TINJAUAN PUSTAKA Ubi Kayu Ubi kayu atau kasava (Manihot utilisima) merupakan tanaman yang banyak dijumpai di daerah tropis khususnya diindonesia. Ubi kayu merupakan tanaman yang mampu tumbuh pada lahan yang kurang subur atau lahan dengan curah hujan yang rendah. Umbinya banyak diolah menjadi berbagai jenis produk makanan. Selain umbinya, daunnya juga banyak dikonsumsi sebagai sayur-sayuran (Kartasapoetra, 1988). Ubi kayu dapat dimanfaatkan secara langsung sebagai bahan makanan yang ditentukan oleh kandungan racun yang disebut juga linamarin (senyawa sianoglukosida (cyanogenic glycosides)). Senyawa ini tidak boleh lebih dari 50 mg per kg umbi basah. Selain itu untuk pengolahan ubi kayu seperti bahan baku pati (tapioka) harus memiliki kandungan protein yang rendah, viskositas (kekentalan) pati tinggi, kandungan pati tinggi,dan kandungan serat yang rendah (Janagam dkk, 2008). Ubi kayu merupakan tanaman yang banyak mengandung karbohidrat sehingga dapat digunakan sebagai sumber karbohidrat selain beras dan dapat pula dijadikan bahan baku industri seperti tepung tapioka, pellet, gaplek, gula pasir, gasohol, protein sel tunggal, dan asam sitrat. Ubi kayu atau singkong segar dapat diolah menjadi 23 macam makanan ringan dan dari tapioka dapat dibuat hingga 14 macam kue dan makanan ringan. Tapioka memiliki kadar amilosa yang rendah tetapi mengandung kadar amilopektin yang tinggi ternyata merupakan sifat yang khusus dari singkong yang tidak dimiliki oleh jenis tepung lainnya, sehingga tapioka mempunyai kegunaan yang lebih luas (Rismayani, 2007). Ubi kayu dapat diolah untuk dijadikan bahanbaku produk setengah jadi seperti tepung kasava atau mocaf.
Mocaf Pada proses pembuatan mocaf atau tepung kasava termodifikasi, perlu diketahui tentang prinsip dasar dalam pembuatannya. Prinsip dasar pembuatan tepung mocaf adalah dengan prinsip memodifikasi sel ubi kayu secara fermentasi. Dalam hal ini mikroba yang tumbuh akan menghasilkan enzim pektinolitik dan selulolitik yang dapat menghancurkan dinding sel ubi kayu sehingga terjadi liberasi granula pati. Proses liberasiini akan menyebabkan perubahan karakteristik dari tepung yang dihasilkan berupa naiknya viskositas, kemampuan gelasi, daya rehidrasi, dan kemudahan melarut. Granula pati tersebut akan mengalami hidrolisis yang menghasilkan monosakarida sebagai bahan baku untuk menghasilkan asam-asam organik. Senyawa asam ini akan terimbibisi dalam bahan, dan ketika bahan tersebut diolah akan dapat menghasilkan aroma dan cita rasa khas yang dapat menutupi aroma dan citarasa ubi kayu yang cenderung tidak menyenangkan. Tepung mocaf telah dilakukan pengujian dengan uji coba substitusi tepung terigu dengan mocaf dengan skala pabrik. Hasilnya menunjukkan bahwa hingga 15% mocaf dapat mensubstitusi terigu pada mie dengan mutu baik, dan hingga 25% untuk mie berkelas rendah, baik dari mutu fisik maupun organoleptik (Topagriculture, 2009). Penggunaan dari tepung kasava termodifikasi selama ini masih secara terbatas untuk food ingredient, seperti substitusi terigu sebesar 5% pada mie instan yang menghasilkan produk dengan mutu rendah, atau pada kue kering. Namun tepung ini sangat luas penggunaannya untuk bahan baku industri non pangan, seperti lem. Tepung kasava termodifikasi dapat digunakan sebagai food ingredient dengan penggunaan yang sangat luas seperti dapat digunakan sebagai bahan baku dari berbagai jenis makanan, mulai dari mie, bakery, cookies hingga makanan semi basah.
Kue brownish, kue kukus dan sponge cake dapat dibuat dengan berbahan baku tepung kasava termodifikasi sebagai campuran tepungnya hingga 80%. Tepung ini juga dapat menjadi bahan baku beragam kue kering, seperti cookies, nastar, dan kastengel. Untuk kue basah, tepung kasava termodifikasi dapat diaplikasikan pada produk yang umumnya berbahan baku tepung beras, atau tepung terigu dengan ditambah tapioka (Subagio, 2007). Proses fermentasi yang dilakukan akan mengubah karakter singkong / ubi kayu sehingga menjadi tepung bercitarasa tinggi. Proses fermentasi menggunakan bakteri asam laktat akan menghancurkan selulosa sehingga didapat tepung yang secara mikroskopis bertekstur halus. Secara alami selulosa membungkus pati. Jika selulosa tidak dipecah maka produk olahan singkong yang dihasilkan berupa tepung gaplek (Subagio, 2007). Proses fermentasi juga berperan dalam memicu singkong menghasilkan asam laktat. Ketika bakteri memecah selulosa dan melubangi dinding granula pati dihasilkan glukosa. Mikroba tertentu mengubah glukosa menjadi asam laktat yang baunya seperti susu. Bau ini yang menutupi bau khas singkong sehingga bau tepung mocaf menjadi netral, itulah sebabnya mengapa mocaf tidak berbau seperti tepung gaplek. Proses fermentasi juga menghilangkan HCN penyebab warna hitam seperti pada tepung gaplek sehingga warna yang dihasilkan tepung mocaf lebih putih (Subagio, 2007). Menurut Subagio (2007), komposisi kimia tepung kasava termodifikasi (mocaf) tidak jauh berbeda dengan tepung ubi kayu. Namun tepung kasava termodifikasi (mocaf) mempunyai karakteristik fisik dan organoleptik yang lebih spesifik dibandingkan dengan tepung ubi kayu. Kandungan protein tepung kasava
termodifikasi lebih rendah dibandingkan dengan tepung ubi kayu. Kandungan protein dapat menyebabkan warna coklat ketika proses pengeringan atau pemanasan. Hal tersebut menyebabkan warna tepung kasava yang dihasilkan lebih putih jika dibandingkan dengan warna tepung ubi kayu biasa. Perbandingan komposisi kimia tepung kasava termodifikasi dan tepung ubi kayu dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Perbandingan Komposisi Tepung Kasava Termodifikasi dan Tepung Ubi Kayu Komponen Air (%) Protein (%) Abu (%) Pati (%) Serat (%) Lemak (%) HCN (mg/kg) Sumber: Subagio (2007). Tepung Kasava Termodifikasi Maks.13 Maks. 1,0 Maks 0,2 85-87 1,9-3,4 0,4-0,8 Tidak terdeteksi Mocaf atau tepung kasava memiliki kandungan gizi maupun nutrisi yangberbeda dari tepung terigu, terutama kandungan gluten yang dimiliki tepung terigu sebagai komponen yang menentukan kekenyalan produk. Tepung mocaf mengandung sedikit protein karena berbahan baku singkong tetapi tepung terigu yang berbahan baku gandum memiliki kadar protein yang tinggi. Tepung mocaf mengandung karbohidrat yang tinggi dan gelasi yang lebih rendah dibandingkan tepung terigu. Tepung mocaf memiliki karakteristik derajat viskositas (daya rekat), daya rehidrasi, dan kemudahan melarut yang lebih baik dibandingkan tepung terigu (Salim, 2011). Keberadaan tepung kasava sebagai alternatif dari tepung terigu, akan bermanfaat bagi industri pengolahan makanan nasional. Jenis dan karakteristik yang hampir sama dengan terigu, namun dengan harga yang jauh lebih murah membuat
tepung mocaf menjadi pilihan yang sangat menarik. Berbagai jenis produk olahan tepung terigu yang bisa digantikan oleh tepung kasava (Mocaf-Indonesia, 2009). Dalam proses pembuatan tepung kasava hal yang pertama dilakukan adalah sortasi ataupun pemilihan, hal ini dilakukan untuk mengelompokkan bahan-bahan yang memiliki sifat fisik yang berbeda misalnya bentuk dan ukuran. Selain itu proses pengupasan/pemotongan harus menggunakan pisau stainless steel dan setelah bahan dikupas harus segera direndam dengan air untuk mencegah terjadireaksi pencoklatan. Bahan tambahan kimia yang berguna sebagai pemutih tepung ialah natrium metabisulfit dengan dosis yang diizinkan yaitu 0,3-1,0%. Proses pengeringan dapat dilakukan dengan cara penjemuran (sun drying), pengeringan buatan (artificial drying), proses penggilingan dan pengayakan dilakukan setelah bahan dikeringkan. Tujuan pengayakan dengan ayakan 80 mesh ialah untuk menyeragamkan ukuran tepung (Suprapti, 2002). Jenis Metode Pengeringan Proses pengeringan dengan pemanfaatan sinar matahari merupakan proses alami yang menggunakan panas dari sinar matahari. Panas yang bersumber dari udara sekitar bahan dan matahari dengan suhu 55 0 C pada jam 11.00 wib dan sampai 62 0 C pada jam 14.00 wib. Terdapat beberapa kendala pada proses pengeringan alamiah yaitu memerlukan tempat yang relative luas, proses pengeringan juga lambat karena sangat terghantung pada kondisi cuaca. Namun demikian proses pengeringan dengan sinar matahari masih sangat diperlukan untuk proses pengembangan produk mocaf. Beberapa peneliti menyatakan bahwa sinar matahari terutama panjang gelombang ultraviolet tertentu (UV), seperti juga fermentasi asam laktat diperlukan
untuk kemampuan pengembangan produk bakteri dari pati ubi kayu (Bertoloni dkk, 2000) dalam (Ridwansyah dan Yusraini. 2013). Gambar 1. Pengeringan dengan matahari Sumber : Ridwansyah dan Yusraini, (2013). Pengeringan bahan pangan atau hasil pertanian dengan memanfaatkan radiasi surya dilakukan dengan tiga cara yaitu secara langsung, tidak langsung dan kombinasi antara keduanya (Gambar 2). Pada cara langsung, dimana bahan pertanian langsung menerima radiasi matahari. Pada cara tidak langsung ialah panas dari radiasi matahari tidak langsung memanaskan bahan, tetapi melalui permukaan fluida (udara atau air), sedangkan kombinasi antara keduanya merupakan bangunan tembus cahaya yang dilengkapi dengan absorber (Witarsa, 2004).
Gambar 2. Alat pengering surya Sumber : Ridwansyah dan Yusraini, 2013. Metode pengeringan tungku dengan memanfaatan energi dari sisa panas tungku penggorengan tanpa penjemuran sinar ultraviolet. Proses pengeringan tungku dilakukan pada suhu 50 60 o C. Metode pengeringan ini dapat digunakan sebagai alternatif menggantikan energi yang berasal dari BBM (bahan bakar minyak) dan bentuk diversifikasi energi dari UKM (usaha kecil menengah) sehingga proses pengeringan tidak tergantung pada kondisi cuaca, cepat dan berkelanjutan. Selain itu metode pengeringan tungku ini memanfaatkan sisa panas dari tungku penggorengan, kadar air dan mutu tepung kasava yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh jumlah kayu bakar yang digunakan seperti yang diperlihatkan pada gambar (Ridwansyah dan Yusraini, 2013). Berikut beberapa gambar metode pengeringan dengan tungku yang disajikan pada gambar 3. Metode pengeringan kombinasi ini dilakukan dengan mencampur dua proses pengeringan yaitu pengeringan surya dan dilanjutkan dengan proses pengeringan tungku. Lama proses pengeringan dengan menggunakan metodekombinasi ini 2 hari dengan menggunakan suhu 50 60 0 C. Chips kasava yang telah dikeringkan dengan menggunakan pengeringan surya selama sehari,
a. b. c. d. Gambar 3. Alat pengering tungku Keterangan : a. Bahan bakar dari kayu kering, b. Proses pemanasan c. Pipa penyaluran panas ke bahan, d. Chips kasava yang sedang dikeringkan Sumber : Ridwansyah dan Yusraini, 2013. dilanjutkan dengan meletakkan chips kasava dalam pengeringan tungku dengan lama proses pengeringan satu hari. Pemanfaatan tepung kasava termodifikasi dengan menggunakan metode pengeringan yang berbeda dapat dilihat bahwa tidak ada perbedaan dari segi mutu terutatama derajat putih dimana tepung kasava termodifikasi dengan pengeringan yang berbeda jauh lebih baik dibanding dengan tepung ubi kayu tanpa fermentasi (Ridwansyah dan Yusraini. 2013). Tepung Terigu Tepung terigu digunakan pada produk olahan pangan. Tepung terigu merupakan tepung yang berasal dari bahan dasar gandum yang diperoleh dengan cara
penggilingan gandum yang banyak digunakan dalam industri pangan. Komponen yang terbanyak dari tepung terigu adalah pati, sekitar 70% yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Besarnya kandungan amilosa dalam pati ialah sekitar 20% dengan suhu gelatinisasi 56-62 (Belitz dangrosch, 1987). Tepung terigu merupakan bahan dasar dalam pembuatan roti dan mie. Keistimewaan terigu diantara serealia lain adalah kemampuannya membentuk gluten pada saat terigu dibasahi dengan air. Gluten digunakan sebagai bahan tambahan untuk mempertinggi kandungan protein dalam roti. Biasanya mutu terigu yang dikehendaki adalah terigu yang memiliki kadar air 14%, kadar protein 8-12%, kadar abu 0,25 0,60% dan gluten basah 24 36% (Astawan, 2004). Kandungan mineral yang dimiliki oleh gandum ialah berupa fosfor (2370 ± 333 mg/kg); natrium (102 ± 52 mg/kg); kalium (4363 ± 386mg/kg); kalsium (351 ±62 mg/kg); magnesium (1163 ±155 mg/kg); besi (40,0 ±5,5 mg/kg); tembaga (2,68 ± 0,93 mg/kg); seng (32,1 2,9 mg/kg); mangan (22,1 ±3,5 mg/kg), dan selenium (67,7 ± 40,4 µg/kg) (Rodriguez dkk, 2011). Protein tepung gandum sangat unik, dimana bila tepung gandum dicampur dengan air dalam perbandingan tertentu, maka protein akan membentuk suatu massa atau adonan koloidal yang plastis. Hal tersebut dapat menahan gas dan akan membentuk suatu struktur spons bila dipanggang untuk mencapai suatu kehalusan yang memuaskan. Jenis tepung gandum yang berbeda memerlukan jumlah pencampuran (air) yang berbeda (Desrosier, 1988). Tepung terigu terbuat dari biji gandum yang digiling melalui proses milling. Pada tepung terigu terdapat gluten yang merupakan senyawa protein yang bersifat kenyal, elastis, dan mempunyai sifat mengembang. Untuk menghasilkan produk
yang bermutu baik sebaiknya dipilih terigu yang beraroma segar, bersih, tidak apek, dan tidak berkutu (Habsari, 2010). Mutu tepung terigu ditentukan oleh setiap komposisi kimia yang ada didalamnya. Komposisi kimia tepung terigu sangat mempengaruhi produksi berbagai produk pangan yang akan dihasilkan. Adapun komposisi kimia tepung terigu dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Komposisi kimia dari tepung terigu per 100 gram bahan Komposisi Kalori (kal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Fosfor (mg) Besi (mg) Vit A (SI) Vit B 1 (mg) Vit C (mg) Air (g) Bdd (%) Sumber : Departemen Kesehatan RI, (1996). Jumlah 365,0 8,9 1,3 77,3 16 106 1,2 0 0,12 0 12,0 100 Tepung Komposit Tepung campuran (composite flour) yakni tepung campuran dari beberapa jenis tepung (substitusi) untuk dihasilkannya produk dengan sifat fungsional yang serupa dengan bahan dasar produk sebelumnya. Dalam hal ini upaya untuk menekan ketergantungan dari tepung terigu (Khudori, 2008). Fortifikasi tepung dengan menggunakan protein seperti protein kedelai, konsentrat protein ikan juga sering dilakukan terutama di Amerika Selatan. Protein-protein ini dari segi gizi merupakan unsur yang dikehendaki dalam tepung serealia, bukan hanya karena meningkatkan kandungan protein, tetapi juga karena protein-protein ini menaikkan kadar asam-asam amino, terutama lisin dalam protein. Protein-protein ini bila ditambahkan sampai sekitar 12% dari berat tepung, dapat merusak sifat-sifat rheologis tepung gandum, misalnya volume roti kecil dan roti yang dibuat dari campuran tepung dan protein semacam itu mempunyai struktur remah (Buckle dkk, 2009). Setiap tepung mempunyai sifat fisik dan kimia yang sangat beragam. Ini dipengaruhi oleh sifat fisik dan kimia patinya. Sifat-sifat ini juga akan mempengaruhi produk makanan yang dihasilkan, mencampur atau mengkombinasikan satu macam tepung dengan tepung lain
diharapkan akan menghasilkan produk makanan dengan mutu yang baik, ditinjau dari komposisi maupun penampilan produknya(haryadi, 1989). Adanya tepung komposit juga diharapkan dapat mengurangi penggunaan terigu, sehingga pemerintah dapat menurunkan angka impor terigu. Angka impor biji gandum dan tepung terigu Indonesia tahun 2007-2011 dapat dilihat pada Tabel 1. Tepung terigu yang mengandung gluten tidak dapat digantikan sepenuhnya dengan tepung lain. Karena gluten merupakan protein yang bersifat lengket dan elastis, sehingga penggunaannya dalam pembuatan roti, kue, cake dan mie sangat diperlukan. Sehingga untuk mengatasi kelemahan dari tepung-tepung tersebut dapat digunakan bahan tambahan seperti putih telur, margarine, xanthan gum dan emulsifier sebagai bahan pengikat dan untuk meningkatkan volume adonan agar dapat menghasilkan adonan yang elastis dan roti dengan tekstur yang lembut (Edema dkk., 2005). Penggunaan tepung komposit dari berbagai jenis tepung umbi-umbian selain diharapkan dapat memberikan variasi pada produk pangan, juga diharapkan dapat membantu petani lokal. Dengan penggunaan bahan-bahan dari petani lokal, kita juga dapat membantu meningkatkan penghasilan ekonomi dari petani lokal di Indonesia.