BAB I PENDAHULUAN. merupakan nutrisi selektif bagi bakteri menguntungkan di dalam usus besar.

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Umbi-umbian merupakan salah satu bahan makanan sumber karbohidrat. Potensi umbi-umbian bukan hanya sekedar sebagai sumber karbohidrat telah banyak diteliti. Penelitian mengenai pati termodifikasi merupakan topik penelitian yang menarik, karena dapat memunculkan sifat pati resisten dan potensi prebiotik. Apalagi jika dikaitkan dengan semakin meningkatnya prevalensi penyakit degeneratif. Prebiotik merupakan ingredien pangan yang tidak dicerna di usus halus dan merupakan nutrisi selektif bagi bakteri menguntungkan di dalam usus besar. Manfaat kesehatan prebiotik cukup beragam, diantaranya dapat menekan pertumbuhan bakteri merugikan di usus besar, mencegah kanker usus, memperlancar buang air besar dan meningkatkan penyerapan kalsium (Saad et al., 2013). Umbi garut memiliki bagian yang dapat dimakan sebesar 85% (Bender, 2006), bagian yang tidak dapat dimakan diantaranya berupa kulit dan serat. Pemanfaatan tepung garut masih terbatas pada produk pangan padat (beras analog, cookies) (Rachmadani and Estiasih, 2015; Nurliyani et al., 2013). Sedangkan penambahan tepung garut pada yogurt belum memberikan hasil sensori yang baik (Abesinghe et al., 2012). Modifikasi pati atau bahan mengandung pati dapat dilakukan dengan 1

2 beberapa cara antara lain crosslinking, monosubstitution, acid thinning, oksidasi, dekstrinasi, redrying, penambahan minyak, pregelatinisasi, annealing, pemanasan dengan uap, pemanasan kering, tekanan, radiasi dan pelarut (Mason, 2009). Perlakuan dengan uap panas suhu tinggi pada bahan-bahan mengandung selulosa dan hemiselulosa dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kandungan oligosakarida. Dalam beberapa hal uap panas memiliki kelebihan dibandingkan proses kimia maupun mikrobiologi, yaitu lebih ramah lingkungan, waktu dan energi yang lebih efisien (Iroba et al., 2014). High density steam flash-exposion (HDSFE) atau steam flash-explosion (SFE) merupakan contoh metode proses pengolahan biomassa yang melibatkan uap panas. Prinsip dasar SFE adalah perlakuan panas uap dengan tekanan dan waktu tertentu pada suatu bahan dalam reaktor, selanjutnya pada akhir proses uap dilepaskan secara seketika. Efek perubahan tekanan yang tiba-tiba di dalam reaktor menyerupai ledakan yang menyebabkan bahan mengalami dekomposisi struktur. Pemanfaatan SFE dalam teknologi pangan saat ini masih terbatas. Dalam penelitian yang terkait teknologi pangan, SFE digunakan untuk menghasilkan xilooligosakarida dari hasil samping pertanian, seperti tongkol jagung dan jerami gandum (Teng et al., 2010). Seperti telah diketahui umbi garut memiliki bagian yang tidak dapat dimakan berupa serat. Serat pada umbi-umbian dapat berupa selulosa, hemiselulosa dan lignin. Diharapkan perlakuan dengan uap panas atau hydrothermal mampu menghidrolisis selulosa, hemiselulosa dan lignin. Sehingga diperoleh tepung garut yang lebih baik dari tepung garut tanpa perlakuan. 2

3 1.2. Rumusan Masalah Di Indonesia konsumsi umbi-umbian sebagai makanan pokok sudah jarang ditemui seiring dengan tingginya ketergantungan terhadap beras sebagai bahan makanan pokok. Pemanfaatan umbi-umbian secara langsung dalam bentuk segar memiliki beberapa keterbatasan, misalnya umur simpan yang terbatas, keterbatasan proses dan transportasi. Diversifikasi produk berupa tepung atau pati termodifikasi mampu meningkatkan kemanfataan umbi-umbian daripada dalam bentuk segar. Modifikasi pati atau tepung baik secara kimia dan atau fisik mampu menonjolkan karakteristik positif, mengurangi kualitas yang tidak diinginkan atau menambah atribut baru (Huber and BeMIller, 2010). Umbi garut merupakan salah satu jenis umbi-umbian yang dikenal memiliki kegunaan cukup luas. Pati umbi garut digunakan dalam industri pangan, farmasi dan kertas. Tepung dan pati umbi garut juga dimanfaatkan dalam pembuatan makanan tradisional sebagai substitusi tepung terigu. Indeks glisemik umbi garut lebih rendah dibandingkan dengan umbi-umbi lainnya (Marsono, 2002). Sehingga sesuai untuk diet orang dengan penyakit hiperglikemia. Penambahan umbi garut dalam bentuk tepung maupun pati pada beberapa produk pangan menunjukkan bahwa umbi garut memiliki potensi sebagai prebiotik (Harmayani et al., 2011). Tepung umbi garut dalam bentuk alaminya memiliki beberapa sifat yang membatasi penggunaannya. Sifat tersebut antara lain viskositas yang tinggi pada proses yang melibatkan panas dan air, water absortion index dan kelarutan yang rendah (Jyothi et al., 2009). Sedangkan menurut Huber and BeMiller (2010) pati 3

4 dalam bentuk alami memiliki beberapa keterbatasan yaitu viskositas yang tinggi dengan padatan rendah, kerentanan terhadap retrogradasi dan kurangnya daya tahan proses. Selain itu gelatinisasi karbohidrat tepung garut memberikan efek negatif pada tekstur dan rasa (Abesinghe et al., 2012). Untuk memperbaiki atribut pada tepung garut maka perlu dilakukan modifikasi. Modifikasi fisika dengan perlakuan hidrotermal merupakan salah satu pilihan modifikasi yang sesuai dengan tren sosial terhadap produk alami dan menawarakan potensi perubahan sifat fungsional pati dengan biaya murah dan ramah lingkungan (Zavareze and Dias, 2011). Steam flash explosion (SFE) merupakan perlakuan hidrotermal yang melibatkan uap panas pada tekanan tinggi dan waktu proses yang singkat. Metode SFE banyak dimanfaatkan dalam mendekomposisi bahan-bahan yang mengandung selulosa, hemiselulosa dan lignoselulosa untuk pemanfaatan yang lebih luas. Perlakuan pendahuluan SFE dalam pengolahan umbi-umbian mengandung serat (bagian tidak dapat dimakan) perlu dilakukan untuk menjawab permasalahan: 1) apakah metode SFE dapat diterapkan sebagai perlakuan pendahuluan dalam pembuatan tepung umbi garut; 2) bagaimanakah karakteristik fisiko-kimia tepung garut SFE; 3) apakah tepung garut SFE memiliki sifat prebiootik Tujuan Penelitian Tujuan umum dari penelitian ini adalah melakukan produksi tepung garut berpotensi prebiotik dengan perlakuan pendahuluan SFE. Tujuan khusus dilakukannnya penelitian ini adalah untuk: 4

5 1. mendapatkan kondisi proses SFE yang optimal untuk menghasilkan tepung garut, dengan sifat fisik dan kimia yang lebih baik (kelarutan dan warna), 2. mengetahui pengaruh proses (tekanan dan waktu) SFE terhadap sifat fisik, kimia dan fisiko-kimia tepung garut yang dihasilkan, 3. mengetahui potensi prebiotik tepung garut yang dihasilkan pada bakteri Bifidobacteria dan Lactobacilli in vitro Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah bagi kalangan akademika sebagai referensi mengenai pengaruh perlakuan pendahuluan SFE terhadap karakteristik tepung garut SFE. Bagi masyarakat pada umumnya, diharapkan hasil penelitian ini mampu menambah informasi mengenai potensi kesehatan tepung garut. Tepung garut SFE dengan sifat fisik, kimia dan fungsional (kelarutan, warna, viskositas) yang lebih baik dari tepung garut tanpa perlakuan diharapkan penggunaannya menjadi lebih luas. Perubahan sifat fisik dan kimia juga diharapkan meningkatkan penerimaan tepung garut SFE oleh konsumen. Hal ini dapat menjadi inspirasi dalam inovasi produk pangan (misalnya pengganti serat pangan pada produk minuman kesehatan, kukis, yogurt dan lain-lain). 5