minyak jagung
TRANSCRIPT
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Dasar Teori [1]
A. JAGUNG
Jagung (Zea mays L) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis rumputan/graminae
yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat kemungkinan munculnya cabang anakan
pada beberapa genotipe dan lingkungan tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas.
Daun jagung tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak
pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan silang. Jagung
merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat inisiasi bunga jantan,
dan dikendalikan oleh genotipe, lama penyinaran, dan suhu.
Berikut ini taksonomi tanaman jagung
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subivisio : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Poales
Famili : Poaceae (Graminee)
Genus : Zea
Spesies : Zea mays L
Tabel 2.1. Komposisi kimia jagung berdasarkan bobot kering
Komponen Biji utuh Endosperma Lembaga Kulit ari Tip cap
Protein (%)
Lemak (%)
Serat kasar(%)
Abu (%)
Pati (%)
Gula (%)
3,7
1,0
86,7
0,8
71,3
0,34
8,0
0,8
2,7
0,3
87,6
0,62
18,4
33,2
8,8
10,5
8,3
10,8
3,7
1,0
86,7
0,8
7,3
0,34
9,1
3,8
-
1,6
5,3
1,6
B. MORFOLOGI JAGUNG
a. Sistem Perakaran
Jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu:
Akar seminal
Akar seminal adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar seminal
adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar seminal hanya sedikit
berperan dalam siklus hidup jagung
Akar adventif
Akar adventif adalah akar yang semula berkembang dari buku di ujung mesokotil,
kemudian set akar adventif berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus ke
atas antara 7-10 buku, semuanya di bawah permukaan tanah. Akar adventif berperan
dalam pengambilan air dan hara.
Akar kait atau penyangga.
Akar kait atau penyangga adalah akar adventif yang muncul pada dua atau tiga buku
di atas permukaan tanah. Fungsi dari akar penyangga adalah menjaga tanaman agar
tetap tegak dan mengatasi rebah batang. Akar ini juga membantu penyerapan hara
dan air.
b. Batang dan Daun
Tanaman jagung mempunyai batang yang tidak bercabang, berbentuk silindris,
dan terdiri atas sejumlah ruas dan buku ruas. Pada buku ruas terdapat tunas yang
berkembang menjadi tongkol. Dua tunas teratas berkembang menjadi tongkol yang
produktif. Batang memiliki tiga komponen jaringan utama, yaitu kulit (epidermis),
jaringan pembuluh (bundles vaskuler), dan pusat batang (pith).
Jagung pada umumnya memiliki jumlah sama dengan jumlah buku batang. Jumlah
daun umumya berkisar antara 10-18 helai, rata-rata munculnya daun yang terbuka
sempurna adalah 3-4 hari setiap daun. Tanaman jagung di daerah tropis mempunyai
jumlah daun relatif lebih banyak dibanding di daerah beriklim sedang (temperate)
c. Bunga
Jagung disebut juga tanaman berumah satu (monoeciuos) karena bunga jantan
dan betinanya terdapat dalam satu tanaman. Penyerbukan pada jagung terjadi bila
serbuk sari dari bunga jantan menempel pada rambut tongkol.
Hampir 95% dari persarian tersebut berasal dari serbuk sari tanaman lain, dan
hanya 5% yang berasal dari serbuk sari tanaman sendiri. Oleh karena itu, tanaman
jagung disebut tanaman bersari silang (cross pollinated crop), di mana sebagian besar
dari serbuk sari berasal dari tanaman lain. Terlepasnya serbuk sari berlangsung 3-6
hari, bergantung pada varietas, suhu, dan kelembaban. Rambut tongkol tetap reseptif
dalam 3-8 hari. Serbuk sari masih tetap hidup (viable) dalam 4-16 jam sesudah
terlepas (shedding). Penyerbukan selesai dalam 24-36 jam dan biji mulai terbentuk
sesudah 10-15 hari. Setelah penyerbukan, warna rambut tongkol berubah menjadi
coklat dan kemudian kering.
d. Tongkol dan Biji
Tanaman jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas.
Tongkol jagung diselimuti oleh daun kelobot. Tongkol jagung yang terletak pada
bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar dibanding yang terletak
pada bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 10-16 baris biji yang jumlahnya selalu
genap.
Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama, yaitu (a) pericarp, berupa lapisan
luar yang tipis, berfungsi mencegah embrio dari organisme pengganggu dan
kehilangan air; (b) endosperm, sebagai cadangan makanan, mencapai 75% dari bobot
biji yang mengandung 90% pati dan 10% protein, mineral, minyak, dan lainnya; dan
(c) embrio (lembaga), sebagai miniatur tanaman yang terdiri atas plamule, akar
radikal, scutelum, dan koleoptil. Pati endosperm tersusun dari senyawa
anhidroglukosa yang sebagian besar terdiri atas dua molekul, yaitu amilosa dan
amilopektin, dan sebagian kecil bahan antara (White 1994). Namun pada beberapa
jenis jagung terdapat variasi proporsi kandungan amilosa dan amilopektin. Protein
endosperm biji jagung terdiri atas beberapa fraksi, yang berdasarkan kelarutannya
diklasifikasikan menjadi albumin (larut dalam air), globumin (larut dalam larutan
salin), zein atau prolamin (larut dalam alkohol konsentrasi tinggi), dan glutein (larut
dalam alkali). Pada sebagian besar jagung, proporsi masing-masing fraksi protein
adalah albumin 3%, globulin 3%, prolamin 60%, dan glutein 34%.
Gambar 2.1. Gambar biji jagung dan bagian-bagiannya
C. JENIS-JENIS JAGUNG
Berdasarkan bentuk dan strukturnya biji jagung dapat diklasifikasikan sebagai
berikut:
Jagung Mutiara (Flint Corn), Zea mays indurate
Biji jagung tipe mutiara berbentuk bulat licin, mengkilap, dan keras. Bagian pati yang
keras terdapat di bagian atas biji. Pada saat masak, bagian atas biji mengkerut
bersama-sama, sehingga permukaan biji bagian atas licin dan bulat. Varietas lokal
jagung di Indonesia umumnya tergolong ke dalam tipe bijI mutiara. Tipe ini disukai
petani karena tahan hama gudang.
Jagung Gigi Kuda (Dent Corn), Zea mays indentata
Bagian pati yang keras pada tipe biji dent berada di bagian sisi biji, sedangkan bagian
pati yang lunak di bagian tengah sampai ujung biji. Pada waktu biji mengering, pati
lunak kehilangan air lebih cepat dan lebih mengkerut daripada pati keras, sehingga
terjadi lekukan (dent) pada bagian atas biji. Biji tipe dent ini bentuknya besar, pipih,
dan berlekuk.
Jagung Manis (Sweet Corn), Zea mays saccharata
Biji jagung manis pada saat masak keriput dan transparan. Biji yang belum masak
mengandung kadar gula (water-soluble polysccharride, WSP) lebih tinggi daripada
pati. Kandungan gula jagung manis 4-8 kali lebih tinggi dibanding jagung normal
pada umur 18-22 hari setelah penyerbukan. Sifat ini ditentukan oleh gen sugary (su)
yang resesif (Tracy 1994).
Jagung Pod, Z. tunicata Sturt
Jagung pod adalah jagung yang paling primitif. Jagung ini terbungkus oleh glume
atau kelobot yang berukuran kecil. Jagung pod tidak dibudidayakan secara komersial
sehingga tidak banyak dikenal. Kultivar Amerika Selatan dimanfaatkan oleh suku
Indian dalam upacara adat karena dipercaya memiliki kekuatan magis.
Jagung Berondong (Pop Corn), Zea mays everta
Tipe jagung ini memiliki biji berukuran kecil. Endosperm biji mengandung pati keras
dengan proporsi lebih banyak dan pati lunak dalam jumlah sedikit terletak di tengah
endosperm. Apabila dipanaskan, uap akan masuk ke dalam biji yang kemudian
membesar dan pecah (pop).
Jagung Pulut (Waxy Corn), Z. ceritina Kulesh
Jagung pulut memiliki kandungan pati hampir 100% amilopektin. Adanya gen
tunggal waxy (wx) bersifat resesif epistasis yang terletak pada kromosom sembilan
mempengaruhi komposisi kimiawi pati, sehingga akumulasi amilosa sangat sedikit
(Fergason 1994).
Jagung QPM (Quality Protein Maize)
Jagung QPM memiliki kandungan protein lisin dan triptofan yang tinggi dalam
endospermnya. Jagung QPM mengandung gen opaque-2 (o2) bersifat resesif yang
mengendalikan produksi lisin dan triptofan. Prolamin menyusun sebagian besar
protein endosperm dengan kandungan lisin dan triptofan yang jauh lebih rendah
dibanding fraksi protein lain. Fraksi albumin, globulin, dan glutein memiliki
kandungan lisin dan triptofan tinggi.
Jagung Minyak Tinggi (High-Oil)
Jagung minyak tinggi memiliki biji dengan kandungan minyak lebih dari 6%,
sementara sebagian besar jagung berkadar minyak 3,5-5%. Sebagian besar minyak biji
terdapat dalam scutelum, yaitu 83-85% dari total minyak biji. Jagung minyak tinggi
sangat penting dalam industri makanan, seperti margarin dan minyak goreng, serta
industri pakan. Ternak yang diberi pakan jagung minyak tinggi berdampak positif
terhadap pertumbuhannya.
Tabel 2.2. Komposisi kimia berbagai jenis jagung
Varietas Kadar (%)
Air Abu Protein Serat kasar Lemak Karbohidrat
Kristalin
Floury
Starchy
Manis
Pop
Hitam
Srikandi Putih*)
Srikandi Kuning*)
Anoman *)
Lokal Pulut *)
Lokal nonpulut *)
Bisi 2**)
Lamuru **)
10,5
9,6
11,2
9,5
10,4
12,3
10,08
11,03
10,07
11,12
10,09
9,70
9,80
1,7
1,7
2,9
1,5
1,7
1,2
1,81
1,85
1,89
1,99
2,01
1,00
1,20
10,3
10,7
9,1
12,9
13,7
5,2
9,99
9,95
9,71
9,11
8,78
8,40
6,90
2,2
2,2
1,8
2,9
2,5
1,0
2,99
2,97
2,05
3,02
3,12
2,20
2,60
5,0
5,4
2,2
3,9
5,7
4,4
5,05
5,10
4,56
4,97
4,92
3,60
3,20
70,3
70,4
72,8
69,3
66,0
75,9
73,07
72,07
73,77
72,81
74,20
75,10
76,30
D. HEXANE
Solvent yang digunakan dalam proses ekstraksi adalah hexane. Hexane adalah suatu
senyawa yang tak berwarna, sangat mudah menguap dan mudah terbakar (titik didihnya
68oC). Biasanya hexane digunakan sebagai pelarut dalam berbagai macam ekstraksi minyak
nabati, antara lain dari kopra dan kedelai. Hexane yang terbuang di air dan tanah, sebagian
besar akan menguap ke udara dan akan bereaksi dengan oksigen, sedangkan yang tertinggal
di dalam air dan tanah akan diuraikan oleh bakteri. Jadi selama ini tidak pernah ditemukan
adanya hexane dalam tumbuhan, ikan dan binatang lain.
Hexane hampir tidak pernah dijumpai dalam makanan dan minuman. Di dalam
minyak yang diproses menggunakan hexane sebagai solvent kadarnya sangat rendah untuk
dapat menimbulkan efek pada manusia, karena dalam proses distilasi, hexane sudah hampir
semuanya dapat dipisahkan. Meskipun seseorang mengkonsumsi makanan atau minuman
yang mengandung hexane, hexane tersebut akan diuraikan oleh enzim dari hati, dan akan
keluar melalui urine dalam satu atau dua hari kemudian. Selain itu juga tidak adanya efek
buruk jika terjadi kontak hexane pada kulit manusia karena dalam sekejap hexane akan
langsung menguap.
E. MINYAK JAGUNG
Minyak jagung merupakan trigliserida ytang disusun oleh glliserol dan asam-asam
lemak. Presentase gliserida sekitar 98,6%, sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak
seperti abu, zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam
lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Dalam 100 kg jagung dengan kandungan air 16%,
akan menghasilkan sekitar 64 kg tepung butiran dan 3 kg minyak jagung.
Bagian jagung yang mengandung minyak adalah lembaga (germ). Minyak jagung
dapat diekstrak dari hasil proses penggilingan kering maupun basah, proses penggilingan
yang berbeda akan menghasilkan rendemen minyak yang berbeda pula. Pada penggilingan
kering (dry-milled), minyak jagung dapat diekstrak dengan pengepresan maupun ekstraksi
hexan. Kandungan minyak pada tepung jagung adalah18%. Untuk penggilingan basah
(wetmilling), sebelumnya dapat dilakukan pemisahan lembaga, kemudian baru dilakukan
ekstraksi minyak. Pada lembaga, kandungan minyak yang bisa diekstrak rata-rata 52%.
Kandungan minyak hasil ekstraksi kurang dari 1,2%. Minyak kasar masih mengandung
bahan terlarut, yaitu fosfatida, asam lemak bebas, pigmen, waxes, dan sejumlah kecil bahan
flavor dan odor.
F. MACAM PROSES DAN PEMILIHAN PROSES
Ada beberapa macam proses untuk mengekstrak minyak dari suatu bahan yang
mengandung minyak, antara lain: rendering, pengepresan mekanik dan solvent extraction.
Rendering
Proses ini digunakan untuk bahan yang mempunyai kadar air yang tinggi.
Pada proses ini diperlukan panas yang bertujuan menggumpalkan protein pada
dinding sel bahan untukmemecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus
oleh minyak atau lemak yang ada di dalamnya.
Pengepresan mekanik
Pengepresan mekanik merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak,
terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk
memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70) persen. Pada
proses pengepresan ini memerlukan treatment awal yaitu pengecilan ukuran sebelum
dilakukan pengepresan untuk mendapatkan minyak.
Solvent extraction
Prinsip dari proses ekstraksi ini melarutkan minyak dalam pelarut minyak.
Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak yang rendah yaitu sekitar 1 %
atau lebih rendah. Pelarut minyak yang biasa dipergunakan dalam proses ekstraksi ini
adalah pelarut yang mudah menguap seperti petroleum eter, gasoline, karbon
dioksida, karbon tetraklorida, benzene dan n-heksan. Adapun syarat ekstraksi yang
baik adalah jumlah pelarut yang menguap atau hilang selama proses ekstraksi tidak
lebih dari 5 %.
G. MANFAAT JAGUNG
Hampir semua bagian tanaman jagung memiliki manfaat karena mengandung
berbagai zat yang berguna bagi tubuh. Bagian buah misalnya mengandung zat-zat seperti
gula, kalium, asam jagung, dan minyak lemak. Utrennya (buah yang masih muda) banyak
mengandung zat protein, lemak, kalium, fosfor, besi, belerang, vitamin A, B1, B6, B1, C, dan
K. Rambutnya (silk) mengandung minyak lemak, damar, gula, asam maisenat, dan garam-
garam mineral.
Kandungan kaliumnya yang tinggi, terutama pada rambut dan tongkol mudanya,
dipercaya dapat memperlancar air seni (diuretik). Selain itu, kandungan thiamin bisa
mengeringkan luka seperti misalnya luka pada cacar air. Kandungan fosfornya baik untuk
tulang dan gigi.
Minyak jagung juga tergolong dalam jenis lemak tidak jenuh yang diduga berguna
untuk menurunkan kolesterol darah. Dalam minyak jagung terlarut vitamin-vitamin juga
dapat digunakan sebagai bahan non-pangan, misalnya obat-obatan. Dalam jumlah kecil
minyak jagung kasar atau minyak jagung murni dapat digunakan dalam pembuatan bahan
kimia, insektisida, cat, zata nati karat dan juga digunakan pada industri kecil.
Tabel 2.3. Tabel komposisi minyak jagung murni
Karakteristik Kimia (%) Karaakteristik Fisika Nilai
Trigliserida
Kejenuhan:
Saturates
Mono-unsaturates
Polyunsatration
Rasio
Profil asam lemak trigliserida
Palmitat (16:0)
Stearat (18:0)
Oleat (18:1)
Linoleat (18:2)
Linolenat (18:3)
Arasidat (20:0)
Fosfolipid
Asam lemak bebas
Waxes
Kolesterol
Fitosterol
Tokoferol
Karotenoid
98,8
12,9
24,8
61,1
4,8
11,1-12,8
1,4-2,2
22,5-36,1
49,0-61,9
0,4-1,6
0,0-0,2
0,04
0,02-0,03
0
0
1,1
0,09
Td
Indeks refraksi
Angka iod
Titik padat
Titik cair
Smoke point
Flash point
Fire point
Spesific Gravity
Berat jenis (kg/l)
Viskositas (cp)
Warna
Kuning
Merah
Panas pembakaran
(cal/g)
-
-
-
-
-
1,47
125-128
-20 s/d -10
-16 s/d -11
221-260
302-338
310-371
0,918-0,925
0,92
15,6
20-35
2,5-5,0
9,42
-
-
-
-
-
-
H. KOMPONEN-KOMPONEN MINYAK JAGUNG
Asam Lemak jenuh Minyak Jagung
Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak jagung sekitar 13%. Golongan asam lemak
jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung adalah:
1. Asam palmitat
Asam palmitat mempunyai atom C sebanyak 16 dengan titik cair 62,9 oC dan
besarnya kurang lebih sekitar 10% dari berat minyak. Rumus bangun asam palmitat
adalah sebagai berikut:
CH3-(CH2)13-CH2COOH
2. Asam stearat
Asam stearat mempunyai jumlah atom C sebanyak 18 dengan titik cair 69 oC dan
jumlahnya sekitar 3% dari minyak jagung. Rumus bangun asam sterarat adalah
sebagai berikut
CH3-(CH2)15-CH2COOH
Asam Lemak Tak Jenuh Minyak Jagung
Golongan asam lemak tidak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung
berjumlah 86% yang terdiri dari:
1. Asam oleat (cis 9-oktadikenoat)
Asam oleat mempunyai titik cair sekitar 16,3 oC dan dalam minyak jagung jumlahnya
sekitar 30% dari berat minyak. Rumus bangun asam oleat adalah sebagai berikut:
CH3-(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
2. Asam linoleat (cis-cis-oktodekadienoat)
Asam linoleat mempunyai titik cair sekitar -5 oC dan dalam minyak jagung
jumlahnya sekitar 56% dari berat minyak. Rumus bangun asam oleat adalah sebagai
berikut
CH3-(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7COOH
Tabel 2.4. Tabel Komposisi Asam Lemak Minyak Jagung
Jenis asam lemak Jumlah(% x total asam lemak)
Miristat
Palmitat
Stearat
Heksadekanoat
Oleat
Linoleat
Asam diatas C18
0,1
8,1
2,5
1,2
30,1
56,3
1,7
Minyak jagung juga mengandung bahan yang tidak tersabunkan, yaitu:
1. Sitosterol dalam minyak jagung berkisar antara 0,91-18%. Jenis sterol yang
terdapat dalam minyak jagung adalah campesterol (8-12%), stigmasterol (0,7-
1,4%), betasterol (86-90%) dari sterol yang ada, dan proses pemurnian kadar
sterol akan turun menjadi 11-12%.
2. Lilin merupakan salah satu fraksi berupa kristal yang dapat dipisahkan pada
waktu pemurnian minyak menggunakan suhu rendah. Fraksi lilin terdiri dari
mirsil tetrakosnate dan mirsil isobehenate.
3. Tokoferol yang paling penting adalah alfa dan beta tokoferol yang jumlahnya
sekitar 0,078%.
4. Karotenoid pada minyak jagung kasar terdiri dari xanthophyl (7,4 ppm). Kadar
tersebut akan menurun menjadi 4,8 ppm xanthophyl dan 0,5 ppm carotene pda
proses pemurnian.
I. KEUNTUNGAN [2]
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain, adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi, mengandung assam lemak esensial (Omega 3 dan Omega 6),
serta vitamin E, sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolestrol, mencegah penyakit
jantung, stroke, kanker, asma, diabetes.
BAB III
PROSES PRODUKSI
III.1. Bahan
Bahan baku utama adalah jagung sedangkan bahan penunjang atau pengekstraknya
nya adalah heksana serta sulfur dioksida.
III.2. Proses Pembuatan Minyak Kelapa
Proses pembuatan minyak kelapa dibagi menjadi beberapa tahap sebagai berikut:
• Steeping
Dipilih jagung yang baik.
• Grinding and screening
Biji jagung ditumbuk dengan rol beralur untuk memecah dinding sel. Hasil
yang dihasilkan kemudian digiling basah, direndam dalam air yang diasamkan
dengan sulfur dioksida untuk memisahkan komponen benih.
• Germ separation
Minyak dikeluarkan dari benih. Dan sisanya dikeluarkan dengan
menambahkan solvent hexane.
• Germ
minyak jagung dalam larutan heksan dipanaskan. Kemudian dicampur dengan
minyak jagung dari hasil germ separation.
• Oil refining
minyak jagung mentah disaring kemudian di beri pewarna dengan tanah liat
yang sudah di aktifkan.
III.3. Diagram Proses
Corn oil
Oil refining Germ Germ separation
GrindingScreening
SteepingJagung
Daftar Pustaka
[1] Friska, 2010, “Minyak Nabati Dari Biji Jagung”, Surabaya.
[2] Djumali, 2003, “Teknologi dan Diversifikasi Pengolahan Jagung”, Bogor.