6

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Ubi Jalar Oranye

Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2015), bahwa terjadi

kenaikan dan penurunan produksi ubi jalar tiap tahunya, karena kenaikan

dan penurunan luas panen. Namun hasil dan produktivitas ubi jalar per

hektar lahan tanaman menunjukan peningkatan, jadi optimalisasi lahan

mampu meningkatkan hasil panen. Luas panen, produktivitas, dan

produksi tanaman ubi jalar di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Berdasarkan data BPS (2015), dari tahun 2010-2014 luas lahan ubi jalar

semakin mengalami penyusutan namun produktivitas tanaman ubi jalar

semakin meningkat dari tahun ke tahun, sehingga produksinya mengalami

kenaikan.

Tabel 2.1 Luas Panen, Produktivitas, dan Produksi Tanaman Ubi Jalar Di

Indonesia

Tahun Luas Panen (Ha) Produktivitas (Ku/Ha) Produksi (Ton)

2010 181073,00 113,27 2051046,12

2011 178121,00 123,29 2196033,00

2012 178295,00 139,29 2483460,00

2013 166332,00 142,27 2366410,00

2014 156862,00 150,68 2363568,00

Sumber : BPS (2015)

Ubi jalar atau Sweet potatoes (Ipomoea batatas (L.) Lam)

merupakan salah satu tanaman umbi-umbian yang cukup terkenal di Asia

seperti Indonesia (Rukmana, 1997). Ubi jalar adalah tanaman herba yang

tumbuh menjalar didalam tanah dan menghasilkan umbi. Ubi jalar

mempunyai nama botani Ipomoea batatas (L.) Lam, termaksud golongan

famili Convolvulaceae (suku kangkung-kangkunga) yang terdiri lebih dari

400 galur atau spesies. Tetapi dari banyaknya galur yang ada hanya ubi

jalar yang mempunyai nilai ekonomis sebagai bahan pangan. Tanaman ini

dapat tumbuh diberbagai tempat baik dataran tinggi maupun dataran

rendah, dan disegala macam jenis tanah. Ubi jalar dapat ditanam ditanah

6

7

yang kurang subur asalkan tanah diolah terlebih dahulu menjadi gembur.

Namun untuk hasil yang lebih optimal sebaiknya ubi jalar ditanam pada

tanah pasir berlempung yang gembur dan halus. Tanah dengan pH 5,6-6,6

dan suhu rata-rata optimum 24-25oC dengan distribusi hujan anatara 750-

1250 mm. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan ubi jalar adalah jarak

tanam, varietas, dan lokasi tanamnya (Winarti, 2010).

Menurut Juanda dan Cahyono (2000), ubi jalar termaksud jenis ubi

yang tergolong tanaman semusim (berumur pendek). Tanaman ubi jalar

dalam taksonomi tumbuhan diklasifikasikan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Ubi Jalar Oranye Varietas Beta 2 (Balitkabi, 2012)

Divisi : Spermatophyta

Sub divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Ordo : Convolvulales

Famili : Convolvulalceae

Genus : Ipomoea

Spesies : Ipomoea batatas (L.) Lam

Ubi jalar memiliki kulit yang relatif lebih tipis dibandingkan dengan

kulit ubi kayu. Warna daging ubi jalar bermacam-macam seperti warna

putih, kuning, jingga kemerah-merahan atau ungu. Ubi jalar juga memiliki

warna kulit luar yang berbeda-beda, biasanya putih kekuningan atau merah

8

ungu dan tidak selalu sama dengan warna umbinya. Begitupula bentuk ubi

jalar tidak seragam ada yang bulat, lonjong, dan benjol-benjol. Ubi jalar

mengandung serat, banyak atau sedikitnya serat tersebut tergantung pada

jenis atau varietas ubi jalar (Muchtadi, dkk, 2010).

Menurut Juanda dan Cahyono (2000), umbi tanaman ubi jalar

memiliki tekstur daging bervariasi ada yang masir (mempur) dan ada pula

yang benyek berair. Rasa umbi tanaman ubi jalar pun bervariasi, ada yang

manis, kurang manis dan ada pula yang gurih. Bentuk umbi yang rata

(bulat dan bulat lonjong) dan tidak banyak lekukan termasuk umbi yang

berkualitas baik. Ubi jalar memiliki kandungan bahan kering antara 16-

40%, dari jumlah tersebut sekitar 75-90% adalah karbohidrat. Komponen

utama karbohidrat dalam ubi jalar adalah pati dan serat pangan.

Kandungan karbohidrat yang cukup tinggi menunjukkan bahwa ubi jalar

oranye dapat berperan sebagai sumber karbohidrat (Rahman, dkk., 2015).

Ubi jalar oranye (Ipomoea batatas (L.) Lam var. Ase jantan) selain

mengandung karbohidrat, juga mengandung betakaroten (Rahman, dkk.,

2015). Warna daging umbi memiliki hubungan dengan kandungan gizi

terutama kandungan β-karotennya. Umbi yang berwarna jingga atau

oranye mengandung betakaroten lebih tinggi daripada jenis ubi jalar

dengan warna yang lebih terang. Demikian pula, daging umbi yang

berwarna oranye memiliki rasa yang lebih manis daripada daging umbi

yang berwarna lain (Juanda dan Cahyono, 2000).

Ubi jalar putih mengandung karbohidrat kompleks dalam jumlah

besar sehingga merupakan sumber serat. Ubi jalar berukuran sedang,

mengandung serat sekitar 3,5g. Ubi merah yang berwarna jingga

mengandung 9900 μg (32967 SI) betakaroten. Ubi jalar merah merupakan

sumber provitamin A. Banyak negara berkembang yang menjadikan ubi

jalar sebagai makanan pokok kedua dan berperan dalam mengatasi

kekurangan vitamin A. Ubi jalar sangat layak untuk dipertimbangkan

sebagai sumber komponen alami yang dapat meningkatkan kesehatan

karena kandungan β-karotennya sehingga berpotensi menjadi pangan

9

fungsional. Ubi jalar ungu varietas Ayamurasaki dan Murasakimasari

merupakan sumber pigmen antosianin yang paling baik karena

mengandung antosianin tertinggi dan kestabilan warna paling baik

(Chayati, 2011).

Ubi jalar merupakan sumber energi yang baik dalam bentuk

karbohodrat. Komposisi kimia ubi jalar dipengaruhi oleh varietas, lokasi,

dan musim tanam. Pada musim kemarau, varietas yang sama akan

menghasilkan kadar tepung yang lebih tinggi daripada saat musim

penghujan. Komposisi kimia ubi jalar ditunjukan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.2 Komposisi Kimia dan Fisik Ubi Jalar Tiap 100 Gram Bahan

No. Kandungan gizi Umbi putih Umbi merah/oranye

1 Energi (kal) 123 123

2 Protein (g) 1,8 1,8

3 Lemak (g) 0,7 0,7

4 Karbohidrat (g) 27,9 27,9

5 Serat (g) - -

6 Abu (g) - -

7 Air (g) 68,5 68,5

8 Kalium (g) 30 30

9 Fosfor (g) 49

10 Natrium (g) - -

11 Kalsium (g) - -

12 Niacin (mg) - -

13 Vitamin A (IU) 60 7.700

14 Vitamin B (mg) 0,9 0,9

15 Vitamin B2 (mg) - -

16 Vitamin C (mg) 22 22

Sumber : Soenarjo dalam Winarti (2010).

Menurut penelitian Balitkabi (2009), varietas ubi oranye unggulan

yang telah dikembangkan saat ini, dibedakan berdasarkan tingginya

kandungan β-karoten, yaitu varietas Beta 1 mengadung β-karoten sebanyak

12.032 µg/100 gram dengan potensi hasil 35,7 ton/ha serta rata-rata hasil

25,6 ton/ha, dan varietas Beta 2 mengandung β-karoten sebanyak 4.629

µg/100 gram dengan potensi hasil 34,7 ton/ha serta rata-rata hasil 28,6

ton/ha. Sedangkan menurut analisa Kautsary,dkk., (2015), ubi jalar oranye

varietas Beta 2 menganung kadar air 74,83%, kadar abu 2,14%, kadar pati

10

18,32%, dan β-karoten 5505µg/100g pada. Kandungan gizi ubi jalar oranye

varietas Beta 1 dan Beta 2 dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Kandungan Gizi Ubi Jalar Oranye Varietas Beta 1 dan Beta 2

No. Kandungan gizi Varietas

Beta 1a

Beta 2a

Beta 2b

1 Bahan Kering (%) 25,3 23,8 -

2 Serat (% b/k) 4,04 3,55 -

3 Gula reduksi (%b/k) 8,18 5,00 -

4 Pati (%b/b) 16,12 17,8 18,32

5 Amilosa (%b/k) 15,12 23,08 -

6 Abu (%b/k) 5,28 2,86 2,14

7 Air (%) - - 74,83

8 Vitamin C (mg/100g) 16,5 21,0 -

9 β-karoten (%b/b) 12.032 4.629 5505

Sumber : [a] (Balitkabi, 2009) dan [b] (Kautsary,dkk., 2015)

Ubi jalar oranye varietas Beta 2 yang didapatkan dari Balai

Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi (Balitkabi) Malang, Jawa

Timur, dengan umur panen 4-4.5 bulan. Ubi jalar oranye varietas Beta 2

merupakan salah satu varietas hasil pengembangan dan budidaya dari Balai

Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi (Balitkabi) Malang Jawa

Timur. Kulit umbi berwarna merah keunguan, bentuk umbi elip membulat,

sedangkan dagingnya berwarna oranye. Ubi jalar varietas Beta 2 pada

umumnya di kalangan masyarakat dikenal dengan sebutan Majalengka.

Bahan baku tersebut dipanen dari petani ubi jalar oranye didaerah

Tumpang. Daerah Tumpang terletak pada ketinggian 700 meter diatas

permukaan laut. Ubi jalar oranye varietas Beta 2 adalah hasil persilangan

bebas antara induk betina MSU varietas kidal dan BB 97281-16 yang

kemudian disebut MSU 010150-02 (Balitkabi, 2009).

Warna oranye pada ubi oranye diidentikan dengan komponen

bioaktif yang memberikan keuntungan kesehatan. Menurut Ekawati, dkk.,

(2013) pada bagian kulit dari ubi jalar diketahui memiliki kandungan

komponen bioaktif yang lebih tinggi dibandingkan bagian daging umbi

tetapi memiliki kandungan pati yang lebih rendah. Komponen bioaktif

merupakan salah satu senyawa metabolit sekunder. Pada ubi jalar

11

umumnya komponen bioaktif terdapat pada bagian kulit, epidermis dan

daging umbi.

Hal serupa juga di ungkapkan Santoso dan Estiasih (2014), bahwa

Kulit ubi jalar ungu sering dianggap remeh dan menjadi limbah rumah

tangga yang selama ini hanya dibuang ataupun sebagai makanan ternak

padahal di dalam kulit ubi jalar ungu terdapat senyawa bioaktif yang

memiliki manfaat di dalamnya, diantaranya digunakan sebagai zat pewarna

alami pengganti zat pewarna sintetik. Kulit ubi jalar ungu memiliki

komponen bioaktif yaitu zat warna antosianin, dimana antosianin

merupakan zat pewarna yang dapat dikategorikan sebagai antioksidan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan antosianin pada bagian

kulit ubi jalar ungu lebih besar dibandingkan pada bagian dagingnya.

Ubi jalar mengandung jumlah rata-rata protein dan karbohidrat yang

lebih tinggi, terutama pati. Ubi jalar memiliki rasa yang manis, karena

umbinya mengandung beberapa gula. Kandungan karbohidrat yang tinggi

membuat ubi jalar dapat dijadikan sumber kalori. Kandungan karbohidrat

ubi jalar tergolong Low Glycemix Index (LGI 54), yaitu tipe karbohidrat

bila dikonsumsi tidak akan menaikkan gula darah secara drastis jadi aman

bila dikonsumsi oleh penderita diabetes. Sangat berbeda dengan beras dan

jagung yang mengandung karbohidrat dengan Glycemix Index tinggi,

sehingga dapat menaikkan gula darah secara drastis. Selain itu serat pangan

ubi jalar merupakan polisakarida yang tidak tercerna dan terserap didalam

usus halus, sehingga akan terfermentasi di dalam usus besar. Serat pangan

bermanfaat bagi keseimbangan flora usus dan bersifat prebiotik serta

merangsang pertumbuhan bakteri baik bagi usus, sehingga penyerapan zat

gizi menjadi menjadi lebih baik. Selain kandungan karbohidrat yang tinggi,

ubi jalar juga merupakan sumber β-karoten yang tinggi dibandingkan

dengan umbi-umbian lainnya (Murtiningsih dan Suryanti, 2011).

Ubi jalar segar dikonsumsi dengan cara direbus, dikukus, dioles

mentega kemudian digoreng, sebagai pengental dalam pembuatan saus,

sebagai dessert dan snack/ keripik. Tepung ubi jalar dapat digunakan

12

sebagai tepung komposit dengan tepung terigu dalam industri bakery.

Tepung ubi jalar dapat digunakan untuk pembuatan roti, biskuit, cake,

donat, rock buns dan pastry yang lain. Di India dan Indonesia, tepung ini

digunakan sebagai penstabil di industri es krim dan produksi permen.

Selain dengan penepungan, pemanfaatan ubi jalar dapat dalam bentuk

puree, sehingga kehilangan zat-zat gizinya tidak sebanyak proses

penepungan (Chayati, 2011). Ubi jalar varietas Beta-1 dengan warna

daging oranye tua sesuai bila digunakan sebagai bahan baku atau campuran

selai, mie, jus, bolu gulung, bakpao dan kue mangkok. Sedangkan varietas

Beta-2 memiliki warna daging oranye terang dan tekstur agak lembek,

pastanya cocok dijadikan kue-kue basah, jajanan seperti pukis, kue lumpur,

bika, terang bulan, waffel dan lainnya dengan substitusi 50% terigu, dapat

pula digunakan sebagai bahan campuran selai nanas (Olson, 2014).

2. Tepung Ubi Jalar Oranye

Ubi jalar oranye memiliki prospek dan peluang yang besar sebagai

bahan baku industri pangan. Salah satu bentuk olahan ubi jalar yang cukup

potensial dalam kegiatan industri adalah tepung ubi jalar. Tepung ubi jalar

dapat menjadi pilihan yang tepat untuk diversivikasi. Pembuatan tepung

ubi jalar oranye akan meningkatkan pemanfaatan serta menjadikannya

sebagai salah satu sumber provitamin A (Sigit, dkk., 2010). Pengolahan ubi

jalar menjadi tepung merupakan salah satu alternatif untuk memudahkan

penyimpanan dan pengawetan ubi jalar. Pemanfaatan ubi jalar dalam

bentuk tepung dapat mempermudah penggunaannya sebagai bahan baku

industri pangan maupu non pangan.

Pengolahan ubi jalar menjadi tepung dapat meningkatkan

diversifikasi produk pangan dan dapat memberi nilai tambah dan

mengangkat ubi jalar menjadi komoditas yang bernilai tinggi. Selain itu,

pengolahan ubi jalar menjadi tepung, diharapkan dapat mengurangi jumlah

ubi jalar yang terbuang percuma karena rusak ataupun busuk karena dapat

berguna sebagai bahan utama olahan produk pertanian maupun sebagai

13

bahan suplemen (Suprapti, 2003). Dalam peningkatan mutu gizi lewat

pengolahan pangan lokal berbasis tepung sangat ditentukan oleh sifat kimia

tepung tersebut, untuk itu diperlukan suatu penelitian berupa analisa

terhadap sifat kimia dari bahan pangan, dalam hal ini ubi jalar yang diolah

menjadi tepung (Liur, 2014).

Menurut Claudia, dkk., (2015), tepung ubi jalar adalah warna produk

yang beraneka ragam, mengikuti warna daging umbi bahan bakunya.

Proses yang tepat dapat menghasilkan tepung dengan warna sesuai warna

umbi bahan. Sebaliknya, proses yang kurang tepat akan menurunkan mutu

tepung, dimana tepung yang dihasilkan akan berwarna kusam, gelap, atau

kecokelatan. Untuk menghindari hal tersebut disarankan untuk merendam

hasil irisan atau hasil penyawutan dalam sodium bisulfit 0.3% selama

kurang lebih satu jam. Natrium bisulfit akan menekan reaksi pencoklatan

non-enzimatik yang dapat mengakibatkan kerusakan protein karena asam

amino sekundernya berikatan dengan gula reduksi. Berikut dapat dilihat

dalam Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Komposisi Kimia Tepung Ubi Jalar per 100 Gram Bahan

No Parameter Tepung Ubi

Jalar Putih

Tepung Ubi

Jalar Oranye

Tepung Ubi

Jalar Ungu

1 Kadar air (%) 7,00 6,77 7,28

2 Kadar abu (%) 2,14 4,71 5,31

3 Protein (%) 0,53 4,41 2,79

4 Lemak (%) 2,11 0,91 0,81

5 Karbohidrat (%) 81,74 83,19 83,81

6 Serat kasar (%) 3,00 5,54 4,72

Sumber : Susilawati & Medikasari (2008) dalam Ambarsari et. al. (2009).

Ubi jalar kuning dapat meningkatkan nilai ekonomisnya sebagai

bahan baku pengganti tepung terigu. Pembuatan Tepung Ubi Jalar Kuning

adalah sebagai berikut: tahap pertama dalam pembuatan tepung ubi jalar

kuning adalah 2 kg ubi jalar kuning segar dikupas, kemudian dicuci dengan

air mengalir, diiris dengan ketebalan ± 1 mm, kemudian di blanching air

panas selama 1 menit, dikeringkan pada kabinet dryer suhu 600C selama 12

jam, didapatkan chip kering kemudian digiling, dan diayak dengan ayakan

80 mesh (Subandoro, dkk., 2013). Sedangkan menurut Amalia, dkk.

14

(2014), proses pembuatan tepung ubi jalar sebagai berikut: ubi jalar

dikupas dan dicuci kemudian diiris tipis-tipis. Setelah itu, irisan bahan

direndam dalam larutan sodium metabisulfit 0,3% selama 5 menit (untuk

mencegah terjadinya pencoklatan). Kemudian irisan ubi jalar disusun pada

loyang untuk dikeringkan dalam oven pengeringan pada suhu 50oC selama

14 jam, lalu didinginkan pada suhu ruang dan digiling, kemudian diayak

dengan ayakan 80 mesh. Dihasilkan tepung ubi jalar dan dikemas di dalam

plastik dalam keadaan tertutup rapat.

3. Karakteristi Fisik Tepung

a. Daya Serap Air

Daya serap air (water absorption) adalah kemampuan tepung

dalam menyerap air (Suarni, 2009). Daya serap air merupakan salah

satu karakteristik fisik yang berhubungaan dengan sifat kelarutan

tepung ketika ditambah air (Mirdhayati, 2004 dalam Pramesta, dkk,

2012). Tepung merupakan salah satu bahan makanan yang dibutuhkan

dalam pengolahan produk pangan karena kemampuannya menyerap air

(Nide, et. Al, 2001 dalam Amajor, et al, 2014). Menurut Hidayat dkk.

(2007) semakin rendah kandungan protein maka semakin rendah daya

serap air, karena gugus amino polar (protein) memiliki kapasitas hidrasi

yang tinggi.

Menurut Purwanto, dkk., (2013), daya serap air dipengaruhi oleh

kandungan karbohidrat, baik berupa pati maupun serat kasar serta

protein dan komponen lainnya yang bersifat hidrofilik. Selain itu

penyerapan air pati tidak dapat mengembang sempurna bila

menggunakan air dingin. Tepung ubi jalar tersusun atas granula-granula

pati. Bila pati mentah dicampurkan dengan air dingin, maka granula

patinya akan menyerap air dan mengalami pembengkakan. Namun

jumlah air yang diserap dan pembengkakannya terbatas. Air yang

terserap oleh pati tersebut hanya dapat mencapai 30% (Winarno, 2004).

15

Selain kandungan serat kasar, pengaruh jumlah protein dalam bahan

juga mempengaruhi nilai daya serap air.

b. Densitas Kamba

Densitas kamba (bulk density) adalah perbandingan bobot bahan

dengan volume yang ditempatinya, termasuk ruang kosong di antara

butiran bahan tersebut (Apriliyanti, Tina, 2010). Sedangkan menurut

Honestin, Trifena. (2007) Densitas kamba merupakan perbandingan

antara berat bahan dengan volume bahan itu sendiri, yang memiliki

satuan g/ml. Faktor yang mempengaruhi densitas kamba suatu bahan

adalah ukuran keseragaman dan kerataan permukaan bahan (Tamam,

dkk, 2014). Menurut Wirakartakusumah, dkk, (1992) dalam Pramesta,

dkk, (2012) densitas kamba dari berbagai makanan bubuk umumnya

berkisar antara 0,30-0,80 g/ml.

Menurut Ningrum (1999) semakin tinggi densitas kamba

menunjukkan produk semakin ringkas atau padat sehingga

mempengaruhi jumlah bahan yang bisa dikonsumsi dan biaya produksi

dari bahan tersebut. Kemudian Ade et al. (2009) mengungkapkan

bahwa bahan dengan densitas kamba yang rendah akan membutuhkan

tempat yang lebih luas dibandingkan dengan bahan dengan densitas

kamba yang besar untuk berat yang sama sehingga tidak efisien dari

segi tempat penyimpanan dan kemasan. Densitas kamba mempengaruhi

jumlah bahan yang bisa dikonsumsi dan biaya produksi bahan tersebut.

c. Swelling Power (Rasio Pengembangan)

Swelling power merupakan kemampuan daya kembang suatu

bahan, dalam hal ini menunjukkan kemampuan pati untuk mengembang

dalam air sehingga mengalami kenaikan volume dan berat maksimum

pati di dalam air (Balagopalan et al., 1988 dalam Baah, 2009). Menurut

Ratnayake et al. (2002) dalam Anggriawan (2010) ketika sejumlah pati

dipanaskan dalam jumlah air yang berlebih, terjadi kerusakan pada

ikatan hidrogen struktur kristalin. Hal ini menyebabkan terjadinya

peningkatan swelling. Swelling power dapat diukur pada kisaran suhu

16

terbentuknya pasta pati, yaitu 50- 95oC dengan interval 5

oC (Swinkels,

1985 dalam Yulia, 2007). Besarnya swelling power untuk setiap tepung

berbeda. Swelling power sangat menentukan sifat dan kegunaan dari

tepung tersebut. Semakin besar swelling power berarti semakin banyak

air yang diserap selama pemanasan, hal ini tentu saja berkaitan dengan

kandungan amilosa dan amilopektin yang terkandung dalam tepung.

Tingginya nilai swelling power tepung disebabkan pada saat

pemanasan pada suhu 85o C selama 30 menit granula pati membuka

akibat energi panas. Proses pemanasan juga mengakibatkan

melemahnya ikatan hidrogen yang menghubungkan antara amilosa dan

amilosa, amilopektin dan amilopektin maupun amilosa dan amilopektin

yang mengakibatkan terganggunya kekompakan granula pati.

Peningkatan suhu juga dapat menyebabkan molekul-molekul air

mempunyai energi kinetik yang lebih tinggi sehingga mudah

berpenetrasi ke dalam granula pati. Air akan terikat dalam molekul

amilosa dan amilopektin yang mengakibatkan kenaikan ukuran granula

pati tersebut (Siwi dan Rukmi, 2012).

Pati ubi jalar memiliki derajat pembengkakan 20-27 ml/g dan

tergelatinisasi pada suhu 75-88oC untuk granula berukuran kecil.

Peningkatan persentase swelling power diduga disebabkan oleh sifat

hidrofilik pada granula pati, sehingga mampu berikatan dengan

hidrogen pada molekul air. Semakin lama pemanasan semakin tinggi

sifat hidrofilik pada granula pati. (Moorthy, 2000). Pemanasan yang

terus berlangsung akan menyebabkan granula pati pecah sehingga air

yang terdapat dalam granula pati dan molekul pati yang larut air dengan

mudah keluar dan masuk ke dalam sistem larutan. Hal itu karena

dengan kadar amilosa yang tinggi maka akan menyerap air lebih banyak

sehingga pengembangan volume juga semakin besar (Murillo, 2008

dalam Amin, 2013). Nilai rasio pengembangan (swelling power) perlu

diketahui untuk memperkirakan ukuran atau volume wadah yang

digunakan dalam proses produksi sehingga jika pati mengalami

17

swelling, wadah yang digunakan masih bisa menampung pati tersebut

(Suriani, 2008).

d. Warna L*a/b

Warna merupakan salah satu parameter penting dalam produk

pangan. Analisis warna tepung dilakukan dengan menggunakan alat

Chromameter Minolta. Uji warna dilakukan dengan sistem warna

Hunter L*, a*, b*. Warna L menunjukkan nilai kecerahan dengan nilai

0-100 berarti gelap-hitam hinnga terang-putih. Nilai a positif antara 0-

100 menunjukkan warna merah, dan negatif antara 0-80 berarti warna

hijau, sedangkan nilai b positif antara 0-70 menunjukkan warna kuning

dan negatif 0-70 berarti warna biru (Syamsir dan Honesti, 2009). Hue

angle (H*) dihitung sebagai tan-1

(b*/a*). Hue diekspresikan sebagai

derajat sudut mulai dari 0o-360

o, dimana 0

o (merah) dalam kuadran +a*,

diputar berlawanan arah jarum jam 90o (kuning) untuk +b*, 180

o (hijau)

untuk -a*, 360o (biru) untuk -b* (Mahmudatussa’adah, dkk., 2015).

4. Pati

Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik.

Pati disusun oleh unit D-glukopiranosa. Pati terdiri dari dua fraksi yang

dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan

fraksi yang tidak terlarut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai

struktur lurus yang dominan dengan ikatan α-(1,4)-D-glukosa, sedangkan

amilopektin (mempunyai titik percabangan dengan ikatan cabang, dengan

ikatan α-(1,6)-D-glukosa. Pati dapat bereaksi dengan Iod pada daerah

amorfnya. Fraksi amilosa bereaksi dengan Iod menghasilkan warna biru,

sedangkan amilopektin bereaksi dengan Iod memberi warna kemerahan

hingga warna coklat (Winarno, 2002). Menurut Swinkels (1985) granula

pati ubi jalar berbentuk polygonal dengan kandungan amilosa 20% dan

amilopektin 80%.

Menurut Febriaanti, dkk (2015), Amilosa merupakan polimer dari

glukosa yang mempunyai ikatan α (1,4) sehingga membentuk suatu rantai

18

lurus dengan salah satu ujungnya merupakan gugus hidroksil yang

menyebabkan amilosa mudah menyerap air. Pengukuran kadar amilosa

dapat dilakukan menggunakan pengikatan iodin. Iodin akan terikat pada

struktur helix amilosa yang kemudian akan membentuk warna biru yang

diukur menggunakan spektro-fotometer dan semakin pekat warna biru

menandakan semakin banyak amilosa yang terkandung pada suatu bahan

(Siwi dan Rukmi, 2012). Apabila penyusun pati didominasi oleh

amilopektin maka akan memberikan karakter produk yang ringan, porous,

kering dan mudah patah (Febriaanti, dkk, 2015). Pati ubi jalar sendiri

terdiri dari 60-70% amilopektin dan sisanya amilosa (Koswara, 2009).

5. Antioksidan

Antioksidan merupakan senyawa yang berguna dalam membantu

mengatasi kerusakan oksidatif akibat radikal bebas atau senyawa oksigen

reaktif. Menurut Halliwell dan Gutteridge (1989) dalam Saefudin, dkk.

(2013), radikal bebas adalah molekul atau senyawa yang mempunyai satu

atau lebih elektron yang tidak berpasangan dan dapat menimbulkan

kerusakan pada biomolekul. Aktivitas antioksidan dinyatakan sebagai %

kapasitas mereduksi radikal bebas dari suatu bahan. Semakin besar reduksi

radikal bebas, maka aktivitas antioksidan semakin tinggi. Antioksidan

bekerja dengan cara menyumbangkan elektron bebasnya pada senyawa

radikal bebas untuk membentuk kompleks yang stabil (Dewi, dkk, 2013).

Antioksidan adalah senyawa pemberi elektron pada senyawa yang

memiliki elektron yang tidak berpasangan (radikal bebas). Antioksidan

dapat meredam atau mengurangi dampak negatif radikal bebas dengan

cara mengikatnya lalu mengubahnya menjadi tidak berbahaya bagi tubuh

(Iskandar, 2004 dalam Wulandari, dkk, 2013). Adanya elektron tidak

berpasangan menyebabkan radikal bebas secara kimiawi bersifat reaktif.

Radikal bebas yang bersifat reaktif tersebut menimbulkan perubahan

kimiawi dan merusak berbagai komponen sel hidup. Dalam tubuh

manusia, radikal bebas dianggap berperan dalam proses terjadinya

19

beberapa penyakit. antioksidan dari sumber alami ditemukan dalam

sayuran maupun buah-buahan, biji-bijian, dan kacang-kacangan.

Flavonoid, tanin, polifenol, vitamin C, vitamin E, dan karotenoid

merupakan golongan senyawa dari bahan alam yang berpotensi sebagai

antioksidan (Merliani, dkk, 2014).

Antioksidan adalah senyawa yang berguna dalam membantu

mengatasi kerusakan oksidatif akibat radikal bebas atau senyawa oksigen

reaktif (ROS = Reactive Oxygen Species). Aktivitas antioksidan suatu

bahan dapat dievaluasi dengan beberapa cara, diantaranya melalui

kemampuannya dalam mencegah peroksidasi lipid yang disebabkan

hidrogen peroksida, kemampuannya meredam anion radikal bebas

superoksida, ataupun kemampuan dalam mereduksi radikal bebas DPPH.

DPPH merupakan radikal bebas yang stabil karena elektron yang dapat

terdelokalisasi dalam molekulnya. Delokalisasi ini menyebabkan larutan

DPPH dalam metanol memberikan intensitas warna ungu yang kuat dan

absorbansi maksimum pada panjang gelombang disekitar 520 nm.

Antioksidan dapat mengubah DPPH menjadi bentuk tereduksi sehingga

intensitas warna ungu larutannya berkurang. Perubahan intensitas warna

ini sebanding dengan besar kecilnya aktivitas antioksidan suatu bahan bila

konsentrasi dibuat sama. (Wulansari dan Chairul, 2011).

6. Total Fenol

Senyawa fenol adalah senyawa yang memiliki satu atau lebih gugus

hidroksil yang menempel di cincin aromatik. Tiga jenis senyawa fenol

yang umum adalah flavonoid, asam fenolat, polifenol (tanin) dan biasanya

dianalisis sebagai total fenol. Jenis flavonoid antara lain flavonol, flavon,

flavan, flavanon, asoflavon, dan antosianin (Messina, 2003 dalam Ginting,

dkk., 2011). Polifenol merupakan salah satu kategori terbesar dari

fitokimia dan paling banyak penyebarannya di antara kingdom tanaman.

Senyawa golongan fenol diketahui sangat berperan terhadap aktivitas

antioksidan, semakin besar kandungan senyawa golongan fenol maka

20

semakin besar aktivitas antioksidan (Arditiana, dkk, 2015). Asam fenolat

terdiri atas golongan asam benzoat (seperti asam galat) dan golongan asam

sinamat (seperti asam kafeat dan asam klorogenat). Angka total fenol

biasanya dinyatakan setara dengan asam galat, jenis asam fenolat yang

banyak terdapat pada buah-buahan, bunga, dan daun tanaman. Bentuk

ester fenol yang menyusun sebagian besar umbi ubi jalar adalah asam

klorogenat dan asam isokloregenat. Secara struktural, asam klorogenat

adalah ester asam kafeat yang memiliki unit 3-hidroksil dengan rumus

C16H18O9 (Ginting, dkk., 2011).

Metode folin ciocalteu adalah salah satu metode termudah untuk

mengukur kandungan total fenol. Metode ini berdasarkan kemampuan

reagen Folin-Ciocalteu mengoksidasi gugus hidroksil (OH-) dari senyawa

golongan fenol dan menghasilkan perubahan warna yang diukur pada

absorbansi 750 nm (Arditiana, dkk, 2015). Menurut penelitian Teow, et al.

(2007) menunjukkan adanya korelasi yang signifikan antara metode Folin-

Ciocalteu dan DPPH mengindikasikan bahwa kandungan total fenolik

dapat digunakan sebagai indikator untuk mengetahui aktivitas hidrofilik

antioksidan pada ubi jalar. Ubi jalar banyak mengandung senyawa fenolik

yang diketahui mempunyai sifat antioksidatif (Fennema, 1985 dalam

Anggraeni, dkk, 2015). Antioksidan bekerja dengan cara menyumbangkan

elektron bebasnya pada senyawa radikal bebas untuk membentuk

kompleks yang stabil. Namun, mekanisme tersebut bukan menjadi satu-

satunya mekanisme antioksidan. Antioksidan sekunder (tipe 2) bekerja

dengan cara memperlambat kecepatan reaksi oksidasi, salah satunya

dengan mekanisme chelating logam pro-oksidan (Dewi, dkk., 2014).

Senyawa fenol menghambat radikal bebas dengan cara mendonorkan

protonnya dan membentuk radikal yang stabil. Terbentuknya radikal stabil

ini dikarenakan elektron bebas yang terdapat pada radikal distabilkan oleh

delokalisasi elektron dengan adanya resonansi pada cincin aromatik.

Selain itu berdasarkan uji fitokimia diketahui bahwa fraksi etil asetat

mengandung senyawa golongan fenolik, flavonoid, alkaloid dan saponin

21

(Rudiansah, 2012) dalam Turisman et. al. (2012). Radikal bebas dihambat

dengan cara memutus reaksi berantai (polimerisasi), kemudian

mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil (Shi, et. al., 2011).

Senyawa fenolik yang terkandung pada kulit umbi berupa asam kafeat.

Asam kafeat memiliki dua gugus hidroksi pada cincin benzena. Asam

kafeat merupakan inhibitor enzim DOPA-dekarboksilase dan 5-

lipoksigenase (Andarwulan dan Faradilla, 2012). Asam kafeat merupakan

asam fenolik yang bisa menjadi perisai terhadap serangan virus dan

mencegah kanker (Wardayati, 2011).

Perbedaan kandungan fenolik dipengaruhi oleh beberapa faktor.

Selain pada proses pengolahan, perbeda kandungan fenolik juga dapat

disebabkan karena jenis varietas ubi jalar tersebut, yang disebabkan karena

perbedaan genotif dapat mempengaruhi akumulasi kandungan fenolik oleh

perbedaan kuantitas sintesis dan juga tipe komponen fenol. Menurut

penelitian Rumbaoa, et al. (2009) menunjukkan bahwa varietas ubi jalar

dengan daging buah berwarna ungu memiliki kandungan fenol yang paling

tinggi, kemudian diikuti dengan ubi jalar dengan daging buah berwarna

oranye atau kuning dan selanjutnya kandungan fenol terendah pada ubi

jalar dengan daging buah berwarna putih.

7. β-karoten

Karatenoid merupakan kelompok pigmen yang berwarna kuning,

oranye, merah oranye, serta larut dalam minyak (lipida). Karotenoid

terdapat dalam buah pepaya, kulit pisang, tomat, cabai merah, wortel, ubi

jalar. Beberapa jenis karotenoid yang banyak terdapat di alam dan bahan

makanan adalah β-karoten, likopen, kapxantin, dan biksin. β-karoten dan

likopen merupakan molekul yang serupa, perbedaannya terletak pada

cincin pada karbon ujung. Pada β-karoten cincin tertutup, sedangkan

likopen cincin terbuka (Winarno, 2002). β-karoten adalah salah satu jenis

senyawa hidrokarbon karotenoid yang merupakan senyawa golongan

tetraterpenoid (Andarwulan dan Faradilla, 2012). β-karoten (Gambar 2.2)

22

memiliki banyak ikatan rangkap konjugasi, sehingga mudah sekali

teroksidasi dan berubah bentuk dari trans menjadi cis (Penicaud, dkk, 2010

dalam Ramadani, dkk, 2013).

Gambar 2.2 Struktur β-karoten (Sumber : wikivitamin.com)

Adanya ikatan ganda menyebabkan β-karoten peka terhadap

oksidasi. Oksidasi β-karoten akan lebih cepat dengan adanya sinar, dan

katalis logam. Selain itu, dapat mengalami isomerisasi bila terkena panas,

cahaya dan asam. Isomerisasi dapat menyebabkan penurunan intensitas

warna dan titik cair. Oksidasi akan terjadi secara acak pada rantai karbon

yang mengandung ikatan rangkap. β-karoten yang kita konsumsi terdiri

atas dua gugus retinil, yang di dalam mukosa usus kecil akan dipecah oleh

enzim beta karoten dioksigenase menjadi retinol, yaitu bentuk dari vitamin

A (Adhi dan Muda, 2013). Oleh karena itu β-karoten dapat disebut

prekursor vitamin A dan berfungsi sebagai provitamin A didalam tubuh

manusia (Murtiningsih dan Suryanti, 2011).

β-karoten adalah antioksidan dan bagian dari vitamin keluarga

karotenoid. Karotenoid ditemukan dalam buah-buahan berwarna cerah dan

sayuran. Semakin merah warna buah atau sayuranan maka, semakin tinggi

kandungan β-karotennya. Selamjutnya β-karoten diubah dalam tubuh

untuk membuat vitamin A, sebagai nutrisi penting untuk penglihatan,

fungsi kekebalan tubuh, dan kulit serta kesehatan tulang. Daging ubi jalar

oranye tinggi kandungan -karoten dan karotenoid. Konsumsi daging ubi

jalar oranye dapat memberikan vitamin A yang berkelanjutan, yang

memainkan peran utama dalam mencegah rabun senja (Rose and

Vasanthakaalam, 2011). Namun, β-karoten memiliki sifat yang mudah

23

rusak akibat sinar ultraviolet, panas, kondisi asam serta kontak dengan

udara atau oksigen (Sigit, dkk., 2010).

Ubi jalar yang berwarna jingga atau oranye mengandung β-karoten

lebih tinggi daripada jenis ubi jalar lainnya, makin pekat warna oranyenya

makin tinggi kadar β-karotennya yang berperan sebagai pembentuk

vitamin A dalam tubuh. Kandungan karoten pada ubi jalar merupakan

suatu kelebihan dari kelompok umbi-umbian, karena karoten ini

merupakan provitamin A. Vitamin A sangat berperan dalam proses

pertumbuhan, reproduksi, penglihatan, serta pemeliharaan sel-sel epitel

pada mata (Sarwono, 2005). β-karoten merupakan contoh dari antioksian

sekunder. Antioksidan sekunder merupakan senyawa yang berfungsi

menangkap radikal bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai

sehingga tidak terjadi kerusakan yang lebih besar. Kandungan beta karoten

pada bahan pangan alami dapat mengurangi risiko terjadinya stroke. Beta

karoten juga memiliki efek analgetik (anti nyeri) dan anti-inflamasi (anti

peradangan) (Adhi dan Muda, 2013).

B. Hipotesa

Hipotesa dari penelitian karakterisasi tepung ubi jalar oranye varietas

Beta 2 dengan perlakuan pengupasan adalah pada perlakuan tanpa

pengupasan (umbi utuh) dan perlakuan pengupasan (daging umbi) tepung ubi

jalar oranye varietas Beta 2 yang dihasilkan, berpengaruh terhadap

karakteristik sifat fisik, kimia dan fungsionalnya.

24

C. Kerangka Berfikir

Gambar 2.3 Kerangka Berfikir

Kulit umbi dan daging umbi mengandung komponen bioaktif

Pengolahan tepung ubi jalar oranye dapat memperpanjang umur

simpan

Ubi jalar segar memiliki umur simpan yang pendek dan mudah

busuk

Uji karakteristik fisik, kimia dan fungsional

Penepungan perbedaan perlakuan pengupasan (umbi tanpa

pengupasan dan umbi dengan pengupasan

Ubi Jalar Oranye

varietas Beta 2