BERAS ANALOG FUNGSIONAL DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK TEH UNTUK

MENURUNKAN INDEKS GLIKEMIK DAN FORTIFIKASI DENGAN FOLAT, SENG, DAN

IODIN.

Laporan Perkembangan Penelitian

OLEH:

Wiwit Arif Wijaya F24080036

Nur Sofia Wardani Y F24080069

Meutia F24080075

Indra Hermawan F24080094

Rafiqah Nusrat Begum F24080110

2012

DEPARTMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL ...............................................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... v

1. PENDAHULUAN ...................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 2

2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................. 3

2.1 Beras ................................................................................................................... 3

2.2 Beras analog ........................................................................................................ 4

2.3 Seng..................................................................................................................... 4

2.4 Defisiensi Seng ................................................................................................... 5

2.5 Iodium ................................................................................................................. 6

2.6 Gangguan Akibat Kekurangan Iodium (GAKI) .................................................. 7

2.7 Teh Hijau dan Polifenol ...................................................................................... 7

2.8 Teh Hitam ........................................................................................................... 8

2.9 Indeks Glikemik dan Faktor yang Mempengaruhinya ........................................ 8

2.10 Diabetes Mellitus ................................................................................................ 9

2.11 Beras Analog Rendah IG .................................................................................... 9

2.12 Fortifikasi Asam folat ....................................................................................... 10

2.12.2 Neural Tube Defect ................................................................................... 10

2.12.3 Asam Folat ................................................................................................ 10

2.12.4 Asupan Folat Harian ................................................................................. 12

2.13 Seng................................................................................................................... 13

3. METODE PENELITIAN .......................................................................................... 16

3.1. Pembuatan Beras Analog .................................................................................. 16

3.2 Analisis ............................................................................................................. 17

3.2.1 Metode Analisis iodin ............................................................................... 17

3.2.2 Analisis Seng ............................................................................................ 19

3.2.3 Analisis Asam Folat .................................................................................. 20

3.2.4 Uji Indeks Glikemik .................................................................................. 23

3.2.5 Uji Daya Cerna Pati (Muchtadi et al, 1992) ................................................... 23

iii

4. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................. 24

4.1 Rendemen ......................................................................................................... 24

4.2 Kondisi Penyimpanan ....................................................................................... 24

4.3 Komposisi Proksimat ........................................................................................ 26

4.3.1 Kadar Abu ................................................................................................. 26

4.3.2 Kadar Lemak ............................................................................................. 26

4.3.4 Kadar Protein ............................................................................................ 27

4.4 Iodin .................................................................................................................. 27

4.5 Asam Folat ........................................................................................................ 28

4.6 Beras Rendah Indeks Glikemik......................................................................... 29

KESIMPULAN ................................................................................................................. 36

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 37

iv

DAFTAR TABEL Tabel 1. Komposisi kimia beras pecah kulit per 100 g .............................................................. 3

Tabel 2. RDA Zinc untuk tiap golongan usia .............................................................................. 6

Tabel 3. Kecukupan iodium yang dianjurkan per orang per hari ................................................ 6

Tabel 4. Estimated Average Requirement (EAR) dan Recommended Nutrient Intake

(RNI) untuk asam folat ................................................................................................ 13

Tabel 5. Asupan seng yang disarankan. ...................................................................................... 4

Tabel 6. Parameter Pengukuran Untuk Logam Seng (Zn) ........................................................ 19

Tabel 7. Data rendemen produk beras analog teknologi ekstrusi .............................................. 24

Tabel 8. Data kadar air tepung beras ........................................................................................ 25

Tabel 9. Data kadar air produk beras analog teknologi ekstrusi (produk sesudah ekstrusi) ...... 25

Tabel 10. Data Aw produk beras analog teknologi ekstrusi ..................................................... 26

Tabel 11. Kadar abu produk ...................................................................................................... 26

Tabel 12. Kadar lemak beras analog ......................................................................................... 26

Tabel 13. Kadar protein beras analog ........................................................................................ 27

Tabel 14. Kandungan proksimat produk. .................................................................................. 27

Tabel 15. Data kurva standar kadar fenol .................................................................................. 29

Tabel 16. Data total fenol teh... ................................................................................................. 30

Tabel 17. Data kurva standar maltosa ....................................................................................... 31

Tabel 18. Data daya cerna pati .................................................................................................. 32

Tabel 19. Metode penambahan ekstrak teh pada pengolahan beras ekstrusi ............................. 33

v

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Struktur (a) amilosa dan (b) amilopektin .................................................................. 4

Gambar 2. Struktur kimia asam folat bentuk sintetis dan folat natural ..................................... 12

Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan beras analog terfortifikasi ..................................... 16

Gambar 4. Diagram alir proses pembuatan beras analog rendah indeks glikemik. ................... 16

Gambar 5. Mikroenkapsulasi Iodium ........................................................................................ 17

Gambar 6. Tahap persiapan sampel analisis asam folat ............................................................ 21

Gambar7. Diagram alir pembuatan fase gerak .......................................................................... 22

Gambar 8. Grafik kadar air beras analog................................................................................... 24

Gambar 9. Profil asam folat dalam standar(a), kurva standar asam folat(b) ............................. 29

Gambar 10. Kurva standar kadar fenol .................................................................................... 30

Gambar 11. Kadar total fenol ekstrak teh .................................................................................. 30

Gambar 12. Kurva standar maltosa. .......................................................................................... 31

Gambar 13. Grafik daya cerna pati. .......................................................................................... 32

1

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Beras merupakan makanan pokok bagi sebagian besar masyarakat Indonesia. Konsumsi

beras masyarakat Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya seiring dengan meningkatnya

jumlah penduduk Indonesia (Badan Pusat Satistik Nasional, 2009). Ketergantungan masyarakat

Indonesia yang sangat tinggi terhadap beras akan menjadi masalah jika ketersediaan beras sudah

tidak dapat tercukupi. Hal inilah yang akan mengganggu ketahanan pangan nasional. Salah satu

alternatif dalam mencapai ketahanan pangan nasional adalah dengan diversifikasi pangan. Namun

budaya masyarakat Indonesia yang sangat kuat akan anggapan belum makan jika belum

mengkonsumsi nasi membuat proses diversifikasi pangan belum berjalan dengan lancar. Oleh

sebab itu, diperlukan suatu pangan alternatif yang menyerupai makanan pokok bangsa Indonesia,

yaitu beras. Makanan yang menyerupai beras ini dinamakan beras analog.

Proses penggilingan padi menghasilkan beras giling dan juga hasil samping berupa

sekam, bekatul, dan menir. Menir merupakan bagian beras yang hancur dan bernilai nilai ekonomi

rendah. Jumlah menir yang dihasilkan dalam setiap produksi beras giling sekitar 5%. Jika produksi

gabah mencapai 49,8 juta ton, maka produksi menir mencapai 2.5 juta ton. Pemanfaatan menir dan

beras patah, masih terbatas, bahkan di beberapa tempat dimamfaatkan menjadi bahan limbah atau

makanan ternak. Menir memiliki nilai ekonomi yang baik apabila ditangani dengan benar.

Pemamfaatan menir dan beras patah untuk dibentuk kembali menjadi beras dapat menjadi solusi

meningkatkan nilai ekonomi menir dan beras patah selain untuk mencukupi ketersediaan beras

nasional.

Tantangan besar di Indonesia selain ketersediaan beras adalah masalah kekurangan zat

gizi mineral dan vitamin, diantaranya adalah gangguan akibat kekurangan iodium (GAKI), seng,

dan asam folat. Masalah gizi lainnya adalah diabetes yang disebabkan kelainan pada metabolisme

gula dalam darah.

Gangguan Akibat Kekurangan Iodium (GAKI) di Indonesia merupakan masalah

kesehatan yang serius karena dampaknya sangat besar terhadap kelangsungan hidup dan kualitas

sumber daya manusia. Penduduk di Indonesia yang menderita GAKI sebanyak 52.9 juta jiwa.

Adapun macam-macam GAKI meliputi kretinisme (0,9 juta jiwa), gondok (10 juta jiwa), dan

resiko daerah endemik (42 juta jiwa).

Menurut Public Health Problem, WHO, sebanyak 15,8% penduduk Indonesia mengalami

defisiensi seng. Defisiensi seng terkait dengan gangguan pertumbuhan dan kematangan seksual.

Defisiensi seng juga dapat mengganggu pertumbuhan dan meningkatkan resiko diare dan infeksi

saluran nafas. Gangguan lainnya yang berkaitan dengan defisiensi seng adalah hambatan

penyembuhan luka, gangguan fungsi pengecap dan gangguan nafsu makan (Kodyat, Thaha, &

Minarto, 1998).

Neural Tube Defect (NTD) merupakan salah satu masalah kesehatan masyarakat yang

serius mengingat dampaknya dapat menyebabkan cacat lahir pada bayi. NTD disebabkan oleh

akibat kekurangan asam folat. Indonesia belum memiliki data yang pasti mengenai jumlah

penderita NTD. Namun setiap bulan, dari 300 ibu hamil yang memeriksakan kehamilannya di

RSCM, 3 pasien diantaranya terbukti janinnya menderita NTD. NTD dapat menyebabkan cacat

lahir pada bayi yang dapat menyebabkan kematian.

Menurut survey WHO, Indonesia menempati posisi ke-4 dalam peringkat jumlah

penderita diabetes melitus terbesar di dunia setelah India, Cina, dan Amerika Serikat. Penderita

diabetes mengurangi konsumsi nasi sebagai makanan pokoknya karena nasi dianggap dapat

menaikkan kadar glukosa darah secara cepat.

Penanggulangan masalah akibat kekurangan mineral dan vitamin, serta diabetes dapat

diatasi dengan menambahkan mineral dan vitamin ke dalam bahan pangan atau biasa disebut

2

sebagai fortifikasi. Fortifikasi dapat dilakukan dengan pelapisan dan premix. Fortifikasi dengan

cara pelapisan pada permukaan butir beras dinilai tidak efektif karena akan terbuang saat dicuci

dan direndam. Oleh sebab itu, fortifikasi dengan metode premix menjadi salah satu solusi yang

efektif. Metode premix dapat diaplikasikan pada pembuatan beras analog menggunakan beras

menir dan beras patah yang kemudian dibentuk kembali menjadi beras utuh. Proses pembentukan

kembali dari menir dan beras patah menyebabkan fortifikan yang telah ditambahkan terperangkap

pada matriks beras analog sehingga tidak hilang pada proses pencucian.

1.2 Tujuan Penelitian

1. Mengembangkan produk beras analog dari menir dan beras patah menjadi pangan fungsional

melalui proses fortifikasi untuk memecahkan masalah kekurangan mineral dan vitamin di

Indonesia

2. Menentukan formulasi yang tepat dalam pembuatan beras analog yang difortifikasi,

menentukan kestabilan fortifikan dalam beras analog sebelum dicuci, setelah dicuci, dan

setelah pemasakan

3. Mengembangkan produk beras analog dari menir dan beras patah menjadi pangan fungsional

rendah indeks glikemik melalui penambahan ekstrak teh

4. Menentukan formulasi yang tepat dalam pembuatan beras analog yang ditambah dengan

ekstrak teh, menentukan kestabilan ekstrak teh dalam beras analog sebelum maupun setelah

dicuci dan setelah pemasakan.

3

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Beras

Beras merupakan bahan pangan pokok yang dikonsumsi oleh sebagian besar penduduk

Indonesia. Beras adalah bagian bulir padi (gabah) yang telah dipisahkan dari sekam. Penggilingan

beras berfungsi untuk menghilangkan sekam dari bijinya dan lapisan aleuron, baik sebagian

maupun seluruhnya agar menghasilkan beras yang putih serta beras pecah sekecil mungkin. Gabah

pada mulanya digiling untuk membuang kulitnya, sehingga dihasilkan beras pecah kulit. Setelah

itu akan dilakukan penyosohan beras untuk membuang lapisan aleuron yang menempel pada beras,

sehingga dihasilkan beras sosoh. Menir merupakan kelanjutan dari beras patah menjadi bentuk

yang lebih kecil daripada beras patah (Damardjati, 1988).

Ukuran butir beras hasil penggilingan dibedakan atas beras kepala, beras patah, dan menir.

Berdasarkan persyaratan yang dikeluarkan oleh Bulog, beras kepala merupakan beras yang

memiliki ukuran lebih besar dari 6/10 bagian beras utuh. Beras patah memiliki ukuran butiran 2/10

bagian sampai 6/10 bagian beras utuh. Menir memiliki ukuran lebih kecil dari 2/10 bagian beras

utuh atau melewati lubang ayakan 2.0 mm (Waries, 2006).

Komposisi terbesar yang terkandung dalam beras adalah karbohidrat, yaitu sebesar 79%.

Energi dari beras sebesar 365 kalori per 100 gram beras (USDA, 2009). Beras juga mengandung

protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral, dan air. Komposisi kimia beras pecah

kulit dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Komposisi kimia beras pecah kulit per 100 g

Keterangan Nilai

Energi 1,527 kJ (365 kcal)

Karbohidrat 79 g

-Gula 0,12 g

-Serat pangan 1,3 g

Lemak 0,66 g

Protein 7,13 g

Air 11,62 g

Thiamin (Vit. B1) 0,070 mg (5%)

Riboflavin (Vit. B2) 0,049 mg (3%)

Niasin (Vit. B3) 1,6 mg (11%)

Asam Pantothenat (B5) 1,014 mg (20%)

Vitamin B6 0,164 mg (13%)

Folat (Vit. B9) 8 g (2%)

Kalsium 28 mg (3%)

Besi 0,80 mg (6%)

Magnesium 25 mg (7%)

Mangan 1,088 mg (54%)

Forfor 115 mg (16%)

Potassium 115 mg (2%)

Seng 1,09 mg (11%)

Persentase merujuk kepada rekomendasi Amerika Serikat untuk orang dewasa.

Sumber: Sumber Data Nutrisi USDA

4

Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa

adalah pati dengan struktur tidak bercabang dan merupakan fraksi larut air, sedangkan amilopektin

adalah pati dengan struktur bercabang, tidak larut air, dan cenderung bersifat lengket (Haryadi,

2008) Perbandingan komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna (transparan atau

tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Ketan hampir sepenuhnya didominasi

oleh amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras pera memiliki kandungan amilosa

melebihi 20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak berlekatan) dan keras.

Strukur kimia amilosa dan amilopektin ditunjukkan pada gambar 1.

(a)

(b)

Gambar 1. Struktur (a) amilosa dan (b) amilopektin

Mutu tanak dari nasi sangat ditentukan oleh sifat fisikokimia beras seperti suhu gelatinisasi

pati, pengembangan volume, penyerapan air, viskositas pasta, dan konsistensi gel pati (Purwani,

2001). Suhu gelatinisasi pati adalah suhu pada saat granula pati pecah dengan penambahan air

panas. Suhu gelatinisasi berbeda-beda bagi tiap jenis pati dan berpengaruh terhadap lama

pemasakan. Beras yang mempunyai suhu gelatinisasi tinggi membutuhkan waktu pemasakan lebih

lama daripada beras yang mempunyai suhu gelatinisasi rendah (Winarno, 2008).

2.2 Beras analog

Upaya mengurangi ketergantungan konsumsi beras masyarakat Indonesia adalah dengan

mengembangkan alternatif pangan. Program diversifikasi pangan belum dapat berhasil sepenuhnya

karena keterikatan masyarakat yang sangat kuat dengan konsumsi beras. Maka perlu

dikembangkan alternatif pangan menyerupai beras namun tidak murni terbuat dari beras.

Beras analog yang dibuat diharapkan dapat mendekati bentuk beras asli sehingga psikologi

masyarakat yang mengonsumsinya merasa mengonsumsi beras. Baras analog yang dibuat pada

percobaan ini merupakan hasil olahan beras patah dan menir yang difortifikasi dengan polifenol

yang terkandung dalam daun teh, asam folat, yodium dan seng.

2.3 Seng

Seng atau seng (Zn) adalah sebuah mikronutrisi yang bisa ditemukan di semua jaringan

tubuh dan penting bagi pertumbuhan sel, diferensiasi sel dan sintesa DNA. Seng sangat

dibutuhkan oleh tubuh untuk membantu pertumbuhan dan meningkatkan imunitas tubuh. Ratusan

enzim dalam tubuh bisa bekerja hanya jika tercukupinya kebutuhan seng dalam tubuh kita.

Bersama-sama dengan zat besi (Fe), seng bertugas untuk membangun jaringan tubuh. Seng

umumnya ada di dalam otak, dimana seng mengikat protein. Kekurangan seng akan berakibat fatal

5

terutama pada pembentukan struktur otak, fungsi otak dan mengganggu respon tingkah laku dan

emosi (Black, 1998). Seng adalah suatu komponen dari beberapa sistem enzim, yang berfungsi di

dalam sintesa protein, transport karbon dioksida dan di dalam proses penggunaan vitamin A

(Eschelemen, 1996).

Dalam studi keamanan ekstensif yang dilakukan pada binatang di laboratorium, seng telah

dinyatakan bukan karsinogenik, mutagenik, atau teratogenik. Selain itu tubuh manusia memiliki

mekanisme homeostatik yang efisien mengatur penyerapan dan retensi seng dan hal-hal tersebut

mengurangi kemungkinan terbentuknya racun dalam tubuh. Keracunan seng pada orang dewasa

bisa terjadi sebagai akibat asupan seng yang tinggi (>150 mg/ hari atau sekitar 10 kali lebih

banyak dari RDA) dalam jangka waktu yang panjang atau akibat mengonsumsi > 1 g seng (lebih

dari 60 kali lebih banyak dari RDA) akibat overdosis lewat suplementasi atau transfusi.

Mengonsumsi terlalu banyak seng sekaligus bisa mengakibatkan penyakit maag dan gejala umum

yang sering dihubungkan dengan kasus keracunan makanan. Dosis seng yang tinggi selama jangka

waktu yang panjang bisa menyebabkan konsentrasi lipoprotein plasma yang lebih redah dan

berkurangnya penyerapan tembaga. Kondisi tembaga yang lebih rendah juga bisa menghambat

transportasi zat besi dan mengakibatkan anemia (Kodyat, Thaha, & Minarto, 1998).

Pemberian suplementasi Zn dan Fe juga dipengaruhi oleh asupan makanan. Seng banyak

terdapat dalam daging, tiram, ikan kering, hati dan susu juga merupakan sumber makanan yang

kaya akan seng. Selain itu makanan yang mengandung fitat dan makanan berserat menghalangi

absorbsi seng (Eschelemen, 1996). Beberapa bahan makanan yang dapat meningkatkan

penyerapan seng dan besi adalah asam askorbat dan sitrat (pepaya, jambu biji, pisang, mangga,

semangka, pir, jeruk, lemon, apel, jus nenas, kembang kol, dan limau), asam malak dan tartrat

(wortel, kentang, tomat, labu, kol, dan lobak cina), asam amino sistein (daging, kambing, daging

babi, hati, ayam, dan ikan), dan produk-produk fermentasi (kecap kacang kedele, acar/asinan

kubis) (Gillespie, 1998). Beberapa makanan yang dapat menghambat penyerapan seng dan besi

adalah fitat (beras, terigu, gandum, kacang kedele, susu coklat, kacang dan tumbuhan polong),

polifenol (teh, kopi, bayam, kacang, tumbuhan polong, rempah-rempah), kalsium dan fosfat (susu

dan keju) (Gillespie, 1998).

Makanan yang mengandung seng dalam jumlah yang cukup juga mengandung besi dalam

jumlah yang cukup pula, seperti daging dan ikan merupakan sumber terbaik dari kedua nutrien

tersebut. Parasit seperti cacing tambang akan menyebabkan berkurangnya kedua zat nutrien ini di

dalam darah. Kecuali pada penderita diare, kehilangan seng lebih tinggi daripada besi. Inilah

sebabnya anak-anak sering diasumsikan menderita defisiensi (Allen, 1998).

Daya larut relatif garam seng dalam larutan encer sangat bervariasi, Seng Sulfat dan

Klorida sangat larut, Seng Asetat larut secara bebas, dan Seng Karbonat dan Oksida secara praktis

tidak larut. Kelarutan dalam larutan encer sangat erat hubungannya dengan kemampuan

diabsorpsi. Sedikit informasi yang ada tentang bioavailibilitas dari suplementasi seng bila

dikonsumsi bersama-sama dengan makanan yang banyak mengandung fitat, yang menghambat

absorpsi seng. Beberapa penelitian mengatakan bahwa bioavailibilitas dari suplementasi besi dapat

larut bila dikonsumsi bersama dengan makanan yang juga mengandung zat besi, misalnya

makanan pokok seperti padi-padian yang banyak mengandung fitat, bila dikonsumsi secara

bersama-sama dapat mempengaruhi absorpsi seng dan besi (Allen, 1998).

2.4 Defisiensi Seng

Kekurangan seng pada manusia pertama kali teridentifikasi oleh Prasad pada tahun 1960-an

pada anak laki-laki yang pertumbuhannya terhabat di Mesir. Analisis tingkat populasi baru-baru

ini dari Food Balance Sheet telah memperkirakan 21% dari populasi dunia beresiko kekurangan

seng. WHO telah mengidentifikasi kekurangan seng sebagai resiko utama bagi kesehatan anak dan

telah menghubungkannya dengan morbiditas akibat diare, infeksi saluran pernafasan yang lebih

rendah, dan mengakibatkan 0,8 juta kematian anak per tahun. Defisiensi seng pada manusia

berdampak terhadap growth retardation pada anak, yaitu dwafism, poor sexual development,

6

deformed bones, penyembuhan luka lama, rambut dan kuku abnormal, kurang rasa pengecap,

komplikasi obstresti (AKI dan AKB tinggi), yaitu pendarahan postpartum, clift dan palate

deformitas (bibir sumbing) (Kurniawan, 2007).

International Seng Consultative (ISengG) merevisi RDA (asupan yang dianjurkan) pada

tahun 2004. Rekomendasi-rekomendasi tersebut menyarankan hal-hal berikut:

Tabel 2. RDA Seng untuk tiap golongan usia

Kelompok RDA Seng

Bayi 4-5 mg

Anak usia 1-3 tahun 3 mg

Anak usia 4-8 tahun 4-5 mg

Wanita yang tidak hamil 8-9 mg

Wanita hamil dan menyusui 9-13 mg

Pria 13-19 mg

Rekomendasi-rekomendasi ini memperhitungkan perbedaan dalam diet dan berdasarkan

referensi standar berat badan. Anak-anak yang menerima asupan fitat yang lebih tinggi yang mana

ditemukan dalam sereal yang tidak dimurnikan perlu mengonsumsi lebih banyak seng setiap hari

untuk memenuhi ketentuan fisiologis. Selain itu, panduan ini adalah untuk anak-anak yang sehat

dan tidak memperhitungkan kelebihan seng yang hilang selama periode diare.

2.5 Iodium

Iodium merupakan salah satu unsur yang diperlukan oleh tubuh manusia. Iodium

merupakan bahan mineral dan termasuk unsur gizi esensial walaupun jumlahnya sangat sedikit di

dalam tubuh. Iodium diperlukan dalam sintesis hormon tiroksin yang dikeluarkan oleh kelenjar

tiroid. Hormon tiroksin sangat diperlukan dalam pengaturan metabolisme (West, Jooste, &

Pandav, 2004).

Kebutuhan iodium setiap orang berbeda-beda tergantung usia, jenis kelamin, dan aktivitas

yang dilakukan. Kecukupan iodium yang dianjurkan per orang per hari dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Kecukupan iodium yang dianjurkan per orang per hari

Golongan umur Kebutuhan (g) Golongan umur Kebutuhan (g)

0 - 6 bulan 50 Wanita

7 - 12 bulan 70 10 - 12 tahun 150

1 - 3 tahun 70 13 - 15 tahun 150

4 - 6 tahun 100 16 - 19 tahun 150

7 - 9 tahun 120 20 - 59 tahun 150

Pria > 60 tahun 150

10 - 12 tahun 150 Hamil +25

13 - 15 tahun 150 Menyusui

16 - 19 tahun 150 1 - 6 bulan +50

20 - 59 tahun 150 7 - 12 bulan +50

> 60 tahun 150

(Depkes, 1994)

Menurut Djokomoeljanto (1993), manusia tidak dapat membuat unsur iodium dalam

tubuhnya seperti ia membuat protein atau gula. Manusia memperoleh iodium dari luar tubuhnya

melalui serapan iodium yang terkandung dalam makanan serta minuman yang dikonsumsi.

Ada dua macam bentuk iodium yang sesuai dalam penggunaannya sebagai fortifikan, yaitu

iodat dan iodida. Bentuk iodium tersebut biasanya ditambahkan sebagai garam potassium. Namun

seringkali juga ditambahkan dalam bentuk garam kalsium atau sodium (Allen et al., 2006).

7

2.6 Gangguan Akibat Kekurangan Iodium (GAKI)

Gangguan Akibat Kekurangan Iodium atau GAKI didefinisikan sebagai rangkaian

spektrum gangguan kekurangan iodium pada tumbuh-kembang manusia (Rimbawan, 2000).

Defisiensi iodium di kalangan masyarakat dikenal sebagai penyebab timbulnya penyakit gondok

(Suhadjo, 1990). Pada kenyataannya, terdapat konsekuensi lain yang lebih membahayakan yang

diakibatkan dari kekurangan iodium, yaitu terhambatnya pertumbuhan, retardasi mental,

penurunan tingkat kecerdasan, dan kretinisme (Basil & Potter, 1983).

Menurut Suhadjo (1990) hasil analisis iodium melalui ekskresi yang terdapat dalam urin

menunjukkan bahwa terdapat tiga tingkatan GAKI, yaitu:

a. GAKI ringan dengan tingkat prevalensi gondok sekitar 2 20%

b. GAKI sedang dengan tingkat prevalensi mencapai 30%

c. GAKI berat dengan prevalensi gondok lebih dari 30%

2.7 Teh Hijau dan Polifenol

Teh merupakan tanaman daerah tropis dan subtropis yang secara ilmiah dikenal dengan

Camellia sinensis. Daun tanaman teh dengan nama latin Camellia sinensis memiliki kandungan

flavonoid yang merupakan senyawaan polifenol. Jenis teh di dunia secara garis besar terdiri dari

teh hitam (teh fermentasi sempurna), teh hijau (teh tanpa fermentasi) dan teh Oolong (teh semi

fermentasi). Secara umum dikenal dua jenis teh berdasarkan ada tidaknya fermentasi pada proses

pembuatan teh yaitu teh hitam dan teh hijau. Teh hitam adalah teh yang proses pembuatannya

melalui proses fermentasi, yaitu proses oksidasi enzimatis katekin oleh polifenol oksidase

(Rasalakhsi dan Narasimhan, 1996). Sedangkan teh hijau adalah teh yang proses pembuatannya

tidak melalui proses fermentasi. Hal ini mengakibatkan senyawa katekin yang merupakan

antioksidan tidak dioksidasi oleh polifenol oksidase.

Teh hijau (Camellia sinensis) banyak mengandung senyawa polifenol. Menurut Daniells

(2008), teh hijau mengandung 30-40% polifenol. Sumber lain menyebutkan bahwa Teh hijau

kering memiliki kandungan 15-30% senyawa polifenol, yang memiliki bahan aktif berupa

catechin, yang terdiri dari epigallocatehcin gallate (EGCG), epigallocatehcin (EGC), epicatehcin

gallate (ECG), epicatehcin (EC), dan gallocatehcin (GC) (Yang CS dan Landau JM, 2000).

Senyawa utama yang dikandung teh adalah katekin, yaitu suatu turunan tanin terkondensasi yang

juga dikenal sebagai senyawa polifenol karena banyaknya gugus fungsi hidroksil yang dimiliknya.

Senyawa katekin yang tidak terfermentasi pada teh hijau berperan sebagai antioksidan yang

mampu mencegah maupun menghambat serangan tidak terkendali pada kelompok sel tubuh seperti

membran sel, DNA, dan lemak oleh radikal bebas dan senyawa oksigen reaktif (Rohdiana, 2007).

Senyawa polifenolik sering disebut sebagai tanin. Zat antigizi ini dapat menurunkan daya

cerna protein maupun pati sehingga respon glikemiknya menurun (Griffiths and Moseley, 1980).

Dampak adanya tanin adalah terbentuknya senyawa kompleks dengan protein yang bersifat tidak

larut sehingga cenderung menurunkan daya cerna protein maupun pati (Prangdimurti, Palupi,

Zakaria 2007).

Tanin dapat mengendapkan protein, alkaloid, dan polisakarida tertentu serta mengandung

gugus hidroksi dan gugus lain seperti karboksilat sehingga membentuk kompleks yang kuat

dengan protein dan makromolekul lain. Senyawa ini mudah teroksidasi dengan adanya oksigen

dalam suasana alkali atau terdapatnya enzim polifenolase, membentuk senyawa radikal orto-

kuinon. Senyawa orto-kuinon tersebut sangat reaktif dan apabila bereaksi dengan protein dapat

membentuk senyawa kompleks yang melibatkan asam amino lisin sehingga ketersediaannya akan

menurun. Selain itu senyawa kompleks protein polifenol tersebut sulit ditembus oleh enzim

protease sehingga daya cerna proteinnya juga rendah, sehingga secara keseluruhan dapat dikatakan

bahwa nilai gizi protein tersebut juga akan turun (Prangdimurti, Palupi, Zakaria. 2007). Enzim -

amilase adalah protein dalam tubuh yang bertugas memecah karbohidrat mejadi gugus gula

sederhana. Oleh karena itu, pembentukan kompleks antara protein dan senyawa polifenol akan

8

menganggu daya cerna karbohidrat. Sehingga akan berdampak pada penurunan penyerapan kadar

gula darah secara cepat.

2.8 Teh Hitam

Teh hitam adalah teh yang proses pembuatannya melalui proses fermentasi, yaitu proses

oksidasi enzimatis katekin oleh polifenol oksidase (Rasalakhsi dan Narasimhan, 1996). Teh hitam

memiliki berbagai manfaat bagi kesehatan, antara lain menurunkan risiko penyakit jantung

koroner dan stroke, mencegah dan mengkontrol pertumbuhan kanker, mencegah karies gigi,

peningkatan massa tulang (BMD), serta efek antidiabetes (Khomsan, 2009). Theaflavin merupakan

hasil oksidasi katekin akibat proses oksimatis pada pengolahan teh hitam. Senyawa ini merupakan

antioksidan, anti kanker, anti mutagenik, serta anti diabetes. Senyawa theaflavin dalam teh hitam

jumlahnya cukup signifikan

Teh hitam menununjukkan kemampuan sebagai sumber bahan pangan alami bagi para

penderita diabetes, terutama dalam kapasitasnya menaikkan aktivitas insulin. Penelitian yang

dilakukan Departemen Pertanian Amerika Serikat (Journal Agric Food Chem, 2002) menunjukkan

kemampuan teh hitam meningkatkan aktivitas insulin melebihi dari teh hijau dan teh oolong.

Teh hitam mengandung senyawa polifenol, meskipun tidak sebanyak teh hijau. Menurut

Daniells (2008) teh hitam mengandung 3-10% polifenol. Senyawa polifenol sering disebut

sebagai tannin. Zat antigizi ini dapat menurunkan daya cerna protein dan pati sehingga respon

glikemiknya menurun (Griffiths and Moseley, 1980). Dampak adanya tannin adalah terbentuknya

senyawa kompleks dengan protein yang bersifat tidak larut sehingga dapat menurunkan daya cerna

protein maupun pati (Prangdimurti, Palupi, Zakaria 2007).

2.9 Indeks Glikemik dan Faktor yang Mempengaruhinya

Indeks glikemik (glikemic index, GI) adalah tingkatan pangan menurut efeknya terhadap

kadar gula darah. Dengan kata lain, indeks glikemik merupakan respon glukosa darah terhadap

makanan dibandingkan dengan respon glukosa darah terhadap glukosa murni. Indeks glikemik

berguna untuk menentukan respon glukosa darah terhadap jenis dan jumlah makanan yang

dikonsumsi oleh seseorang. Indeks glikemik suatu bahan pangan berbeda-beda tergantung pada

fisiologis, bukan pada kandungan bahan pangan tersebut (Sarwono W, 2002).

Indeks glikemik pangan merupakan sifat bahan pangan yang sangat unik, dipengaruhi oleh

jenis bahan, cara pengolahan, dan karakteristik (komposisi dan sifat biokimiawi) bahan, tidak bisa

diprediksi dari satu karakter bahan. Masing-masing komponen bahan pangan memberikan

kontribusi dan saling berpengaruh sinergis antarsifat bahan hingga menghasilkan respon glikemik

tertentu (Widowati, 2007).

Indeks pangan menggunakan indeks glikemik (IG) glukosa murni sebagai perbandingannya

(IG gluksoa murni adalah 100) (Rimbawan & Siagiaan, 2004).Menurut Miller (1997) berdasarkan

respon glikemiknya, pangan dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu pangan IG rendah

(IG

9

Pengonsumsian nasi indeks glikemik rendah atau dari beras berkadar amilosa tinggi

menyebabkan laju pencernaan lebih lambat karena pada saat pengolahan atau pemanasan amilosa

membentuk kompleks dengan lipid sehingga menurunkan kerentanan terhadap hidrolisis enzimatik

dan laju pencernaan juga menurun (Widowati, 2007).

2.10 Diabetes Mellitus

Perubahan gaya hidup dan pola konsumsi pangan masyarakat berdampak terhadap

peningkatan resiko penyakit degeneratif, seperti diabetes mellitus (DM) dan hipertensi. Organisasi

Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan terdapat 150 juta penderita DM tipe 2 di seluruh dunia.

Di Indonesia, pada tahun 2001 penderita diabetes meningkat menjadi 4 juta jiwa dari 2,5 juta jiwa

pada tahun 1994. Pada tahun yang sama, paling sedikit 240 juta penduduk dunia menderita

diabetes (Tjokroprawiro, 2001).

Diabetes mellitus (kencing manis) adalah penyakit di mana tubuh penderita tidak dapat

mengendalikan tingkat glukosa dalam darahnya. Penderita mengalami gangguan metabolisme dari

distribusi gula sehingga tubuh tidak bisa memproduksi insulin dalam jumlah yang cukup atau tidak

mampu menggunakan insulin secara efektif. Akibatnya, terjadi kelebihan gula di dalam darah.

Pada tahun 1980 WHO menyatakan bahwa diabetes melitus merupakan suatu penyakit yang

ditandai dengan terjadinya defisiensi insulin absolute atau relative,dan gangguan fungsi insulin.

Hal ini berhubungan dengan aterosklerosis yang dipercepat dan dapat menimbulkan komplikasi

mikrovaskuler spesifik pada retina, jaringan saraf, serta organ ginjal.

Diabetes mellitus juga dapat definisikan sebagai suatu tingkat kronis peningkatan kadar

glukosa darah dan adanya pengrusakan toleransi glukosa yang akan meningkatkan kadar glukosa

darah. Menurut Schersten (1983), kedua hal tersebut terjadi karena kekurangan insulin, gangguan

fungsi insulin, atau peningkatan faktor yang memiliki fungsi berlawanan dengan insulin, sehingga

pada akhirnya akan menimbulkan gangguan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein.

Diabetes mellitus secara umum dapat dikatakan terjadi karena defisiensi insulin.

Kekurangan insulin menghambat glukosa dalam darah masuk dalam sel, dengan demikian kadar

glukosa dalam pembuluh darah mengalami peningkatan atau yang dikenal dengan hiperglikemika.

Umumnya peningkatan kadar glukosa darah pada penderita DM tipe 1 lebih tinggi (400 mg/dL)

daripada penderita DM tipe 2 (150-300 mg/dL). Bila kadar glukosa darah telah melebihi ambang

batas ginjal (180 mg/dL), maka glukosa tidak dapat lagi diserap oleh ginjal dan akan dikeluarkan

melalui urin(glukosuria). Glukosa merupakan zat yang bersifat hidrofilik sehingga peningkatannya

dapat meningkatkan osmotic diuretic dari sel disekitarnya dan akhirnya terjadi dehidrasi

intraselular diikuti dengan polyuria.

2.11 Beras Analog Rendah IG

Teh (Camellia sinensis) banyak mengandung senyawa polifenol. Senyawa polifenolik

sering disebut sebagai tanin. Zat antigizi ini dapat menurunkan daya cerna protein maupun pati

sehingga respon glikemiknya menurun (Griffiths & Moseley, 1980). Dampak adanya tanin adalah

terbentuknya senyawa kompleks dengan protein yang bersifat tidak larut sehingga cenderung

menurunkan daya cerna protein maupun pati (Palupi, Zakaria, & Prangdimurti, 2007). Disisi lain,

polifenol secara umum mempunyai kemampuan menangkap radikal bebas seperti peroksinitrit dan

superoksida, sehingga berperan dalam menahan kerusakan sel dan jaringan oleh spesies nitrogen

reaktif dan oksigen reaktif. Akibat kerusakan sel dan jaringan oleh radikal bebas tersebut antara

lain timbulnya penyakit degeneratif seperti kanker, diabetes melitus dan penyakit kardiovaskuler

(Balentine & I, 2000)

Tanin dapat mengendapkan protein, alkaloid, dan polisakarida tertentu serta mengandung

gugus hidroksi dan gugus lain seperti karboksilat sehingga membentuk kompleks yang kuat

dengan protein dan makromolekul lain. Senyawa ini mudah teroksidasi dengan adanya oksigen

dalam suasana alkali atau terdapatnya enzim polifenolase, membentuk senyawa radikal orto-

kuinon. Senyawa orto-kuinon tersebut sangat reaktif dan apabila bereaksi dengan protein dapat

10

membentuk senyawa kompleks yang melibatkan asam amino lisin sehingga ketersediaannya akan

menurun. Selain itu senyawa kompleks proteinpolifenol tersebut sulit ditembus oleh enzim

protease sehingga daya cerna proteinnya juga rendah, sehingga secara keseluruhan dapat dikatakan

bahwa nilai gizi protein tersebut juga akan turun (Palupi, Zakaria, & Prangdimurti, 2007). Enzim

-amilase adalah protein dalam tubuh yang bertugas memecah karbohidrat mejadi gugus gula

sederhana. Oleh karena itu, pembentukan kompleks antara protein dan senyawa polifenol akan

menganggu daya cerna karbohidrat.

2.12 Fortifikasi Asam folat

2.12.2 Neural Tube Defect

Neural tube atau tabung neural adalah struktur pada janin yang membentuk jaringan otak

dan tulang belakang. Struktur tabung neural awal, berupa jaringan yang terdiri dari pita kecil.

Jaringan tersebut akan terlipat menjadi tabung yang tertutup pada hari ke-28 setelah konsepsi.

NTD atau Neural Tube Defect terjadi ketika tabung neural gagal untuk menutup. Akibatnya terjadi

kecacatan dari perkembangan otak dan tulang belakang seperti spina bifida dan anencephaly.

Spina bifida adalah kecacatan pada tulang belakang yang dapat menyebabkan kelumpuhan dan

hidrosefalus. Anencephaly adalah kondisi ketika bayi dilahirkan dengan otak dan tengkorak yang

tidak berkembang sempurna yang dapat berakibat fatal. Perkembangan otak dan jaringan yang

berada di sekeliling otak mengakibatkan kematian sebelum atau sesaat setelah kelahiran (Green,

2002). Karena NTD terjadi pada tahap awal pembentukan fetus, langkah pencegahan pada tahap

perencanaan kehamilan adalah cara yang paling efektif untuk menanggulang penyakit NTD.

Peningkatan serum folat dalam sel darah merah sangat berkaitan dengan penurunan resiko

NTD. Jumlah serum homosistein berbanding terbalik terhadap dengan jumlah folat dalam darah,

jika jumlah folat yang dikonsumsi tinggi, maka jumlah homosistein akan menurun. Penyebab cacat

lahir belum jelas diketahui. Beberapa hipotesis mengatakan dapat disebabkan oleh folat yang

rendah atau tingginya kadar homosistein atau keduanya atau disebabkan oleh reaksi berantai

lainnya (Green, 2002).

Telah disepakati bahwa asupan sebanyak 400 g asam folat saat mendekati waktu konsepsi

dapat menurunkan resiko Neural Tube Defect (NTD) (Green, 2002). Karena nilai bioavailibilitas

dan stabilitas folat alami yang rendah, diet yang mengandalkan folat alami kurang efektif dalam

mencegah NTD. Penelitian menunjukan bahwa resiko NTD meningkat sampai 10 kali lipat pada

orang dengan diet rendah folat dibandingkan dengan yang mengkonsumsi folat dalam jumlah

banyak (Daly, Kirke, Molloy, Weir, & Scott, 1995).

2.12.3 Asam Folat

Asam folat memiliki bentuk berupa kristal bewarna kuning dengan berat molekul 441.4

gr/mol. Asam folat dapat larut dalam air, tetapi tidak larut pada pelarut organik (Arcot & Shrestha,

2005). Asam folat lebih stabil pada kondisi basa dibandingkan kondisi asam. Secara kimia, asam

folat dibuat dengan dari bicyclic pterin yang diikat oleh jembatan metilen dan asam para-

aminobenzoat (Figueiredo, et al., 2009). Penelitian mengenai kestabilan asam folat menunjukkan

bahwa tingkat dan laju kerusakan asam folat dipengaruhi oleh pH medium, agen pereduksi dan

larutan buffer, derivat folat, tipe buffer dan jenis makanan. Penelitian lainnya menemukan bahwa

asam folat dan asam 5-formyltetrahidrofolat sangat stabil terhadap panas (Green, 2002)

Asam folat dibutuhkan dalam sintesis dan pertahanan sel baru. Asam folat berfungsi dalam

membantu sintesis DNA dan sintesis RNA. Selain itu asam folat mampu mencegah terjadinya

perubahan pada DNA. Asam folat dibutuhkan untuk membawa satu grup karbon pada tahap

metilasi dan sintesis asam nukleat. Oleh sebab itu defisiensi asam folat dapat menghalangi proses

sintesis DNA dan pembelahan sel (Figueiredo, et al., 2009). Transkripsi RNA dan pembentukan

protein tidak terlalu dipengaruhi oleh asam folat karena mRNA dapat di daur ulang dan digunakan

11

kembali, berbeda dengan DNA yang salinan gen harus dibuat. Karena itu kekurangan asam folat

dapat menganggu pembentukan sel saraf dan pembentukan sel darah merah.

Asam folat lebih mudah diserap oleh tubuh dibandingkan turunannya, sehingga asam folat

lebih efektif dalam menanggulangi resiko Neural Tube Defect. (Francis, 1999). Asam folat juga

memiliki bioavailbilitas yang lebih baik dibandingkan dengan folat yang berasal dari makanan

secara alami. (Wright et al, 2001). Asam folat juga dikenal sebagai asam pteroylglutamik yang

merupakan bentuk paling sederhana dan paling stabil. (Ball, 1998).

Folat yang tersedia secara alami memiliki kestabilan yang rendah. Aktivitas biologi asam

Folat alami yang tersedia pada makanan kehilangan aktivitas biologisnya dalam hitungan hari atau

minggu. Asam folat sintetis atau asam folat yang tersedia hasil fortifikasi hampir dapat dikatakan

stabil, karena dapat mempertahankan aktivitas biologisnya sampai hitungan bulan bahkan sampai

tahun. Ketidakstabilan folat alami dihasilkan oleh kerusakan aktivitas biologisnya saat dipanen,

disimpan, diolah dan dipersiapkan. Setengah sampai tiga perempat asam folat kemungkinan hilang

saat dilakukan proses. Berbeda dengan asam folat dalam bentuk sintetis, cincin pteridin (2-amino-

4-hidroksipteridin) tidak tereduksi namun asam folat sintetis tetap dapat direduksi di dalam sel

oleh enzim dihidrofolat reduktase menjadi bentuk dihidro dan tetrahidro. Reaksi ini terjadi pada

mukosa usus dan 5-methyltetrahydrofolat dilepaskan ke plasma (FAO, 2001).

Folat alami ditemukan pada makanan dalam bentuk terkonjugasi rantai poliglutamil yang

berbeda tergantung dari jenis makanan. Poliglutamil dilepaskan menggunkan enzim folat

konjugase di usus menjadi folat monoglutamat yang kemudian diserap oleh usus (Scott & Weir,

1994).

Bioavailabilitas folat alami akan sangat tergantung bagaimana folat yang terkonjugasi pada

poliglutamat dapat dilepaskan di usus. Namun proses pencernaan folat alami menjadi bentuk yang

dapat diserap hanya berhasil sebanyak 25-50 %. Asam folat sintetis dapat memiliki bioavailabilitas

mendekati 100 % (Gregory, 1997). Rendahnya bioavailabilitas dari folat alami menyebabkan

pemenuhan asupan asam folat sangat baik dilakukan dengan suplementasi atau fortifikasi.

Di dalam tubuh, folat dapat menerima satu gugus karbon dari molekul donor melalui reaksi

biosintetis (Scott & Weir, 1994). folat yang telah terduksi dalam sel terkonjugasi pada rantai

poliglutamat. Folat tereduksi menjadi tidak stabil secara kimiawi, terutama dalam bentuk dihidro

dan tetrahidro. Folat dalam bentuk dihidro dan tetrahidro mudah terpisahkan antara C-9 dan N-10

yang menghasilkan pteridin dan p-aminobenzoylglutamat yang tidak memiliki aktivitas biologi

(FAO, 2001).

Sifat fungsional folat dihasilkan oleh satu gugus karbon yang terikat pada beberapa

prekursor metabolik, yaitu serin, N-formino-L-glutamat, dan folat, dengan 10-formiltetrahidrofolat

yang digabungkan dengan C-2 dan C-8 pada cincin purin. Hasil reaksi tersebut akan membantu

mengkatalis reaksi pengubahan deoxyuridylate menjadi tymidylate(prekursor DNA). Oleh sebab

itu, folat sangat penting untuk biosintesis DNA (Food and Agriculture Organization of the United

Nations, 2001), ditunjukan pada gambar 2.

12

Gambar 2. Struktur kimia asam folat bentuk sintetis dan folat natural

2.12.4 Asupan Folat Harian

Asupan folat menurut tabel 4 diasumsikan bahwa konsumsi folat didapatkan dari makanan.

Hal ini disebabkan oleh mayoritas komunitas pada negara berkembang mendapatkan asupan folat

dari folat yang tersedia secara alami pada makanan (Food and Agriculture Organization of the

United Nations, 2001). Folat yang tersedia pada makanan ditemukan dalam bentuk terkonjugasi

yang bioavailabilitasnya dapat turun sampai 50 % (Gregory, 1997). Selain itu, folat alami memiliki

stabilitas yang rendah. Jika asam folat sintetis yang digunakan untuk memenuhi asupan, maka

asupan folat yang dibutuhkan disesuaikan tergantung bioavailabilitas asam folat sintetis tersebut.

13

Tabel 4. Estimated Average Requirement (EAR) dan Recommended Nutrient Intake (RNI) untuk

asam folat

Group EAR (g/day) RNI (g/day)

Infants and children

0-6 months a 65 80

7-12 months 65 80

1-3 years 120 160

4-6 years 160 200

7-9 years 250 300

Adolescents, 10-18 years 300 400

Adults

19-65 years 320 400

65+ years 320 400

Pregnancy 520 600

Lactation 450 500

Diambil dari US National Academy of Sciences.

Berdasarkan asupan susu sebanyak 0.75 l/hari.

FAO/WHO telah setuju dengan temuan oleh Food and Nutrition Board of the US

National Academy of Sciences (National Academy of Sciences, 1998). Karena asam folat sintetik

memiliki bioavalibilitas 85 %, tetapi folat alami hanya memiliki 50 % bioavalibilitas, maka asam

folat sintetis memiliki bioavailibilitas 1.7(85/50) lebih tinggi. Oleh sebab itu, perhitungan Dietary

Folate Equivalent (DFE) hasil dari konsumsi asam folat sintetis dan folat yang ada pada makanan

secara bersamaan mengikuti persamaan :

g of DFE provided = [g of food folate + (1.7 x g of synthetic folic acid)]

2.13 Seng

Seng adalah sebuah mikronutrisi yang bisa ditemukan di semua jaringan tubuh yang

penting bagi pertumbuhan sel, diferensiasi sel, dan sintesa DNA. Zinc (Zn) atau dalam bahasa

Indonesia sering disebut dengan seng, sangat dibutuhkan oleh tubuh untuk membantu

pertumbuhan dan meningkatkan imunitas tubuh. Ratusan enzim dalam tubuh bisa bekerja hanya

jika tercukupinya kebutuhan Seng dalam tubuh kita. Bersama-sama dengan zat besi (Fe), seng

bertugas untuk membangun jaringan tubuh. Seng umumnya ada di dalam otak, dimana seng

mengikat protein. Kekurangan seng akan berakibat fatal terutama pada pembentukan struktur otak,

fungsi otak dan mengganggu respon tingkah laku dan emosi (Black, 1998). Seng adalah suatu

komponen dari beberapa sistem enzim, yang berfungsi di dalam sintesa protein, transport karbon

dioksida, dan di dalam proses penggunaan vitamin A.

Kekurangan seng pada manusia pertama kali teridentifikasi oleh Prasad et al pada tahun

1960-an pada anak laki-laki yang pertumbuhannya terhambat di Mesir. Analisis tingkat populasi

baru-baru ini dari Food Balance Sheet telah memperkirakan 21% dari populasi dunia beresiko

kekurangan seng. WHO teah mengidentifikasi kekurangan seng sebagai resiko utama bagi

kesehatan anak dan telah menghubungkannya dengan morbiditas akibat diare, infeksi saluran

pernafasan yang lebih rendah, dan mengakibatkan 0,8 juta kematian anak per tahun.

14

International Seng Consultative (ISengG) merevisi RDA (asupan yang dianjurkan) pada

tahun 2004. Rekomendasi-rekomendasi tersebut menyarankan hal-hal berikut:

Tabel 5. Asupan seng yang disarankan

Rekomendasi-rekomendasi ini memperhitungkan perbedaan dalam diet dan berdasarkan

referensi standar berat badan. Anak-anak yang menerima asupan pitat yang lebih tinggi yang mana

ditemukan dalam sereal yang tidak dimurnikan perlu mengonsumsi lebih banyak seng setiap hari

untuk memenuhi ketentuan fisiologis. Selain itu, panduan ini adalah untuk anak-anak yang sehat

dan tidak memperhitungkan kelebihan seng yang hilang selama periode diare.

Dalam studi keamanan ekstensif yang dilakukan pada binatang di laboratorium, seng

telah ditunjukkan bukan karsinogenik, mutagenik, atau teratogenik. Selain itu tubuh manusia

memiliki mekanisme homeostatik yang efisien mengatur penyerapan dan retensi seng dan hal-hal

tersebut mengurangi kemungkinan terbentuknya racun dalam tubuh. Keracunan seng pada orang

dewasa bisa terjadi sebagai akibat asupan seng yang tinggi (>150 mg/ hari atau sekitar 10 kali

lebih banyak dari RDA) dalam jangka waktu yang panjang atau akibat mengonsumsi > 1 g seng

(lebih dari 60 kali lebih banyak dari RDA) akibat overdosis lewat suplementasi atau transfusi.

Mengonsumsi terlalu banyak seng sekaligus bisa mengakibatkan penyakit maag dan gejala umum

yang sering dihubungkan dengan kasus keracunan makanan. Dosis seng yang tinggi selama jangka

waktu yang panjang bisa mentebabkan konsentrasi lipoprotein plasma yang lebih redah dan

berkurangnya penyerapan tembaga (copper). Kondisi tembaga yang lebih rendah juga bisa

menghambat transportasi zat besi dan mengakibatkan anemia.

Pemberian suplementasi Zn dan Fe juga dipengaruhi oleh asupan makanan. Seng banyak

terdapat dalam daging, tiram, ikan kering, hati dan susu juga merupakan sumber makanan yang

kaya akan seng. Selain itu makanan yang mengandung fitat dan makanan berserat menghalangi

absorbsi Seng (Eschelemen, 1996).

Beberapa bahan makanan yang dapat meningkatkan penyerapan seng dan besi adalah

asam askorbat dan sitrat (pepaya, jambu biji, pisang, mangga, semangka, pir, jeruk, lemon, apel,

jus nenas, kembang kol, dan limau), asam malak dan tartrat (wortel, kentang, tomat, labu, kol, dan

lobak cina), asam amino sistein (daging, kambing, daging babi, hati, ayam, dan ikan), dan produk-

produk fermentasi (kecap kacang kedele, acar/asinan kubis). Beberapa makanan yang dapat

menghambat penyerapan seng dan besi adalah fitat (beras, terigu, gandum, kacang kedele, susu

coklat, kacang dan tumbuhan polong), polifenol (teh, kopi, bayam, kacang, tumbuhan polong,

rempah-rempah), kalsium dan fosfat (susu dan keju) (Gillespie, 1998).

Makanan yang mengandung seng dalam jumlah yang cukup juga mengandung besi dalam

jumlah yang cukup, seperti daging dan ikan merupakan sumber terbaik dari kedua nutrien tersebut.

Parasit seperti cacing tambang akan menyebabkan berkurangnya kedua zat nutrien ini di dalam

darah. Kecuali pada penderita diare, kehilangan seng lebih tinggi daripada besi. Inilah sebabnya

anak-anak sering diasumsikan menderita defisiensi (Allen, 1998).

Daya larut relatif garam seng dalam larutan encer sangat bervariasi, Seng Sulfat dan

Klorida sangat larut, Seng Asetat larut secara bebas, dan Seng Karbonat dan Oksida secara praktis

tidak larut. Kelarutan dalam larutan encer sangat erat hubungannya dengan kemampuan

diabsorpsi. Sedikit informasi yang ada tentang bioavailibilitas dari suplementasi seng bila

dikonsumsi bersama-sama dengan makanan yang banyak mengandung fitat, yang menghambat

15

absorpsi seng. Untuk besi, beberapa penelitian mengatakan bahwa bioavailibilitas dari

suplementasi besi dapat larut bila dikonsumsi bersama dengan makanan yang juga mengandung

zat besi. Misalnya makanan pokok seperti padi-padian yang banyak mengandung fitat, bila

dikonsumsi secara bersama-sama dapat mempengaruhi absorpsi seng dan besi (Allen, 1998).

16

3. METODE PENELITIAN

3.1. Pembuatan Beras Analog

Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan beras analog terfortifikasi

Gambar 4. Diagram alir proses pembuatan beras analog rendah indeks glikemik.

beras patah/menir Fortifikan

Pencampuran manual

Proses ekstrusi dengan kecepatan ulir 400 rpm

Pengeringan dengan rak

Air 37%

Produk akhir

beras patah/menir

Ekstrak daun teh hijau/ teh hitam

Pencampuran manual

Proses ekstrusi dengan kecepatan ulir 400 rpm

Pengeringan dengan rak

Produk akhir

17

3.2 Analisis

3.2.1 Metode Analisis iodin

Penelitian ini dibagi menjadi 5 tahap (Gambar 1), yaitu (1) mikroenkapsulasi iodium, (2)

pembuatan tepung menir, (3) pembuatan beras ekstrusi tanpa fortifikasi sebagai kontrol, (4)

pembuatan beras ekstrusi fortifikasi iodium, dan (5) analisis sifat fisik, kimia, dan organoleptik.

Pada penelitian bagian pertama dilakukan proses mikroenkapsulasi pada iodium.

Mikroenkapsulasi iodium bertujuan untuk memperoleh fortifikan yang lebih stabil. Sumber iodium

yang digunakan adalah KIO3. Bahan-bahan yang digunakan sebagai penyalut adalah maltodekstrin

dan susu skim dengan perbandingan 19:1 (20% (b/b)). Bagan alir mikroenkapsulasi iodium dapat

dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Mikroenkapsulasi Iodium

Analisis kadar iodium dengan metode spektrofotometri (Slamet dkk., 1990). Prinsip dari

pengukuran kadar iodium adalah asam arsenit (AsO33-

) mereduksi Ce4+

(kuning) menjadi Ce3+

(tidak berwarna). Sisa Ce4+

yang tidak tereduksi diukur dengan spektrofotometer pada panjang

gelombang 420 nm.

Larutan pereaksi:

a. Asam arsenat 0.02 N

Sebanyak 0.986 g arsen trioksida (AsO33-

) dilarutkan ke dalam 10 ml NaOH 0.5 N dalam

sebuah gelas piala dan dipanaskan. Dimasukkan secara kuantitatif ke dalam labu takar 1 liter,

Homogenisasi 5 menit

6000-8000 rpm

Pengeringan dengan spray dryer

Ti 170oC dan To 80

oC

Mikroenkapsulan

iodium

Pencampuran

Maltodekstrin : susu skim

(19:1) 20% (b/b)

Aquades 100 ml

60oC

KIO3 10% TPT

2,5 gram

Homogenisasi 5 menit

6000-8000 rpm

Penyimpanan di refrigerator

24 jam 3-4oC

18

kemudian diencerkan dengan 850 ml air suling dan ditambahkan 20 ml asam klorida pekat

serta 20.6 ml asam sulfat pekat. Ditepatkan dengan air suling samapai dengan 1 liter.

b. Ceri ammonium sulfat 0.03 N

Ditambahkan 48.6 ml asam sulfat pekat ke dalam 600 ml air suling ke dalam labu takar 1

liter. Kemudian ditambahkan 20 gram ceri amonium sulfat dan langsung dilarutkan. Larutan

ditepatkan hingga 1 liter.

c. Larutan pengabuan

Dilarutkan 212 gram natrium karbonat anhidrus dan 20 gram kalium hipoklorida di dalam 1

liter air suling.

d. Larutan standar induk iodin 4 g/ml dibuat dengan melarutkan standar kalium iodida didalam

air suling.

e. Standar kerja iodin

Dipipet ke dalam labu takar 100 ml, masing-masing 1, 2, 3, dan 4 ml larutan standar iodin

dan ditepatkan hingga tanda garis. Larutan ini sekarang mengandung 0.04, 0.08, 0.12, dan

0.16 g iodium/ml.

Pembuatan Kurva Standar

a. Dipipet 5 ml masing-masing larutan standar kerja iodin 0.00, 0.04, 0.08, 0.12, dan 0.16 g

iodium/ml ke dalam labu reaksi atau kuvet dan rendam dalam penangas air bersuhu 37oC.

b. Setelah suhu 37oC tercapai, tambahkan dengan pipet 1.0 ml larutan ceri amonium sulfat ke

dalam tabung.

c. Tepat setelah 20 menit, reduksi ceri kepada cero diukur dengan spektrofotometer dengan

panjang gelombang 420 nm.

d. Lakukan juga blanko tanpa sampel atau standar.

e. Dibuat kurva hubungan konsentrasi (g iodium/ml) versus serapan masing-masing larutan

standar.

Persiapan contoh

a. Sekitar 5 gram sampel ditimbang (mengandung 0.04 0.08 g iodium) dan dimasukkan ke

dalam tabung pyrex 22 x 200 mm.

b. Ditambahkan pembantu pengabuan larutan campuran natrium karbonat dan kalium perklorat

(Na2CO3 KClO4) 0.5 ml.

c. Campuran dikeringkan dalam oven pada suhu 105-110oC. Biasanya pengeringan

membutuhkan waktu kurang lebih 2 jam.

d. Tabung dipindahkan ke dalam tanur. Suhu dinaikkan perlahan-lahan dan sampel diabukan

pada suhu 500oC selama 4-6 jam.

e. Dinginkan tabung, kemuadian ekstrak abu dengan menambahkan 10 ml larutan asam arsenit.

Diamkan selama kurang lebih 15 menit.

f. Campuran dipusingkan pada 2000 rpm selama 20 menit.

g. Dipipet 5 ml supernatan ke dalam tabung reaksi atau kuvet dan rendam dalam penangas air

bersuhu 37oC

h. Setelah suhu 37oC tercapai, 1ml larutan ceri amonium sulfat ditambahkan dengan pipet ke

dalam tabung reaksi.

i. Tepat setelah 20 menit, reduksi ceri kepada cero diukur dengan spektrofotometer pada

panjang gelombang 420 nm.

I (g/g 100) =

Keterangan:

C = Konsentrasi larutan sampel yang terbaca dari kurva standar (g/ml)

V = Volume ekstrak sampel (10 ml)

B = Berat sampel (gram)

19

3.2.2 Analisis Seng

Kadar seng dalam sampel beras analog dianalisis dengan menggunakan alat

spektrofotometri serapan atom yang berada di Laboratorium Jasa Analitik, Fakultas Teknologi

Pertanian IPB.

3.2.2.1 Persiapan sampel uji

a. Sampel beras atau nasi diambil sebanyak 5 gram dan dimasukkan dalam cawan porselen.

b. Kemudian dikeringkan di dalam oven pada suhu 105oC hingga tercapai berat konstan, lalu

setelah kering ditimbang dan dihitung kadar airnya.

c. Sampel kering dimasukkan ke dalam furnace atau tanur pada temperatur 100oC dan sedikit

demi sedikit suhunya dinaikkan sampai 550oC selama 8 jam.

d. Sampel didinginkan dan dilarutkan dalam 10 mL HCl pekat kemudian dipanaskan hingga

setengah volume awal.

e. Kemudian disaring dengan kertas Whatman no. 40.

f. Filtrat hasil penyaringan diencerkan dengan akuades pada labu takar 50 mL.

3.2.2.2 Pembuatanlarutan baku logam seng, Zn 100 mg/L (SNI 06-6989.7-2004)

a. Dengan menggunakan pipet diambil 10 mL larutan induk logam seng, (Zn) 1000 mg/L ke

dalam labu ukur 100 mL.

b. Kemudian ditambahkan akuades sampai tanda batas.

Pembuatan larutan logan seng, Zn 10 mg/L (SNI 06-6989.7-2004)

a. Dengan menggunakan pipet diambil 10 mL larutan induk logam seng, (Zn) 100 mg/L ke dalam

labu ukur 100 mL.

b. Kemudian ditambahkan akuades sampai tanda batas.

Pembuatan larutan standar logam seng (Zn) (SNI 06-6989.7-2004)

a. Dengan menggunakan pipet diambil 0 mL; 0,5 mL; 1 mL; 2 mL; 5 mL; dan 10 mL larutan

baku seng (Zn) 10 mg/L ke dalam labu ukur 100 mL.

b. Tambahkan larutan pengancer sampai tepat tanda batas sehingga diperoleh konsentrasi logam

seng 0,0 mg/L; 0,05 mg/L; 0,1 mg/L; 0,2 mg/L; 0,5 mg/L; dan 1,0 mg/L.

c. Nilai absorbansinya diukur dengan menggunakan spektrofotometri serapan atom (SSA) pada

panjang gelombang 213,90 nm.

Pengukuran konsentrasi logam seng (Zn) dengan AAS

a. Mengoptimalkan Alat ASS sesuai petunjuk penggunaan alat

b. Beberapa parameter pengukur untuk logam seng (Zn) ditetapkan sebagai berikut.

Tabel 6. Parameter Pengukuran Untuk Logam Seng (Zn)

No. Parameter Spesifikasi

1. Panjang gelombang 213,90 nm

2. Tipe nyala Asetilen/ udara

3. Lebar celah 0,05 nm

4. Lampu katoda 5,0 mA

Sumber : Petunjuk penggunaan alat ASS Tipe Buck Scientific

c. Kemudian diukur nilai absorbansi masing-masing larutan standar (larutan kerja) yang telah

dibuat.

d. Dibuat kurva kalibrasi untuk mendapatkan persamaan garis regresi

e. Dilanjutkan dengan pengukuran contoh uji yang sudah dipersiapkan.

20

3.2.3 Analisis Asam Folat

Metode analisis asam folat dan analognya dapat dilakukan secara mikrobiologi, radioassay,

kromatografi dan kimia. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kromatografi

menggunakan HPLC.

3.2.3.1 Pembuatan Larutan Standar

Asam folat standar dibuat dengan cara dilarutkan dalam buffer 0.1 M dibasic potasium

fosfat (pH 8-8.5) yang telah mengandung 0.1% asam askorbat dan 0.1% 2-mercaptoetanol

sehingga konsentrasi asam folat menjadi 200 g/mL. Larutan standar harus digunakan sesegera

mungkin untuk menghidari kerusakan asam folat.

3.2.3.2 Enzim

Enzim -amilase yang digunakan adalah enzim (EC 3.2.1.1) yang dihasilkan oleh

Aspergillus oryzae .Enzim dilarutkan dalam air distilasi sehingga konsentrasinya adalah 25

mg/mL, 1 mL digunakan untuk 1 gram sampel. Protease yang digunakan, dilarutkan dalam air

hingga konsentrasinya adalah 5 mg/ml

3.2.3.3 Sampel

Sampel yang akan dianalisis (5 g) harus dihomogenisasikan selama 1 jam dalam larutan 50

mL 0.1 M dibasic potasium fosfat (pH 8-8.5), asam askorbat 0.1 % dan 0.1% 2-mercaptoetanol .

Sampel dipanaskan dalam autoclave selama 15 menit dalam suhu 120C, didinginkan dalam bak es

lalu sampel dihomogenisasikan. Hasil sampel yang telah di homogenisasikan, diinkubasi dengan

1.25 ml -amilase pada suhu 37C selama 4 jam. Selanjutnya, sampel direaksikan dengan 1 mL

protease selama 1 jam pada suhu 37C kemudian dipanaskan pada air mendidih selama 5 menit.

Setelah inkubasi, sampel disentrifuse selama 20 menit pada kecepatan 4000 rpm. Supernatan

diambil sebanyak lalu disaring dengan whatman 42 lalu disimpan dalam suhu (-20C) atau

langsung diinjeksikan.

21

Gambar 6. Tahap persiapan sampel analisis asam folat

Tidak dalam 24 jam

Sampel 1

g

10 mL K2HPO4

0.1 M

Asam

askorbat

0.1%

2-Merkaptoetanol

0.1%

Homogenisasi

Dipanaskan dalam

autoclave 120C

Inkubasi selama 4 jam

pada suhu 37C -amilase

1.25 ml

Inkubasi selama 1 jam

pada suhu 37C protease 1

ml

Dipanaskan dalam air

mendidih 5 menit

Sentrifuse pada

kecepatan 4000 rpm 20

menit

Supernatan disaring

Injeksi

ke

HPLC

Disimpan pada

suhu -20C

Langsung injeksikan

22

Analisis asam folat dilakukan dengan menggunakan Reverse phase-HPLC dengan

menggunakan UV/Vis detektor. Aliran 1 mL/min digunakan pada analisis. Fase gerak dibuat

dengan menggunakan larutan A(28 mmol/L dibasic potasium fosfat dan 60 mmol/L asam pospat

dalam air) dan larutan B((28 mmol/L dibasic potasium fosfat dan 60 mmol/L asam pospat dalam

200mL/L asetonnitril dan 800mL/L air). Pada 3 menit pertama digunakan 100% larutan A secara

konstan. Setelah menit ke-3 berakhir, fase gerak diubah, dengan proporsi konsentrasi larutan A

diturunkan sampai 70% dan larutan B ditingkatkan sampai 30% selama 10 menit selanjutnya.

Komposisi eluen kembali diubah setelah memasuki menit ke-13, menjadi 45 % larutan A dan 55

% larutan B sampai menit ke 30. Komposisi fase gerak diubah mejadi A; 43% dan B: 57% pada

menit ke 30 sampai menit ke-45. Absorbansi asam folat akan dimonitor oleh detector UV-Vis pada

panjang gelombang 280 (Arcot & Shrestha, 2005).

Gambar 7. Diagram alir pembuatan fase gerak

Injeksi sampel

Proses kromatografi dengan

fase gerak 100% larutan A

selama 3 menit

Proses kromatografi dengan

fase gerak 70% larutan A dan

30% larutan B selama 10 menit

Proses kromatografi dengan

fase gerak 45% larutan A dan

55% larutan B selama 17 menit

Proses kromatografi dengan

fase gerak 43% larutan A dan

57% larutan B selama 15 menit

equilibrasi

23

3.2.4 Uji Indeks Glikemik

Pengujian IG dapat dilakukan denga metode EL (1999). Pada metode tersebut pengujian

indeks glikemik dilakukan dengan sampel darah manusia. Digunakan manusia sebagai objek

pengujian indeks glikemik karena metabolisme tubuh manusia sangat rumit sehingga sulit untuk

ditiru secara in vitro (ragnhild et al 2004). Relawan yang akan diuji sampel darahnya dalah 10

orang dengan persyaratan individu yg sehat dan tidak menderita penyakit diabetes (kadar glukosa

darah normal). Kadar glukosa darah normal menurut rimbawan dan siagian (2004) adalah

24

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Rendemen

Dalam pembuatan beras analog teknologi ekstrusi, data rendemen diperlukan untuk

mengetahui produktivitas beras analog yang dihasilkan. Selain itu nilai rendemen juga

menunjukkan adanya kehilangan produk selama proses berlangsung. Analisis rendemen beras

analog teknologi ekstrusi disajikan dalam Tabel 7.

Tabel 7. Data rendemen produk beras analog teknologi ekstrusi

W produk sebelum ekstrusi (g) W produk setelah ekstrusi (g) Rendemen (%)

434.50 356.20 81.98

461.90 448.90 97.19

465.20 363.40 78.12

Rataan 85.76

Perhitungan rendemen produk beras analog teknologi ekstrusi yang dihasilkan didasarkan

pada rumus (1):

Rendemen beras analog teknologi ekstrusi dengan berkisar antara 78.12%-97.19%.

Keragaman nilai rendemen ini dikarenakan faktor-faktor dalam proses pembuatan beras analog

teknologi ekstrusi antara lain: kadar air adonan, kecepatan pemasukan adonan ke alat ekstruder,

dan pemotongan produk keluaran yang masih dilakukan secara manual.

4.2 Kondisi Penyimpanan

Beras yang mengalami penyimpanan mengalami perubahan pada sifat fisik maupun

akibat kerusakan mikrobiologis. Kadar air merupakan salah satu parameter penting yang sangat

berpengaruh dalam proses penyimpanan beras. Beras yang memiliki kadar air yang tinggi akan

mudah rusak dan mengalami penurunan mutu. Kadar air beras IR-64 hasil penelitian Setianingsih

(2008) yaitu 10,8 % (bb). SNI menyaratkan kadar air maksimum beras giling adalah 13%. Beras

pada penelitian ini mempunyai kadar air yang berkisar antara 4.67%- 10.24% (bb). Hal ini berarti

kadar air beras analog berbagai perlakuan hasil penelitian sesuai dengan persyaratan dari BSN.

Gambar 8. Grafik kadar air beras analog

0.00%

2.00%

4.00%

6.00%

8.00%

10.00%

12.00%

0 2 4 6

% =

x 100%

25

Berdasarkan hasil analisis kadar air diketahui bahwa beras analog pada minggu ke nol

memiliki kadar air yang sangat rendah yaitu mencapai 5%. Rendahnya nilai kadar air ini

dipengaruhi oleh proses pengeringan dengan oven yang terlalu berlebihan waktunya sehingga air

pada beras dipaksa keluar melewati titik kesetimbangannya. Rendahnya kadar air pada beras

menyebabkan beras menjadi lebih aman dari pertumbuhan mikroba namun menjadi tidak efisien

energi dan biaya karena terjadi susut bobot.

Kadar air pada minggu selanjutnya terus mengalami peningkatan akibat makin banyak air

yang diserap dari lingkungan. Hal ini terjadi karena produk mencoba membuat keseimbangan

kadar air dengan RH lingkungan. Produk mengalami peningkatan kadar air yang cukup besar pada

minggu ke-2 dan minggu ke-4. Peningkatan ini disebabkan karena gradien yang cukup besar

antara RH udara sekitar dan AW produk. Peningkatan kadar air melambat pada minggu ke-6, hal

ini disebabkan nilai AW produk telah mendekati RH udara sekitar dan kesetimbangan hampir

tercapai. Penelitian masih akan dilanjutkan sehingga dapat diketahui waktu sampai kadar air tidak

mengalami perubahan lagi. Dengan demikian pada minggu ke-6 beras analog masih aman

dikonsumsi secara mikrobiologi karena masih kurang dari batas 13%.

Proses pembuatan tepung menir diawali dengan pencucian menir dengan air bersih

sebanyak satu kali dan dilanjutkan dengan perendaman selama 1 jam. Setelah itu menir

dikeringkan dengan oven dan digiling dengan mesin disc mill. Setelah digiling, tepung diayak

dengan ukuran 60 mesh. Terhadap tepung dan produk dilakukan analisis proksimat.

Tabel 8. Data kadar air tepung beras

Sampel

(S)

Cawan (C) S+C sesudah

oven (SC)

Ka (b/b) Rataan

Ka (b/b)

Ka (b/k) Rataan

Ka (b/k)

HJ1 1.0296 4.5550 5.4412 13.93 14.04 16.18 16.33

HJ2 1.0297 4.5237 5.4092 14.00 16.28

HJ3 1.0218 4.6147 5.4916 14.18 16.52

HT1 1.0457 4.1142 5.0102 14.32 12.73 16.70 14.66

HT2 1.0840 4.3909 5.3194 14.35 16.74

HT3 1.0918 3.6391 4.6267 9.54 10.55

K1 1.0688 4.6595 5.6096 11.11 11.08 12.49 12.45

K2 1.0677 3.1572 4.1052 11.21 12.62

K3 1.0158 3.1875 4.0924 10.92 12.25

Keterangan :

HT = Tepung beras dengan penambahan ekstrak teh hitam

HJ = Tepung beras dengan penambahan ekstrak teh hijau

K = Tepung beras tanpa penambahan ekstrak teh (baik hijau maupun hitam)

Tabel 9. Data kadar air produk beras analog teknologi ekstrusi (produk sesudah ekstrusi)

Sampel (S)

Cawan (C) S+C sesudah

oven (SC)

Ka (b/b) Rataan

Ka (b/b)

Ka (b/k) Rataan

Ka (b/k)

P11 2.0342 4.5590 6.4556 6.76 7.09 7.25 7.64

P12 2.0307 3.2135 5.1032 6.94 7.46 P13 2.0400 4.6830 6.5685 7.57 8.19 P21 2.0380 4.9475 6.7967 9.26 8.92 10.21 9.79

P22 2.0372 3.1779 5.0303 9.07 9.98 P23 2.0232 4.5894 6.4423 8.42 9.19 P31 2.0357 4.8647 6.7170 9.01 9.52 9.90 10.53

P32 2.0411 4.6477 6.4863 9.92 11.01 P33 2.0124 4.4541 6.2725 9.64 10.66

26

Tabel 10. Data Aw produk beras analog teknologi ekstrusi

keterangan Aw T (C)

P11 0.481 29.7

P12 0.486 29.7

P21 0.400 29.7

P22 0.387 29.8

P31 0.571 29.8

P32 0.580 29.7

Keterangan :

P1 = Perlakuan ekstrak teh sebelum milling

P2 = Perlakuan ekstrak teh sebelum ekstrusi

P3 = Perlakuan ekstrak teh sebelum milling dan sebelum ekstrusi

Analisis kadar air tepung beras hasil penelitian adalah 14.04%, 12.73%, dan 11.08% atau

sedikit lebih tinggi dari persyaratan SNI 2549:2009 untuk bahan pangan tepung beras yaitu kadar

air maksimum 13.00% (b/b). Kadar air tepung sangat berpengaruh terhadap proses pembuatan

beras analog teknologi ekstrusi, terutama dalam penentuan penambahan air maupun ekstrak teh

untuk mencapai kadar air adonan sesuai perlakuan. Kadar air tepung beras yang tinggi

menyebabkan adonan beras analog teknologi ekstrusi lebih lembek/basah sehingga kadang proses

gelatinisasi di dalam ekstruder terjadi kurang sempurna. Alternatif proses yang dapat dilakukan

antara lain dengan mengeringkan kembali tepung beras sebelum digunakan pada proses pembuatan

beras analog teknologi ekstrusi maupun dengan mengekstrusi ulang adonan sehingga

tergelatinisasi sempurna. Namun pemrosesan ulang dapat mengakibatkan nilai daya cerna pati

yang dihasilkan produk tidak sesuai dengan yang diharapkan.

4.3 Komposisi Proksimat

4.3.1 Kadar Abu

Tabel 11. Kadar abu beras analog

No Bobot cawan Bobot sampel awal Bobot cawan+sampel Kadar abu

1 23.7349 2.3981 23.7451 0.4253%

2 27.8095 1.4894 27.8125 0.2014%

rata-rata 0.31%

SD 0.11%

Kadar abu menunjukan jumlah mineral dan zat anorganik yang terkandung dalam produk

(Winarno, 2008). Semakin tinggi kadar abu maka semakin tinggi kandungan mineral dalam

produk tersebut. Menurut tabel beras analog yang dibuat memiliki kadar abu sebesar 0. 31%.

Sementara kadara abu beras IR64 hasil penelitian Setianingsih (2008) yaitu 0.56% (bk).

Kandungan mineral pada beras sangat dipengaruhi oleh kondisi pra panen dan varietas sehingga

tetap dimungkinan adanya variasi kadar abu.

4.3.2 Kadar Lemak

Tabel 12. Kadar lemak beras analog

No Bobot labu Bobot sampel awal Bobot cawan+sampel Kadar lemak

1 100.8102 2.7878 100.8184 0.29%

2 84.5939 2.1596 84.6057 0.55%

3 79.4882 2.9092 79.496 0.27%

rata-rata

0.37%

SD 0.13%

27

Lemak adalah komponen senyawa yang memiliki gugus non-polar sehingga bersifat tidak

larut dalam air, namun larut dalam pelarut organik. Kadar lemak pada beras analog mencapai

0.37% . Kadar lemak ini terrgolong rendah jika dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan

Muslikatin(2011) yang melakukan analisis proksimat pada beras analog yaitu sebesar 0.34%-

0.62%.

4.3.4 Kadar Protein

Tabel 13. Kadar protein beras analog

No Jumlah HCl bobot sampel awal

(mg)

Konsentrasi HCl

(M) %n

Kadar

protein

1 15.9 212.2 0.0155 1.63% 10.17%

2 10.6 180.9 0.0155 1.27% 7.95%

3 18.1 224 0.0155 1.75% 10.96%

rata-rata

9.69%

SD 1.27%

Protein penting dalam metabolisme tubuh manusia, terutama dalam pembentukan sel

jaringan. Protein bertindak sebagai makronutrien yang berperan dalam proses pembentukan

biomolekul. Selain itu protein juga mampu bekerja sebagai pembentuk enzim, bertindak sebagai

plasma dan sumber energi. Kadar protein beras analog mencapai 9.69 %, nilai ini mendekati nilai

protein hasil penelitian dari Setianingsih(2008) yaitu 10.9%(bk).

Karbohidrat adalah zat gizi yang merupakan penyusun utama beras. Karbohidrat disimpan

dalam bentuk pati pada jenis serealia. Penentuan kadar karbohidrat dalam analisis proksimat

dilakukan secara by difference. Sehingga secara keseluruhan hasil analisis proksimat ditunjukan

oleh tabel 14.

Tabel 14. Kandungan proksimat produk.

Keterangan Jumlah

Kadar Air 4.67%

Kadar Abu 0.31%

Kadar Lemak 0.37%

Kadar protein 9.69%

Kadar karbohidrat (by difference) 84.96%

4.4 Iodin

Fortifikasi iodin dilakukan dengan mikroenkapsulasi iodium yang mengacu pada Manurung

(2008). Mikroenkapsulasi iodium bertujuan untuk mendapatkan fortifikan iodium yang lebih

stabil. Iodium yang digunakan bersumber dari KIO3 karena sifatnya yang lebih stabil dibanding

bentuk senyawa iodium lain. Pada proses mikroenkapsulasi iodium, dilakukan beberapa

modifikasi, yaitu pada proses pencampuran. Proses pencampuran dilakukan secara bersamaan

untuk maltodekstrin, susu skim, dan KIO3. Hasil yang diperoleh dari mikroenkapsulasi iodium

adalah mikroenkapsulan yang berwarna putih dan tidak mudah dilarutkan dengan air.

Sebelum dilakukan proses produksi beras ekstrusi fortifikasi, dilakukan uji kadar total

iodium pada mikroenkapsulan iodium untuk mengetahui jumlah iodium yang harus ditambahkan

karena terdapat pengurangan konsentrasi iodium setelah mikroenkapsulasi. Analisis kadar total

iodium menggunakan metode spektrofotometri dengan metode Slamet dkk. (1990).

Spektrofotometer yang digunakan adalah spektrofotometer double beam yang berada di

laboratorium kimia pangan. Pada uji kandungan total iodium, tahap awal yang dilakukan adalah

persiapan larutan dan pembuatan kurva standar. Kurva standar yang dihasilkan dapat dilihat pada

Gambar 9.

28 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 min

0

25

50

75

100

125

150

175

200

mVDetector A Ch1:280nm

20

.43

4/6

29

62

64

Gambar 9. Kurva standar kadar total iodium

Tahap selanjutnya adalah perhitungan kadar total iodium pada mikroenkapsulan iodium.

Hasil pembacaan absorbansi dengan spektrofotometer double beam dan perhitungan kadar total

iodium untuk mikroenkapsulan iodium dapat dilihat pada Tabel 15.

Tabel 15. Hasil perhitungan kadar total iodium pada mikroenkapsulan iodium

W sampel

(g)

Abs [ ] pada kurva

std (ppm)

Abs [0] - abs

[x]

FP V larutan abu

(L)

Kadar total

iodium

(mg/g)

0.0681 0.344 21 0.048 10 0.01 30.8370

0.0696 0.342 22 0.050 10 0.01 31.6092

Rata-rata 31.2231 +

SD 0.5460

4.5 Asam Folat

Penelitian mengenai kestabilan asam folat telah mencapai kurva standar. Gambar xx

menunjukan kromatograf standar asam folat. Pada gambar ini peak area asam folat memiliki

retention time 20.384 menit. Pemisahan standar asam folat dilakukan dengan kolom C-18

Reversed Phase High Performance Liquid Chromatography. Konsentrasi yang digunakan pada

kurva linieritas standar asam folat adalah 10 mg/L - 50mg/L, kurva yang dihasilkan memilii nilai

koefisien sebesar 0.95.

y = 0.0022x + 0.0061 R = 0.9341

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0 5 10 15 20 25

Ab

sorb

an

si

konsentrasi (ppm)

a)

29

Gambar 9. Profil asam folat dalam standar(a), kurva standar asam folat(b)

4.6 Beras Rendah Indeks Glikemik

Pengujian total fenol dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kandungan senyawa fenol

di dalam ekstrak teh yang digunakan dalam penelitian. Ekstrak teh yang digunakan pada penelitian

ini adalah ekstrak teh hijau Citra dan teh hitam Walini BP 1 yang diproduksi oleh PT Perkebunan

Nusantara Gunung Mas Bogor.

Proses ekstraksi teh dilakukan cara yang berbeda antara teh hijau dan teh hitam. Hal ini

didasarkan pada pengkajian beberapa penelitian untuk mendapatkan nilai variabel suhu dan waktu

penyeduhan masing-masing ekstrak teh yang optimal dalam penghambatan enzim alfa amilase dan

alfa glukosidase. Dari pengkajian didapat bahwa suhu dan waktu ekstraksi untuk teh hijau sebesar

100C 5 menit dan untuk teh hitam sebesar 70C 15 menit.

Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan reagen Folin Ciocalteau yang dapat

mereduksi. Adanya senyawa fenol ditandai dengan perubahan warna larutan dari hijau (warna

reagen Folin Ciocalteau) menjadi warna biru akibat telah teroksidasi dan mereduksi senyawa

antioksidan. Perubahan warna tersebut diukur absorbansinya deangan panjang gelombang 725 nm

dan dibandingkan dengan kurva standar asam galat 250 mg/L.

Tabel 15. Data kurva standar kadar fenol

[Fenol] (mg/l) Absorbansi

0 0.000

50 0.412

100 0.560

150 0.664

200 0.700

250 0.925

y = 74052x + 6E+06 R = 0.9523

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

0 10 20 30 40 50 60

Luas

Are

a

konsentrasi (ppm)

Kurva Linearisasi Asam Folat b)

30

Gambar 10. Kurva standar kadar fenol

Dengan menggunakan persamaan kurva standar kadar total fenol di atas, yaitu y =

0.003x+0.144, dan nilai r2 sebesar 0.898, didapat nilai x sebagai kadar total fenol (mg/l) dan nilai y

sebagai absorbansi. Dari hal tersebut diketahui kadar total fenol yang dikandung oleh ekstrak teh

yang digunakan dapat ditentukan.

Tabel 16. Data total fenol teh

Sampel Absorbansi Kadar fenol (mg/L) Rataan (mg/L)

HT1 0.659 160.9375 166.875

HT2 0.697 172.8125 HJ1 1.215 334.6875 35.3125

HJ2 1.219 335.9375 Keterangan :

HT 1 = Ekstrak teh hitam sampel 1

HT 2 = Ekstrak teh hitam sampel 2

HJ 1 = Ekstrak teh hijau sampel 1

HJ 2 = Ekstrak teh hijau sampel 2

Gambar 11. Kadar total fenol ekstrak teh

y = 0.003x + 0.144 R = 0.898

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

0 50 100 150 200 250 300

Ab

sorb

ansi

[fenol] (mg/l)

160.9375 172.8125

334.6875 335.9375

0

50

100

150

200

250

300

350

400

HT1 HT2 HJ1 HJ2

kad

ar t

ota

l fe

no

l (m

g/l)

31

Data menunjukkan jumlah fenol pada teh hijau lebih banyak dari teh hitam. Hal ini terjadi

karena pada proses pembuatan teh hijau tidak melalui proses fermentasi (oksidasi enzimatis)

sedangkan pada proses pembuatan teh hitam melalui proses fermentasi. Teh hijau merupakan teh

yang berasal dari pucuk daun teh yang sebelumnya mengalami pemanasan dengan uap air untuk

menonaktifkan enzim oksidase atau fenolase sehingga oksidasi terhadap katekin dapat dicegah.

Sedangkan teh hitam merupakan teh yang berasal dari pucuk daun teh segar yang dibiarkan layu

sebelum digulung, kemudian daun-daun tersebut dibiarkan selama beberapa jam sebelum

dipanaskan dan dikeringkan. Selama itu, enzim yang terdapat pada daun-daun teh akan

mengkatalisis reaksi oksidasi senyawa-senyawa yang ada di dalam teh sehingga menghasilkan

warna, rasa, dan aroma (Hartoyo 2003). Selain itu, proses fermentasi menyebabkan perubahan

struktur molekul yaitu letak dan posisi gugus hidroksil polyphenol sehingga tidak dapat bereaksi

dengan reagen folin ciocalteu sehingga total phenol yang terukur lebih rendah (Shi dkk 2010).

Daya cerna pati menunjukkan kemampuan pati untuk dicerna dan diserap oleh tubuh.

Dalam penelitian ini daya cerna pati dianalisis secara in vitro. Hasil analisis terhadap daya cerna

pati beras ekstrusi disajikan dalam Gambar 13.

Tabel 17. Data kurva standar maltosa

[Maltosa] (mg/ml) Absorbansi

0 0

0.1 0.053

0.2 0.126

0.3 0.226

0.4 0.280

0.5 0.396

Gambar 12. Kurva standar maltosa

Dengan menggunakan persamaan kurva standar maltosa di atas, yaitu y = 0.788x 0.017,

dan nilai r2 sebesar 0.988, didapat nilai x sebagai kadar maltosa (mg/ml) dan nilai y sebagai

absorbansi. Dari hal tersebut diketahui kadar maltosa yang dikandung oleh sampel (kadar maltosa

awal) dan kadar maltosa sampel setelah reaksi hidrolisis enzim sehingga daya cerna pati pada

sampel dapat ditentukan.

y = 0.788x - 0.017 R = 0.988

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Ab

sorb

ansi

[maltosa] (mg/ml)

32

Perhitungan daya cerna pati didasarkan pada rumus (1):

Keterangan :

A = kadar maltosa sampel

a = Kadar maltosa blanko sampel

B = kadar maltosa pati murni

b = Kadar maltosa blanko pati murni

Tabel 18. Data daya cerna pati

Absorbansi (y) Kadar maltosa (x) DC pati

Tab A Tab B Tab a Tab b Tab A Tab B Tab a Tab b

Ka 0.6114 0.2019 0.7975 0.2778 73.86

P1a 0.5305 0.2043 0.6948 0.2808 58.83

P2a 0.6115 0.2114 0.7976 0.2898 72.16

P3a 0.6329 0.2067 0.8247 0.2839 76.87

Pati 0.7138 0.1948 0.9274 0.2688

Keterangan :

K = Perlakuan tanpa penambahan ekstrak teh (Kontrol)

P1 = Perlakuan ekstrak teh sebelum milling

P2 = Perlakuan ekstrak teh sebelum ekstrusi

P3 = Perlakuan ekstrak teh sebelum milling dan sebelum ekstrusi

Gambar 13. Grafik daya cerna pati

Pada penelitian ini dilakukan empat perlakuan pada cara penambahan ekstrak teh (seperti

ditunjukkan pada Tabel 19. dalam pembuatan beras analog teknologi ekstrusi dengan

menggunakan proses ekstrusi untuk menentukan cara penambahan ekstrak teh yang paling

optimal. Perlakuan tersebut antara lain :

1) K yaitu tanpa penambahan ekstrak teh (control)

2) P1 yaitu penambahan esktrak teh dilakukan pada saat sebelum proses milling

3) P2 yaitu penambahan ekstrak teh dilakukan pada saat sebelum proses ekstrusi, dan

4) P3 yaitu pengambahan ekstrak teh dilakukan pada saat sebelum proses penggilingan

tepung beras dan saat sebelum proses ekstrusi. Dari perlakuan tersebut dilakukan perhitungan daya

cerna pati sebagai parameter proses.

73.86

58.83

72.16 76.87

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

M1a M2a M3a M4a

Day

a ce

rna

pat

i (%

)

K P1 P2 P3

% =A a

x 100%

33

Tabel 19. Metode penambahan ekstrak teh pada pengolahan beras ekstrusi

Perlakuan Penambahan Ekstrak Teh

saat perendaman saat akan diekstrusi

Kontrol

1

2

3

-

v

-

v

-

-

v

v

Daya cerna pati adalah tingkat kemudahan suatu jenis pati untuk dapat dihidrolisis oleh

enzim pemecah pati menjadi unit-unit yang lebih sederhana. Secara umum, daya cerna pati dapat

diasumsikan sebagai pros