KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN EVALUASI NILAI GIZI BIOLOGIS MI JAGUNG KERING YANG DISUBSTITUSI TEPUNG JAGUNG TERMODIFIKASI OKE ANANDIKA LESTARI

KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN EVALUASI NILAI GIZI BIOLOGIS MI JAGUNG KERING YANG DISUBSTITUSI TEPUNG JAGUNG TERMODIFIKASI OKE ANANDIKA LESTARI SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul Karakteristik Sifat Fisiko-Kimia dan Evaluasi Nilai Gizi Biologis Mi Jagung Kering yang Disubstitusi Tepung Jagung Termodifikasi adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Februari 2009 Oke Anandika Lestari NRP F251060191

ABSTRACT OKE ANANDIKA LESTARI. Physicochemical Characterization and Biological Value Evaluation of Dried Corn Noodle Substituted with Physically Modified Corn Flour. Supervised by DR. IR NURHENI SRI PALUPI, MSI and DR. IR FERI KUSNANDAR, MSC. Corn flour is potentially used as a raw material in the production of corn noodle. The technology of corn noodle has been developed, but the result showed that the corn noodle had high cooking loss, low elasticity, sticky and low sensory acceptability. One of method to overcome by the above problem was by substituting the corn flour with physically modified Heat Moisture Treated (HMT) corn flour in corn noodle formulation. This research was objected to improve the physical and sensory characteristic of corn noodle substituted with HMT modified corn flour. The effect of HMT corn flour on biological value of corn noodle was also studied. The research was conducted in the following steps (1) to determine temperature (100 o C, 110 o C, and 120 o C) and time (3, 6, and 9 hours) of modified corn flour using HMT method, (2) to determine level substitution (0, 5, 10, 15, and 20%) of HMT corn flour in noodle formulation, (3) to evaluate the biological value of corn flour and dried corn noodle of the best formulation. Corn flour Heat Moisture Treated (HMT) at 110 o C for 6 hour changed it gelatinization profile from B type to C type. The swelling volume and amylose leaching of HMT corn flour decreased to 32% and 45% respectively. Substituted of corn flour with 10% HMT corn flour in corn noodle formulation yield corn noodle with lower cooking loss, less firm, and less sticky, and better sensory acceptability compare to that of corn noodle without HMT corn flour. However the elasticity was not improved. HMT modified of corn flour increased the amount the resistance starch and insoluble dietary fiber, but it the decreased starch digestibility and protein digestibility. The glycemic index of corn noodle substituted with 10% HMT corn flour had low glycemic index (51). Keyword: Heat Moisture Treatment (HMT), corn flour, dry corn noodle

RINGKASAN OKE ANANDIKA LESTARI. Karakterisasi Sifat Fisiko Kimia dan Evaluasi Nilai Gizi Biologis Mi Jagung Kering yang Disubstitusi Tepung Jagung Termodifikasi. Dibimbing oleh DR. IR NURHENI SRI PALUPI, MSI dan DR. IR FERI KUSNANDAR, MSC. Jagung merupakan salah satu makanan pokok sesudah beras yang memiliki potensi untuk dikembangkan dan digunakan sebagai bahan baku untuk produk pangan, diantaranya adalah mi jagung. Mi jagung memiliki tingkat kekerasan yang tinggi, kekenyalan rendah, kelengketan tinggi, kehilangan padatan selama pemasakan tinggi, dan nilai sensori terhadap kesukaan secara keseluruhan rendah (Putra 2008). Cara yang dapat digunakan untuk memperbaiki karakteristik mi jagung tersebut adalah melakukan modifikasi tepung jagung dengan metode Heat Moisture Treatment (HMT). Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa metode tersebut dapat memperbaiki karakteristik mi dari pati sagu (Purwani et al 2006), dan dari pati ubi (Collado et al 2001). Hal tersebut dikarenakan terjadinya perubahan karakteristik fisik pati setelah perlakuan HMT sehingga sesuai untuk digunakan dalam produk mi, yaitu perubahan profil gelatinisasi menjadi tipe C, menurunkan kemampuan mengembang dan jumlah amilosa yang lepas selama pemanasan. Tetapi belum ditemukan penelitian yang melakukan modifikasi dalam bentuk tepung untuk memperbaiki karakteristik mi. Penelitian ini bertujuan untuk memperbaiki sifat fisik dan sensori mi jagung kering dengan mensubstitusi sebagian tepung jagung dengan sebagian tepung jagung yang telah dimodifikasi secara fisik dengan metode HMT dan mengevaluasi nilai gizi biologis mi kering jagung yang dihasilkan. Penelitian dibagi menjadi tiga tahap, yaitu 1) Penentuan suhu (100 o C, 110 o C, dan 120 o C) dan waktu (3 jam, 6 jam, dan 9 jam) modifikasi tepung jagung dengan metode HMT, 2) Penentuan formulasi (0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%) mi kering jagung, dan 3) Mengevaluasi nilai biologis tepung jagung dan mi kering jagung. Penentuan kondisi modifikasi tepung jagung dengan HMT adalah berdasarkan parameter profil gelatinisasi dengan menggunakan Rapid Visco Analyzer (RVA), swelling volume, dan amilosa leaching. Penentuan formulasi mi jagung kering dibagi menjadi dua tahap, yaitu (1) Menentukan dua formulasi terbaik berdasarkan karakteristik fisik mi berupa kehilangan padatan selama pemasakan (KPAP) dan Texture Profile Analysis (TPA), (2) Menentukan satu formulasi terbaik dari dua formulasi terpilih berdasarkan karakteristik fisik dengan uji sensori. Parameter pengukuran nilai biologis yang diukur terhadap tepung jagung dan mi jagung kering adalah kadar pati resisten, kadar serat pangan, daya cerna pati, dan daya cerna protein, sedangkan pengukuran nilai indeks glikemik hanya dilakukan pada mi jagung kering. Penentuan kombinasi suhu (100, 110, 120 o C) dan waktu (3, 6, dan 9 jam) pemanasan selama proses HMT menunjukkan bahwa semua perlakuan HMT dapat menyebabkan perubahan profil gelatinisasi dari tipe B menjadi tipe C karena terjadinya penurunan viskositas puncak dan peningkatan kestabilan viskositas selama pemanasan (breakdown). Kombinasi perlakuan terbaik berdasarkan kemampuan mengembang adalah perlakuan (suhu:waktu) 120:3,

120:6, 110:9, 110:6, 110:3, dan 100:9. Perlakuan (suhu:waktu) yang memiliki jumlah amilosa yang lepas selama pemanasan terendah adalah tepung jagung dengan perlakuan 120:3, 120:6, 110:9, dan 110:6. Berdasarkan hasil tersebut dengan mempertimbangkan efisiensi waktu, biaya, dan terutama rendahnya jumlah amilosa yang lepas, maka diperoleh perlakuan suhu dan waktu HMT terbaik adalah suhu 110 o C selama 6 jam. Perlakuan HMT tersebut menyebabkan penurunan viskositas puncak sebesar 52%, kemampuan untuk meretrogradasi (setback) 81.3%, kemampuan pengembangan 32.4%, dan jumlah amilosa yang lepas 45 %, serta terjadi peningkatan kestabilan viskositas selama pemanasan (breakdown) 92.6%. Selain itu terjadi pula perubahan karakteristik kimia pada perlakuan HMT suhu 110 o C selama 6 jam, yaitu penurunan kadar air sebesar 12.5%, karoten total 42.13%, dan beta karoten 28.99%. Penentuan formulasi mi jagung kering terbaik dari formulasi substitusi tepung jagung HMT 0, 5, 10, 15, dan 20% berdasarkan karakteristik fisik menunjukkan bahwa formulasi 10% dan 20% adalah formulasi terpilih. Hal tersebut didasarkan kepada rendahnya kehilangan padatan selama pemasakan dan terjadinya penurunan tingkat kekerasan mi jagung yang berbeda nyata dengan tanpa perlakuan. Hasil uji sensori terhadap tingkat kesukaan secara keseluruhan menunjukkan bahwa formulasi 10% paling disukai diantara tiga formulasi (0%, 10%, dan 20%), yaitu dengan tingkat kesukaan agak suka hingga suka. Mi kering jagung terpilih yaitu formulasi 10% dapat memperbaiki karakteristik fisik dengan menurunkan kehilangan padatan selama pemasakan (KPAP) sebesar 12.5%, kekerasan 20.4%, dan kelengketan 21.3%, tetapi hasil Texture Profile Analysis (TPA) menunjukkan tidak adanya perbedaan elastisitas dengan mi formulasi 0% (tanpa HMT). Sedangkan hasil uji sensori menunjukkan bahwa formulasi 10% memiliki tingkat elastisitas yang paling tinggi dibandingkan formulasi 0%. Berdasarkan hal tersebut maka dengan melakukan substitusi tepung jagung HMT sebesar 10% sudah dapat memperbaiki karakteristik fisik dan sensori mi jagung, sedangkan karakteristik kimia yang dipengaruhi hanya terjadi penurunan kadar air sebesar 20.4%. Evaluasi nilai biologis pada tepung jagung HMT menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kadar pati resisten sebesar 105%, serat pangan tidak larut 22.8%, serta menurunkan daya cerna pati 38.4%, dan daya cerna protein 4.9%. Sedangkan pada mi jagung kering HMT terjadi peningkatan pati resisten sebesar 19.1% dan serat pangan tidak larut 14.6%, serta menurunkan daya cerna pati 12%, dan perubahan indeks glikemik dari sedang menjadi rendah. Kata kunci : modifikasi pati secara fisik, tepung jagung, mi jagung kering

Hak cipta milik IPB, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya

KARAKTERISTIK SIFAT FISIKO-KIMIA DAN EVALUASI NILAI GIZI BIOLOGIS MI JAGUNG KERING YANG DISUBSTITUSI TEPUNG JAGUNG TERMODIFIKASI OKE ANANDIKA LESTARI Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

HALAMAN PENGESAHAN Judul Tesis : Karaktersisasi Sifat Fisiko Kimia dan Evaluasi Nilai Gizi Biologis Mi Kering Jagung yang Disubstitusi Tepung Jagung Termodifikasi Nama : Oke Anandika Lestari Nim : F 251060191 Program Studi : Ilmu Pangan Menyetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, MSi Ketua Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc Anggota Mengetahui Ketua Program Studi Ilmu Pangan, Dekan Sekolah Pascasarjana IPB, Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS Tanggal Ujian : 10 Februari 2009 Tanggal Lulus :

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Eko Hari Purnomo, MSc

PRAKATA Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia- Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2008 ini ialah Karakterisasi Sifat Fisiko Kimia dan Evaluasi Nilai Gizi Biologis Mi Jagung Kering yang Disubstitusi Tepung Jagung Termodifikasi. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, MSi dan Bapak Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc selaku dosen pembimbing, serta Dr. Ir. Eko Hari Purnomo, MSc selaku dosen penguji, Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc selaku Ketua Program Studi Ilmu Pangan, dan Dr. Ir. Endang Prangdimurti, MSi yang turut memberikan pengarahan kepada penulis. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Junaedi dan Bapak Deni beserta staf teknisi Seafast Center IPB, Bapak Nurwahid beserta staf Teknisi Laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, serta Bapak Taufik beserta staf teknisi Laboraturium Kimia Pangan Seafast Center IPB. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ir Caing AJ MT (ayah), Sri Yetty Hartati (ibu), Agus Sugih Harto (kakak), Kusminah (nenek), Willy Yanuwar atas segala doa dan kasih sayangnya. Selain itu Penulis ucapkan terima kasih kepada temanteman satu angkatan 2006: bu Lisna, Mathelda, Santi, Reza, Findya, Silvana, Sylviana, mba Dian, bu Puspitasari, Ray, Yoga, mba Oktavrina, pa Agus, Ayusta, Azis, bu Triana, dan bu Yusda. Teman-teman kos Wisma Flora: Margaretha, Venty, Ira, Yeni, Teti, Vindya, Enif, mas Sandi, mas Man, mba Siti, Marsel, dan Randi. Panelis indeks glikemik: Akhyar, Edy, Findya, Silvana, Sylviana, Mathelda, Andri, Ary, Arief, Astrida (AU), Tomi, dan Anca, serta teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas segala doa dan bantuannya untuk kelancaran penyelesaian tesis ini. Tidak lupa juga ucapan terima kasih kepada mba Tika, mba Dewi, mba Mar, bu Sofi, mba Eno, dan mba Ratmi. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc, atas bantuan dana penelitian dari program KKP3T (Kerjasama Penelitian Pertanian dengan Perguruan Tinggi) Departemen Pertanian dan RUSNAS (Riset Unggulan Strategis Nasional) Kementerian Riset dan Teknologi yang telah diberikan sehingga penelitian ini dapat berjalan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Februari 2009 Oke Anandika Lestari