ubi jalar
Post on 03-Jan-2016
351 Views
Preview:
TRANSCRIPT
TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Jalar (Ipomoea batatas L)
Tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas L) diduga berasal dari benua
Amerika, tetapi para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal
tanaman ubi jalar adalah Selandia Baru, Polinesia dan Amerika bagian tengah.
Ubi jalar mulai menyebar ke seluruh dunia, terutama ke negara-negara beriklim
tropis pada abad ke-16. Orang-orang Spanyol menyebarkan ubi jalar ke kawasan
Asia, terutama Filipina, Jepang dan Indonesia. Cina merupakan penghasil ubi jalar
terbesar mencapai 90% (rata-rata 114,7 juta ton) dari yang dihasilkan dunia (FAO,
2004).
Nilai gizi ubi jalar secara kualitatif selalui dipengaruhi oleh varitas, lokasi
dan musim tanam. Pada musim kemarau dari varitas yang sama akan
menghasilkan tepung yang relatif lebih tinggi daripada musim penghujan,
demikian juga ubi jalar yang berdaging merah umumnya mempunyai kadar
karoten yang lebih tinggi daripada yang berwarna putih.
Tanaman ubi jalar sangat tanggapterhadap penambahan
pupuk.Penambahan kalium sebesar 150kg KCl/ha pada varietas lokal
dapatmeningkatkan hasil sebesar 28,7%dan penambahan 150 kg KCl/ha
padasumber nitrogen urea 100 kg/hadan pada sumber nitrogen ZA 200kg/ha
ternyata meningkatkan hasilsecara nyata sebesar 67,7 dan23,8%(Basuki et al.,
1987). Kalium meningkatkan aktivitas fotosintesisdan mempunyai pengaruh yang
lebihbesar terhadap proses pembentukanumbi daripada pertumbuhanbatang dan
daun. Pembentukanumbi akan terhambat apabila tanahkekurangan oksigen dan air
Universitas Sumatera Utara
tanahterlalu tinggi (Soemarno, 1981), sedangkan media tumbuh yang baikuntuk
ubi jalar adalah tanah bertekstur lempung atau lempung berpasir dan drainase
baik.
Menurut Yufdy et al., (2006) varietas ubi jalar cukup banyak, namun baru
142 jenis yang sudah diidentifikasi oleh para peneliti. Varietas yang digolongkan
sebagai varietas unggul harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : a) berdaya
hasil tinggi, di atas 30 ton/hektar, b) berumur pendek (genjah) antara 3-4 bulan, c)
rasa ubi enak dan manis, d) tahan terhadap hama penggerek ubi (Cylas sp) dan
penyakit kudis oleh cendawan Elsinoe sp, e) kadar karoten tinggi di atas 10
mg/100 g dan f) keadaan serat ubi relatif rendah. Beberapa varietas unggul yang
telah dilepaskan ke lapangan memiliki umur yang berbeda, demikian juga dengan
ketahanan terhadap hama boleng.
Secara fisik,kulit ubi jalar lebih tipis dibandingkan kulit ubi kayu dan
merupakan umbi dari bagian batang tanaman. Warna kulitubi jalar bervariasi dan
tidak selalu sama dengan warna umbi. Warna daging umbinya bermacam-macam,
dapat berwarna putih, kuning, jingga kemerahan, atau keabuan.Demikian pula
bentuk umbinya seringkali tidak seragam (Syarief dan Irawati, 1988).
Salah satu varietas unggul ubi jalar adalah varietas sari.Tipe tanaman semi
kompak.Produktivitas mencapai 30– 35 t/ha.Bentuk umbi bulat telur membesar
pada bagian ujung, tangkai umbi sangat pendek.Warna kulit umbi merah dan
warnadaging umbi kuning. Rasa enak, manis, kandungan bahan kering 28%,
kandungan pati 32%, kandungan beta karoten 381 mkg/100 g, agak tahan hama
boleng, dan penyakit kudis. Varietas Sari ini beradaptasi luas dan berkembang di
daerah sentra produksi ubi jalar di Malang dan Mojokerto serta
Universitas Sumatera Utara
diKaranganyar.Umbi dari varietas Sari cocok digunakan untuk campuran industri
saus tomat. Umur panen 3,5–4,0 bulan (Balittan Pangan Malang, 2009).
Umbi tanaman ubi jalar terjadi karena adanya proses diferensiasi akar
sebagai akibat terjadinya penimbunan asimilat dari daun yang membentuk umbi
(Widodo, 1986). Umbi tanaman ubi jalar memiliki ukuran, bentuk, warna kulit,
dan warna daging bermacam-macam, tergantung pada varietasnya.Ukuran umbi
tanaman ubi jalar bervariasi, ada yang besar dan ada pula yang kecil.Bentuk umbi
tanaman ubi jalar ada yang bulat, bulat lonjong (oval), dan bulat panjang.Kulit
umbi ada yang berwarna putih, kuning, ungu, jingga, dan merah.Demikian pula,
daging umbi tanaman ubi jalar ada yang berwarna putih, kuning, jingga, dan ungu
muda.Struktur kulit umbi tanaman ubi jalar juga bervariasi antara tipis samapi
tebal dan bergetah.Bentuk dan ukuran umbi merupakan salah satu kriteria unutk
menentukan harga jual di pasaran. Bentuk umbi yang rata (bulat dan bulat
lonjong) dan tidak banyak lekukan termasuk umbi yang berkualitas baik
(Juanda dan Cahyono, 2000).
Ubi jalar yang berwarna putih lebih diarahkan untuk pengembangan
tepung dan pati karena umbi yang berwarna cerah cenderung lebih baik kadar
patinya dan warna tepung lebih menyerupai terigu
(Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Bentuk olahan ubi jalar yang cukup potensial dalam kegiatan agroindustri
sebagai upaya peningkatan nilai tambah adalah tepung dan pati yang merupakan
produk antara untuk industri pangan seperti roti, cake, biskuit dan mie terutama
sebagai substitusi dalam penggunaan terigu. Sebagai contoh, kue kering (cookies)
dapat diolah dari 100% tepung ubi jalar, sedangkan cake dibuat dari campuran 25-
Universitas Sumatera Utara
50% tepung ubi jalar dengan 50-75% terigu. Selain itu penggunaan tepung ubi
jalar pada pembuatan cake dan kue dapat menghemat penggunaan gula sebesar
20% dibandingkan dengan cake dan kue yang dibuat dari 100% terigu, karena
kandungan gula pada ubi jalar yang cukup tinggi.Mie dapat dibuat dari campuran
20% tepung ubi jalar dan 80% terigu (Antarlina, 1999).
Kalium
Ada 6 unsur yang dibutuhkan tanaman alam jumlah banyak. Diantaranya
N, P, K, Ca, S, dan Mg. Keenam unsur tersebut lebih dikenal sebagai unsur hara
makro. Bahkan N, P, K disebut sebagai unsur hara pokok, karena mutlak
dibutuhkan tanaman untuk tumbuh. Pemupukan memang tidak selamnya
memberikan jaminan kesuburan bagi tanaman.Pasalnya, pemupukan yang keliru
justru membawa petaka bagi tanaman.Pemahaman tentang pupuk dan pemupukan
sangat penting untuk diketahui baik itu jenis, dosis, aplikasi, hingga waktu
pemupukan yang tepat agar dapat memberikan produktivitas dan pertumbuhan
yang maksimal bagi tanaman. Jenis unsur hara Potassium (K) bermanfaat untk
membantu pembentukan protein, karbohidrat, dan gula. Membantu pengangkutan
gula dari daun ke buah, memperkuat jaringan tanaman, serta meningkatkan daya
tahan terhadap penyakit (Redaksi agromedia, 2007).
Bila tanaman kekurangan K, maka banyak proses yang tidak berjalan
dengan baik, misalnya terjadinya kumulasi karbohidrat, menurunnya kadar pati,
dan akumulasi senyawa nitrogen dalam tanaman. Apabila kegiatan enzim
terhambat, maka akan terjadi penimbunan senyawa tertentu karena prosesnya
Universitas Sumatera Utara
menjadi terhenti. Misalnya, enzim katalase yang mengubah glukosa menjadi pati :
ADP-Glukosa + pati ADP + Glicolyl-pati
Pada garis besarnya, fungsi kalium di dalam tanaman antara lain : membentuk dan
mengangkut karbohidrat, sebagai katalisator dalam pembentukan protein,
mengatur kegiatan berbagai unsur mineral, memperkuat tegaknya batang sehingga
tidak mudah roboh, meningkatkan kadar karbohidrat dan gula dalam buah, biji
tanaman menjadi lebih berisi dan padat, kualitas buah karena bentuk, kadar, dan
warna yang lebih baik(Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Tanaman ubi jalar amat tanggap (respon) terhadap pemberian pupuk N
(urea) dan K (KCl). Hasil penelitian Balittan Pangan Malang menunjukkan bahwa
pemberian pupuk urea dan KCl masing-masing 100 kg/ha memberi hasil 31,26
ton ubi/ha peningkatan dosis urea dan KCl masing-masing menjadi 200 kg/ha
dapat menaikkan hasil menjadi 33,83 ton/ha. Pemupukan bertujuan menggantikan
unsur hara yang tersangkut saat panen, menambah kesuburan tanah, dan
menyediakan unsur hara bagi tanaman.Dosis pupuk anjuran yang tepat bagi
tanaman ubi jalar berdasarkan penelitian Balittan Pangan Malang adalah 100-200
kg urea + 100-200 kg KCl/ha (Rukmana, 1997).
Fungsi utama unsur kalium dalam tanaman adalah mempertahankan turgor
(tegangan) di dalam merman sel. Selain itu, unsur ini juga berperan penting dalam
proses fotosintesis, produksi makanan di dalam tanaman, reaksi enzim,
meningkatkan mekanisme ketahanan tanaman terhadap penyakit, dan menjaga
agar tanaman tetap berdiri tegak. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa
peranan utama unsur kalium sangat erat kaitannya dengan kualitas
Universitas Sumatera Utara
tanaman.Pemberian pupuk K pada tanaman ubi jalar dapat meningkatkan
produksi secara nyata terutama pupuk K. Hal ini disebabkan unsur K sangat
membantu pembentukan umbi. Pemupukan Kberkorelasi positif dengan umbi
yang dihasilkan.Semakin banyak karbohidrat yang terbentuk akan meningkatkan
pemupukan karbohidrat pada umbi dan akhirnya dapat semakin memperbesar
umbi. Pada keadaan unsur K cukup tersedia maka ukuran bobot dan mutu umbi
yang dihasilkan akan meningkat. Ubi jalar membutuhkan unsur kalium yang
banyak untuk pertumbuhan umbinya (Osman, 1996).
Dosis pemupukan untuk ubi jalar berkisar 100 kg urea/ha, 100 kg SP-36
/ha, dan 100 kg KCl/ha.Dosis pemupukan ini dibagi 3.Sepertiga dosis diberikan
saat tanaman berumur 2 MST.Sedangkan sisanya diberikan berselang satu bulan
kemudian. Salah satu varietas unggul ubi jalar adalah varietas sari yang memiliki
umur panen 3,5-4 bulan, produksi 30-35 ton/ha, agak tahan terhadap hama boleng,
tahan hama penggulung daun, dan cocok untuk lahan sawah dan tegalan, serta
pegunungan (Purnomo dan Purnamawati, 2007).
Kalium sangat penting untuk produksi dan translokasi karbohidrat serta
protein.Unsur ini erat kaitannya dengan pembentukan gula, pati, selulosa, dan
protein dalam tanaman, namun K tidak terdapat dalam bahan tersebut.Jumlah K
yang diserap tanaman tergantung pada jenis dan besarnya produksi tanaman.
Tanaman berumbi membutuhkan unsur K lebih banyak dibandingkan unsur lain.
Serapan K yang tidak optimal akan menyebabkan proses metabolisme dalam
tanaman tidak dapat berjalan optimal karena unsur K dalam tanaman diperlukan
sebagai karier dalam proses transportasi unsur hara dari akar ke daun dan
translokasi asimilat dari daun ke seluruh jaringan tanaman (Fitter dan Hay, 1991).
Universitas Sumatera Utara
Persediaan kalium di dalam tanah dapat berkurang, karena tiga hal yaitu
pengambilan kalium oleh tanaman, pencucian kalium oleh air, dan erosi tanah.
Biasanya tanaman menyerap kalium lebih banyak daripada unsur hara lain,
kecuali nitrogen. Kalium di dalam jaringan tanaman tetap berbentuk ion K+.
Secara umum peran kalium berhubungan dengan proses metabolisme, seperti
fotosintesis dan respirasi. Beberapa peran kalium yang perlu diketahui sebagai
berikut : translokasi (pemindahan) gula pada pembentukan pati dan protein.
Meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan hama dan penyakit.
Memperbaiki ukuran dan kualitas buah pada masa generatif. Menambah rasa
manis pada buah (Novizan, 2002).
Penggunaan pupuk kalium (K) di Indonesia kurang mendapat perhatian
bila dibandingkan dengan penggunaan pupuk Nitrogen (N) dan Fosfor (F).Hal ini
tidak berarti bahwa pupuk K tidak digunakan bagi pertanaman, mungkin pada
pertanaman rakyatlah yang kurang, sebab kurang adanya respons.Sedangkan pada
perkebunan-perkebunan penggunaan pupuk K ternyata cukup banyak, dapat
dikatakan bahwa perkebunan-perkebunan merupakan konsumen pupuk K yang
terbanyak.Pupuk K sesungguhnya sangat baik atau sangat nyata bagi pertanaman
umbi-umbian (Sutejo, 2002).
Untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman ubi jalar disamping
membutuhkan unsur N dan P, unsur K sangat dibutuhkan untuk meningkatkan
aktivitas kambium dalam akar umbi yang menyimpan pati di dalamnya dan juga
untuk meningkatkan aktivitas sintetase pati dalam umbi (Hahn dan Hoyzo, 1984).
Menutut Palmer (1982) yang dikutip oleh Rahardjo dkk (1994), bahwa kadar
karbohidrat umbi dapat mencapai 80-90% dari bobot kering atau 18-35% dari
Universitas Sumatera Utara
bobot basah umbi. Kays (1985) menyatakan bahwa karbohidrat dan gula umbi
dipengaruhi oleh faktor lingkungan, lingkungan yang dingin pada masa prapanen
dapat meningkatkan kadar gula pada umbi. Kadar pati umbi tidak menunjukkan
perbedaan di antara semua dosis K. Hal tersebut berbeda dengan hasil yang
dilaporkan oleh Tuherkih, dkk (1994), bahwa pemupukan NPK dengan dosis yang
tinggi dapat meningkatkan kadar pati umbi (Sumayku dan Paulus, 2006).
Kalium berfungsi sebagai activator enzim dalam proses fotosintesis dan
respirasi, translokasi karbohidrat, sintesis protein dan pati. Berperan dalam proses
buka tutup stomata karena fungsinya dalam pengaturan potensi osmotiksel-
sel.unsur hara kalium diambil tanaman dalam bentuk ion K+.Unsur K rata-rata
menyusun 1,0% bagian tanaman. Unsur ini berperan berbeda disbanding N, S, dan
P karena sedikit berfungsi sebagai penyususn komponen tanaman, seperti
protplasma, lemak, dan selulosa, tetapi terutama berfungsi dalam pengaturan
mekanisme (bersifat katalitik atau katalisator) seperti fotosintesis, translokasi
karbohidrat, sintesis protein, dan lain-lain (Hanafiah, 2005).
Kebutuhan tanaman akan kalium cukup tinggi dan pengaruhnya banyak
hubungannya dengan pertumbuhan tanaman yang sehat. Kalium sangat
dibutuhkan untuk pembentukan pati dan translokasi hasil-hasil fotosintesis seperti
gula.Banyak pakar berpendapat bahwa peranan kalium yang utama adalah terletak
pada kemampuannya sebagai katalisator. Hal ini dapat dibuktikan dengan
penambahan lima persen KCl, akan menstimulir enzim amilase dalam penguraian
pati menjadi maltosa. Gejala kahat kalium dapat dilihat pada helaian daun, dimana
tepi-tepi daun menjadi kering dan berwarna kuning coklat, sedangkan
permukaannya mengalami klorosis (Damanik et al., 2010).
Universitas Sumatera Utara
Komposisi Kimia Ubi Jalar
Komposisi kimia yang berbeda dari beberapa varietas/klon ubi jalar akan
menghasilkan mutu tepung yang bervariasi pula. MenurutSuarni et al, (2005)
tingginya kadar abu pada bahan menunjukkan tingginya kandungan mineral
namun dapat juga disebabkan oleh adanya reaksi enzimatis (browning enzymatic)
yang menyebabkan turunnya derajat putih tepung. Ditambahkan oleh Mudjisono
dalamGinting dan Suprapto (2005) bahwa kadar abu yang tinggi pada bahan
tepung kurang disukai karena cenderung memberi warna gelap pada produknya.
Semakin rendah kadar abu pada produk tepung akan semakin baik, karena kadar
abu selain mempengaruhi warna akhir produk juga akan mempengaruhi tingkat
kestabilan tepung akan semakin baik, karena kadar abu selain mempengaruhi
warna akhir produk juga akan mempengaruhi tingkat kestabilan adonan
(Bogasari, 2006; Ambarsari, et al., 2009).
Komposisisi zat gizi dari varietas ubi jalar yang berbeda (putih, kuning
dan ungu) hampir sama namun varietas ubi jalar ungu lebih kaya akan kandungan
vitamin A yang mencapai 7.700 mg per 100 g. Jumlah ini ratusan kali lebih besar
dari kandungan vitamin A bit dan 3 kali lipat lebih besar dari tomat. Setiap 100 g
ubi jalar ungu mengandung energi 123 kkal, protein 1.8 g, lemak 0.7 g,
karbohidrat 27.9 g, kalsium 30 mg, fosfor 49 mg, besi 0.7 mg, vitamin A 7.700 SI,
vitamin C 22 mg dan vitamin B1 0.09 mg. Kandungan betakaroten, vitamin E dan
vitamin C bermanfaat sebagai antioksidan pencegah kanker dan beragam
penyakitkardiovaskuler. Ubi juga kaya akan karbohidrat dan energi yang mampu
mengembalikan tenaga. Kandungan serat dan pektin di dalam ubi jalar sangat baik
Universitas Sumatera Utara
untuk mencegah gangguan pencernaan seperti wasir, sembelit hingga kanker
kolon (Sutomo, 2007).Komposisi kimia ubi jalar dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi Kimia Ubi Jalar dalam 100 gr bahan segar Senyawa Komposisi Energi (kj/100 gram) 71,1 Protein (%) 1,43 Lemak (%) 0,17 Pati (%) 22,4 Gula (%) 2,4 Serat makanan (%) 1,6 Kalsium (mg/100 gram) 29 Fosfor (mg/100 gram) 51 Besi (mg/100 gram) 0,49 Vitamin A (mg/100 gram) 0,01 Vitamin B1 (mg/100 gram) 0,09 Vitamin C (mg/100 gram) 24 Air (gram) 83,3 Sumber : Sentra Informasi Iptek, (2005).
Pati
Pati secara alami terdapat di dalam senyawa-senyawa organik di alam
yang tersebar luar seperti di dalam biji-bijian, akar, batang yang disimpan sebagai
energi selama dormansi dan perkecambahan. Ketika tanaman menghasilkan
molekul-molekul pati, tanaman akan menyimpannya di dalam lapisan-lapisan di
sekitar pusat hilum membentuk suatu granula yang kompak (Smith, 1982).
Pati merupakan suatu karbohidrat yang tersusun atas atom-atom karbon,
hidrogen dan oksigen dengan perbandingan : 6:10:5 (C6H10O5)n. Pati merupakan
polimer kondensasi dari suatu glukosa yang tersusun dari unit-unit
anhidroglukosa. Unit-unit glukosa terikat satu dengan lainnya melalui C1 Oksigen
yang dikenal sebagai ikatan glikosida (Swinkels, 1985).
Universitas Sumatera Utara
Pati merupakan campuran dari amilosa dan amilopektin yang tersusun di
dalam granula pati. Amilosa merupakan polimer linier yang mengandung 500-
2000 unit glukosa yang terikat oleh ikatan α-(1,4) sedangkan amilopektin selain
mengandung ikatan α-(1,4) juga mengandung ikatan α-(1,6) sebagai titik
percabangannya. Molekul amilosa dan amilopektin dapat dilihat pada Gambar 1
dan Gambar 2 ( Smith, 1982; Swinkels, 1985; Pomeranz 1991).
Pati memegang peranan penting dalam industri pengolahan pangan secara
luas juga dipergunakan dalam industri seperti kertas, lem, tekstil, lumpur
pemboran, permen, glukosa, dekstrosa, sirop fruktosa, dan lain-lain.Dalam
perdagangan dikenal dua macam pati yaitu pati yang belum dimodifikasi dan pati
yang telah dimodifikasi.Pati yang belum dimodifikasi atau pati biasa adalah
semua jenis pati yang dihasilkan dari pabrik pengolahan dasar misalnya tepung
tapioka (EbookPangan.com, 2006).
Kualitas pati dan tepung ubi jalar tidak terlepas dari bahan baku yang
bermutu termasuk ukuran umbi. Untuk tujuan konsumsi langsung, ukuran umbi
yang diperlukan mempunyai bobot 100-200 g per umbi (sedang sampai besar),
sementara untuk tujuan industri diperlukan umbi berukuran di atas 200 g per
umbi. Umbi segar ubijalar dari varietas yang berbeda dapat menghasilkan
karakteristik pasta pati yang berbeda yang mempengaruhi mutu mie.
Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon atau
singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon selain dapat
digunakan sebagai makanan sumber karbohidrat, juga digunakan sebagai bahan
baku dalam pabrik tapioka. Butir-butir pati apabila diamati dengan menggunakan
mikroskop, ternyata berbeda-beda bentuknya, tergantung dari tumbuhan apa pati
Universitas Sumatera Utara
tersebut diperoleh. Butir-butir pati tidak larut dalam air dingin tetapi apabila
suspensi dalam air dipanaskan, akan terjadi suatu larutan koloid yang kental.
Larutan koloid ini apabila diberi larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru
terserbut disebabkan oleh molkeul amilosa yang membentuk senyawa.
Amilopektin dengan iodium akan memebrikan warna ungu atau merah lembayung
(Poedjiadi dan Supriyanti, 2006).
Banyak macam pati ditemukan di alam karena ia disintesis oleh ribuan
macam tumbuhan. Sebagai senyawa atau zat, pati yang berasal dari banyak
sumber tersebut dibedakan dari bentuk mikroskopisnya. Setiap macam pati
memiliki bentuk partikel atau granula yang berbeda. Bentuk granula pati secara
mikroskopis ersebut dipakai untuk membedakan berbagai pati alamiah secara
praktis. Granula pati mengandung 14% sampai dengan 19% air, 10% di antaranya
sebagai air terikat daklam molekul. Rumus kimia pati yang bermolekul air adalah
sebagai berikut
(C6H10O5.H2O)n
Di alam, lebih banyak ditemukan pati berstruktur amilopektin, yaitu 80-90%,
sedangkan sisanya 10%-20% merupakan pola amilosa. Kedua tipe tersebut dapat
dipisahkan, yaitu dengan melarutkannya ke dalam air mendidih, amilosa akan
mengendap sedangakn amilopektin membentuk koloid yang kalau dibiarkan akan
menarik air dan terbentuk pasta (Hawab, 2004).
Perbandingan molekul amilosa dan amilopektin di dalam pati tergantung
dari sumber tanaman asal, misalnya jagung mempunyai 25 % amilosa dan sisanya
amilopektin. Jagung dengan amilosa tinggi dapat mencapai 80% amilosa
sedangkan tapioka hanya mengandung 17% amilosa (Smith, 1982). Komponen
Universitas Sumatera Utara
O
O
H
CH2OH
H
H OH
HOH
O OH H H
OOH
H
H
OH H OH
HOH
CH2OH
H
OH
CH2OH
H H
HO
H
n
O
O
H
CH2OH
H
H OH
HOH
O OH H H
OOH
H
H
OH H OH
HOH
CH2OH
HH HH
O OH H H
OOH
H
H
OH H
HOH
CH2OH
H
O
CH2OH
H H
CH2
O
OO
Ikatan a -1,6
Ikatan a -1,4
lain selain amilosa dan amilopektin disebut komponen minor karenanya
kandungannya sangat kecil tetapi sangat mempengaruhi dari sifat fisika-kimia
pati. Komponen ini diantaranya protein yang jumlahnya kurang dari 5%, lemak
yang jumlahnya sekitar 1% (Eliasson and Gudmundsson 1996).
Gambar 2. Struktur rantai linier dari molekul amilosa.
Gambar 3. Struktur molekul amilopektin (Swinkels 1985).
Jika granula pati dipanaskan dan akan tercapai pada suhu dimana pada saat
itu akan terjadi hilangnya sifat polarisasi cahaya pada hilum, mengembangnya
Universitas Sumatera Utara
granula pati yang bersifat tidak dapat kembali disebut dengan gelatinisasi
(Swinkels, 1985).
Menurut Olku and Rha (1978) di dalam Pomeranz (1991) gelatinisasi granula
pati mencakup : 1. Hidrasi dan mengembangnya beberapa kali dari ukuran
semula, 2. Hilangnya sifat birefringence, 3.Peningkatan kejernihan pasta,
4.Peningkatan konsistensi dan pencapaian puncak secara cepat dan jelas, 5.
Ketidaklarutan molekul-molekul linier dan pendifusian dari granula-granula yang
pecah, 6. Retrogradasi dari campuran sampai membentuk gel.
Suhu gelatinisasi untuk pati asli merupakan kisaran temperatur, semakin
besar kisaran suhunya sangat dipengaruhi oleh ikatan granula yang bervariasi
sesuai dengan jenis pati. Kisaran suhu gelatinisasi pati jagung 70-890C, kentang
57-870C, gandum 50-860C, tapioka 68-920C, Corn waxy 68-900C (Smith 1982;
Swinkels, 1985).
Bentuk dan ukuran granula pati tergantung dari jenis tanaman penghasil
pati.Perbedaan derajat putih ini disebabkan karena sumber atau jenis asal dari
patinya, dimana tapioka berasal dari akar sedangkan sawit dan sagu berasal dari
batang.Kejenihan pasta pati kelapa sawit lebih rendah dari pati sagu dan
tapioka.Hal ini menunjukkan bahwa pati kelapa sawit bersifat lebih opaque
dibanding sagu dan tapioka.Menurut Radley (1977) kejernihan dipengaruhi oleh
persentase kandungan bahan selain pati seperti sisa serat, partikel protein dan
lemak.Bahan-bahan tersebut meningkatkan keburaman, seperti yang telah
diketahui kandungan serat dan lemak pati kelapa sawit lebih tinggi dari sagu dan
tapioka sehingga mengakibat-kan %T menjadi rendah.
Universitas Sumatera Utara
Viskositas puncak pati tapioka sebesar 568 BU lebih tinggi dari pati sawit
484 BU dan Sagu 408 BU. Dari nilai ini dapat dikatakan tapioka lebih kental dari
sawit dan sagu pada konsentrasi yang sarna. Hal ini diduga karena tingginya
kandungan protein pada tapioka.Kandungan protein yang tinggi didalam pati
dapat meningkatkan viskositas puncak dan suhu gelatinisasi (Jane et al.1992).
Menurut Hoover (I996) dan Rasper (1982) diacu dalam Ratnayake et
al,(2001)sifat pasta pati dipengaruhi oleh granula yang mengembang, pergesekan
diantara granula yang mengembang, peluruhan amilosa, kristalinitas pati dan
panjang rantai komponen pati. Stabilitas pasta pati didefinisikan sebagai selisih
antara viskositas puncak dengan viskositas pada suhu 95°C yang dipertahankan
selama 30 menit (Muhammad et al.,2000).(Ridwansyah, 2002).
Pati Ubi Jalar
Ubi jalar (Ipomea batatas) termasuk dalam famili Cavalvuloceae.Varietas
ubi jalar sangat beragam. Dua kelompok ubi jalar yang umum dibudidayakan
adalah jenis ubi jalar yang memiliki daging ubi keras (padat), kering dan berwarna
putih; dan jenis ubi jalar dengan daging umbi lunak, kadar air tinggi dan warnanya
kuning – oranye (Anonim, 2003). Karbohidrat merupakan kandungan utama dari
ubi jalar.Selain itu, ubi jalar juga mengandung vitamin, mineral, fitokimia
(antioksidan) dan serat (pektin, selulosa, hemiselulosa). Kadar pati di dalam ubi
jalar ubi jalar segar sekitar 20% (Santosa et al, 1997). Pati ubi jalar berbentuk
bulat sampai oval, dengan diameter 3 – 40 µm dengan kandungan amilosa sekitar
15 – 25% (Moorthy, 2004). Penelitian Syamsir dan Honestin (2007) menunjukkan
bahwa tepung ubi jalar dari varietas sukuh yang dibuat dengan pengeringan sinar
matahari memiliki suhu gelatinisasi yang tinggi (80.3°C), viskositas puncak tinggi
Universitas Sumatera Utara
(540 BU), dengan breakdown dan set back yang tinggi (berturut-turut 75 BU dan
165 BU). Menurut Moorthy (2004), pasta pati ubi jalar terbentuk pada kisaran
suhu 66.0-84.6°C, dengan viskositas puncak sekitar 480 BU, volume
pengembangan pati sekitar 20-27 ml/g dengan kelarutan 15- 35%
(Syamsir, 2008).
Kandungan pati yang terdapat didalam pati ubi jalar berkisar antara 88.1
sampai 99.8% dan kandungan amilosa sekitar 8.5 sampai 37.4%(Takedaand
others 1986; Tian and others 1991; Madhusudhan and others 1992; Collado and
Corke 1997; Garcia and Walter 1998; Oduro and others 2000). Ukuran kedalaman
granula diantara 2.1 sampai 30.7 μm dan ukuran titik tengahnya dimulai dari 9.2
sampai 11.3 μm (Zhang and Oates 1999) dalam (Zhen et al., 2003).
Kandungan pati di dalam tepung cukup penting, sehingga semakin tinggi
kandungan pati semakin dikehendaki konsumen. Kandungan pati didalam bahan
bakunya akan dipengaruhi oleh umur tanaman dan lama penyimpanan setelah
panen. Umur optimal ubi jalar tercapai apabila kandungan patinya maksimum dan
kandungan seratnya rendah.Oleh karena itu pada pembuatan tepung ubi jalar
apabila dikehendaki kandungan patinya maksimum, maka ubi jalar hasil panen
sebaiknyasegera diolah dan tidak dilakukan penyimpanan, toleransi penyimpanan
setelah panen dapat dilakukan.Perlakuan tersebut dapat menurunkan kandungan
patinya.Namun demikian, toleransi penyimpanan setelah panen dapat dilakukan
hingga maksimum tujuh hari (Antarlina dan Utomo, 1999).
Pembuatan tepung dan pati ubi jalar adalah sejenis pengolahan yang
berguna untuk memperpanjang umur simpan ubi jalar. Pati ubi jalar merupakan
starch dari ubi jalar yang mempunyai sifat diantara pati singkong dan pati
Universitas Sumatera Utara
kentang. Berbagai jenis produk yang dapat diproduksi dari pati ubi jalar adalah
gula dan sirup(Syarief dan irawati, 1988).
Secara alami pati merupakan butiran-butiran kecil yang disebut granula.
Bentuk granula pati beragam, dan penampakan mikroskopik dari granula pati
seperti bentuk, ukuran, keseragaman, letak hilum bersifat khas untuk setiap jenis
pati sehingga dapat digunakan untuk identifikasi pati (Hodge, J.E and E.M
Osman. 1976 dalam Fraidah, et al., 2003). Ukuran granula pati bervariasi dari 2-
100 µm dan dapat berbentuk oval, bulat, atau tidak teratur.Bentuk dan ukuran
granula tidak tergantung pada kandungan amilosa.Secara alami pati dalam granula
aslinya memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda-beda (Liu, 2005).
Kandungan pati pada beberapa bahan pangan pati (%) dalam basis
keringdapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3.Kandungan Pati Pada Beberapa Bahan Pangan
Bahan Pangan Pati (%) dalam basis kering Biji gandum 67 Beras 89 Jagung 57 Biji sorghum 72 Kentang 75 Ubi jalar 90 Ubi kayu 90 Sumber : Iptek Net, (2005). Tepung Ubi Jalar
Tepung ubi jalar merupakan bentuk produk setengah jadi dari umbi ubi
jalar.Tepung ubi jalar mempunyai banyak kelebihan antara lain: lebih luwesuntuk
pengembangan produk pangan dan nilai gizi, lebih tahan disimpansehingga
penting sebagai penyedia bahan baku industri dan harga lebih stabil, memberi
Universitas Sumatera Utara
nilai tambah pendapatan produsen dan menciptakan industri pedesaan serta
meningkatkan mutu produk.
Manfaat yang timbul dari upaya pemanfaatan tepung ubi jalar adalah
dinamika ekonomi pedesaan akan meningkat karena adanya rangsangan aktivitas
ekonomi ubi jalar, petani produsen ubi jalar akan terangsang untukmeningkatkan
produktivitas karena adanya jaminan pasar dan harga, munculnyaindustri
pengolahan memungkinkan terserapnya surplus tenaga kerja yang pada umumnya
terdapat di pedesaan, industri pangan olahan dapat menekan biayaproduksi dan
ketergantungannya pada terigu, dan negara dapat menghematdevisa melalui
pengurangan impor terigu (Heriyanto dan Winarto, 1998).
Pembuatan tepung dan pati ubi jalar adalah sejenis pengolahan yang
berguna untuk memperpanjang umur simpan ubi jalar. Pati ubi jalar merupakan
starch dari ubi jalar yang mempunyai sifat diantara pati singkong dan pati
kentang. Berbagai jenis produk yang dapat diproduksi dari pati ubi jalar adalah
gula dan sirup(Syarief dan irawati, 1988).
Berdasarkan hasil-hasil penelitian yang ada baik di dalam maupun luar
negeri dan standar yang ditetapkan oleh perusahaan eksportir, makarekomendasi
yang dapat diberikan untuk penetapan standar mutu tepung ubi jalar di Indonesia
adalah: kadar airmaksimal 10%, kadar abu maksimal 3%, kadar lemak maksimal
1%, kadar protein minimal 3%, kadar serat kasarminimal 2%, dan kadar
karbohidrat minimal 85%. Selain persyaratan kimia juga ditetapkan persyaratan
fisik danmikrobiologis. Persyaratan fisik mengikuti persyaratan produk tepung
pada umumnya yaitu bentuk, bau dan warna normal, tidak diperkenankan
Universitas Sumatera Utara
keberadaan benda-benda asing, dan dengan tingkat kehalusan minimal
95%produk lolos ayakan 80 mesh (Ambarsari, et al., 2009).
Menurut penelitian Antarlina (1994) tepung ubi jalar mempunyai kadar
protein yang rendah. Untuk meningkatkan kadar protein tepung ubi jalar dalam
pembuatan kue, perlu substitusi dengan tepung yang mempunyai kadar protein
yang lebih tinggi. Tepung ubi jalar mempunyai kandungan karbohidrat paling
tinggi dibandingkan tetapi mempunyai kandungan lemak yang lebih rendah dan
kandungan abu lebih tinggi dari pada tepung jagung.Makin tinggi kandungan abu,
warna tepung menjadi gelap.Tepung dengan kandungan lemak tinggi lebih cepat
mengalami kerusakan.Kadar serat yang lebih tinggi pada tepung ubi jalar
menyebabkan warna tepung tidak putih (Zuraida dan Supriati, 2001).Komposisi
kimia dan sifat fisik tepung ubijalardapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4.Komposisi Kimia dan Sifat Fisik Tepung Ubi Jalar
Komponen dan Sifat Fisik Tepung Ubi Jalar
Air (%) 7,00 Protein (%) 2,11 Lemak (%) 0,53 Karbohidrat (%) 84,74 Abu (%) 2,58 Derajat Putih (%) 74,43 Waktu Gelatinisasi (menit) 32,5 Suhu Gelatinisasi (oC) 78,8 Waktu Granula Pecah (menit) 39,5 Suhu Granula Pecah (oC) 90,0 Viskositas Puncak (BU) 1815 Sumber: Antarlina dan Utomo (1997). Besarnya rendemen tepung yang dihasilkan dari ubi jalar segar dapat
diketahui dari kadar bahan keringnya. Semakin tinggi kadar bahan kering ubi
Universitas Sumatera Utara
jalar, maka semakin tinggi pula rendemen tepung yang dihasilkan. Besarnya kadar
bahan kering tergantung pada varietas/klon, lingkungan (radiasi sinar matahari,
suhu, pemupukan, kelembaban tanah) dan umur tanaman (Bradbury dan
Holloway, 1988).
Proses Pembuatan Tepung dan Pati Ubi Jalar
Pengolahan ubijalar menjadi tepung hanya memerlukan teknologi yang
sederhana. Caranya ubi jalar dikupas kemudian dicuci bersih selanjutnya dipotong
tipis-tipis atau disawutdengan pisau atau alat pemotong lainnya. Chips kemudian
dijemur di bawah sinarmatahari atau menggunakan alat pengering dengan suhu
maksimum 600C selama18 jam kemudian digiling. Tepung bisa dimasukkan
kantung plastik atau topleskaleng tertutup rapat yang tahan disimpan dalam waktu
enam bulan. Untukmenghasilkan tepung berkualitas baik, sawut atau irisan umbi
sebelum dijemur ataudikeringkan direndam terlebih dahulu dalam larutan natrium
meta bisulfit. Rendemen tepung ubi jalar dapat mencapai 20-30% tergantung pada
varietas ubi jalar (Heriyanto, et al., 2001).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa optimasi pengeringantepung ubi jalar
dengan pengering oven adalahpada suhu 60°C selama 10 jam, sedangkandengan
pengering kabinet adalah pada suhu60ºC selama 5 jam, dan dengan pengering
tipedrum (drum dryer) adalah pada suhu 110°Cdengan tekanan80 psia dan
kecepatan putar 17rpm. Setelah kering, irisan ini dihancurkan dandiayak sampai
menjadi tepung dengan tingkat kehalusan tertentu(80-100 mesh) (Ambarsari, et
al., 2009).
Pengembangan tepung ubi jalardi Indonesia diperkirakan akan
semakinmeningkat, mengingat bahwa produk ini memilikikeunggulan baik dari
Universitas Sumatera Utara
segi kesehatan maupunnilai ekonomisnya. Dari aspek gizi, ubi jalar lebihunggul
dibandingkan gandum karenamengandung zat-zat gizi yang bermanfaat
bagikesehatan (probiotik, serat makanan, danantioksidan). Secara ekonomis,
harga jualtepung ubi jalar tidak kalah dengan tepungterigu.Tepung ubi jalar dapat
dibuat secara langsungdari ubi jalar yang dihancurkan dan kemudiandikeringkan,
tetapi dapat pula dibuat dari gaplekubi jalar yang dihaluskan (digiling) dan
kemudiandiayak (disaring).
Berbagai macam produk olahan ubi jalar yang dapat dibuat antara lain
selai ubi jalar, biskuit ubi jalar, donat ubi jalar, french fries ubi jalar, kue mangkok
ubi jalar, pilus ubi jalar, pukis ubi jalar, es krim ubi jalar, bak pao ubi jalar, apem
ubi jalar, keripik ubi jalar, manisan kering ubi jalar, dodol ubi jalar, sweet
potatochocolate nut cake (Tani, 2010).
Studi Pendahuluan Yang Telah Dilaksanakan
Penelitian pendahuluan yang telah dilaksanakan adalah proses pembuatan
tepung dan pati alamiah dari 4 varietas lokal ubi jalar yang banyak ditanam di
Sumatera Utara serta karakteristik fisikokimia dan fungsionalnya. Varietas lokal
yang digunakan adalah ubi jalar berdaging umbi putih, ungu muda, ungu tua dan
oranye. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa rendemen pati ubi jalar yang
dihasilkan berkisar antara 9.75 – 16.78%. Rendemen pati yang tertinggi diperoleh
pada varitas ubi jalarberdaging umbi kuning yaitu 16.79% dan yang terendah pada
ubi jalar berdaging umbi ungu muda yaitu 9.75%. Suhu gelatinisasi pati tertinggi
diperoleh pada pati ubi jalar ungu yaitu 79,70 dan yang terendah diperoleh pada
pati ubi jalar putih yaitu 64,87. Daya penyerapan air minyak dari pati ubi jalar
Universitas Sumatera Utara
tinggi sehingga berpotensi untuk dimanfaatkan pada berbagai produk pangan
seperti mie dan kue-kue (Julianti, 2008; Julianti dan Ridwansyah, 2008).
Universitas Sumatera Utara
top related