BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kacang kedelai Sejarah kacang kedelai Salah satu hasil pertanian yang bermanfaat untuk dijadikan berbagai macam jenis panganan adalah kedelai. Kedelai mengandung gizi yang cukup tinggi. Kedelai dapat diolah dan dijadikan salah satu makanan yang lezat untuk dikonsumsi (Saidi, 2006). Tanaman kedelai merupakan tanaman asli dari Mashukuo, Cina. Tanaman ini kemudian menyebar ke Mansyuria, Jepang, dan merambah sampai ke penjuru dunia. Tanaman kedelai bukan merupakan tanaman asli Indonesia, tetapi sangat cocok dan tumbuh baik hampir di seluruh wilayah Indonesia. Kedelai dapat tumbuh di lahan yang biasa-biasa saja atau tidak terlalu subur sekalipun. Yang lebih menguntungkan, tanah yang pernah ditananami kedelai akan semakin baik kualitasnya, karena pada akar tanaman kedelai terdapat bintil-bintil yang dapat mengikat unsur nitrogen dari udara. Sebagian daerah yang banyak ditanami kedelai adalah Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, Gorontalo (Sulawesi Utara), Sulawesi Tenggara, Lampung, Sumatera Selatan, dan Pulau Bali (Saidi, 2006) Morfologi Kacang kedelai Kedelai termasuk tanaman berbatang semak yang tingginya bisa mencapai antara cm. Batang pada setiap tanaman kedelai memiliki bentuk yang beruas-ruas dan memiliki cabang antara 3-6 cabang. Buah kedelai berbentuk

2 6 polong-polong yang tersusun dalam rangkaian buah. Rata-rata tiap polong berisi 1-4 biji kedelai. Tingkat kesuburan tanah dapat mempengaruhi hasil kedelai yang mencapai polong perpohon (Saidi, 2006). Biji kedelai umumnya berbentuk bulat, bulat pipih, atau bulat lonjong. Ukuran biji berkisar antara 6-30 gram/100 biji kedelai. Di Indonesia sendiri, ukuran biji kedelai dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu kategori biji kecil yang beratnya 6-10 gram/100 biji, kategori sedang dengan berat gram/100 biji. Sedangkan untuk yang termasuk kategori besar jika memiliki berat mencapai 13 gram atau lebih untuk setiap 100 gram biji kedelai (Saidi, 2006). Dilihat dari warnanya kedelai memiliki warna yang beragam, ada yang kuning transparan dan ada yang coklat kehitam-hitaman. Jenis kedelai yang kuning transparan seringkali disebut kedelai putih. Sedangkan kedelai yang berwarna coklat kehitam-hitaman seringkali disebut kedelai hitam. Kandungan gizi yang terdapat pada kedelai umumnya sebagai berikut. 1. Jenis kedelai putih memiliki kandungan 13,75% air, 41% protein, 15,80% lemak, karbohidrat 14,85%, dan mineral 5,25%. 2. Jenis kedelai hitam memiliki kandungan 14,05% air, protein 40,40%, karbohidrat 14,10%, dan mineral 5,25%. Sebenarnya kandungan air, protein, karbohidrat dan mineral setiap jenis kedelai tidak sama. Pada penjelasan lebih lanjut akan dijelaskan kandungan setiap jenis kedelai. Kedelai tidak memerlukan tanah yang subur tetapi justru tanaman kedelai dapat mengubah keadaan tanah menjadi subur. Meskipun demikian, kedelai masih memerlukan air dan pupuk untuk menambah kesuburannya (Saidi, 2006).

3 7 Berikut penjelasan ciri-ciri jenis kedelai : Tabel 2.1. Jenis-jenis kedelai Jenis kedelai Warna biji Ciri polong Berat Kandungan gizi Ontan Hitam Warna coklat tua 7-8 gr/100 Protein 36,7% Polong tua tidak butir Lemak 14,6 % Nomor 27 Hitam Warna coklat tua 7-8 gr/100 Protein 40 % Polong tua tidak butir Lemak 11,7 % Nomor 29 Kuning Warna coklat tua 8 gr/100 Protein 43 % Hijau Polong tua tidak butir Lemak 9,3 % Ringgit Kuning Warna coklat tua 8 gr/100 Protein 39 % Nomor 317 Polong tua tidak butir Lemak 10,4 % Sumbing Kuning Warna coklat tua 8 gr/100 Protein 38,8 % Nomor 452 Polong tua tidak butir Lemak 12,3 % Merapi Hitam Warna coklat tua 8 gr/100 Protein 41 % Nomor 520 Polong tua tidak butir Lemak 7,5 % Sakti Kuning Warna coklat tua 14 gr/100 Protein 41,6 % Nomor 29 Polong tua tidak butir Lemak 16,1 %

4 8 Davros Kuning Warna kuning tua 12 gr/100 Polong tua tidak butir Economic Kuning Warna coklat tua 12 gr/100 Protein 34,2 % Garden keputihan butir Lemak 16,7 % Polong tua tidak Taichung Kuning Warna kuning ke- 10gr/100 Protein 34,2 % Nomor 1290 hitam-hitaman butir Lemak 16 % Polong tua tidak TKG Nomor Kuning Polong tua tidak 17,8gr/100 Protein 34,2 % 1291 Gading butir Lemak 16,1 % Clark Nomor Kuning Warna coklat 17,8gr/100 Protein 34,7 % 1293 Polong tua tidak butir Lemak 16,1 % Orba Nomor Kuning Warna coklat 14-15gr / Protein 42 % 1343 Polong tua tidak 100 butir Lemak 16,1 % Galunggung Polong tua tidak 12,5gr/100 Protein 45 % butir Lemak 17,1 % Lakon Polong tua tidak 10,75gr / 100 butir

5 Tauco Tauco merupakan produk hasil fermentasi yang dibuat melalui dua tahapan fermentasi, yaitu fermentasi kedelai oleh kapang (fermentasi tahap pertama) dan fermentasi di dalam larutan garam (fermentasi tahap kedua) yang dibantu oleh kapang, larutan garam merupakan penyeleksi kapang yang dapat mempengaruhi kualitas dari tauco. Meskipun kandungan protein tauco cukup tinggi, tetapi tauco tidak dapat digunakan sebagai sumber protein dalam makanan karena biasanya hanya dimakan dalam jumlah yang kecil. Dimana syarat protein dalam tauco adalah minimal 10% (SNI ). Bahan utama yang digunakan untuk pembuatan tauco adalah kacang kedelai hitam atau kacang kedelai kuning. Tetapi yang lebih sering digunakan adalah kacang kedelai hitam. Bahan tambahan yang digunakan dalam proses pembuatan tauco adalah tepung beras atau tepung ketan. Tahapan-tahapan yang diperlukan dalam pembuatan tauco meliputi perendaman, pencucian, pengukusan, penirisan, penambahan ragi, fermentasi kapang, fermentasi dalam larutan garam, penyempurnaan (Antonim, 2011). Dibawah ini dapat kita lihat gambar dari tauco yang telah siap dimasak, sebagai berikut : Gambar 2.2.Tauco khas Bangka

6 10 Adapun syarat mutu pada tauco : menurut SNI adalah sebagai berikut : Tabel 2.2. Syarat mutu pada tauco berdasarkan SNI No Jenis Uji Satuan Persyaratan 1. Keadaan (Bau, Rasa, Warna) - Normal 2. Protein (N X 6,25) % (b/b) Min. 10 % 3. Garam (NaCl) % (b/b) Min 15 % 4. Abu tak larut dalam asam % (b/b) Maks. 0,5 5. Cemaran logam : Tembaga (Cu) mg/kg Maks 30 Timbal (Pb) mg/kg Maks 1 Seng (Zn) mg/kg Maks 40 Timah (Sn) mg/kg maks 40 Arsen (As) mg/kg Maks 0,5 6. Cemaran Mikroba : Total bakteri Koloni/g Maks 1 x 10 4 Bakteri koliform APM/g 10 Bakteri E.Coli Kapang Negatif Negatif Sumber : SNI Komposisi kacang kedelai

7 11 Kandungan protein kedelai cukup tinggi sehingga kedelai termasuk ke dalam lima bahan makanan yang mengandung protein tinggi. Kacang kedelai mengandung air 90%, protein 40 %, lemak 18 %, serat 3.5 %, gula 7 % dan sekitar 18% zat lainnya. Selain itu, kandungan vitamin E kedelai sebelum pengolahan cukup tinggi. Vitamin E merupakan vitamin larut lemak atau minyak. Kebutuhan protein kedelai sebesar 55 g per hari dapat dipenuhi dengan makanan yang berasal dari g kedelai. Kedelai mengandung delapan asam amino penting yang rata-rata tinggi, kecuali metionin dan fenilalanin. Protein kedelai memiliki kandungan asam amino sulfur yang rendah. Metionin, sistein dan threonin merupakan asam amino sulfur dalam protein kedelai dengan jumlah terbatas (Winarsi, 2010).Adapun kandungan gizi dari 100 gram biji kedelai dapat kita lihat pada tabel dibawah ini : Tabel 2.3. Kandungan gizi 100 g biji kedelai Kandungan Gizi Jumlah Karbohidrat kompleks (g) Karbohidrat sederhana (g) 9.00 Stakiosa (g) 5.30 Rafinosa (g) 1.60 Protein (g) Lemak total (g) Lemak jenuh (g) 2.88 Monounsaturated 4.40 Polyunsaturated Kalsium (mg) Fosfor (mg) Kalium (mg) Magnesium (mg) Seng (mg) 4.80 Zat besi (mg) Serat tidak larut (g) Serat larut (g) 7.00 Sumber:Aparicio et al (2008) dalam Winarsi (2010)

8 Protein Protein merupakan suatu zat yang amat penting bagi tubuh, karena zat ini di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor, belerang, dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan tembaga (Winarno, 1992). Komposisi rata-rata unsur kimia yang terdapat dalam protein ialah sebagai berikut : karbon 50%, hidrogen 7%, oksigen 23%, nitrogen 16%, belerang 0-3%, dan fosfor 0-3%. Dengan berpedoman pada kadar protein dalam suatu bahan makanan, misalnya dengan cara Kjeldahl, yaitu dengan cara destruksi dengan asam pekat. Berat protein ditentukan ialah 6,25 kali berat unsur nitogen (Poedjiadi, 1994) Mutu Protein Mutu protein dinilai dari perbandingan asam - asam amino yang terkandung dalam protein tersebut. Pada prinsipnya suatu protein yang dapat menyediakan asam amino esensial dalam suatu perbandingan yang menyamai kebutuhan manusia, mempunyai mutu yang tinggi. Sebaliknya protein yang kekurangan satu atau lebih asam - asam amino esensial mempunyai mutu yang rendah. Jumlah asam amino yang tidak esensial tidak dapat digunakan sebagai pedoman karena asam - asam amino tersebut dapat disintesis di dalam tubuh (Winarno, 1992).

9 13 Asam - asam amino yang biasanya sangat kurang dalam bahan makanan disebut asam amino pembatas. Dalam serelia asam amino pembatasnya adalah lisin, sedang pada leguminosa (kacang - kacangan) biasanya asam amino metionin. Kedua protein tersebut tergolong bermutu rendah, sedang protein yang berasal dari hewani seperti daging, telur, dan susu dapat menyediakan asam - asam amino esensial dan karenanya disebut protein dengan mutu tinggi. Kalau protein dengan mutu rendah terlalu banyak dikonsumsi dan menunya tidak beraneka - ragam, akan berakibat kurangnya asam amino pembatas dan orang akan menderita gejala - gejala yang tidak dikehendaki (Winarno, 1992) Struktur dan sifat protein Secara teoritik dari 21 jenis asam amino yang ada di alam dapat dibentuk protein dengan jenis yang tidak terbatas. Namun diperkirakan hanya sekitar jenis protein yang terdapat di alam. Struktur protein ternyata dapat dibagi menjadi beberapa bentuk yaitu struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener (Winarno, 1992). Adapun struktur dasar dari protein adalah sebagai berikut : Gambar 2.3. Struktur protein

10 14 Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonya. Berat molekul protein sangat besar sehingga bila protein dilarutkan dalam air akan membentuk suatu dispersi koloidal. Molekul protein tidak dapat melalui membran semipermiabel, tetapi masih dapat menimbulkan tegangan pada membran tersebut. Ada protein yang larut dalam air, ada pula yang tidak larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti misalnya etil eter. Apabila protein dipanaskan atau ditambah alkohol, maka protein akan menggumpal. Hal ini disebabkan alkohol menarik mantel air yang melingkupi molekul-molekul protein; selain itu penggumpalan juga dapat terjadi karena aktivitas enzim-enzim proteolitik. Dan adanya gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujung rantai molekul protein, menyebabkan protein mempunyai banyak muatan (polielektrolit) dan bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupun dengan basa) (Winarno, 1992). Di bawah ini juga dapat kita lihat bagaimana reaksi pembentukan peptida melalui reaksi dehidrasi, yaitu : Gambar 2.4. Reaksi pembentukan peptida melalui reaksi dehidrasi (Voet & Judith, 2009).

11 15 Hidrolisis pada protein akan melepaskan asam-asam amino penyusunnya. Hidrolisis protein dapat dilaksanakan misalnya dengan menggunakan larutan HCl atau H2SO4 6-8 N selama jam. Hidrolisis protein dengan asam ini akan menghasilkan asam-asam amino yang memiliki sifat optis aktif yang tetap (bentuk L) seperti terdapatnya di alam. Kelemahannya adalah triptophan mengalami kerusakan dan apabila terdapat karbohidrat dalam bahan akan membentuk senyawa humin yang berwarna kehitaman Penentuan Protein dengan Metode Kjeldahl Metode kjeldahl digunakan untuk menganalisis kadar protein kasar dalam bahan makanan secara tidak langsung, karena yang dianalisis dengan cara ini adalah kadar nitrogennya. Dengan mengalikan hasil analisis tersebut dengan angka konversi 6,25, diperoleh nilai protein dalam bahan makanan itu. Untuk beras, kedelai, dan gandum angka konversi berturut-turut sebagai berikut : 5,59, 5,71, dan 5,83. Angka 6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang biasanya mengandung 16% nitrogen. Prinsip cara analisis Kjeldahl adalah sebagai berikut : mula-mula bahan didestruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Ammonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Cara kjeldahl pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimikro. Cara makro Kjeldahl digunakan untuk contoh yang sukar dihomogenisasi dan besar contoh 1-3 g, sedang semimikro Kjeldahl dirancang untuk contoh ukuran kecil yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen. Cara analisis tersebut akan berhasil baik dengan asumsi nitrogen dalam bentuk

12 16 ikatan N-N dan N-O dalam sampel tidak terdapat dalam jumlah yang besar. Kekurangan cara analisis ini ialah bahwa purina, pirimidina, vitamin-vitamin, asam amino besar, kreatina, dan kreatinina ikut teranalisis dan terukur sebagai nitrogen protein. Walaupun demikian, cara ini kini masih digunakan dan dianggap cukup teliti untuk pengukuran kadar protein dalam bahan makanan. Analisis protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu tahap destruksi, tahap destilasi dan tahap titrasi. 1. Tahap destruksi Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi (NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator berupa campuran Na2SO4 dan HgO (20:1). Dengan penambahan katalisator tersebut titk didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Selain katalisator yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan Selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya. 2. Tahap destilasi Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standart. Asam

13 17 standar yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung-tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP. Destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basis. 3. Tahap titrasi Apabila penampung destilat digunakan asam klorida maka sisa asam klorida yang bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar (0,1 N). Akhir titrasi ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP. Selisih jumlah titrasi blanko dan sampel merupakan jumlah ekuivalen nitrogen. %N = ml NaOH (blanko sampel) berat sampel (g) 1000 N.NaOH 14, % Apabila penampung destilat digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam klorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Jumlah titrasi sampel dan blanko merupakan jumlah ekuivalen nitrogen. %N = ml HCl (blanko sampel) berat sampel (g) 1000 N.HCl 14, %

14 18 Setelah diperoleh %N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini tergantung pada persentase N yang menyusun protein dalam suatu bahan. Besarnya faktor perkalian untuk beberapa bahan disajikan dalam tabel berikut : Tabel 2.4. Faktor perkalian untuk beberapa bahan makanan Komoditi Faktor konversi untuk Faktor koreksi dari harga protein dalam tabel komposisi bahan protein menjadi Protein kasar Beras (semua jenis) 5,95 1,05 Gandum biji 5,83 1,07 Tepung 5,70 1,10 Produk 5,70 1,10 Kacang tanah 5,46 1,14 Kacang kedelai 5,71 1,09 Kelapa 5,30 1,18 Susu (semua jenis)/keju ,98 Makanan lain (umum) 6,25 1,0 Sumber : FAO (1970)