pori roti.ada 3 jenis ragi yang umum dikenal, yaitu ragi tapai berbentuk bulat pipih berwarna putih, ragi roti berbentuk butiran, dan ragi tempe berbentuk bubuk. Selain itu menurut Mahsun (2010) dalam Nur aini (2011) yeast juga berfungsi untuk memberikan aroma yang baik pada produk, mematangkan dan mengempukan gluten dalam adonan sehingga gluten mampu menahan gas. 4. Air Air berfungsi sebagai media glutein dengan karbohidrat, larutan garam dan membentuk sifat kenyal glutein. Air yang digunakan sebaiknya memiliki ph 6 9. Makin tinggi ph air maka roti yang dihasilkan baik karena absorbsi air meningkat dengan meningkatnya ph. Selain ph, air yang digunakan harus air yang memenuhi persyaratan sebagai air minum, diantaranya tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa (Astawan, 2006 dalam Gulo, 2008). 5. Shortening Shortening adalah lemak padat yang memiliki sifat plastis dan kestabilan tertentu, umumnya berwarna putih sehingga sering disebut mentega putih. Mentega berfungsi sebagai pelumas untuk memperbaiki remah roti, memperbaiki sifat pemotongan roti, memberikan kulit roti lebih lunak, dan dapat menahan air sehingga shelf life lebih lama. Selain itu lemak juga bergizi, memberikan rasa

11 19 lezat, mengempukkan, dan membantu pengembangan susunan fisik roti (Mudjajanto dan Yulianti, 2004). 6. Gula Sangat sedikit roti yang dibuat tanpa pemakaian gula. Pada umumnya gula dipakai untuk memberikan rasa manis pada produk, namun mempengaruhi tekstur dan kenampakan. Gula sangat penting peranannya dalam pembuatan roti, diantaranya sebagai makanan ragi, memberi rasa, mengatur fermentasi, memperpanjang umur roti, menambah kandungan gizi, membuat tekstur roti menjadi lebih empuk, memberikan daya pembasahan pada roti dan memberikan warna cokelat yang menarik pada roti (Mudjajanto dan Yulianti, 2004). 7. Garam Garam membuat proses fermentasi ragi dapat dikontrol. Jika tidak ada garam, fermentasi berjalan lebih cepat dan gula habis dimakan ragi. Akibatnya warna kulit roti menjadi pucat dan berkerut karena tidak ada gula. Selain itu fungsi garam dalam pembuatan roti adalah penambah rasa gurih, pembangkit rasa bahan-bahan lainnya, pengontrol waktu fermentasi dari adonan beragi, penambahan kekuatan gluten. Syarat garam yang baik dalam pembuatan roti adalah harus 100% larut dalam air, jernih, bebas dari gumpalan-gumpalan dan bebas dari rasa pahit (Mudjajanto dan Yulianti, 2004). 8. Telur Menurut Mudjajanto dan Yulianti (2004) telur berfungsi sebagai pengembang, pembentuk warna, perbaikan rasa, dan penambah nilai gizi. Jika telur tidak digunakan dalam adonan maka adonan harus ditambahkan cairan

12 20 walaupun hasilnya kurang lunak. Roti yang lunak dapat diperoleh dengan penggunaan kuning telur yang lebih banyak. Kuning telur banyak mengandung lesitin (emulsifier). Bentuknya padat, tetapi kadar airnya sekitar 50%. Sementara putih telur, kadar airnya 86%. Putih telur mempunyai sifat creaming yang lebih baik dibandingkan kuning telur. Peranan utama telur atau protein dalam pengolahan pada umumnya adalah memberikan fasilitas terjadinya koagulasi, pembentukan gel, emulsi dan pembentukan struktur. 9. Susu Pada pembuatan roti, untuk tepung jenis lunak (soft) atau berprotein rendah, penambahan susu lebih banyak dibandingkan tepung jenis keras (hard)atau berprotein tinggi. Penambahan susu sebaiknya berupa susu padat. Alasannya, susu padat menambah penyerapan (absorpsi) air dan memperkuat adonan. Bahan padat bukan lemak (BPBL) pada susu padat tersebut berfungsi sebagai bahan penyegar protein tepung sehingga volume roti bertambah (Mudjajanto dan Yulianti, 2004). Tahapan pembuatan roti tawar menurut Mudjajanto dan Yulianto (2004), yaitu: 1. Pencampuran/mixing Pencampuran bahan dilakukan supaya semua bahan homogen. Pencampuran bahan dianggap selesai bila adonan sudah menjadi kalis (lembut, elastis, dan resisten terhadap peregangan/tidak mudah sobek), yaitu pencapaian pengadukan yang maksimum. Pada kondisi tersebut gluten baru terbentuk secara

13 21 maksimal, sehingga kapasitas gluten sebagai penahan gas juga maksimal. Waktu mixing umumnya selama 8 10 menit atau 10 12menit dengan mixer roti (Mudjajanto dan Yulianti, 2004). 2. Peragian Tahap peragian sangat penting untuk pembentukan rasa dan volume. Suhu ruangan 35 o C dan kelembaban udara 75% merupakan kondisi yang ideal dalam proses fermentasi adonan roti. Semakin panas suhu ruangan maka semakin cepat proses fermentasi dalam adonan roti. 3. Pembentukan adonan Tahap pembentukan adonan dilakukan dengan cara adonan yang telah diistrahatkan digiling pakai roll pin, kemudian digulung. Adonan yang sudah digulung dimasukkan ke dalam cetakan dengan cara bagian lipatan diletakkan di bawah agar lipatan tidak lepas yang mengakibatkan bentuk roti tidak baik. Kemudian roti diistirahatkan sebentar sebelum dimasukkan ke dalam oven. 4. Pemanggangan (baking) Roti dipanggang atau dibakar dalam oven hingga matang dan kulit berwarna kuning kecoklatan. Untuk roti ukuran kecil diperlukan suhu sekitar 180 o C selama menit. Untuk ukuran roti yang lebih besar, seperti roti tawar, diperlukan suhu 220 o C selama menit. Untuk roti yang menggunakan gula banyak waktu pemangganggannya lebih singkat karena gula yang tinggi membuat adonan lebih cepat berwarna kecoklatan.

14 Indeks Glikemik Konsep indeks glikemik pertama kali dikembangkan pada tahun 1981 oleh Dr. David Jenkins, seorang Profesor Gizi pada Universitas Toronto, Kanada. Konsep ini menganggap bahwa semua pangan berkarbohidrat menghasilkan pengaruh yang sama pada kadar gula darah. Jenkins adalah peneliti yang pertama mempertanyakan hal ini dan menyelidiki bagaimana sebenarnya pangan bekerja di dalam tubuh (Rimbawan & Siagan 2004). Menurut FAO (1998), indeks glikemik didefinisikan sebagai luas area di bawah kurva respon glukosa darah dari 50g karbohidrat dari makanan uji yang dinyatakan sebagai persen terhadap 50g karbohidrat dari makanan standar yang diambil dari subyek yang sama. Indeks glikemik merupakan respons kadar gula darah setelah makan (postprandial) dibandingkan dengan karbohidrat acuan dengan jumlah yang setara. Nilai indeks glikemik dikembangkan untuk membantu mengatur kadar glukosa darah penyandang diabetes (Jenskin et al dalam Rimbawan & Siagian 2004). Nilai indeks glikemik ditentukan dengan cara membandingkan luas daerah di bawah kurva respons glikemik pangan uji dengan luas area dibawah kurva respons glikemik pangan acuan. Kurva respons glikemik pangan diperoleh dari data pengukuran kadar glukosa darah subyek setelah makan dengan interval 30 menit. Kurva akan menggambarkan efek glikemik dari pangan, yaitu ukuran seberapa cepat dan seberapa tinggi kadar glukosa darah naik, dan seberapa cepat tubuh merespon dengan membuat kadar glukosa darah kembali normal setelah makan (Whitney et al., 1990 dalam Waspadji et al., 2003).

15 23 Konsep indeks glikemik disusun untuk semua orang yaitu orang yang sehat, penderita obesitas, penderita diabetes dan atlet. Indeks glikemik membolehkan penderita diabetes memilih jenis karbohidrat yang tepat untuk mengendalikan gula darahnya sehingga kadar gula darah dapat dikontrol pada tingkat yang aman (Rimbawan dan Siagian, 2004). Selain itu, indeks glikemik juga dapat membantu orang yang sedang berusaha menurunkan berat tubuh dengan cara memilih makanan yang cepat mengenyangkan dan tahan lama. Serta indeks glikemik membantu seorang atlet memilih makanan yang tepat untuk menunjang penampilan menurut jenis olahraga yang ditekuninya (Miller et al., 1996 dalam Rimbawan dan Siagian, 2004). Menurut Miller et al. (1996) dalam Rimbawan dan Siagian (2004), berdasarkan pengaruh glikemiknya, pangan dikelompokkan menjadi 3 kategori yaitu kategori pangan IG rendah (IG<55), IG sedang (IG = 55-70), dan IG tinggi (IG>70).Menurut Poet (2008) dalam Syadiah (2010), menyebutkan bahwa pangan yang memiliki indeks glikemik rendah berada pada kebanyakan buahbuahan dan sayuran (kecuali kentang, semangka), roti, pasta, polong-polongan, susu, produk sangat rendah karbohidrat (ikan, telur, daging, kacang-kacangan, minyak). Pangan yang memiliki indeks glikemik sedang berada pada seluruh produk gandum, beras lunak, jeruk, ubi jalar, nasi putih. Pangan yang memiliki indeks glikemik tinggi berada pada corn flakes, baked potato, croissant, semangka, roti putih, glukosa (100). Nilai indeks glikemik beberapa pengolahan pangan sumber karbohidrat disajikan dalam Tabel 2.4

16 24 Tabel 2.4Nilai indeks glikemik beberapa pengolahan pangan sumber karbohidrat Peneliti Jenis Produk Olahan Nilai Indeks Glikemik Tahun Waspadji et al Singkong Rebus 94, Ningrum Sponge Cake Sukun 59, Rakhmawati et al Sukun Goreng 82, Rakhmawati et al Sukun Rebus 85, Rakhmawati et al Sukun Kukus 89, Hasan et al Tiwul Garut 40, Hasan et al Tiwul Singkong 29, Hasan et al Oyek Singkong 30, Hasan et al Oyek Garut 41, Septiyani Tiwul Konvensional 94, Septiyani Tiwul Instan Komersial 96, Septiyani Tiwul Instan Tinggi Protein 71, Larasati Snack Bar Beras Hitam 42, Larasati Snack Bar Beras Merah 53, Larasati Snack Bar Beras Coklat 68, Rimbawan Gembili Rebus 85, Rimbawan Gembili Goreng 83, Faktor-faktor yang Mempengaruhi Indeks Glikemik Pangan dengan jenis yang sama dapat memiliki indeks glikemik berbeda bila diolah atau dimasak dengan cara yang berbeda. Hal ini dapat disebabkan oleh perbedaan metode pengujian yang dilakukan dan juga karakter fisik dan kimia dari makanan. Dua makanan yang sama mungkin memiliki bahan yang berbeda atau mungkin telah diproses dengan metode yang berbeda, sehingga terdapat perbedaan yang signifikan dalam jumlah karbohidrat dan nilai indeks glikemiknya. Dua merek yang berbeda dari jenis yang sama dari makanan, seperti kue polos, mungkin rasanya terlihat hampir sama, tapi perbedaan jenis tepung yang digunakan, kadar air, dan waktu memasak dapat mengakibatkan perbedaan derajat pati gelatinisasi dan akibatnya nilai indeks glikemiknya berbeda.

17 25 Perbedaan dalam metode pengujian meliputi penggunaan berbagai jenis sampel darah (kapiler atau vena), periode waktu percobaan yang berbeda, dan bagianbagian yang berbeda dari makanan (50 g dari total bukan dari karbohidrat yang tersedia) (Foster-Powellet al., 2002). Menurut Waspadjiet al.(2002), beberapa penelitian menunjukkan bahwa cara memasak jenis tepung, kandungan serat, dan efek anti enzim pencernaan mempengaruhi respons glikemik suatu makanan, artinya setiap makanan yang disantap akan menimbulkan peningkatan kadar glukosa darah yang berbeda-beda. Lemak dan protein juga mempengaruhi pencernaan hingga respons peningkatan kadar glukosa akan berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa setiap jenis makanan akan menimbulkan respon yang berbeda meskipun mengandung karbohidrat dalam jumlah yang sama. Berbagai faktor dapat menyebabkan perbedaan indeks glikemik pangan yang satu dengan pangan yang lain. Menurut Rimbawan dan Siagian (2004), beberapa faktor yang memengaruhi indeks glikemik pangan adalah cara pengolahan (tingkat gelatinisasi pati dan ukuran partikel), perbandingan amilosa dengan amilopektin, tingkat keasaman dan daya osmotik, kadar serat, kadar lemak dan protein, serta kadar anti-gizi pangan. a. Proses Pengolahan Pada zaman dahulu, nenek moyang mengonsumsi karbohidrat dalam bentuk kacang-kacangan, sayuran dan serelia yang diolah dengan teknik yang sederhana seperti ditumbuk serta tanpa ada bahan tambahan pangan yang lain. Sedangkan pada zaman sekarang teknik pengolahan pangan menjadi pangan

18 26 tersedia dalam bentuk, ukuran dan rasa yang lebih enak. Proses penggilingan merupakan salah satu teknik pengolahan yang membuat struktur pangan menjadi lebih halus sehingga pangan menjadi lebih cepat diserap dan dicerna dan mengakibatkan cepatnya timbul rasa lapar. Pangan yang mudah dicerna dan diserap menaikkan kadar gula darah dengan cepat. Peningkatan kadar gula darah yang cepat ini memaksa pankreas untuk mensekresikan insulin lebih banyak. Oleh karena itu, kadar gula darah yang tinggi juga meningkatkan respon insulin (Ostman et al., 2001 dalam Rimbawan dan Siagian, 2004). Pengolahan bengkuang menjadi tepung dengan pemanasan suhu tinggi menyebabkan molekul granula pati tersusun menjadi lebih rapat sehingga kemampuan membengkak menjadi lebih terbatas karena adanya pembatasan masuknya air ke dalam pati (Pangesti, 2014). Pati dalam makanan mentah berada dalam bentuk granula (butiran kecil) dan ketika dilakukan pemanasan atau pemasakan sebagian besar granula mengembang. Granula yang mengembang dan molekul pati bebas ini sangat mudah dicerna karena enzim pencerna pati di dalam usus halus mendapatkan permukaan yang lebih luas untuk kontak dengan enzim. Reaksi cepat dari enzim ini menghasilkan peningkatan kadar gula darah yang cepat sehingga memiliki indeks glikemik tinggi (Rimbawan dan Siagian, 2004). b. Kadar Amilosa dan Amilopektin Terdapat dua bentuk pati di dalam pangan yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa adalah polimer gula sederhana yang tidak bercabang. Sedangkan amilopektin adalah polimer gula sederhana bercabang memiliki ukuran molekul

19 27 lebih besar dan terbuka sehingga lebih mudah dicerna (Rimbawan dan Siagian, 2004). Penelitian terhadap pangan yang memiliki kadar amilosa dan amilopektin berbeda menunjukkan bahwa kadar glukosa darah dan pengaruh insulin lebih rendah setelah mengkonsumsi pangan berkadar amilosa tinggi daripada pangan berkadar amilopektin tinggi. Makanan yang tinggi kandungan amilopektin dan rendah amilosa pada zat tepungnya memiliki indeks glikemik tinggi, karena molekul amilopektin lebih besar, mudah terbuka, mudah tergelatinisasi dan mudah dicerna. Menurut Pangesti (2014) dalam proses pembuatan tepung bengkuang mengalami gelatinisasi pada suhu 70 o C dan tepung bengkuang termodifikasi mengalami gelatinisasi pada suhu 93,7 o C-94,1 o C. Makanan dengan rasio perbandingan amilosa lebih tinggi dari amilopektin memiliki indeks glikemik rendah karena lebih sulit tergelatinisasi dan dicerna (Rusilanti, 2008). c. Kadar Gula dan Daya Osmotik Pangan Jenis gula yang terdapat dalam pangan mempengaruhi indeks glikemik pangan. Gula meja (Sukrosa) memiliki indeks glikemik 65 (Sedang) yang dibentuk oleh satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Fruktosa diserap langsung ke dalam hati dan diubah secara perlahan menjadi glukosa sehingga respon gula darah terhadap fruktosa murni sangat kecil (IG=23). Hal ini mengakibatkan respon gula darah terhadap 50 g gula meja sekitar setengah dari responnya terhadap pati yang tergelatinisasi penuh (hampir seluruh molekulnya adalah glukosa) (Miller et al., 1996 dalam Rimbawan dan Siagian, 2004).

20 28 Bengkuang mengandung inulinyang merupakan suatu polisakarida yang dibangunoleh unit-unit monosakarida fruktosa melalui ikatan β-2-1 fruktofuransida yang diawali oleh suatu molekul glukosa (Lunggani dkk, 2010). Menurut Rimbawan dan Siagian (2004), pengaruh gula yang secara alami terdapat dalam pangan (laktosa, sukrosa, glukosa, dan fruktosa) dalam berbagai proporsi, terhadap respon glukosa darah sangat sulit diprediksi. Hal ini dikarenakan pengosongan lambung diperlambat oleh peningkatan konsentrasi gula, apapun strukturnya. d. Kadar Serat Pangan Pengaruh serat pada indeks glikemik pangan tergantung pada jenis seratnya. Serat kasar mempertebal kerapatan atau ketebalan campuran makanan dalam saluran pencernaan sehingga memperlambat lewatnya makanan pada saluran pencernaan dan menghambat pergerakan enzim. Hal ini mengakibatkan proses pencernaan menjadi lambat sehingga respon gula darah lebih rendah. Keberadaan serat pada pangan ternyata sangat memberikan pengaruh pada kenaikan kadar gula dalam darah (Fernandes et al., 2005 dalam Septiyani, 2012). Menurut Damayanti (2010) pada tepung bengkuang 100g mengandung 11,7798% serat kasar. Tidak ada definisi tunggal yang berlaku terhadap serat makanan (dietary fiber). Berdasarkan deskripsi fisiologis, serat makanan didefinisikan sebagai komponen dalam tanaman yang tidak terdegradasi secara enzimatis menjadi sub-unit yang dapat diserap oleh lambung dan usus halus (Trowell et al, 1976; Ha et al, 2000 dalam Ribawan dan Siagian, 2004). Seperti halnya inulin yang terkandung pada tepung bengkuang, dimana inulin berfungsi

21 29 sebagai prebiotik karena sebagai komponen serat pangan larut yang tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim pencernaan, tetapi difermentasi oleh mikroflora kolon (usus besar) sehingga inulin dapat memperlancar proses pencernaan (Rimbawan, 2013). e. Kadar Lemak dan Protein Pangan Pangan dengan kadar lemak dan protein yang tinggi cenderung memperlambat laju pengosongan lambung. Dengan demikian laju pencernaan makanan di usus halus juga diperlambat. Pangan dengan kandungan lemak tinggi cenderung memiliki indeks glikemik lebih rendah dibandingkan dengan jenis pangan yang sejenis berkadar lemak rendah. Bengkuang memiliki kandungan protein dan lemak yang rendah yaitu 1,4g dan 0,2g (Kurniawan, 2013 dalam Pratiwi, 2015). Manusia memerlukan makanan berkadar lemak rendah, bukan berkadar lemak tinggi Pangan berkadar lemak tinggi, apapun jenisnya dan berindeks glikemik rendah atau tinggi harus dikonsumsi secara bijaksana (Rimbawan dan Siagian, 2004). f. Kadar Anti-Gizi Pangan Beberapa pangan secara alamiah mengandung zat yang dapat menyebabkan keracunan bila jumlahnya besar. Zat yang berpotensi menyebabkan efek merugikan terhadap status gizi disebut anti-gizi. Zat anti-gizi pada biji-bijian dapat menghambat pencernaan karbohidrat di dalam usus halus. Akibatnya, indeks glikemik pangan menurun (Rimbawan dan Siagian, 2004).

22 Pengukuran Indeks Glikemik Pangan Beberapa pilihan metodelogi harus dilakukan pada pengukuran indeks glikemik, seperti metode pengambilan sampel darah, pemilihan dan pengulangan makanan acuan, verifikasi kandungan karbohidrat yang tersedia dari makanan, jumlah dan jenis subyek dan perhitungan IAUC (Simila, 2012 dalam Sundari 2014) Menurut FAO (1998), pengambilan sampel darah yang direkomendasikan untuk mengukur indeks glikemik adalah pengambilan sampel darah kapiler. Hal ini disebabkan pembuluh kapiler yang mudah didapatkan. Pangan acuan yang digunakan adalah roti putih atau glukosa murni dan porsi pangan acuan ataupun pangan uji harus mengandung 50g karbohidrat yang sebelumnya dilakukan pengujian karbohidrat pada pangan. Pemberian pangan acuan dan pangan uji dalam pengukuran indeks glikemik dilakukan dalam waktu yang berbeda dengan subyek yang sama untuk mengurangi efek keragaman respons glukosa darah dari hari ke hari. Untuk mendapatkan respons rata-rata yang representatif untuk pangan acuan, dianjurkan untuk melakukan penngukuran indeks glikemik pangan acuan secara berulang untuk setiap subyek. Perhitungan IAUC merupakan salah satu hal yang paling penting dalam pengukuran nilai indeks glikemik pangan. Sejumlah metode yang berbeda telah digunakan untuk menghitung daerah di bawah kurva. Untuk sebagian besar data indeks glikemik, area dibawah kurva telah dihitung sebagai daerah tambahan di bawah kurva respons glukosa darah (IAUC), dengan mengabaikan daerah di bawah konsentrasi puasa. Hal ini dapat dihitung secara geometris dengan

23 31 menerapkan aturan trapesium (FAO, 1998). Menurut Rimbawan dan Siagian (2004), luas daerah di bawah kurva dianggap menggambarkan jumlah total respon glikemik, tidak hanya satu titik yang diberikan oleh puncak respons glukosa darah. Para ahli statistik menganjurkan penggunaan luas area di bawah kurva sebagai angka yang menggambarkan respons glukosa darah secara benar. Menurut Monro dan Shaw (2008) dalam Sundari (2014), pengukuran nilai indeks glikemik pangan dapat menggunakan rumus sebagai berikut: = ( ) Dimana = dengan demikian, Keterangan: IG IAUC food IAUC glucose Wt : Indeks Glikemik : Luas area di bawah kurva respon glukosa darah setelah 2 jam terhadap pangan uji : Luas area di bawah kurva respon glukosa darah setelah 2 jam terhadap glukosa murni (pangan acuan) : Berat (g) Menurut Miller, et al (1996) dalam Rimbawan dan Siagian (2004), prosedur penentuan indeks glikemik pangan adalah sebagai beikut: a. Pangan tunggal yang akan ditentukan indeks glikemiknya (mengandung 50 gram karbohidrat) diberikan kepada relawan yang telah menjalani puasa penuh (kecuali air) selama ± 10 jam (sekitar pukul sampai pukul pagi besoknya)

24 32 b. Selama 2 jam pasca-pemberian (atau 3 jam bila relawan menderita diabetes), sampel darah sebanyak 50µL finger-prick capillary blood samples methoddiambil setiap 15 menit pada jam pertama, kemudian 30 menit pada jam kedua yaitu berturut-turut pada menit ke 0 (sebelum pemberian), 15, 30, 45, 60, 90, dan 120 untuk diukur kadar glukosanya. Kadar glukosa dapat diukur dengan metode glucose oxidase peroxidase reagent. c. Pada waktu yang berlainan, hal yang sama dilakukan dengan memberikan pangan acuan (50g glukosa murni atau white bread) diberikan kepada relawan. Hal ini dilakukan sebanyak 2 kali (dilakukan pada hari lain, minimal 3 hari setelah perlakuan pertama) untuk mengurangi efek keragaman respons gula darah dari hari ke hari d. Kadar gula darah ( pada setiap waktu pengambilan sampel) ditebar pada dua sumbu waktu (x) dan sumbu kadar glukosa darah (y) e. Indeks glikemik ditentukan dengan cara membandingkan luas daerah di bawah kurva antara pangan yang diukur indeks glikemiknya dengan pangan acuan. 2.6 Kerangka Konsep Roti Tawar Bengkuang (Pachyrhizus erosus) Roti Tawar berbahan baku tepung bengkuang (Pachyrhizus erosus) - Kandungan Gizi (Air, Abu, Lemak, Protein, Serat kasar, dan Karbohidrat) - Nilai Indeks Glikemik Gambar 2.2 Kerangka Konsep

25 33 Berdasarkan kerangka konsep diatas, tepung bengkuang akan diolah menjadi roti tawar dengan penambahan 40% tepung bengkuang (Pachyrhizus erosus). Roti tawar bengkuang yang akan diukur indeks glikemiknya terlebih dahulu dianalisis profil gizinya yaitu kadar air, kadar abu, protein, lemak, serat kasar dan kandungan karbohidrat. Setelah diketahui kandungan karbohidratnya, relawan yang bersedia menjadi subyek penelitian diberikan roti tawar bengkuang yang mengandung 50g karbohidrat kemudian diukur nilai indeks glikemiknya dengan melihat rata-rata kenaikan kadar glukosa darah pada menit ke 0 (sebelum diberi pangan uji), 15, 30, 45, 60, 90, 120 yang dibandingkan dengan pangan acuan.