4

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Ubi Kayu Varietas Ketan

Singkong (Manihotutilissima) yang juga dikenal sebagai ketela pohon atau

ubi kayu adalah pohonan tahunan tropika dan subtropika dari keluarga

Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil

karbohidrat dan daunnya sebagai sayuran. Umbi singkong yang rasanya manis

menghasilkan paling sedikit 20 mg HCN per kilogram umbi akar yang masih

segar (Soetanto, 2001). Menurut Tjitrosoepomo (2005) secara sistematika

(taksonomi) tanaman ubi kayu diklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Sub divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Euphorbiales

Famili : Euphorbiaceae

Genus : Manihot

Spesies : Manihot utilissima Pohl.; Manihot esculenta Crantz sin.

Seiring kemajuan teknologi ubi kayu banyak diolah memjadi berbagai

produk olahan diantaranya pakan ternak, tepung tapioka, pembuatan alkohol,

tepung gaplek, ampas tapioka yang digunakan dalam industri kue, roti, kerupuk

dan lain-lain (Rukmana, 1997).

5

Sebagian besar komponen dari singkong adalah karbohidrat, hal ini

menyebabkan singkong disebut pengganti beras karena mempunyai manfaat yang

hampir sama dengan sumber energi. Ubi kayu merupakan jenis tanaman umbi

yang mengandung karbohidrat tinggi dengan kadar amilosa yang rendah dan

amilopektin tinggi sehingga dapat dijadikan sebagai sumber karbohidrat sebagai

pengganti beras. Kandungan karbohidrat yang tinggi menjadikan ubi kayu dapat

dimanfaatkan secara luas (Rismayani, 2007).

Ubi kayu memiliki sifat atau karakter sebagai berikut: mengandung air

(65%), kadar pati (34,6%), serta sianida (HCN). Secara umum ubi kayu dibedakan

menjadi dua kelompok, yaitu ubi kayu manis yang tidak beracundan ubi kayu

pahit yang beracun. Komposisi kimia ubi kayu dapat dilihat dari Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi kimia ubi kayu/100 g bahan

Kandungan Jumlah Unit/100g

Kalori (Kal) 146

Protein (g) 1,2

Lemak (g) 0,3

Karbohidrat (g) 34,0

Zat kapur (mg) 33

Phospor (mg) 40

Zat besi 0,7

Thiamine (mg) 20

Air (g) 62,5

Vit C (mg) 38

Sumber : Salim, 2011.

Sumber energi utama ubi kayu berasal dari umbinya yang mudah dicerna

dan memberikan kalori tetapi mengandung protein yang sedikit. Nilai kalori ubi

kayu sama dengan biji-bijian berdasarkan bobot keringnya tetapi kadar proteinnya

jauh lebih rendah (Walter, dkk., 1986). Zat yang bersifat racun pada ubi

6

kayuadalah HCN (asam sianida). Menurut Sosrosoedirjo dan Samad (1983),

berdasarkan kadar HCN, ubi kayu dapat dibedakan menjadi 4 golonganyaitu:

a. Golongan ubi kayu yang tidak beracun dengan kadar HCN < 50 mg per kg.

b. Golongan ubi kayu agak beracun dengan kadar HCN 50 - 80 mg per kg.

c. Golongan ubi kayu yang beracun dengan kadar HCN 80 - 100 mg per kg.

d. Golongan ubi kayu yang sangat beracun dengan kadar HCN > 100 mg per kg.

Kadar asam sianida dapat dikurangi dengan cara perebusan, pemanasan,

pengukusan, pencucian, dan pengeringan.

B. Kacang Hijau

Kacang hijau (Phaseolus radiatus L) merupakan tanaman yang mudah

beradaptasi terhadap suhu lingkungan sekitarnya (Rahman dan Triyono, 2011).

Produksi kacang hijau Indonesia yang mencapai 297.189 ton/tahun (Anonim,

2008). Kacang hijau merupakan sumber makronutrien terutama protein nabati,

kandungan protein kacang hijau 24,5% (Kanetro dan Hastuti, 2006). Sedangkan

kandungan lemaknya merupakan asam lemak tak jenuh (Ratnaningsih, dkk.,

2009).

Kacang hijau termasuk kacangan-kacangan yang penting di masa yang akan

datang, khususnya di kawasan tropis. Hal ini didasarkan pada sifat tanaman

kacang hijau yang cepat masak (55-85 hari), mempunyai kemampuan untuk

beradaptasi terhadap suhu, serta dapat diterima atau dikonsumsi secara luas bagi

masyarakat. Diantara kacang-kacangan di Indonesia, produksi kacang hijau

menempati urutan ketiga setelah kedelai dan kacang tanah. Kacang hijau lepas

kulit jika diolah mempunyai keuntungan yaitu warna yang dihasilkan adalah

7

warna kuning, mempunyai tekstur yang lebih halus dibanding dengan kacang

hijau utuh sehingga dapat mempermudah pencampuran atau pembentukan

adonan.Komposisi kimia kacang hijau tanpa kulit dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Komposisi kimia kacang hijau tanpa kulit dalam 100 g

Komponen Jumlah per 100 g Bahan

Air (g) 10,1

Protein (g) 24,5

Lemak (g) 1,2

Mineral (g) 3,5

Serat (g) 0,8

Karbohidrat (g) 59,9

Energi (kcal) 348,0

Kalsium (mg) 75,0

Phospor (mg) 405,0

Karoten (mg) 49,0

Besi (mg) 8,5

Tiamin (mg) 0,72

Ribovlavin (mg) 0,15

Niasin (mg) 2,40

Sumber : Thirumaran dan Seralathan, 1987 dalam Kanetro dan Hastuti, 2006.

Menurut Barus, dkk (2014), Kacang hijau mempunyai keunggulan dari segi

agronomi dan ekonomis, seperti lebih tahan kekeringan, serangan hama dan

penyakit lebih sedikit, dapat dipanen pada umur 55-60 hari, dapat ditanam pada

tanah yang kurang subur dan cara budidaya yang mudah. Biji kacang hijau sendiri

berwarna hijau pada kulit biji, dan kuning pada daging bijinya. Daging biji kacang

hijau merupakan bagian yang sering digunakan untuk membuat tepung. Kacang

hijau di pasaran beredar dalam 2 macam bentuk berupa bentuk biji kacang hijau

utuh dan biji kacang hijau lepas kulit. Bentuk digunakan sesuai dengan

kegunaannya. Tanaman kacang hijau termasuk multiguna, yakni sebagai bahan

pangan (biji), pakan ternak (limbah), dan pupuk hijau (limbah). Dalam tatanan

8

makanan sehari-hari, kacang hijau dikonsumsi sebagai bubur, sayur (taoge), dan

kue-kue.

C. Pati

Pati merupakan karbohidrat yang berfungsi sebagai penyimpan energi pada

tanaman. Sumber pati utama di Indonesia adalah beras, disamping itu dijumpai

beberapa sumber pati lainnya yaitu jagung, kentang, tapioka, sagu, gandum, dan

lain-lain pati tersusun dari unit-unit glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4 α-

glikosidik. Hidrolisis parsial pada pati menghasilkan maltosa (Nur, dkk., 2002).

Amilopektin mempunyai karakteristik bercabang banyak karena unit-unit

glukosa berikatan dengan dua macam ikatan. Secara struktural, amilopektin

terbentuk dari rantai glukosa yang terikat dengan ikatan 1,4 α-glikosidik, sama

dengan amilosa. Amilopektin terbentuk cabang-cabang (sekitar tiap 20 mata rantai

glukosa) dengan ikatan 1,6 α-glikosidik (Nur, dkk., 2002).

Pada struktur granula pati, amilosa dan amilopektin tersusun dalam suatu

cincincincin. Jumlah cincin dalam suatu granula pati kurang lebih 16 buah, yang

terdiri atas cincin lapisan amorf dan cincin lapisan semikristal (Hustiany, 2006).

Gambar 1. Rantai amilosa dan amilopektin

9

Amilosa merupakan fraksi gerak, yang artinya dalam granula pati letaknya

tidak pada satu tempat, tetapi bergantung pada jenis pati. Umumnya amilosa

terletak di antara molekul-molekul amilopektin dan secara acak berada selang-

seling di antara daerah amorf dan kristal pada gambar 1 (Oates, 1997 dalam

Herawati, 2010). Ketika dipanaskan dalam air, amilopektin akan membentuk

lapisan yang transparan, yaitu larutan dengan viskositas tinggi dan berbentuk

lapisan-lapisan seperti untaian tali. Pada amilopektin cenderung tidak terjadi

retrogradasi dan tidak membentuk gel, kecuali pada konsentrasi tinggi (Belitz dan

Grosch, 1999 dalam Herawati, 2010).

Gambar 2. Struktur amilosa dan amilopektin (Belitz dan Grosch, 1999).

Kandungan amilosa dan amilopektin pada pati sagu, maizena dan tapioka

dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Kandungan amilosa dan amilopektin pada maizena, sagu dan tapioka

No Jenis pati Amilosa (%) Amilopektin (%) Referensi

1. Jagung (maizena) 24-26 74-76 Richana dan Suarni (2007)

2. Sagu 23 73 Chafid dan Galuh (2010)

3. Tapioka 16- 24 75 – 84 Rahman (2007)

10

Pati digunakan sebagai bahan yang digunakan untuk memekatkan/

mengentalkan makanan cair seperti sup dan sebagainya. Dalam industri, pati

digunakan sebagai komponen perekat, campuran kertas dan tekstil, dan pada

industri kosmetika. Dalam produk makanan amilopektin bersifat merangsang

terjadinya proses mekar (puffing), produk makanan yang berasal dari pati yang

kandungan amilopektinnya tinggi akan bersifat ringan, porus, garing dan renyah.

Kebalikannya pati dengan kandungan amilosa tinggi, cenderung menghasilkan

produk yang keras karena proses mekarnya terjadi secara terbatas.

D. Maizena

Maizena merupakan nama pasaran dari pati jagung atau corn starch. Tepung

yang dibuat dari hasil penggilingan basah (wet milling) dengan cara pemisahan

komponen-komponen non pati seperti serat kasar, lemak dan protein (Merdiyanti,

2008). Tepung ini biasanya digunakan sebagai pengental pada sup atau saus,

memberi tekstur halus dan lembut pada sponge cake dan puding, dan memberi

efek renyah pada kue kering. Pati jagung mempunyai ukuran granula yang cukup

besar dan tidak homogen yaitu 1-7 µm untuk ukuran kecil dan 15-20µm untuk

ukuran yang besar (Richana dan Suarni, 2007). Semakin kecil ukuran, semakin

rendah suhu gelatinisasi (Singh, dkk., 2005 dalam Richana dan Suarni, 2007),

suhu puncak granula pati jagung adalah 95°C.

Pati jagung tidak mudah mengalami gelatinisasi dibandingkan dengan pati

kentang atau pati tapioka tetapi lebih tahan dan stabil terhadap tekanan dan gaya

tarik. Pati jagung dapat digunakan sebagai bahan pengisi (filler) karena sifat-sifat

11

gelatinisasinya yang menyebabkan adonan yang kokoh dan padat saat

pencampuran (Tranggono, dkk., 2000 dalam Wardana, 2012).

Komponen kimia terbesar yang terkandung dalam tepung maizena adalah

karbohidrat sebesar 85,79 g. komponen air dan protein dalam tepung maizena

juga cukup besar sehingga dalam pembuatan beras nalaog oyek dapat menambah

nilai protein pada beras tersebut. Kandungan protein tepung maizena sebesar 0,54

mg. Komposisi kimia maizena di pasaran dapat dilihat pada Tabel 4

Tabel 4. Komposisi kimia maizena

Kandungan Jumlah (%)

Kadar air 12,60 g

Kadar abu 0,30 g

Kadar protein 0,54 mg

Kadar lemak 0,77 mg

Karbohidrat 85, 79 g

Sumber : Merdiyanti, 2008.

E. Growol / Oyek

Growol merupakan makanan yang dibuat melalui proses fermentasi

singkong yang telah dikupas dengan cara perendaman dalam air selama tiga

sampai lima hari, diikuti dengan penirisan, pencucian, penghancuran dan

pembentukan butiran seperti beras, pengukusan dan pengeringan (Wargino dan

Baret, 1987)

Growol merupakan salah satu makanan khas Indonesia terutama daerah

Kulon Progo yang berasal dari singkong yang difermentasi. Singkong yang

digunakan untuk pembuatan growol adalah singkong varietas ketan yang

mengandung HCN yang rendah dan racun tersebut dihilangkan dengan proses

pengolahan oyek terutama proses perendaman dan fermentasi.

12

Singkong yang telah mengalami fermentasi mengandung bakteri asam

laktat. Salah satu makanan khas Indonesia berbasis cassava terfermentasi adalah

growol. Berdasarkan penelitian Muttakhorah (1998) dan Ngatirah (2000) dalam

Putri (2012) uji mikrobiologis pada growol menunjukkan bahwa BAL yang

tumbuh dalah jenis Lactobacillusyang bersifat homo fermentatif.

Bakteri Asam Laktat (BAL) memberikan manfaat fungsional bagi tubuh

manusia sebagai bakteri probiotik. Probiotik didefinisikan sebagai

mikroorganisme hidup dalam bahan pangan yang tercatatat dalam jumlah cukup

serta memberikan manfaat kesehatan saluran pencernaan. Probiotik mempunyai

manfaat terapeutik seperti membantu pengobatan lactose intolerance, mencegah

kanker usus besar, dan menurunkan kadar kolesterol dalam darah (Halim, dkk.,

2013). Beberapa mikroba yang tumbuh dalam fermentasi ini adalah kelompok

Coryneform, Streptococcus sp., Lactobacillus sp., yeast, Streptobacteriaceae,

Bacillus sp., Acinetobacter sp., dan Moracella yang umunya membentuk asam,

menurunkan pH, dan memecah pati menjadi komponen sula sederhana Adanya

mikroorganisme yang tidak diketahui dapat mengganggu pengontrolan proses

fermentasi dan mengakibatkan timbulnya bau yang tidak diinginkan (Achi dan

Akomas, 2006).

Oyek termasuk produk gluten-free, produk gluten-free merupakan

produk yang tidak memiliki gluten dan baik untuk penderita Celiac semacam

gangguan kesehatan Gluten-intolerance (Anonim, 2012). Kandungan protein oyek

yang rendah (2,59%) menyebabkan kurangnya perhatian dan minat masyarakat

untuk mengkonsumsinya. Penelitian sebelumnya telah dilakukan untuk

13

meningkatkan kadar protein growol, yaitu dengan penambahan tepung dan isolat

protein kacang tunggak. Hasilnya menunjukkan menunjukkan bahwa penambahan

kacang tunggak dapat meningkatkan kadar protein oyek dari 1,74%bb (1,86%bk)

menjadi 8,68%bb (9,20%bk) pada penambahan tepung kacang tunggak dan

menjadi 9,47%bb (10,93%bk) pada penambahan isolat protein kacang tunggak,

sehingga peningkatan kadar protein oyek dari ubi kayu dan kacang tunggak

mencapai 4,9 sampai 5,9 kali terhadap oyek dari ubi kayu saja. Kadar protein

oyek dari penelitian ini ternyata bisa mendekati kadar protein beras sekitar 6 - 8%

(Luwihana dan Kanetro, 2013). Komposisi kimia growol singkong dapat dilihat

pada Tabel 5.

Tabel 5. Komposisi kimia oyek singkong

Komponen Jumlah (%)

Kadar air b/b 6,70

Kadar abu 0,21

Protein 2,93

Pati 84,50

Serat kasar 21,02

Sumber: Rahmawati, 2014.

F. Beras Analog / Analog Rice

Beras adalah makanan pokok utama di Indonesia. Namun saat ini produksi

beras dalam negeri tidak mencukupi kebutuhannya, karena peningkatan populasi,

bencana alam, dan menurunnya produktifitas lahan pertanian (Saputro dan

Rahman, 2011). Beras analog atau artificial rice adalah beras yang dibuat dari

bahan non padi dengan kandungan karbohidrat yang mendekati atau melebihi

beras dengan bentuk menyerupai beras dan dapat berasal dari kombinasi tepung

lokal atau padi (Samad, 2013).

14

Dalam pembuatan beras analog harus diperhatikan pula aturan

karakteristik yang menyerupai beras asli. Beras analog dapat dibuat menggunakan

bahan baku tepung tapioka, tepung terigu, tepung singkong, tepung jagung dan

lain sebagainya. Beras sintesis atau sering disebut juga beras analog yang

berbahan baku tepung jagung dapat berpeluang besar karena dapt dijadikan

sebagai makanan pokok.

Aturan yang membakukan syarat mutu beras adalah SNI 6128:2008.

Penjelasan aturan tersebut dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Spesifikasi Persyaratan Mutu Beras

No Komponen mutu Satuan

mutu Mutu I

Mutu

II

Mutu

III

Mutu

IV

Mutu

V

1 Derajat sosoh (min) % 100 100 95 95 85

2 Kadar air (maks) % 14 14 14 14 15

3 Butir kepala (min) % 95 89 78 73 60

4 Butir patah (maks) % 5 10 20 25 35

5 Butir menir (maks) % 0 1 2 2 5

6 Butir merah (maks) % 0 1 2 3 3

7 Butir kuning/rusak

(maks) % 0 1 2 3 5

8 Butir mengapur

(maks) % 0 1 2 3 5

9 Benda asing (maks) % 0 0,02 0,02 0,05 0,02

10 Butir gabah (maks) (butir/100g) 0 1 1 2 3

Beberapa penelitian telah melaporkan bahwa banyak cara untuk membuat

beras tiruan, metode yang pernah dilakukan diantaranya adalah granulasi

(Herawati dan Widowati, 2009) dan proses ekstruksi (Dewi, 2012). Secara umum

pembuatan beras analog relatif sederhana, cara pembuatan beras analog yang

dikemukakan oleh Budijanto, dkk. (2011) terdiri dari pencampuran, pengukusan,

pencetakan, dan pengeringan. Bahan yang digunakan pada beras analog dari

campuran tepung growol dan tepung kacang hijau ini adalah tepung growol

15

mentah, air, tepung kacang hijau lepas kulit, pati-patian (maizena, sagu, dan

tapioka). Pembuatan beras analog dilakukan melalui tahapan formulasi,

prekondisi, ekstruksi, kemudian dilanjutkan dengan pengeringan menggunakan

oven untuk mendapatkan produk akhir dengan kadar air dibawah 15% agar

memiliki umur simpan yang cukup panjang (Sadek, dkk., 2016).

Penggunaan teknologi ekstruksi pencampuran bahan dilakukan pada

kondisi suhu dan tekanan yang tinggi. Hal ini menyebabkan terjadinya proses

gelatinisasi pati, teksturisasi dan denaturasi potein serta pembentukan kompleks

lemak pati (Hurber, 2000 dalam Sadek, dkk., 2016). Selain dibuat dengan metode

ekstruksi, beras analog juga dapat dibuat dengan metode granulasi menghasilkan

beras analog dengan karakteristik bentuknya bulat, densitas rendah dan mudah

pecah, sedangkan metode ekstruksi menghasilkan beras analog yang menyerupai

bentuk beras dan tidak mudah pecah (Rumapar, 2015).

Pengepresan merupakan cara untuk mengurangi kadar air pada pembuatan

tepung oyek, sehingga dapat mempercepat proses pengeringan. Pengepresan

dilakukan dengan tujuan untuk memisahkan air dengan oyek sehingga menjadi

kering. Agar hasil pengepresan sesuai dengan yang diinginkan, yang perlu

diperhatikan dalam pengepresan yaitu tenaga pengepresan dan peralatan yang

digunakan. Semakin kuat oyek dipres, maka semakin banyak air yang terpisah.

Pengepresan dapat dilakukan secara manual dengan cara memasukkan

tepung growol kedalam kain lalu memerasnya, tetapi hasil yang diperoleh akan

jauh berbeda dengan menggunakan alat pengepres. Proses pemisahan air dari

G. Pengepresan

16

tepung growol menjadi lebih optimal dengan menggunakan alat pres (Suryani,

2007). Pengepresan dilakukan dengan alat pres tradisional, pres hidrolik dan tanpa

pengepresan (hanya diperas dengan kain saring). Pengepresan bertujuan untuk

menghilangkan sebagian besar air yang terdapat dalam ubi kayu. Pengepresan

tradisional dilakukan dengan cara ubi kayu yang telah direndam dimasukkan

kedalam karung plastik diletakkan di atas alat press, kemudian dihimpit dengan

kayu dan ditekan hingga airnya keluar. Pengepresan dihentikan jika tidak ada lagi

air yang keluar dari karung (Yanita, 2008).

Prinsip kerja alat pengepresan hidrolik adalah menekan produk dengan

dua tekanan yaitu dari atas dengan plat pengepres dan dari bawah dengan pompa

hidrolik yang memberikan tekanan keatas. Tepung growol dengan proses

pengepresan hidrolik memerlukan waktu pengeringan 6 jam, pengepresan

tradisional memerlukan waktu pengeringan 8 jam, sedangkan tepung growol tanpa

pengepresan memerlukan waktu pengeringan selama 12 jam dengan

menggunakan alat pengering cabinet dryer suhu 50oC,

G. Hipotesis

Variasi metode pengepresan diduga berpengaruh terhadap sifat fisik

(warna), kimia dan tingkat kesukaan beras analog oyek ubi kayu penambahan

kacang hijau.