Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Komoditas Unggulan Lokal Pertanian dan Kelautan Fakultas Pertanian Universitas Trunojoyo Madura

Transkripsi

1 PENGARUH PERBEDAAN VARIETAS BERAS ORGANIK LOKAL TERHADAP PROFIL GELATINISASI GRANULA PATI EFFECT OF VARIETY DIFFERENCES OF LOCAL ORGANIC RICE OF STARCH GRANULE GELATINIZATION PROFILE Tan Tandyo Winarsa 1), Ricky Jan Limarga 1), Angga Kurnia Artha 1), Paini Sri Widyawati 2), Anita Maya Suteja 2), Thomas Indarto Putut Suseno 2) 1) Mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya 2) Staf Pengajar Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya Jl. Dinoyo Surabaya 60265, wiwiedt@gmail.com ABSTRAK Berbagai macam beras organik varietas lokal terdapat di negara Indonesia, antara lain beras putih, beras merah, dan beras hitam. Beras organik adalah beras yang dihasilkan dari budidaya pertanian tanpa pestisida dan bahan kimiawi. Beras dapat diolah menjadi tepung yang dapat digunakan dalam pembuatan beraneka ragam makanan, seperti aneka kue tradisional. Tepung dihasilkan dari proses penggilingan atau penumbukan. Pada penelitian digunakan tepung beras organik putih varietas Cianjur, tepung beras merah varietas Saodah dan tepung beras hitam varietas Jawa. Penelitian bertujuan untuk mengetahui perbedaan profil gelatinisasi granula pati pada tepung beras organik putih, merah dan hitam. Tepung beras putih varietas Cianjur memiliki kemampuan tergelatinisasi tertinggi, namun tepung jenis ini lebih mudah mengalami penurunan viskositas dan mengalami sineresis. Hal ini disebabkan karena perbedaan kadar air, protein, dan amilosa. Kata kunci: tepung beras organik varietas lokal, profil gelatinisasi granula pati ABSTRACT A wide range of local varieties of organic rice is available in Indonesia, such as white rice, brown rice, and black rice. Organic rice is cultivated without pesticides and chemicals using. Rice can be processed into flour that can be used in the manufacture of a wide range of foods, such as traditional cakes. Flour is produced from grinding or milling process. This research used organic white rice flour varieties Cianjur, red rice flour varieties Saodah, and black rice flour varieties Java. The objective of the study was to determine the differences in starch granule gelatinization profiles on organic white rice flour, red and black. Cianjur varieties of white rice flour had the highest gelatinization ability, but this flour type was decreased viscosity and syneresis easier than the other samples. This was due to differences in moisture, protein, fat, and amylose contents. Keywords: local varieties of organic rice flour, starch granule gelatinization profile 811

2 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan PENDAHULUAN Beras merupakan makanan pokok yang hampir dikonsumsi oleh seluruh rakyat Indonesia. Kesadaran masyarakat dewasa ini akan kesehatan mengakibatkan banyaknya beras organik dikonsumsi di kalangan masyarakat. Beras organik merupakan beras yang dihasilkan dari budidaya pertanian tanpa adanya pestisida dan bahan kimiawi. Indonesia kaya akan berbagai varietas beras organik lokal, baik yang berwarna putih, merah, maupun hitam. Komposisi kimia pada beras meliputi karbohidrat (74,9 77,8%), protein (7,1-8,3%), lemak (0,5-0,9%), dan vitamin. Varietas beras organik yang bermacam-macam menentukan komposisi kimia yang terkandung (Buckle et al. 2007) Pengolahan beras organik menjadi tepung beras dapat memperpanjang masa simpan. Tepung ini selanjutnya dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan beraneka ragam pangan olahan. Tepung dapat diperoleh dengan cara penggilingan atau penumbukan beras. Pada penelitian ini digunakan tiga varietas beras organik lokal, yaitu beras organik putih varietas Cianjur, tepung beras merah varietas Saodah, dan tepung beras hitam varietas Jawa. Ketiga varietas beras organik lokal ini banyak dibudidayakan di daerah Sleman, DI yogyakarta. Sejauh ini tepung dari ketiga varietas beras ini belum banyak dikaji terutama tentang perbedaan profil gelatinisasinya. Oleh karena itu penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang perbedaan sifat fisikokimia dan dapat memberikan informasi kepada masyarakat tentang kegunaan dari masing-masing tepung dalam proses pengolahan pangan. 1. Bahan Penelitian METODE PENELITIAN Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah Beras Putih varietas Cianjur, Beras Merah varietas Saodah, dan Beras Hitam varietas Jawa. Bahan tersebut diperoleh dari PT. Grahatama Semesta yang berada di Jl. Dr. Wahidin No. 88, Wadas, Kabupaten Sleman, DI. Yogyakarta. 2. Bahan Analisa Bahan-bahan yang digunakan untuk analisis kimia adalah tablet Kjeldahl (Merck), H 2 SO 4 (Sigma-aldrich), NaOH (Merck), HCl (Merck), Na 2 S 2 O 3 (Merck), Akuades, batu didih, bubuk Zn (Meck), Indikator MR-MB (Merck) dan Indikator PP (Merck), dan n-heksan (teknis). 3. Metodologi Penelitian Proses Penepungan Proses penepungan dilakukan dengan cara merendam beras organik ke dalam air secukupnya selama 1 jam. Selanjutnya beras ditiriskan dan digiling. Tepung yang diperoleh dipanaskan dalam cabinet dryer hingga kering selama 18 2 jam. Selanjutnya tepung diayak dengan ukuran 40 mesh dan dikemas dengan plastik. 812

3 Penentuan Kadar Air (Sudarmadji et al. 1997) Sampel ditimbang sebanyak 1 g dalam botol timbang yang telah diketahui beratnya, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105 o C selama 3-5 jam tergantung bahannya. Pendinginan dalam ekstikator selama 10 menit dan ditimbang, selanjutnya dipanaskan lagi dalam oven selama 30 menit, didinginkan dalam eksikator dan ditimbang. Perlakuan ini diulang beberapa kali sampai tercapai berat konstan (selisih penimbangan berturut-turut kurang dari 0.05g). Kadar air dihitung dengan rumus sebagai berikut. Keterangan: a = berat botol timbang (g) b = berat botol timbang + sampel sebelum dikeringkan (g) c = berat botol timbang + sampel setelah dikeringkan (g) ka = kadar air (decimal) sampel dalam berat basah. Penentuan Kadar Protein total (AOAC dalam Sudarmadji et al. 1997) Kadar protein kasar dapat ditentukan dengan metode Kjeldahl. Metode ini terdiri dari tiga tahap yaitu destruksi, distilasi, dan titrasi. Mula-mula sampel beras ditepungkan lalu ditimbang 0.1 gram dan dimasukkan kedalam labu Kjeldahl. Penambahan 1 gram CuSO 4 atau 1 tablet Kjeldahl dan ditambahkan dengan 2,5 ml H 2 SO 4 pekat dan batu didih. Selanjutnya didestruksi hingga berwarna hijau jernih, lalu didinginkan dibawah air mengalir dan ditambah dengan 100 ml akuades dan 100 ml NaOH 10N dan bubuk Zn, selanjutnya dilakukan distilasi. Distilat ditampung dalam erlenmeyer yang berisi 50 ml HCl 0.1N dan 5 tetes indikator MR-MB (berwarna ungu), hingga volume larutan dalam erlenmeyer penampung ml. Langkah selanjutnya adalah titrasi dengan larutan NaOH 0.1N.Titik akhir titrasi (end point) ditandai dengan perubahan warna dari ungu menjadi hijau jernih. Kadar P (%) = ml NaOH (blanko sampel ) x N NaOH x 14,008 x FP x FK x100% FK= Faktor koreksi berat sampel (gram) x 1000 Penentuan Kadar Lemak Metode Soxhlet (AOAC 1995) Labu lemak yang telah bebas lemak dikeringkandi dalam oven, didinginkan dalam eksikator, dan ditimbang.sampel sebanyak 2 g dibungkus dalam kertas saring Whattman dan dibungkus kembali dengan kertas saring kasar.sampel dimasukkan ke dalam alat ekstraksi soxhlet, kemudian dipasang kondensor dan labu pada ujung- 813

4 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan ujungnya. Lalu dimasukkan pelarut heksan ke dalam alat dan sampel direfluks selama 5 jam. Setelah itu, penguapan labu penampung dalam waterbath.labu lemak dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 o C sampai diperoleh berat konstan.labu lemak kemudian dipindahkan ke eksikator untuk didinginkan, lalu ditimbang dan dicatat beratnya. Kadar Amilosa (Apriyantono et al. 1998) Sebanyak 0,1 gsampel dilarutkan dalam 10 ml NaOH alkoholik (1 ml etanol 95% dan 9 ml NaOH 1 N).Larutan dipanaskan dalam air mendidih selama kurang lebih 10 menit hingga semua bahan larut, lalu didinginkan.selanjutnya campuran tersebut dipindahkan kedalam labu takar 50 ml dan ditambahkan akuades sampai tanda tera. Setelah itu, beras putih dipipet 1 ml sedangkan beras merah dan beras hitam sebanyak 2 ml, lalu ditambahkan 1 ml asam asetat 1N dan 0,5 ml I 2. Masing-masing larutan dianalisa absorbansi maksimum, waktu kestabilan serta kurva standar nya menggunakan Spektrofotometer. Analisa Sifat Pasting Perubahan sifat pasting pada tepung dan beras organik berwarna merah, hitam, dan putih selama penyimpanan ditentukan untuk mengetahui perubahan kemampuan pati dalam sampel mengalami gelatinisasi, yang dapat diketahui dengan menggunakan alat rapid visco analyze (RVA) berdasarkan metode Sompong et al. (2011). Kondisi pengukuran diatur dengan tahap pemanasan dari o C pada laju peningkatan 7,5 o C/min dengan periode holding selama 5 menit pada suhu 95 o C diikuti periode cooling hingga suhu 30 o C dengan laju penurunan 7,5 o C/min serta periode holding pada suhu 30 o C selama 1 menit. Kecepatan perputaran tempat sampel 75 rpm dan jarak pengukuran 150 cmg. Parameter yang diuji pada analisa ini meliputi suhu pasting ( o C), waktu puncak (menit, waktu viskositas mencapai puncak), viskositas puncak (BU= barbender unit, viskositas maksimum selama pemanasan atau periode holding di suhu 95 o C), viskositas final (BU), viskositas though (viskositas minimum selama periode holding suhu 95 o C), viskositas breakdown (BU, selisih antara viskositas puncak dan though) serta viskositas set back (BU, selisih viskositas final dan though). Pengukuran diulang sebanyak 2 kali. 814

5 HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air Pengujian kadar air pada tepung beras menggunakan metode pengeringan yaitu menggunakan oven dengan suhu ±105 C. Suhu tersebut merupakan suhu penguapan air bebas pada bahan. Data pada Gambar 1. Menunjukkan bahwa tepung beras merah varietas saodah memiliki kadar air paling tinggi yaitu sebesar 12,38%. Tepung beras putih varietas Cianjur dan tepung beras hitam varietas jawa memiliki kadar air dibawah tepung beras merah varietas saodah yaitu sebesar 11,50% dan 12,14%. Kadar air mempengaruhi perubahan sifat fisikokimia, sensori, dan aktivitas antioksidan bahan karena kandungan air dalam bahan dapat menjadi media terjadinya reaksi kimia dan biokimia serta pertumbuhan mikroorganisme sehingga semakin tinggi kadar air tepung maka semakin rentan mengalami perubahan sifat fisikokimia, sensori, dan aktivitas antioksidan. Gambar 1. Kadar air pada ketiga varietas tepung beras organik lokal Kadar Protein Kadar protein kasar dalam sampel beras ditentukan dengan metode Kjeldahl. Secara umum metode ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu destruksi, distilasi dan titrasi. Data pada Gambar 2. menunjukkan bahwa tepung beras hitam memiliki kadar protein paling tinggi dibandingkan tepung beras merah dan tepung beras putih yaitu sebesar 10,91%. 815

6 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Gambar 2. Kadar protein pada ketiga varietas tepung beras organik lokal Kadar Amilosa Pengujian kadar amilosa dilakukan untuk mengetahui kandungan amilosa pada ketiga varietas beras organik. Data pada Gambar 3. menunjukkan bahwa tepung beras putih varietas Cianjur tergolong kategori low amilose karena kandungan amilosa sebesar 15,13%. Tepung beras merah dan tepung beras hitam tergolong dalam high amylose karena kandungan amilosanya berkisar antara 30,22% dan 39,41%. Amilosa merupakan fraksi yang terlarut dalam air panas yang mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-1,4-d-glukosa, sedangkan amilopektin merupakan fraksi yang tidak larut dalam air panas dan mempunyai struktur bercabang dengan ikatan α- 1,6-D-glukosa. Amilosa akan membentuk gel yang tegar. Strukturnya yang linier menyebabkan granula lebih mudah menyerap air dan gel amilosa cepat terjadi pada konsentrasi yang rendah (5%). Sedangkan amilopektin akan membentuk gel yang lembut dan membutuhkan konsentrasi yang tinggi (30%) karena struktur yang bercabang membuatnya sulit menyerap air. Gambar 3. Kadar amilosa pada ketiga varietas tepung beras organik lokal 816

7 Kadar Lemak Kadar lemak pada ketiga varietas beras organik ditunjukkan pada Gambar 4. Data menunjukkan bahwa kadar lemak tertinggi dimiliki oleh tepung beras organik hitam, yaitu sebesar 2,92%. Keberadaan lemak dalam beras akan mennghalangi terjadinya penmbengkakan granula pati karena lemak bersifat non polar yang tidak dapat larut dalam air yang bersifat polar. Gambar 4. Kadar Lemak pada Ketiga Varietas Tepung Beras Organik Lokal Profil Gelatinisasi Pati Pada Ketiga Varietas Tepung Beras Organik Profil gelatinisasi pada granula pati dinyatakan dengan viskositas puncak (peak viscosity) adalah viskositas tertinggi yang dicapai pasta selama pemanasan. Viskositas ini adalah viskositas maksimum selama pemanasan, setelah itu terjadi penurunan viskositas. Kemampuan mengalami gelatinisasi granula pati sangat ditentukan oleh kandungan amilosa dan amilopektinnya. Budijanto dan Yuliyanti (2012) melaporkan bahwa amilosa dapat menghambat pengembangan granula pati dengan membentuk kompleks bersama lemak yang berakibat pada rendahnya viskositas puncak pada suhu pasting yang lebih tinggi. Kandungan amilopektin juga berpengaruh terhadap viskositas puncak, karena amilopektin merupakan komponen pati yang bertanggung jawab terhadap proses pengembangan granula. Selain itu adanya protein dalam sampel dapat mengganggu pengembangan granula pati. Kemampuan mengikat air oleh molekul protein tidak menyebabkan pengembangan, karena komponen utama yang mengembang adalah pati sedangkan protein kurang atau tidak mengembang. Tabel 1. Data Profil Gelatinisasi Pati Pada Ketiga Varietas Tepung Beras Organik Varietas Sampel Profil Gelatinisasi Pati Tepung Beras Tepung Beras Tepung Beras Merah Hitam Putih Peak Visc. (Cp) Trough Visc. (Cp) Breakdown Visc. (Cp)

8 Seminar Nasional : Menggagas Kebangkitan Varietas Sampel Profil Gelatinisasi Pati Tepung Beras Tepung Beras Tepung Beras Merah Hitam Putih Final Visc. (Cp) Setback Visc. (Cp) Peak Time (Menit) Pasting Temp ( o C) Data pada Tabel 1. menunjukkan bahwa tepung beras putih lebih mudah mengalami gelatinisasi yang ditunjukkan dengan viskositas puncaknya paling tinggi dibandingkan tepung beras yang lain. Hal ini disebabkan beras putih paling rendah kadar protein dan lemak, sehingga pembengkakan granula pati tidak terhalangi oleh pembentukan kompleks antara amilosa dengan lemak serta tidak terjadinya kompetisi perebutan air antara pati dengan protein. Kandungan protein yang tinggi pada tepung beras hitam dapat menyebabkan terjadinya interaksi antara amilosa dan protein sehingga mengganggu pengembangan granula pati (Budijanto dan Yuliyanti, 2012). Adanya interaksi antar komponen penyusun tepung beras berakibat pada perbedaan suhu pasting. Hal ini terlihat nyata pada tepung beras hitam yang paling tinggi karena mempunyai kandungan lemak dan protein paling tinggi. SIMPULAN Tepung beras organik hitam varietas Jawa memiliki kandungan amilosa, kadar air, dan protein yang paling tinggi dibandingkan tepung beras organik putih varietas Cianjur dan tepung beras organik merah varietas saodah. Granula pati pada tepung beras organik putih mempunyai peak viskositas paling tinggi dibandingkan kedua tepung beras lainnya, karena kadar protein dan lemaknya paling rendah. Adanya interaksi antar komponen dalam tepung beras organik hitam menyebabkan suhu pasting meningkat. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Kementrian Riset dan Teknologi (Kemanristek) atas dana penelitian yang diberikan melalui Proyek Insentif Riset Sinas tahun DAFTAR PUSTAKA AOAC Official methods of analysis. Washington: Assosiation of Analytical Communities Apriyantono A, Fardiaz D, Puspitasari NL, Sedarnawati, Budiyanto S Petunjuk laboratorium analisis pangan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. 818

9 Direktorat Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor. Buckle et al Ilmu pangan. Jakarta: UI Press. Budijanto S, Yuliyanti Studi persiapan tepung sorgum dan aplikasinya pada pembuatan beras analog. Jurnal Teknologi Pertanian 13: Sompong Physicochemical and antioxidative properties of red and black rice from Thailand, China and Srilanka. Food Chemistry 124: Sudarmadji S, Haryono B, Suhardi Prosedur analisa untuk bahan makanan dan pertanian. Yogyakarta: Penerbit Liberty. 819