METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Percobaan Makanan, Laboratorium Organoleptik, Laboratorium Biokimia Gizi, Laboratorium Kimia dan Analisis Gizi, Departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, Laboratorium PAU-SEAFAST, serta Laboratorium Rekayasa Proses Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan dalam jangka waktu 6 bulan, yaitu mulai pada bulan Juli hingga Desember 2011. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari bahan pembuatan tepung ganyong, bahan pembuatan cookies, serta bahan kimia untuk analisis zat gizi, serat makanan dan amilosa. Bahan yang digunakan dalam pembuatan tepung ganyong adalah ganyong yang dipanen ketika berumur sekitar 8 bulan dengan varietas ganyong putih. Ganyong yang digunakan diperoleh dari tanaman warga Kelurahan Balumbang Jaya, Bogor Barat. Ganyong diolah menjadi tepung ganyong yang kemudian diolah menjadi cookies ganyong. Selain itu, ganyong diolah juga menjadi ganyong rebus. Bahan yang digunakan dalam pembuatan cookies kontrol dan cookies ganyong yaitu tepung terigu, gula halus, susu skim, mentega, margarin, kuning telur. Bahan kimia yang digunakan untuk analisis zat gizi, serat makanan dan amilosa cookies kontrol, cookies ganyong dan ganyong rebus adalah NaOH, selenium mix, asam sulfat (H 2 SO 4), asam borat (H 3 BO 3 ), HCl, heksan, etanol 95%, aseton, buffer natrium fosfat, enzim termamil, akuades, pepsin, pankreatin, amilosa murni, asam asetat dan larutan iod. Alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri atas peralatan untuk pembuatan tepung ganyong, pembuatan cookies kontrol, cookies ganyong dan ganyong rebus, alat analisis sifat fisik, alat analisis kandungan zat gizi, serat makanan dan amilosa serta alat untuk uji organoleptik. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan tepung ganyong yaitu pisau, ayakan mesh no. 60 dan drum dryer. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan cookies kontrol dan cookies ganyong yaitu timbangan, mixer, oven, panci, baskom plastik, pisau, talenan, sendok kecil, sealer plastic, sodet, kuas, dan loyang. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan ganyong rebus adalah kompor gas, termometer dan panci.
13 Peralatan yang digunakan pada analisis sifat fisik tepung ganyong, cookies kontrol dan cookies ganyong yaitu gelas ukur, whitenessmeter, texture analyzer dan chromatometer. Peralatan yang digunakan pada analisis zat gizi, serat makanan dan amilosa cookies kontrol, cookies ganyong dan ganyong rebus yaitu cawan porselen, tanur, oven, peralatan gelas yang biasa digunakan untuk analisa di laboratorium (tabung reaksi, gelas piala, gelas ukur, pipet, labu takar, buret, erlenmeyer, dan gelas arloji), desikator, soxhlet, timbangan, penangas air, semimikro kjehdahl, shaker, pipet mikro, dan spektrofotometer. Peralatan yang digunakan untuk uji organoleptik digunakan kertas kuesioner, pulpen, air putih, sampel pengujian, piring, dan kertas tissue. Alat yang digunakan pada pengukuran respon glukosa darah yaitu kapas, lancet, strip glukosa dan glukometer One Touch Ultra. Tahapan Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan dilakukan pembuatan tepung tepung ganyong, analisis sifat fisik tepung ganyong (rendemen, densitas kamba dan derajat putih tepung ganyong), analisis kandungan gizi dan serat makanan tepung ganyong, formulasi cookies yang disubstitusi dengan tepung ganyong, uji organoleptik produk cookies ganyong serta pengolahan produk ganyong rebus. Penelitian utama meliputi analisis sifat fisik cookies kontrol dan cookies ganyong terpilih, kandungan gizi, serat makanan serta amilosa (cookies kontrol, cookies ganyong dan ganyong rebus) dan nilai indeks glikemik (cookies kontrol, cookies ganyong dan ganyong rebus). Berikut ini disajikan lebih lanjut tentang metode secara rinci. Penelitian Pendahuluan 1. Pembuatan tepung ganyong Pembuatan tepung ganyong dilakukan dengan metode pengering menggunakan drum dryer. Tahap awal yaitu ganyong dilakukan pengupasan kulit ganyong. Ganyong yang sudah dikupas dilakukan pencucian dan perendaman dengan natrium bisulfit 0,3% selama 1 jam. Selanjutnya dilakukan pengirisan ganyong dalam ukuran lebih kecil kemudian dilakukan pengeringan dengan drum dryer. Pengeringan drum dryer dilakukan pada suhu 80 o C selama ±30 detik. Proses pembuatan tepung ganyong dianalogikan dengan pembuatan tepung sukun hasil penelitian Meliani (2002) dengan melakukan modifikasi. Modifikasi yang dilakukan meliputi
14 menghilangkan tahap penghancuran setelah dilakukan pengirisan ganyong dan menambahkan tahap penghancuran dengan menggunakan blender. Bagan alir proses pembuatan tepung ganyong dengan pengering drum dryer disajikan pada Gambar 3. Ubi ganyong Pengupasan Pencucian Perendaman dengan Na bisulfit 0,3 % Pengirisan Pengeringan dengan Drum dryer Penghancuran Pengayakan (60 mesh) Tepung Ganyong Gambar 3 Pembuatan tepung ganyong dengan pengering drum dryer (modifikasi Meliani 2002) 2. Analisis sifat fisik tepung ganyong a. Menghitung rendemen tepung ganyong Penentuan rendemen tepung ganyong dihitung berdasarkan bobot ganyong awal dan bobot ganyong kupasan. Rendemen tepung ganyong dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut. Rendemen (%) = berat tepung ganyong (kg) x 100% berat umbi awal (kg) b. Densitas kamba tepung ganyong Gelas ukur 100 ml ditimbang kemudian sampel dimasukkan ke dalamnya sampai volume mencapai 100 ml. Pengisian tepat tanda tera dan tidak dipadatkan. Gelas ukur berisi sampel ditimbang dan selisih berat menyatakan berat sampel per 100 ml. Densitas kamba dinyatakan dalam g/ml. c. Derajat putih tepung ganyong Pengukuran derajat putih tepung dilakukan dengan menggunakan alat whitenessmeter. Sampel dimasukkan ke dalam alat pada tempat yang
15 telah disediakan. Nilai derajat putih dapat dilihat pada monitor dan dinyatakan dalam bentuk skala 0-110. 3. Analisis kandungan gizi dan serat makanan tepung ganyong Analisis kandungan gizi dan serat makanan tepung ganyong yang dilakukan meliputi analisis kandungan air, protein, lemak, abu, karbohidrat (by difference), serta analisis total serat makanan makanan metode enzimatis dengan menggunakan metode AOAC (1995). Prosedur lengkap mengenai metode analisis dipaparkan pada Lampiran 1. 4. Formulasi cookies yang disubtitusi tepung ganyong Formulasi produk dilakukan secara trial and eror. Pembuatan cookies dilakukan dengan mensubstitusi tepung terigu dengan tepung ganyong. Tepung ganyong yang digunakan dalam formula cookies adalah 0%, 60%, 80% dan 100% dari total tepung. Formula cookies ganyong dan kontrol disajikan pada Tabel 5. Tabel 5 Formula cookies kontrol dan ganyong Bahan (gram) Jumlah bahan pada setiap tingkat substitusi (gram) Kontrol (0%)* 60% 80% 100% Tepung 0 60 80 100 ganyong Tepung terigu 100 40 20 0 Gula halus 40 40 40 40 Susu skim 30 30 30 30 Mentega 50 50 50 50 Margarin 40 40 40 40 Kuning telur 15 15 15 15 Total 275 275 275 275 *Sumber : Meliani (2002) Pembuatan cookies ganyong diawali dengan pencampuran mentega, margarin dan gula halus sampai terbentuk krim homogen dengan menggunakan mixer (Gambar 4). Setelah itu ditambahkan kuning telur dan selanjutnya dikocok dengan mixer kecepatan pengocokan rendah. Setelah pembentukan krim dan sudah tercampur merata, pengocokan dengan mixer dihentikan. Tepung ganyong dan tepung terigu sebelum ditambahkan ke dalam adonan dilakukan pencampuran terlebih dahulu sesuai dengan tingkat substitusi pada Tabel 5. Tahap akhir ditambahkan susu skim, campuran tepung terigu dan tepung ganyong, diaduk hingga terbentuk adonan yang mudah dibentuk kemudian dilakukan pencetakan cookies. Cookies yang sudah tercetak dioven pada suhu 160-170 o C dengan lama pembakaran
16 sekitar 10 menit. Diagram alir pembuatan cookies ganyong disajikan pada Gambar 4. Pencampuran mentega, margarin dan gula halus dengan mixer Penambahan kuning telur Penambahan susu skim, tepung terigu dan tepung ganyong Pengadukan hingga terbentuk adonan Penyetakan cookies Pemanggangan cookies Cookies ganyong Gambar 4 Diagram alir pembuatan cookies ganyong (Gustiar 2009) 5. Uji organoleptik produk cookies ganyong Uji organoleptik yang dilakukan adalah uji hedonik dan uji mutu hedonik. Panelis menilai tingkat kesukaannya terhadap warna, aroma, rasa, dan tekstur terhadap produk cookies. Produk cookies yang diuji organoleptik terdiri dari 4 formula, yaitu cookies kontrol (substitusi tepung ganyong 0%), cookies dengan substitusi tepung ganyong 60%, 80% dan 100%. Panelis yang digunakan dalam uji organoleptik sebanyak 30 orang panelis semi terlatih. Pemilihan cookies ganyong yang terpilih berdasarkan uji hedonik dan uji mutu hedonik. Skala uji hedonik untuk atribut warna, aroma, rasa dan tekstur yaitu 1-9 (amat sangat tidak suka hingga amat sangat suka). Skala uji mutu hedonik yaitu 1-9, contoh skala untuk atribut mutu warna yaitu 1-9 (cokelat kehitaman hingga putih gading). Kuesioner uji organoleptik dipaparkan pada Lampiran 2. 6. Pengolahan produk ganyong rebus Pada tahap ini dilakukan pengolahan ganyong dengan metode perebusan (ganyong rebus) secara trial and eror untuk menentukan waktu standar perebusan. Ganyong segar dibersihkan dahulu dengan cara dicuci dan disikat. Sebelum dilakukan perebusan, ganyong ditimbang untuk sekali proses perebusan yaitu 300 gram. Air untuk merebus ganyong dididihkan terlebih dahulu sampai pada suhu 100 o C. Selanjutnya, ganyong dimasukkan kedalam air mendidih dan direbus hingga matang pada suhu 100 o C.
17 Penelitian Utama Penelitian utama meliputi analisis sifat fisik cookies, kandungan gizi, serat makanan, amilosa dan indeks glikemik. 1. Analisis sifat fisik (cookies kontrol dan cookies ganyong) a. Kekerasan Pengukuran tekstur (kekerasan) cookies dilakukan dengan menggunakan alat texture analyzer. Alat dihidupkan lalu sampel disimpan pada wadah yang telah disediakan. Setelah itu, bagian tersebut akan mendapat tekanan dari alat yang bergerak dan hasil pengukuran akan terbaca pada layar dengan satuan gram force. b. Warna Pengukuran untuk warna cookies dilakukan dengan menggunakan alat chromatometer CR-200. Warna cookies dibaca dengan detektor digital lalu angka hasil pengukuran akan terbaca pada layar. Nilai L, a dan b merupakan nilai hasil pengukuran warna. 2. Analisis kandungan gizi, serat makanan dan amilosa (cookies kontrol, cookies ganyong terpilih dan ganyong rebus) Analisis produk (cookies kontrol, cookies ganyong dan ganyong rebus) yang dilakukan meliputi analisis kandungan air (AOAC 1995), analisis kadar protein mikro kjedahl (AOAC 1995), analisis kadar lemak (AOAC 1995), analisis kadar abu (AOAC 2006), kadar karbohidrat by difference (AOAC 1995), analisis total serat makanan makanan metode enzimatis dengan menggunakan metode AOAC (1995), dan penetapan amilosa (Apriyantono et al. 1989). Prosedur lengkap mengenai metode analisis dipaparkan pada Lampiran 1. 3. Pengukuran indeks glikemik (cookies kontrol, cookies ganyong terpilih dan ganyong rebus) Tahapan selanjutnya setelah dilakukan analisis kandungan gizi ganyong dan cookies ganyong adalah tahapan pengukuran indeks glikemik ganyong dan cookies ganyong. Pangan yang akan diujikan pada tahap ini adalah cookies kontrol, cookies ganyong terpilih dan ganyong rebus. Tahapan yang harus dilalui untuk mengukur indeks glikemik produk olahan ganyong adalah perekrutan dan pemilihan subjek penelitian, pemberian produk olahan ganyong untuk dikonsumsi, dan analisa kadar
18 glukosa darah subjek. Tahap perekrutan dan pemilihan subjek ada beberapa kriteria yang harus dipenuhi oleh calon subjek untuk menjadi subjek dalam penelitian ini yaitu berumur 18 30 tahun, indeks massa tubuh normal (18.5 22.9 kg/m 2 ), dan berdasarkan hasil pemeriksaan dokter dinyatakan sehat (Brouns et al 2005). Selain itu calon subjek tidak memiliki riwayat penyakit diabetes mellitus, tidak mengalami gangguan pencernaan (Brouns et al. 2005), tidak menggunakan obat-obatan (Lee 2009 dalam Zanzer 2011), tidak sedang menjalani pengobatan, tidak merokok (Frati et al. 1996 dalam Brouns et al. 2005) dan tidak minum minuman beralkohol (Soh & Miller 1999). Penjaringan para calon subjek dilakukan dengan cara sosialisasi (pendekatan personal) kepada mahasiswa Departemen Gizi Masyarakat IPB untuk meminta kesediaan calon sebagai subjek dalam penelitian. Selanjutnya, subjek diwawancara menggunakan kuesioner, pengukuran berat badan, tinggi badan, tekanan darah, dan denyut nadi. Subjek yang memenuhi kriteria diminta untuk mengisi informed consent. Selanjutnya diminta untuk mengkonsumsi tiga produk olahan ganyong yaitu cookies kontrol, cookies ganyong dan ganyong rebus. Jumlah subjek untuk tiap jenis pangan uji adalah 10 orang dengan perincian 5 pria dan 5 wanita. Pada penelitian ini diujicobakan glukosa murni (mengandung 50 g karbohidrat) sebagai pangan acuan dan sebagai kontrol pada satu kelompok subjek (sepuluh orang). Langkah selanjutnya setelah produk olahan ganyong dikonsumsi oleh subjek penelitian adalah pengambilan sampel darah subjek untuk menentukan indeks glikemiknya. Menurut Miller (1996) dalam Rimbawan dan Siagian (2004), prosedur penentuan indeks glikemik pangan adalah sebagai berikut: a. Pangan tunggal yang akan ditentukan indeks glikemiknya (mengandung 50 g karbohidrat) diberikan kepada relawan yang telah menjalani puasa penuh (kecuali air) selama semalam (sekitar pukul 20.00 sampai pukul 08.00 pagi besoknya). Selama mengonsumsi pangan uji diperbolehkan untuk mengonsumsi air. b. Selama dua jam pasca pemberian, sampel darah sebanyak 50 µl fingerprick cappilary blood samples method-diambil setiap 15 menit pada jam pertama (menit ke-15, menit ke 30, menit ke-45 dan meniy ke-60) kemudian setiap 30 menit pada jam kedua (menit ke-90 dan menit ke 120) untuk diukur kadar glukosanya.
19 c. Kadar glukosa darah diplot pada dua sumbu yaitu sumbu waktu dan kadar glukosa darah d. Indeks glikemik ditentukan dengan membandingkan luas daerah dibawah kurva antara pangan yang diukur indeks glikemik-nya dengan pangan acuan. Perhitungan luas daerah dibawah kurva menggunakan cara perhitungan luas bangun. Luas bangun dihitung dengan cara menarik garis horizontal dan membuat garis vertikal berdasarkan waktu pengambilan darah sehingga kurva membentuk luas bangun segitiga dan trapesium. Luas daerah di bawah kurva diperoleh dengan cara menjumlahkan masing-masing luas bangun. Luas kurva dihitung untuk masing-masing subjek sehingga nilai indeks glikemik tiap subjek berbeda. Nilai indeks glikemik pangan uji diperoleh dari hasil rata-rata nilai indeks glikemik individu sepuluh orang subjek penelitian. Rancangan Percobaan Penentuan formula produk terbaik dalam penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan model matematik sebagai berikut: Yij = µ + i + ij Keterangan: Yij = Pengamatan pada taraf ke-i dan ulangan ke-j µ = Rataan umum i = Pengaruh tingkat substitusi tepung ganyong terhadap tepung terigu ke-i i = Tingkat substitusi tepung ganyong terhadap tepung terigu (60%, 80%, 100% dari total tepung terigu untuk cookies) j = Ulangan (j=1,2) ij = Pengaruh acak dari tingkat substitusi tepung ganyong terhadap tepung terigu pada taraf ke-i ulangan ke-j Pengolahan dan Analisis Data Data hasil uji organoleptik yang diperoleh dianalisis dengan ANOVA. Apabila perlakuan menunjukkan pengaruh yang nyata maka dilanjutkan dengan Uji Duncan (Ansori, Made 2006). Data hasil analisis kandungan gizi, serat makanan dan amilosa cookies ganyong dengan cookies kontrol dan ganyong rebus dianalisis uji beda t.data hasil pengukuran indeks glikemik yang diperoleh akan diolah secara deskriptif, ditabulasikan dan disajikan dalam bentuk rata-rata. Kategori pangan menurut indeks glikemik disajikan pada Tabel 6.
20 Tabel 6 Kategori pangan menurut indeks glikemik Kategori pangan Rentang indeks glikemik IG rendah <55 IG sedang (intermediate) 55-70 IG tinggi >70 Sumber: Miller (1996) dalam Rimbawan & Siagian (2004)