Gambar 2.1 Tanaman Kedelai Sumber: Irwan (2006)

Transkripsi

1 5 BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka 1. Kedelai (Glycine max (L.) Meriil) Kedelai merupakan tanaman asli Daratan Cina dan telah dibudidayakan sejak 2500 SM. Berkembangnya perdagangan antarnegara, menyebabkan tanaman kedalai tersebar ke berbagai negara tujuan perdagangan, yaitu Jepang, Korea, Indonesia, India, Australia, dan Amerika. Kedelai mulai dikenal di Indonesia sejak abad ke-16. Awal mula penyebaran dan pembudidayaan kedelai yaitu di Pulau Jawa, kemudian berkembang ke Bali, Nusa Tenggara, dan pulau-pulau lainnya (Irwan, 2006). Klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut: Divisio : Spermatophyta Classis : Dicotyledoneae Ordo : Rosales Familia : Papilionaceae Genus : Glycine Species : Glycine max (L.) Merill Gambar 2.1 Tanaman Kedelai Sumber: Irwan (2006) Bagian utama dari tanaman kedelai adalah akar, batang, cabang, daun, bunga, polong, dan biji. Di dalam polong terdapat biji yang berjumlah 2-3 biji. Setiap biji kedelai mempunyai ukuran bervariasi, mulai dari kecil

2 6 (sekitar 7-9 g/100 biji), sedang (10-13 g/100 biji), dan besar (>13 g/100 biji). Bentuk biji bervariasi, tergantung pada varietas tanaman, yaitu bulat, agak gepeng, dan bulat telur. Namun, sebagian besar biji berbentuk bulat telur. Warna kulit biji bervariasi, mulai dari kuning, hijau, coklat, hitam, atau kombinasi campuran dari warna-warna tersebut (Irwan, 2006). Gambar 2.2 Biji Kedelai Sumber: Irwan (2006) Kedelai merupakan komoditas pertanian strategis, dimana ketersediaan kedelai sangat melimpah. Produksi kedelai di Indonesia cukup besar. Data produksi kedelai di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Data Produksi Kedelai Tahun Tahun Produksi (Ton) Sumber: Kementerian Pertanian (2015) Berdasarkan Tabel 2.1 tersebut di atas, dapat diketahui bahwa produksi kedelai di Indonesia mengalami penurunan pada tahun Namun berbeda pada tahun 2014 produksi kedelai mengalami peningkatan yang signifikan. Beberapa varietas unggul kedelai yang dilepas akhir-akhir ini memiliki sifat yang beragam. Umumnya varietas-varietas tersebut memiliki biji besar dan berwarna kuning, ukuran biji sama, bahkan lebih besar dibanding kedelai impor, dan kadar proteinnya lebih tinggi dibanding kedelai impor.

3 7 Varietas unggul kedelai tersebut juga memiliki potensi hasil yang cukup tinggi. Namun, informasi kesesuaiannya untuk diolah menjadi beragam produk pangan perlu disosialisasikan untuk mempercepat laju adopsi varietas-varietas unggul kedelai tersebut baik di tingkat petani maupun industri serta meningkatkan apresiasi dan penggunaan kedelai dalam negeri (Ginting, 2009). Di Indonesia terdapat beberapa varietas unggul kedelai yang sedang dikembangkan. Adapun beberapa varietas unggul kedelai yang ada di Indonesia untuk bahan industri pangan disajikan pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Ukuran Biji (Per 100 biji) dan Komposisi Kimia Beberapa Varietas/Galur Kedelai Kuning Varietas/ galur Bobot 100 biji (gram) Protein (% bk) Lemak (% bk) Potensi (ton/ha) Argomulyo ,2 19,3 20,8 2 Grobogan 18 43,9 18,4 3,40 Panderman ,9 17,7 2,40 Burangrang 14, ,6 20 2,50 Bromo 14,4 15,8 37,8 42,6 19,5 2,50 Anjasmoro 14,8 15, 3 41,8 42,1 17,2 18,6 2,30 Tampomas 10, , ,6 1,90 Wilis 8, ,5 18 8,8 1,60 Kawi 10,1 10,5 38,5 44,1 16,6 17,5 2 Krakatau 8 9, , ,90 Kedelai Impor 14,8 15, ,80 21,4 21,7 - bk = basis kering Sumber: Ginting (2009) Berdasarkan Tabel 2.2 dapat diketahui bahwa varietas kedelai yang memiliki kadar protein tertinggi sebesar 43,9 % dan memiliki potensi tertinggi sebesar 3,40 ton/ha adalah varietas Grobogan. Berdasarkan kelebihan tersebut dapat dijadikan dasar penggunaan kedelai lokal varietas Grobogan sebagai bahan baku pembuatan tepung kecambah kedelai yang diharapkan dapat memenuhi kecukupan gizi dan produksi yang kontinyu.

4 8 2. Perkecambahan Kedelai Kecambah adalah biji kacang-kacangan yang sudah bertunas (Priyanto et al., 2008). Sedangkan perkecambahan adalah serangkaian peristiwa penting yang terjadi sejak biji dorman sampai menjadi bibit yang sedang tumbuh (Copeland, 1976 dalam Anggrahini, 2007). Perkecambahan biji adalah permulaan aktivitas pertumbuhan embrio yang ditandai dengan pecahnya kulit biji dan munculnya calon individu tanaman baru. Biji dapat berkecambah bila berada dalam lingkungan yang memenuhi syarat untuk perkecambahan meliputi air, suhu, dan oksigen (Mayer dan Andersen, 1974 dalam Mardiyanto dan Sri, 2015). Kecambah kacang-kacangan adalah biji kacang-kacangan yang kulitnya telah pecah membentuk calon individu baru (kecambah) yang berwarna putih, belum keluar akar serabut dan calon daun (Sutardi, 1994 dalam Mardiyanto dan Sri, 2015). Reaksi yang terjadi selama perkecambahan meliputi hidrolisis, oksidasi, dan sintesis (Mallette et al., 1960 dalam Mardiyanto dan Sri, 2015). Reaksi hidrolisis terjadi mulai dari tahap awal perkecambahan yaitu imbibisi air. Tahap imbibisi air dapat dilakukan dengan cara perendaman dalam air (Mayer dan Andersen, 1974 dalam Mardiyanto dan Sri, 2015). Imbibisi air menyebabkan enzim-enzim endogen yang ada dalam biji menjadi aktif di antaranya protease. Protease menghidrolisis protein menjadi peptida dan asam amino, sehingga protein sederhana tersebut menjadi lebih mudah dicerna (Khan dan Ghafor, 1978 dalam Mardiyanto dan Sri, 2015). Berdasarkan perubahan yang terjadi selama perkecambahan maka kandungan yang dapat diperoleh adalah meningkatnya nilai cerna, berkurangnya senyawa anti gizi, waktu pemasakan yang lebih singkat, hilangnya bau langu (beany flavour) serta meningkatnya kadar vitamin E, B, dan karoten. Selain itu protein terlarut bahan juga akan mengalami peningkatan (Sutardi, 1996 dalam Mardiyanto dan Sri, 2015). 3. Penepungan Pengolahan produk setengah jadi merupakan salah satu cara pengawetan hasil panen yang memiliki beberapa keuntungan, yaitu sebagai

5 9 bahan baku yang fleksibel untuk industri pengolahan lanjutan, aman dalam distribusi, serta menghemat ruangan dan biaya penyimpanan. Teknologi tepung merupakan salah satu proses alternatif produk setengah jadi yang dianjurkan karena lebih lama disimpan, mudah dicampur dengan tepung lain (untuk dibuat komposit), diperkaya zat gizi (difortifikasi), dibentuk, dan lebih cepat dimasak sesuai tuntutan kehidupan modern yang ingin serba praktis. Prosedur pembuatan tepung sangat beragam, dibedakan berdasarkan sifat dan komponen kimia pangan. Namun secara garis besar dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu bahan pangan yang tidak mudah menjadi cokelat apabila dikupas (kelompok serealia) dan bahan pangan yang mudah menjadi cokelat (kelompok aneka umbi dan buah yang kaya akan karbohidrat) (Widowati, 2009). Sifat atau mutu suatu komoditi banyak dikaitkan dengan warna. Produk tepung-tepungan sangat berkaitan dengan warna putih bersih. Jika warnanya menyimpang maka mutunya dinilai kurang baik (Indrasti, 2004). Warna merupakan salah satu atribut penampilan pada suatu produk yang seringkali menentukan tingkat penerimaan konsumen terhadap produk tersebut secara keseluruhan (Pangastuti et al., 2013). Densitas kamba adalah sifat bahan pangan dari tepung-tepungan yang merupakan perbandingan antara berat bahan dengan volume bahan. Suatu bahan dikatakan kamba apabila nilai densitas kambanya kecil, berarti dibutuhkan ruang (volume) yang besar untuk berat yang ringan (Indrasti, 2004). Densitas kamba dinyatakan sebagai massa partikel yang menempati satu unit volume tertentu tanpa dipadatkan dengan satuan g/ml (Suriani, 2008). Densitas kamba merupakan salah satu karakteristik fisik yang seringkali digunakan untuk merencanakan volume alat pengolahan atau sarana transportasi, mengkonversikan harga satuan, dan lain sebagainya (Pangastuti et al., 2013). Densitas padat merupakan perbandingan antara berat bahan dengan volume ruang yang ditempati setelah tepung dipadatkan (Pangastuti et al., 2013). Densitas padat dinyatakan sebagai massa partikel

6 10 yang menempati suatu unit volume tertentu dengan dipadatkan dalam satuan g/ml (Suriani, 2008). Kapasitas silo, kontainer, serta kemasan seperti karung dipengaruhi oleh besarnya nilai kerapatan pemadatan tumpukan. Dengan mengetahui nilai kerapatan pemadatan tumpukan bermanfaat pada saat pengisian bahan ke dalam wadah yang diam tetapi bergetar (Gautama, 1998 dalam Erna, 2004). Wettability adalah waktu yang dibutuhkan oleh sampel tepung dalam menyerap air (Pangastuti et al., 2013). Wettability merupakan kemampuan partikel tepung untuk menyerap air pada permukaan dan merupakan proses terjadinya rekonstruksi. Wettability sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel tepung (Brennan, 1974 dalam Erna, 2004). Solubility (kelarutan) menunjukkan indikasi tingkat kemudahan suatu tepung untuk dapat larut dalam air. Nilai kelarutan yang tinggi mengindikasikan bahwa tepung lebih mudah larut dalam air dan sebaliknya. Hal ini disebabkan partikel-partikel yang tidak larut dalam air akan lebih sedikit yang didispersikan. Semakin tinggi nilai kelarutan, maka tepung yang dihasilkan akan semakin baik karena akan mempermudah dalam pembuatan produk olahan lainnya (Janathan, 2007 dalam Purwanto et al., 2013). 4. Tepung Kecambah Kedelai Pembuatan tepung kecambah kedelai dilakukan dengan beberapa tahap antara lain pembuatan kecambah, pengeringan, dan penepungan. Pembuatan kecambah diawali dengan perendaman kedelai pada suhu ruang selama 2 jam. Kemudian kedelai dicuci dengan air mengalir, ditiriskan dan di tutup dengan kain dilanjutkan dengan perkecambahan pada suhu ruang. Selama perkecambahan dilakukan penyiraman setiap 4 jam. Setelah proses perkecambahan selesai, dilakukan pengeringan pada suhu 50 o C pada cabinet dryer selama 6 jam, kemudian digiling dengan disc mill dan diayak dengan ukuran 80 mesh (Aminah dan Wikanastri, 2012). Sedangkan menurut Ayo et al. (2014), pembuatan tepung kecambah kedelai diawali dengan sortasi kedelai, pencucian kedelai, perendaman

7 11 kedelai selama 2 hari, penirisan, penghamparan kedelai untuk proses perkecambahan, dilakukan selama 3 hari. Selanjutnya dilakukan pengeringan dengan menggunakan oven suhu 50 o C. Setelah kering sempurna dilakukan penggilingan. Sortasi dilakukan untuk memisahkan kedelai yang rusak atau yang tidak sesuai dengan standar yang diinginkan. Pencucian bertujuan untuk menghilangkan kotoran yang menempel pada kedelai (Welasih dan Nur, 2000). Perendaman berguna untuk meningkatkan kadar air kacang-kacangan sehingga mengaktifkan zat-zat pertumbuhan (Meyer dan Anderson, 1974 dalam Anggrahini, 2007). Perkecambahan dilakukan untuk meningkatkan karakteristik fungsional dan nilai nutrisi dari kacangkacangan (Vanderstoep, 1981 dalam Anggrahini, 2007). Pengeringan bertujuan menghilangkan sebagian besar air dari suatu bahan pangan dengan bantuan energi panas sampai batas tertentu dimana mikroba tidak dapat tumbuh. Pengayakan dilakukan untuk menghasilkan tepung dengan ukuran partikel yang seragam (Indrasti, 2004). Dapat dilakukan pendekatan mengenai pemanfaatan tepung kecambah kedelai dengan tepung kedelai. Dimana tepung kedelai cukup banyak digunakan sebagai Bahan Makanan Campuran (BMC) dalam formulasi makanan seperti roti, biskuit, kue, sosis, meat loaves, donat dan produk olahan pangan lainnya (Santoso, 2005 dalam Badrut dan I Putu, 2013). Penepungan kedelai yang telah dikecambahkan dapat mengurangi karakterstik flavor langu (beany flavour) yang disebabkan oleh enzim lipoksidase yang terkandung dalam kedelai. Sehingga akan dihasilkan produk olahan kedelai dengan mutu terbaik dan meningkatkan akseptabilitas makanan berasal dari kedelai (Berk, 1992 dalam Pertiwi et al., 2013). Pencoklatan pada tepung kecambah kedelai dinyatakan oleh Priyanto et al. (2008). Semakin lama penyimpanan, maka semakin tinggi indeks pencoklatan yang dihasilkan. Keadaan tersebut selain disebabkan adanya transfer uap air yang meningkatkan kadar air tepung, juga

8 12 disebabkan tersedianya banyak prekusor pencoklatan dalam bahan. Prekusor pencoklatan salah satunya dari produk oksidasi fenol. 5. Pencoklatan (Browning) Reaksi pencoklatan dapat terjadi salah satunya melalui proses pencoklatan enzimatis (Wahyuningsih, 1993). Pencoklatan enzimatis terjadi jika terdapat empat komponen antara lain oksigen, enzim, logam, dan substrat. Enzim yang berperan dalam proses ini adalah polifenol oksidase (PPO). Polifenol oksidase merupakan katalis reaksi oksidasi senyawa fenol untuk memproduksi warna coklat pada saat bahan mengalami proses pengupasan, pengirisan, dan penggilingan. Selama proses tersebut membran sel akan mengalami kerusakan dan menyebabkan substrat bereaksi dengan enzim. Keberadaan oksigen akan mempercepat terjadinya pencoklatan karena oksidasi enzimatik fenol menjadi orthoquinon akan menghasilkan pigmen warna coklat yang disebut dengan melanin (Laurilla et al., 1998). Sifat atau mutu suatu komoditi banyak dikaitkan dengan warna. Produk tepung-tepungan sangat berkaitan dengan warna putih bersih. Jika warnanya menyimpang maka mutunya dinilai kurang baik (Indrasti, 2004). Warna merupakan salah satu atribut penampilan pada suatu produk yang seringkali menentukan tingkat penerimaan konsumen terhadap produk tersebut secara keseluruhan (Pangastuti et al., 2013). Sehingga perlu dilakukan upaya pencegahan pencoklatan enzimatis salah satunya adalah dengan penggunaan Bahan Tambahan Pangan (BTP). 6. Natrium Pirofosfat (Na 2 H 2 P 2 O 7 ) Natrium pirofosfat termasuk asam lemah yang terdiri dari sisa asam dari asam fosfat dan logam Na + sehingga natrium pirofosfat adalah garam yang mengandung ion H + lebih dari sisa asam fosfat. Menurut Siddiq et al. (1992) dalam Kumalaningsih et al. (2000), kisaran ph yang dapat menginaktifkan PPO (polifenol oksidase) secara total adalah ph 2 4 dan ph optimumnya 6-7. Menurut Kallson (1973) dalam Kumalaningsih et al. (2000), pengaruh ph dalam aktivitas enzim PPO adalah merubah stabilitas dan aktivitas katalitik enzim serta merubah ionisasi enzim / substrat atau

9 13 kompleks keduanya. Enzim membutuhkan struktur ruang tertentu untuk mengkatalis substrat pada sisi aktifnya. Tetapi dengan perubahan ph ekstrim akan merusak ikatan kovalen protein maka bentuk struktur ruang berubah. Hal ini menyebabkan substrat fenol tidak teroksidasi. Menurut Leoni dan Palmieri (1990), senyawa pengkelat bekerja dengan cara mengikat logam yang ada di dalam bahan sehingga logam tersebut terjerat, membentuk logam yang tidak dapat terionisasi dan tidak dapat berperan aktif dalam reaksi dengan substrat fenol sehingga senyawa ini mencegah pembentukan warna gelap, karena ion Cu 2+ dan Fe 3+ terbukti mengaktifkan PPO. Menurut (Edahwati et al., 2002) natrium pirofosfat merupakan bahan yang dapat berfungsi sebagai penghambat reaksi pencoklatan, yaitu sebagai pengikat logam terutama besi dan tembaga, sehingga natrium pirofosfat sangat efektif mencegah terjadinya perubahan warna dari makanan selama persiapan maupun penyimpanan. Sifat-sifat umum natrium pirofosfat antara lain cenderung asam dengan ph 4,1; larut dalam air, sebagai pengikat logam besi dan tembaga, serta penggunaannya sebagai pengasam, buffer, pengemulsi, pendispersi, dan pengikat logam. Adapun mekanisme pencegahan pencoklatan enzimatis oleh natrium pirofosfat (pengikatan katalisator logam Fe): Kadar maksimum penggunaan natrium pirofosfat pada bahan makanan tercantum pada Peraturan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2013, tentang batas maksimum penggunaan bahan tambahan pangan garam pengemulsi. Asupan maksimum

10 14 harian yang dapat ditoleransi atau Maximum Tolerable Daily Intake (MTDI) natrium pirofosfat adalah 70 mg/kg berat badan, sebagai fosfor (P). Batas maksimum penggunaan natrium pirofosfat sebagai total fosfor (P) adalah 9000 mg/kg. B. Kerangka Berpikir Ketersediaan kedelai di pasaran melimpah Terkandung komposisi gizi yang baik pada kedelai Perkecambahan mampu memperbaiki komponen gizi kedelai Pemanfaatan kecambah kedelai terbatas Tuntutan akan bahan baku pengolahan pangan berbasis bahan pangan lokal Pencoklatan pada tepung kecambah kedelai Informasi pengaruh perlakuan terhadap karakteristik tepung kecambah kedelai terbatas Tepung kecambah kedelai yang memiliki karakteristik kimia dan fisik yang baik C. Hipotesis Hipotesis dari penelitian ini adalah kombinasi perlakuan yaitu konsentrasi dan lama perendaman natrium pirofosfat akan berpengaruh terhadap karakteristik kimia dan fisik tepung kecambah kedelai.

11 15