TINJAUAN PUSTAKA Indeks Glikemik Indeks Glikemik pertama dikembangkan tahun 1981 oleh Dr. David Jenkins, seorang Profesor Gizi pada Universitas Toronto, Kanada, untuk membantu menentukan pangan yang paling baik bagi penderita diabetes. Pada masa itu, diet bagi penderita diabetes didasarkan pada sistem porsi karbohidrat. Konsep ini menganggap bahwa semua pangan berkarbohidrat menghasilkan pengaruh yang tidak sama pada kadar glukosa darah (Rimbawan & Siagian 2004). Indeks glikemik pangan adalah tingkatan pangan menurut efeknya terhadap kadar glukosa darah. Sebagai perbandingannya, indeks glikemik glukosa murni adalah 100. Indeks glikemik merupakan cara ilmiah untuk menentukan makanan bagi penderita diabetes, orang yang sedang berusaha menurunkan berat badan tubuh, dan olahragawan (Rimbawan & Siagian 2004) Karbohidrat dalam pangan yang dipecah dengan cepat selama pencernaan memiliki indeks glikemik tinggi. Respon glukosa darah terhadap jenis pangan ini cepat dan tinggi. Dengan kata lain, glukosa dalam aliran darah meningkat dengan cepat. Sebaliknya, karbohidrat yang dipecah dengan lambat memiliki indeks glikemik rendah sehingga melepaskan glukosa ke dalam darah dengan lambat. Indeks glukosa murni ditetapkan 100 dan digunakan sebagai acuan untuk penentu indeks glikemik pangan lain. Meskipun demikian penggunaan roti tawar sebagai pangan acuan lebih sering digunakan dalam penelitian. Hal ini didasari atas kelaziman mengonsumsi roti tawar dibandingkan dengan glukosa murni (Rimbawan & Siagian 2004). Namun, menurut Mendosa (2006) baik roti tawar maupun glukosa murni dapat digunakan sebagai pangan kontrol dalam menghitung nilai indeks glikemik pangan uji. Berikut merupakan kategori pangan menurut rentang indeks glikemik. Tabel 1 Kategori pangan menurut indeks glikemik Kategori pangan Rentang indeks glikemik Indeks glikemik rendah <55 Indeks glikemik sedang 55-70 Indeks glikemik tinggi >70 Sumber: Miller et al. (1996) dalam Rimbawan & Siagian (2004) Menurut Miller (1996) dalam Rimbawan dan Siagian (2004), prosedur penentuan indeks glikemik pangan adalah sebagai berikut:
5 1. 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). 2. Selama dua jam pasca pemberian, sampel darah sebanyak 50 µl finger-prick cappilary blood samples method-diambil setiap 15 menit pada jam pertama kemudian setiap 30 menit pada jam kedua untuk diukur kadar glukosanya. 3. Pada waktu berlainan hal yang sama dilakukan dengan memberikan 50 g glukosa murni kepada relawan. 4. Kadar glukosa darah ditebar pada dua sumbu yaitu sumbu waktu dan kadar glukosa darah 5. Indeks glikemik ditentukan dengan membandingkan luas daerah dibawah kurva antaran pangan yang diukur indeks glikemik-nya dengan pangan acuan. Kurva respon glukosa darah yang dibuat digunakan untuk menghitung luas area bawah kurva (Area Under Curve). Luas daerah di bawah kurva dapat dihitung dengan beberapa cara, seperti intergral dari persamaan polinom dan menghitung luas bangun. Cara perhitungan dengan luas bangun yaitu 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. (Waspadji et al. 2003). Berikut ini merupakan gambar area under curve yang dihitung menurut FAO (1998) dalam Brouns et al. (2005) yang menunjukkan bahwa luas yang dihitung adalah bagian diatas garis horizontal. Gambar 1 Incremental AUC (FAO 1998 dalam Brouns et al. 2005)
6 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Indeks Glikemik Pangan Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi indeks glikemik pada pangan antara lain: cara pengolahan (tingkat gelatinisasi pati dan ukuran partikel), perbandingan amilosa dengan amilopektin, tingkat keasaman dan daya osmotik, kadar serat, kadar lemak dan protein serta kadar anti-gizi pangan (Rimbawan & Siagian 2004) Proses pengolahan dapat menyebabkan meningkatnya nilai indeks glikemik pangan karena melalui proses pengolahan struktur pangan menjadi lebih mudah dicerna dan diserap sehingga dapat mengakibatkan kadar glukosa naik dengan cepat. Selain itu ukuran partikel yang semakin kecil sehingga memudahkan terjadinya degradasi oleh enzim juga dapat menyebabkan indeks glikemik semakin meningkat. Proses pemasakan atau pemanasan akan menyebabkan terjadinya gelatinisasi pada pati. Dengan adanya proses pecahnya granula pati ini molekul pati akan lebih mudah dicerna karena enzim pencerna pada usus mendapatkan tempat bekerja yang lebih luas. Hal inilah yang menyebabkan proses pemasakan atau pemanasan dapat menyebabkan terjadinya kenaikan indeks glikemik pangan (Rimbawan & Siagian 2004) Penelitian terhadap pangan yang memiliki kadar amilosa dan amilopektin berbeda menunjukkan bahwa kadar glukosa darah dan respon insulin lebih rendah setelah mengonsumsi pangan berkadar amilosa tinggi daripada pangan berkadar amilopektin tinggi (Miller et al. 1992 dalam Rimbawan & Siagian 2004). Sebaliknya, bila kadar amilopektin pangan lebih tinggi daripada kadar amilosa, respon glukosa darah lebih tinggi (Rimbawan & Siagian 2004). Keberadaan serat pada pangan ternyata sangat memberikan pengaruh pada kenaikan kadar glukosa dalam darah (Fernandes 2005). Pengaruh serat pada indeks glikemik pangan tergantung pada jenis seratnya. Serat dapat bertindak sebagai penghambat fisik pada pencernaan, maka indeks glikemik cenderung lebih rendah (Miller et al. 1996 dalam Rimbawan & Siagian 2004). Nishimune et al. (1991) dalam Rimbawan dan Siagian (2004) menemukan bahwa serat terlarut dapat menurunkan respon glikemik pangan secara bermakna. Serat dapat memperlambat terjadinya proses pencernaan di dalam tubuh sehingga hasil akhir yang diperoleh adalah respon glukosa darah akan lebih rendah (Brennan 2005).
7 Ganyong Tanaman ganyong sejak dahulu telah dikenal oleh seluruh masyarakat di daerah asal Amerika Selatan sekitar tahun 2500 sebelum masehi. Penduduk kawasan ini menggunakannya sebagai makanan yang pada waktu itu belum mengenal jagung dan singkong (Purseglove 1975 dalam Krisnayudha 2007). Saat ini tanaman ganyong sudah menyebar di seluruh belahan bumi yaitu daerah yang mempunyai iklim tropis dan hangat, seperti kawasan Asia Tenggara (Flach & Rumawas 1996 dalam Krisnayudha 2007). Menurut Ropiq (1988) dalam Krisnayudha (2007) tanaman ganyong telah tumbuh dengan baik di pulau jawa. Sekarang ini sudah tersebar di seluruh Indonesia terutama Jawa Tengah, Jawa Barat dan Bali. Menurut Sastrapradja et al. (1977) dalam Krisnayudha (2007), ganyong mempunyai batang yang berwarna ungu, tingginya mencapai 0.9 m atau dapat mencapai 3.0 m. Daunnya besar dan lebar, pada umumnya mempunyai panjang 30 cm dan lebar nya 12.5 cm, tebal dan bertulang daun tebal di tengahnya, seringkali permukaan bawahnya berwarna keunguan. Warna daun beragam dari hijau sampai hijau tua. Kadang-kadang bergaris ungu atau ungu keseluruhan (Lingga et al. 1986 dalam Krisnayudha 2007). Di Indonesia dikenal dua jenis ganyong yaitu ganyong merah dan ganyong putih. Ganyong merah ditandai dengan warna batang, daun dan pelepahnya berwarna merah atau ungu, sedangkan ganyong putih ditandai dengan batang, daun dan pelepahnya hijau serta sisik ubinya kecoklatan. Ganyong merah mempunyai batang yang lebih besar dan tinggi, agak tahan terhadap kekeringan, sulit menghasilkan biji dan ubinya lazim dimakan segar (direbus). Ganyong putih mempunyai sifat lebih pendek dan kecil, tahan terhadap sinar dan kekeringan, selalu menghasilkan biji serta ubinya diambil patinya. (Lingga et al. 1986 dalam Krisnayudha 2007). Selain itu, ciri-ciri ganyong putih yaitu bunga berwarna merah, daun dan batang berwarna hijau serta umbi berwarna keputih-putihan (Damayanti 2007). Gambar ganyong putih disajikan pada Gambar 2. Menurut Flach & Rumawas (1996) tanaman ganyong dapat tumbuh pada ketinggian sampai 1000 m di atas permukaan laut. Dengan curah hujan 1000-1200 mm. Produksi optimum akan dicapai apabila ditanam pada tanah liat yang berpasir. Perbanyakan tanaman dapat dilakukan denga rimpangnya yang telah
8 mencapai ukuran normal dan mengandung 1 sampai 2 tunas sehat (Sastrapradja 1977 dalam Krisnayudha 2007). Gambar 2 Ganyong putih Tanaman ganyong tumbuh dari rhizoma yang dapat dipanen setelah 4 bulan penanaman, tetapi pemanenan setelah 8 bulan akan memberikan produktivitas yang tinggi karena rhizoma mengalami perbesaran maksimum. Ganyong akan menjadi keras apabila lebih dari 10 bulan tidak dipanen. Hal ini juga akan menyebabkan kandungan pati berkurang (Flach & Rumawas 1996) Ganyong terdiri dari bagian kulit yang agak keras dan bagian daging yang berserat. Bagian kulit berlapis-lapis yang melindungi bagian daging yang berserat (Ropiq 1988 dalam Krisnayudha 2007). Hal ini didukung dengan adanya kandungan serat kasar sebesar 0.6% (Kay 1973). Menurut Flach dan Rumawas (1996), kadar pati pada ganyong adalah 90% sedangkan kadar gula nya 10% sehingga ganyong rasanya tidak terlalu manis. Pada Tabel 2 disajikan komposisi kimia ganyong. Tabel 2 Komposisi kimia ganyong Komponen (%) Ganyong 1 Ganyong 2 Air 75.0 72.6 Karbohidrat 22.6 24.6 Protein 1.0 1.0 Lemak 0.1 0.1 Abu - 1.4 Serat Kasar - 0.6 Sumber: 1 Depkes RI 1992 2 Kay 1973 Ganyong sangat baik digunakan sebagai sumber karbohidrat untuk penyediaan energi. Kandungan karbohidrat ganyong memang tinggi, setara dengan umbi-umbi yang lain, namun lebih rendah daripada singkong, tetapi karbohidrat umbi dan tepung ganyong lebih tinggi bila dibandingkan dengan kentang, begitu juga dengan kandungan mineral kalsium, fosfor dan besi.hal ini dapat dilihat dari komposisi kimia ganyong yang disajikan pada Tabel 3.
9 Tabel 3 Kandungan gizi dalam 100 g ganyong Komponen Satuan Jumlah Kalori Kal 95 Protein g 1,0 Lemak g 0,1 Karbohidrat g 22,6 Kalsium mg 21 Fosfor mg 70 Besi mg 20 Vitamin B1 mg 100 Vitamin C Mg 10 Air G 75 Bahan yang dapat dikonsumsi % 65 Sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (1981) Cookies Menurut SNI 01-2973-1992, cookies merupakan salah satu jenis biskuit yang dibuat dari adonan lunak, berkadar lemak tinggi, relatif renyah bila dipatahkan dan penampang potongannya bertekstur padat. Cookies yang dihasilkan harus memenuhi syarat mutu yang ditetapkan agar aman untuk dikonsumsi. Syarat mutu cookies yang digunakan merupakan syarat mutu yang berlaku secara umum di Indonesia berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI 01-2973-1992), seperti tercantum pada tabel 4 berikut ini. Tabel 4 Syarat mutu cookies Kriteria uji Klasifikasi Kalori (Kalori/100 gram) Minimum 400 Air (%) Maksimum 4 Protein (%) Minimum 6 Lemak (%) Minimum 18 Karbohidrat (%) Minimum 70 Abu (%) Maksimum 2 Serat kasar (%) Maksimum 0.5 Logam berbahaya Negatif Bau dan rasa Normal dan tidak tengik Warna Normal Sumber : Badan Standardisasi Nasional (1992) Bahan-bahan Cookies Menurut Faridah (2008), bahan yang digunakan dalam pembuatan cookies dibedakan menjadi bahan pengikat (binding material) dan bahan pelembut (tenderizing material). Bahan pengikat terdiri dari tepung, air, susu bubuk, putih telur, sedangkan bahan pelembut terdiri dari gula, lemak, bahan pengembang dan kuning telur. Tepung terigu Tepung terigu adalah salah satu bahan yang mempengaruhi proses pembuatan adonan dan menentukan kualitas akhir produk berbasis tepung terigu. Fungsi
10 tepung sebagai struktur cookies. Tepung terigu dengan protein rendah (8-9%) akan menghasilkan kue yang rapuh dan kering merata. Gula Jumlah gula yang ditambahkan biasanya berpengaruh terhadap tekstur dan penampilan cookies. Fungsi gula dalam proses pembuatan cookies selain sebagai pemberi rasa manis, juga berfungsi memperbaiki tekstur, memberikan warna pada permukaan cookies. Cookies sebaiknya menggunakan gula halus atau tepung gula. Jenis ini akan menghasilkan tekstur cookies berpori-pori kecil dan halus. Lemak Lemak berfungsi sebagai shortening, tekstur dan pemberi flavor. Lemak yang biasanya digunakan pada pembuatan cookies adalah mentega dan margarin. Telur Telur berpengaruh terhadap tekstur produk cookies sebagai hasil dari fungsi emulsifikasi, pelembut tekstur, dan daya pengikat. Telur digunakan untuk menambah rasa dan warna. Susu skim Susu skim berbentuk padatan (serbuk) memiliki aroma khas kuat dan sering digunakan pada pembuatan cookies. Skim merupakan bagian susu yang mengandung protein tinggi sebesar 36,4%. Susu skim berfungsi memberikan aroma, memperbaiki tekstur dan warna permukaan. Uji Organoleptik Menurut Setyaningsih et al. (2010), pengujian sensori atau pengujian dengan indra atau dikenal juga dengan pengujian organoleptik untuk menilai kuantitas dan keamanan suatu makanan dan minuman. Analisis sensori akan memberi keyakinan terhadap pengambilan keputusan penting yang sangat bergantung pada data pengujian kualitas sensori produk. Mengingat pentingnya analisis ini, maka beberapa hal yang harus diperhatikan adalah: 1) merencanakan tujuan uji dengan benar, 2) mengikutsertakan panelis-panelis yang sesuai, 3) menanyakan pertanyaan yang sesuai, 4) mengurangi adanya bias, dan 5) mengontrol lingkungan tempat pengujian dan penyajian produk. Uji kesukaan disebut juga uji hedonik, dilakukan apabila uji didesain untuk memilih satu produk diantara produk lain secara langsung. Uji kesukaan meminta panelis untuk memilih satu pilihan diantara yang lain. Maka itu, produk yang tidak dipilih dapat menunjukkan bahwa produk tersebut disukai atau tidak disukai. Data
11 yang diperoleh dari hasil uji hedonik biasanya dianalisis dengan menggunakan ANOVA dan jika ada perbedaan digunakan uji lanjut seperti Duncan. Berbeda dengan uji kesukaan, uji mutu hedonik tidak menyatakan suka atau tidak suka melainkan menyatakan kesan tentang baik atau buruk. Kesan baik-buruk ini disebut kesan mutu hedonik. Kesan mutu hedonik lebih spesifik daripada sekedar kesan suka atau tidak suka. Mutu hedonik dapat bersifat umum, yaitu baik-buruk dan bersifat spesifik seperti empuk-keras. Metode pengukuran respon panelis salah satunya dengan penskalaan (scalling). Panelis diminta untuk menilai contoh dengan menggunakan skala angka tertentu, skala garis biasanya menghasilkan data interval dan dikonversi ke dalam bentuk angka mengunakan penggaris. Metode scaling biasanya menggunakan angka atau kata untuk mengekspresikan intensitas atribut tertentu atau reaksi dari suatu atribut. Atribut sensori adalah karakteristik mutu suatu produk yang akan diuji, misalnya aroma, flavor, rasa, warna, kerenyahan, dan lain-lain. Serat Makanan Serat Makanan (Dietary Fiber) adalah suatu bahan yang tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan manusia. Beberapa bakteri dalam saluran pencernaan dapat mencerna serat ini dan menghasilkan suatu produk yang dapat diserap dan berkontribusi memberikan kalori penghasil energi. Respon physiological yang bersumber pada dietary fiber adalah menurunkan konsentrasi plasma kolestrol, memodifikasi respon glikemik, memperbaiki fungsi usus besar, dan menurunkan nilai gizi yang tersedia (Departemen Gizi dan Kesehatan Masyarakat 2009). Pangan berserat tinggi meningkatkan distensi (pelebaran) lambung yang berkaitan dengan peningkatan rasa kenyang. Serat terfermentasi juga mendorong peningkatan produksi hormon usus yang berkaitan dengan sinyal rasa lapar. Beberapa serat terutama yang lebih larut seperti dari buah dan sayuran menurunkan penyerapan seluruh lemak dan protein. Pengaruh serat pada indeks glikemik pangan tergantung pada jenis seratnya. Serat dapat bertindak sebagai penghambat fisik pada proses perncernaan, sehingga indeks gllikemik dari bahan yang mengandung serat cenderung lebih rendah. Hal ini menjadi salah satu alasan mengapa tepung biji-bijian memiliki indeks glikemik rendah (Rimbawan & Siagian 2004).