tinjauan pustaka ubi jalar (ipomoea batatas...

TINJAUAN PUSTAKA

Ubi Jalar (Ipomoea batatas L)

Tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas L) diduga berasal dari benua

Amerika, tetapi para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal

tanaman ubi jalar adalah Selandia Baru, Polinesia dan Amerika bagian tengah.

Ubi jalar mulai menyebar ke seluruh dunia, terutama ke negara-negara beriklim

tropis pada abad ke-16. Orang-orang Spanyol menyebarkan ubi jalar ke kawasan

Asia, terutama Filipina, Jepang dan Indonesia. Cina merupakan penghasil ubi jalar

terbesar mencapai 90% (rata-rata 114,7 juta ton) dari yang dihasilkan dunia (FAO,

2004).

Nilai gizi ubi jalar secara kualitatif selalui dipengaruhi oleh varitas, lokasi

dan musim tanam. Pada musim kemarau dari varitas yang sama akan

menghasilkan tepung yang relatif lebih tinggi daripada musim penghujan,

demikian juga ubi jalar yang berdaging merah umumnya mempunyai kadar

karoten yang lebih tinggi daripada yang berwarna putih.

Tanaman ubi jalar sangat tanggapterhadap penambahan

pupuk.Penambahan kalium sebesar 150kg KCl/ha pada varietas lokal

dapatmeningkatkan hasil sebesar 28,7%dan penambahan 150 kg KCl/ha

padasumber nitrogen urea 100 kg/hadan pada sumber nitrogen ZA 200kg/ha

ternyata meningkatkan hasilsecara nyata sebesar 67,7 dan23,8%(Basuki et al.,

1987). Kalium meningkatkan aktivitas fotosintesisdan mempunyai pengaruh yang

lebihbesar terhadap proses pembentukanumbi daripada pertumbuhanbatang dan

daun. Pembentukanumbi akan terhambat apabila tanahkekurangan oksigen dan air

Universitas Sumatera Utara

tanahterlalu tinggi (Soemarno, 1981), sedangkan media tumbuh yang baikuntuk

ubi jalar adalah tanah bertekstur lempung atau lempung berpasir dan drainase

baik.

Menurut Yufdy et al., (2006) varietas ubi jalar cukup banyak, namun baru

142 jenis yang sudah diidentifikasi oleh para peneliti. Varietas yang digolongkan

sebagai varietas unggul harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : a) berdaya

hasil tinggi, di atas 30 ton/hektar, b) berumur pendek (genjah) antara 3-4 bulan, c)

rasa ubi enak dan manis, d) tahan terhadap hama penggerek ubi (Cylas sp) dan

penyakit kudis oleh cendawan Elsinoe sp, e) kadar karoten tinggi di atas 10

mg/100 g dan f) keadaan serat ubi relatif rendah. Beberapa varietas unggul yang

telah dilepaskan ke lapangan memiliki umur yang berbeda, demikian juga dengan

ketahanan terhadap hama boleng.

Secara fisik,kulit ubi jalar lebih tipis dibandingkan kulit ubi kayu dan

merupakan umbi dari bagian batang tanaman. Warna kulitubi jalar bervariasi dan

tidak selalu sama dengan warna umbi. Warna daging umbinya bermacam-macam,

dapat berwarna putih, kuning, jingga kemerahan, atau keabuan.Demikian pula

bentuk umbinya seringkali tidak seragam (Syarief dan Irawati, 1988).

Salah satu varietas unggul ubi jalar adalah varietas sari.Tipe tanaman semi

kompak.Produktivitas mencapai 30– 35 t/ha.Bentuk umbi bulat telur membesar

pada bagian ujung, tangkai umbi sangat pendek.Warna kulit umbi merah dan

warnadaging umbi kuning. Rasa enak, manis, kandungan bahan kering 28%,

kandungan pati 32%, kandungan beta karoten 381 mkg/100 g, agak tahan hama

boleng, dan penyakit kudis. Varietas Sari ini beradaptasi luas dan berkembang di

daerah sentra produksi ubi jalar di Malang dan Mojokerto serta


diKaranganyar.Umbi dari varietas Sari cocok digunakan untuk campuran industri

saus tomat. Umur panen 3,5–4,0 bulan (Balittan Pangan Malang, 2009).

Umbi tanaman ubi jalar terjadi karena adanya proses diferensiasi akar

sebagai akibat terjadinya penimbunan asimilat dari daun yang membentuk umbi

(Widodo, 1986). Umbi tanaman ubi jalar memiliki ukuran, bentuk, warna kulit,

dan warna daging bermacam-macam, tergantung pada varietasnya.Ukuran umbi

tanaman ubi jalar bervariasi, ada yang besar dan ada pula yang kecil.Bentuk umbi

tanaman ubi jalar ada yang bulat, bulat lonjong (oval), dan bulat panjang.Kulit

umbi ada yang berwarna putih, kuning, ungu, jingga, dan merah.Demikian pula,

daging umbi tanaman ubi jalar ada yang berwarna putih, kuning, jingga, dan ungu

muda.Struktur kulit umbi tanaman ubi jalar juga bervariasi antara tipis samapi

tebal dan bergetah.Bentuk dan ukuran umbi merupakan salah satu kriteria unutk

menentukan harga jual di pasaran. Bentuk umbi yang rata (bulat dan bulat

lonjong) dan tidak banyak lekukan termasuk umbi yang berkualitas baik

(Juanda dan Cahyono, 2000).

Ubi jalar yang berwarna putih lebih diarahkan untuk pengembangan

tepung dan pati karena umbi yang berwarna cerah cenderung lebih baik kadar

patinya dan warna tepung lebih menyerupai terigu

(Rosmarkam dan Yuwono, 2002).

Bentuk olahan ubi jalar yang cukup potensial dalam kegiatan agroindustri

sebagai upaya peningkatan nilai tambah adalah tepung dan pati yang merupakan

produk antara untuk industri pangan seperti roti, cake, biskuit dan mie terutama

sebagai substitusi dalam penggunaan terigu. Sebagai contoh, kue kering (cookies)

dapat diolah dari 100% tepung ubi jalar, sedangkan cake dibuat dari campuran 25-


50% tepung ubi jalar dengan 50-75% terigu. Selain itu penggunaan tepung ubi

jalar pada pembuatan cake dan kue dapat menghemat penggunaan gula sebesar

20% dibandingkan dengan cake dan kue yang dibuat dari 100% terigu, karena

kandungan gula pada ubi jalar yang cukup tinggi.Mie dapat dibuat dari campuran

20% tepung ubi jalar dan 80% terigu (Antarlina, 1999).

Kalium

Ada 6 unsur yang dibutuhkan tanaman alam jumlah banyak. Diantaranya

N, P, K, Ca, S, dan Mg. Keenam unsur tersebut lebih dikenal sebagai unsur hara

makro. Bahkan N, P, K disebut sebagai unsur hara pokok, karena mutlak

dibutuhkan tanaman untuk tumbuh. Pemupukan memang tidak selamnya

memberikan jaminan kesuburan bagi tanaman.Pasalnya, pemupukan yang keliru

justru membawa petaka bagi tanaman.Pemahaman tentang pupuk dan pemupukan

sangat penting untuk diketahui baik itu jenis, dosis, aplikasi, hingga waktu

pemupukan yang tepat agar dapat memberikan produktivitas dan pertumbuhan

yang maksimal bagi tanaman. Jenis unsur hara Potassium (K) bermanfaat untk

membantu pembentukan protein, karbohidrat, dan gula. Membantu pengangkutan

gula dari daun ke buah, memperkuat jaringan tanaman, serta meningkatkan daya

tahan terhadap penyakit (Redaksi agromedia, 2007).

Bila tanaman kekurangan K, maka banyak proses yang tidak berjalan

dengan baik, misalnya terjadinya kumulasi karbohidrat, menurunnya kadar pati,

dan akumulasi senyawa nitrogen dalam tanaman. Apabila kegiatan enzim

terhambat, maka akan terjadi penimbunan senyawa tertentu karena prosesnya


menjadi terhenti. Misalnya, enzim katalase yang mengubah glukosa menjadi pati :

ADP-Glukosa + pati ADP + Glicolyl-pati

Pada garis besarnya, fungsi kalium di dalam tanaman antara lain : membentuk dan

mengangkut karbohidrat, sebagai katalisator dalam pembentukan protein,

mengatur kegiatan berbagai unsur mineral, memperkuat tegaknya batang sehingga

tidak mudah roboh, meningkatkan kadar karbohidrat dan gula dalam buah, biji

tanaman menjadi lebih berisi dan padat, kualitas buah karena bentuk, kadar, dan

warna yang lebih baik(Rosmarkam dan Yuwono, 2002).

Tanaman ubi jalar amat tanggap (respon) terhadap pemberian pupuk N

(urea) dan K (KCl). Hasil penelitian Balittan Pangan Malang menunjukkan bahwa

pemberian pupuk urea dan KCl masing-masing 100 kg/ha memberi hasil 31,26

ton ubi/ha peningkatan dosis urea dan KCl masing-masing menjadi 200 kg/ha

dapat menaikkan hasil menjadi 33,83 ton/ha. Pemupukan bertujuan menggantikan

unsur hara yang tersangkut saat panen, menambah kesuburan tanah, dan

menyediakan unsur hara bagi tanaman.Dosis pupuk anjuran yang tepat bagi

tanaman ubi jalar berdasarkan penelitian Balittan Pangan Malang adalah 100-200

kg urea + 100-200 kg KCl/ha (Rukmana, 1997).

Fungsi utama unsur kalium dalam tanaman adalah mempertahankan turgor

(tegangan) di dalam merman sel. Selain itu, unsur ini juga berperan penting dalam

proses fotosintesis, produksi makanan di dalam tanaman, reaksi enzim,

meningkatkan mekanisme ketahanan tanaman terhadap penyakit, dan menjaga

agar tanaman tetap berdiri tegak. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa

peranan utama unsur kalium sangat erat kaitannya dengan kualitas


tanaman.Pemberian pupuk K pada tanaman ubi jalar dapat meningkatkan

produksi secara nyata terutama pupuk K. Hal ini disebabkan unsur K sangat

membantu pembentukan umbi. Pemupukan Kberkorelasi positif dengan umbi

yang dihasilkan.Semakin banyak karbohidrat yang terbentuk akan meningkatkan

pemupukan karbohidrat pada umbi dan akhirnya dapat semakin memperbesar

umbi. Pada keadaan unsur K cukup tersedia maka ukuran bobot dan mutu umbi

yang dihasilkan akan meningkat. Ubi jalar membutuhkan unsur kalium yang

banyak untuk pertumbuhan umbinya (Osman, 1996).

Dosis pemupukan untuk ubi jalar berkisar 100 kg urea/ha, 100 kg SP-36

/ha, dan 100 kg KCl/ha.Dosis pemupukan ini dibagi 3.Sepertiga dosis diberikan

saat tanaman berumur 2 MST.Sedangkan sisanya diberikan berselang satu bulan

kemudian. Salah satu varietas unggul ubi jalar adalah varietas sari yang memiliki

umur panen 3,5-4 bulan, produksi 30-35 ton/ha, agak tahan terhadap hama boleng,

tahan hama penggulung daun, dan cocok untuk lahan sawah dan tegalan, serta

pegunungan (Purnomo dan Purnamawati, 2007).

Kalium sangat penting untuk produksi dan translokasi karbohidrat serta

protein.Unsur ini erat kaitannya dengan pembentukan gula, pati, selulosa, dan

protein dalam tanaman, namun K tidak terdapat dalam bahan tersebut.Jumlah K

yang diserap tanaman tergantung pada jenis dan besarnya produksi tanaman.

Tanaman berumbi membutuhkan unsur K lebih banyak dibandingkan unsur lain.

Serapan K yang tidak optimal akan menyebabkan proses metabolisme dalam

tanaman tidak dapat berjalan optimal karena unsur K dalam tanaman diperlukan

sebagai karier dalam proses transportasi unsur hara dari akar ke daun dan

translokasi asimilat dari daun ke seluruh jaringan tanaman (Fitter dan Hay, 1991).


Persediaan kalium di dalam tanah dapat berkurang, karena tiga hal yaitu

pengambilan kalium oleh tanaman, pencucian kalium oleh air, dan erosi tanah.

Biasanya tanaman menyerap kalium lebih banyak daripada unsur hara lain,

kecuali nitrogen. Kalium di dalam jaringan tanaman tetap berbentuk ion K+.

Secara umum peran kalium berhubungan dengan proses metabolisme, seperti

fotosintesis dan respirasi. Beberapa peran kalium yang perlu diketahui sebagai

berikut : translokasi (pemindahan) gula pada pembentukan pati dan protein.

Meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan hama dan penyakit.

Memperbaiki ukuran dan kualitas buah pada masa generatif. Menambah rasa

manis pada buah (Novizan, 2002).

Penggunaan pupuk kalium (K) di Indonesia kurang mendapat perhatian

bila dibandingkan dengan penggunaan pupuk Nitrogen (N) dan Fosfor (F).Hal ini

tidak berarti bahwa pupuk K tidak digunakan bagi pertanaman, mungkin pada

pertanaman rakyatlah yang kurang, sebab kurang adanya respons.Sedangkan pada

perkebunan-perkebunan penggunaan pupuk K ternyata cukup banyak, dapat

dikatakan bahwa perkebunan-perkebunan merupakan konsumen pupuk K yang

terbanyak.Pupuk K sesungguhnya sangat baik atau sangat nyata bagi pertanaman

umbi-umbian (Sutejo, 2002).

Untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman ubi jalar disamping

membutuhkan unsur N dan P, unsur K sangat dibutuhkan untuk meningkatkan

aktivitas kambium dalam akar umbi yang menyimpan pati di dalamnya dan juga

untuk meningkatkan aktivitas sintetase pati dalam umbi (Hahn dan Hoyzo, 1984).

Menutut Palmer (1982) yang dikutip oleh Rahardjo dkk (1994), bahwa kadar

karbohidrat umbi dapat mencapai 80-90% dari bobot kering atau 18-35% dari


bobot basah umbi. Kays (1985) menyatakan bahwa karbohidrat dan gula umbi

dipengaruhi oleh faktor lingkungan, lingkungan yang dingin pada masa prapanen

dapat meningkatkan kadar gula pada umbi. Kadar pati umbi tidak menunjukkan

perbedaan di antara semua dosis K. Hal tersebut berbeda dengan hasil yang

dilaporkan oleh Tuherkih, dkk (1994), bahwa pemupukan NPK dengan dosis yang

tinggi dapat meningkatkan kadar pati umbi (Sumayku dan Paulus, 2006).

Kalium berfungsi sebagai activator enzim dalam proses fotosintesis dan

respirasi, translokasi karbohidrat, sintesis protein dan pati. Berperan dalam proses

buka tutup stomata karena fungsinya dalam pengaturan potensi osmotiksel-

sel.unsur hara kalium diambil tanaman dalam bentuk ion K+.Unsur K rata-rata

menyusun 1,0% bagian tanaman. Unsur ini berperan berbeda disbanding N, S, dan

P karena sedikit berfungsi sebagai penyususn komponen tanaman, seperti

protplasma, lemak, dan selulosa, tetapi terutama berfungsi dalam pengaturan

mekanisme (bersifat katalitik atau katalisator) seperti fotosintesis, translokasi

karbohidrat, sintesis protein, dan lain-lain (Hanafiah, 2005).

Kebutuhan tanaman akan kalium cukup tinggi dan pengaruhnya banyak

hubungannya dengan pertumbuhan tanaman yang sehat. Kalium sangat

dibutuhkan untuk pembentukan pati dan translokasi hasil-hasil fotosintesis seperti

gula.Banyak pakar berpendapat bahwa peranan kalium yang utama adalah terletak

pada kemampuannya sebagai katalisator. Hal ini dapat dibuktikan dengan

penambahan lima persen KCl, akan menstimulir enzim amilase dalam penguraian

pati menjadi maltosa. Gejala kahat kalium dapat dilihat pada helaian daun, dimana

tepi-tepi daun menjadi kering dan berwarna kuning coklat, sedangkan

permukaannya mengalami klorosis (Damanik et al., 2010).


Komposisi Kimia Ubi Jalar

Komposisi kimia yang berbeda dari beberapa varietas/klon ubi jalar akan

menghasilkan mutu tepung yang bervariasi pula. MenurutSuarni et al, (2005)

tingginya kadar abu pada bahan menunjukkan tingginya kandungan mineral

namun dapat juga disebabkan oleh adanya reaksi enzimatis (browning enzymatic)

yang menyebabkan turunnya derajat putih tepung. Ditambahkan oleh Mudjisono

dalamGinting dan Suprapto (2005) bahwa kadar abu yang tinggi pada bahan

tepung kurang disukai karena cenderung memberi warna gelap pada produknya.

Semakin rendah kadar abu pada produk tepung akan semakin baik, karena kadar

abu selain mempengaruhi warna akhir produk juga akan mempengaruhi tingkat

kestabilan tepung akan semakin baik, karena kadar abu selain mempengaruhi

warna akhir produk juga akan mempengaruhi tingkat kestabilan adonan

(Bogasari, 2006; Ambarsari, et al., 2009).

Komposisisi zat gizi dari varietas ubi jalar yang berbeda (putih, kuning

dan ungu) hampir sama namun varietas ubi jalar ungu lebih kaya akan kandungan

vitamin A yang mencapai 7.700 mg per 100 g. Jumlah ini ratusan kali lebih besar

dari kandungan vitamin A bit dan 3 kali lipat lebih besar dari tomat. Setiap 100 g

ubi jalar ungu mengandung energi 123 kkal, protein 1.8 g, lemak 0.7 g,

karbohidrat 27.9 g, kalsium 30 mg, fosfor 49 mg, besi 0.7 mg, vitamin A 7.700 SI,

vitamin C 22 mg dan vitamin B1 0.09 mg. Kandungan betakaroten, vitamin E dan

vitamin C bermanfaat sebagai antioksidan pencegah kanker dan beragam

penyakitkardiovaskuler. Ubi juga kaya akan karbohidrat dan energi yang mampu

mengembalikan tenaga. Kandungan serat dan pektin di dalam ubi jalar sangat baik


untuk mencegah gangguan pencernaan seperti wasir, sembelit hingga kanker

kolon (Sutomo, 2007).Komposisi kimia ubi jalar dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Komposisi Kimia Ubi Jalar dalam 100 gr bahan segar Senyawa Komposisi Energi (kj/100 gram) 71,1 Protein (%) 1,43 Lemak (%) 0,17 Pati (%) 22,4 Gula (%) 2,4 Serat makanan (%) 1,6 Kalsium (mg/100 gram) 29 Fosfor (mg/100 gram) 51 Besi (mg/100 gram) 0,49 Vitamin A (mg/100 gram) 0,01 Vitamin B1 (mg/100 gram) 0,09 Vitamin C (mg/100 gram) 24 Air (gram) 83,3 Sumber : Sentra Informasi Iptek, (2005).

Pati

Pati secara alami terdapat di dalam senyawa-senyawa organik di alam

yang tersebar luar seperti di dalam biji-bijian, akar, batang yang disimpan sebagai

energi selama dormansi dan perkecambahan. Ketika tanaman menghasilkan

molekul-molekul pati, tanaman akan menyimpannya di dalam lapisan-lapisan di

sekitar pusat hilum membentuk suatu granula yang kompak (Smith, 1982).

Pati merupakan suatu karbohidrat yang tersusun atas atom-atom karbon,

hidrogen dan oksigen dengan perbandingan : 6:10:5 (C6H10O5)n. Pati merupakan

polimer kondensasi dari suatu glukosa yang tersusun dari unit-unit

anhidroglukosa. Unit-unit glukosa terikat satu dengan lainnya melalui C1 Oksigen

yang dikenal sebagai ikatan glikosida (Swinkels, 1985).


Pati merupakan campuran dari amilosa dan amilopektin yang tersusun di

dalam granula pati. Amilosa merupakan polimer linier yang mengandung 500-

2000 unit glukosa yang terikat oleh ikatan α-(1,4) sedangkan amilopektin selain

mengandung ikatan α-(1,4) juga mengandung ikatan α-(1,6) sebagai titik

percabangannya. Molekul amilosa dan amilopektin dapat dilihat pada Gambar 1

dan Gambar 2 ( Smith, 1982; Swinkels, 1985; Pomeranz 1991).

Pati memegang peranan penting dalam industri pengolahan pangan secara

luas juga dipergunakan dalam industri seperti kertas, lem, tekstil, lumpur

pemboran, permen, glukosa, dekstrosa, sirop fruktosa, dan lain-lain.Dalam

perdagangan dikenal dua macam pati yaitu pati yang belum dimodifikasi dan pati

yang telah dimodifikasi.Pati yang belum dimodifikasi atau pati biasa adalah

semua jenis pati yang dihasilkan dari pabrik pengolahan dasar misalnya tepung

tapioka (EbookPangan.com, 2006).

Kualitas pati dan tepung ubi jalar tidak terlepas dari bahan baku yang

bermutu termasuk ukuran umbi. Untuk tujuan konsumsi langsung, ukuran umbi

yang diperlukan mempunyai bobot 100-200 g per umbi (sedang sampai besar),

sementara untuk tujuan industri diperlukan umbi berukuran di atas 200 g per

umbi. Umbi segar ubijalar dari varietas yang berbeda dapat menghasilkan

karakteristik pasta pati yang berbeda yang mempengaruhi mutu mie.

Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon atau

singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon selain dapat

digunakan sebagai makanan sumber karbohidrat, juga digunakan sebagai bahan

baku dalam pabrik tapioka. Butir-butir pati apabila diamati dengan menggunakan

mikroskop, ternyata berbeda-beda bentuknya, tergantung dari tumbuhan apa pati


tersebut diperoleh. Butir-butir pati tidak larut dalam air dingin tetapi apabila

suspensi dalam air dipanaskan, akan terjadi suatu larutan koloid yang kental.

Larutan koloid ini apabila diberi larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru

terserbut disebabkan oleh molkeul amilosa yang membentuk senyawa.

Amilopektin dengan iodium akan memebrikan warna ungu atau merah lembayung

(Poedjiadi dan Supriyanti, 2006).

Banyak macam pati ditemukan di alam karena ia disintesis oleh ribuan

macam tumbuhan. Sebagai senyawa atau zat, pati yang berasal dari banyak

sumber tersebut dibedakan dari bentuk mikroskopisnya. Setiap macam pati

memiliki bentuk partikel atau granula yang berbeda. Bentuk granula pati secara

mikroskopis ersebut dipakai untuk membedakan berbagai pati alamiah secara

praktis. Granula pati mengandung 14% sampai dengan 19% air, 10% di antaranya

sebagai air terikat daklam molekul. Rumus kimia pati yang bermolekul air adalah

sebagai berikut

(C6H10O5.H2O)n

Di alam, lebih banyak ditemukan pati berstruktur amilopektin, yaitu 80-90%,

sedangkan sisanya 10%-20% merupakan pola amilosa. Kedua tipe tersebut dapat

dipisahkan, yaitu dengan melarutkannya ke dalam air mendidih, amilosa akan

mengendap sedangakn amilopektin membentuk koloid yang kalau dibiarkan akan

menarik air dan terbentuk pasta (Hawab, 2004).

Perbandingan molekul amilosa dan amilopektin di dalam pati tergantung

dari sumber tanaman asal, misalnya jagung mempunyai 25 % amilosa dan sisanya

amilopektin. Jagung dengan amilosa tinggi dapat mencapai 80% amilosa

sedangkan tapioka hanya mengandung 17% amilosa (Smith, 1982). Komponen


O

O

H

CH2OH

H

H OH

HOH

O OH H H

OOH

H

H

OH H OH

HOH

CH2OH

H

OH

CH2OH

H H

HO

H

n

O

O

H

CH2OH

H

H OH

HOH

O OH H H

OOH

H

H

OH H OH

HOH

CH2OH

HH HH

O OH H H

OOH

H

H

OH H

HOH

CH2OH

H

O

CH2OH

H H

CH2

O

OO

Ikatan a -1,6

Ikatan a -1,4

lain selain amilosa dan amilopektin disebut komponen minor karenanya

kandungannya sangat kecil tetapi sangat mempengaruhi dari sifat fisika-kimia

pati. Komponen ini diantaranya protein yang jumlahnya kurang dari 5%, lemak

yang jumlahnya sekitar 1% (Eliasson and Gudmundsson 1996).

Gambar 2. Struktur rantai linier dari molekul amilosa.

Gambar 3. Struktur molekul amilopektin (Swinkels 1985).

Jika granula pati dipanaskan dan akan tercapai pada suhu dimana pada saat

itu akan terjadi hilangnya sifat polarisasi cahaya pada hilum, mengembangnya


granula pati yang bersifat tidak dapat kembali disebut dengan gelatinisasi

(Swinkels, 1985).

Menurut Olku and Rha (1978) di dalam Pomeranz (1991) gelatinisasi granula

pati mencakup : 1. Hidrasi dan mengembangnya beberapa kali dari ukuran

semula, 2. Hilangnya sifat birefringence, 3.Peningkatan kejernihan pasta,

4.Peningkatan konsistensi dan pencapaian puncak secara cepat dan jelas, 5.

Ketidaklarutan molekul-molekul linier dan pendifusian dari granula-granula yang

pecah, 6. Retrogradasi dari campuran sampai membentuk gel.

Suhu gelatinisasi untuk pati asli merupakan kisaran temperatur, semakin

besar kisaran suhunya sangat dipengaruhi oleh ikatan granula yang bervariasi

sesuai dengan jenis pati. Kisaran suhu gelatinisasi pati jagung 70-890C, kentang

57-870C, gandum 50-860C, tapioka 68-920C, Corn waxy 68-900C (Smith 1982;

Swinkels, 1985).

Bentuk dan ukuran granula pati tergantung dari jenis tanaman penghasil

pati.Perbedaan derajat putih ini disebabkan karena sumber atau jenis asal dari

patinya, dimana tapioka berasal dari akar sedangkan sawit dan sagu berasal dari

batang.Kejenihan pasta pati kelapa sawit lebih rendah dari pati sagu dan

tapioka.Hal ini menunjukkan bahwa pati kelapa sawit bersifat lebih opaque

dibanding sagu dan tapioka.Menurut Radley (1977) kejernihan dipengaruhi oleh

persentase kandungan bahan selain pati seperti sisa serat, partikel protein dan

lemak.Bahan-bahan tersebut meningkatkan keburaman, seperti yang telah

diketahui kandungan serat dan lemak pati kelapa sawit lebih tinggi dari sagu dan

tapioka sehingga mengakibat-kan %T menjadi rendah.


Viskositas puncak pati tapioka sebesar 568 BU lebih tinggi dari pati sawit

484 BU dan Sagu 408 BU. Dari nilai ini dapat dikatakan tapioka lebih kental dari

sawit dan sagu pada konsentrasi yang sarna. Hal ini diduga karena tingginya

kandungan protein pada tapioka.Kandungan protein yang tinggi didalam pati

dapat meningkatkan viskositas puncak dan suhu gelatinisasi (Jane et al.1992).

Menurut Hoover (I996) dan Rasper (1982) diacu dalam Ratnayake et

al,(2001)sifat pasta pati dipengaruhi oleh granula yang mengembang, pergesekan

diantara granula yang mengembang, peluruhan amilosa, kristalinitas pati dan

panjang rantai komponen pati. Stabilitas pasta pati didefinisikan sebagai selisih

antara viskositas puncak dengan viskositas pada suhu 95°C yang dipertahankan

selama 30 menit (Muhammad et al.,2000).(Ridwansyah, 2002).

Pati Ubi Jalar

Ubi jalar (Ipomea batatas) termasuk dalam famili Cavalvuloceae.Varietas

ubi jalar sangat beragam. Dua kelompok ubi jalar yang umum dibudidayakan

adalah jenis ubi jalar yang memiliki daging ubi keras (padat), kering dan berwarna

putih; dan jenis ubi jalar dengan daging umbi lunak, kadar air tinggi dan warnanya

kuning – oranye (Anonim, 2003). Karbohidrat merupakan kandungan utama dari

ubi jalar.Selain itu, ubi jalar juga mengandung vitamin, mineral, fitokimia

(antioksidan) dan serat (pektin, selulosa, hemiselulosa). Kadar pati di dalam ubi

jalar ubi jalar segar sekitar 20% (Santosa et al, 1997). Pati ubi jalar berbentuk

bulat sampai oval, dengan diameter 3 – 40 µm dengan kandungan amilosa sekitar

15 – 25% (Moorthy, 2004). Penelitian Syamsir dan Honestin (2007) menunjukkan

bahwa tepung ubi jalar dari varietas sukuh yang dibuat dengan pengeringan sinar

matahari memiliki suhu gelatinisasi yang tinggi (80.3°C), viskositas puncak tinggi


(540 BU), dengan breakdown dan set back yang tinggi (berturut-turut 75 BU dan

165 BU). Menurut Moorthy (2004), pasta pati ubi jalar terbentuk pada kisaran

suhu 66.0-84.6°C, dengan viskositas puncak sekitar 480 BU, volume

pengembangan pati sekitar 20-27 ml/g dengan kelarutan 15- 35%

(Syamsir, 2008).

Kandungan pati yang terdapat didalam pati ubi jalar berkisar antara 88.1

sampai 99.8% dan kandungan amilosa sekitar 8.5 sampai 37.4%(Takedaand

others 1986; Tian and others 1991; Madhusudhan and others 1992; Collado and

Corke 1997; Garcia and Walter 1998; Oduro and others 2000). Ukuran kedalaman

granula diantara 2.1 sampai 30.7 μm dan ukuran titik tengahnya dimulai dari 9.2

sampai 11.3 μm (Zhang and Oates 1999) dalam (Zhen et al., 2003).

Kandungan pati di dalam tepung cukup penting, sehingga semakin tinggi

kandungan pati semakin dikehendaki konsumen. Kandungan pati didalam bahan

bakunya akan dipengaruhi oleh umur tanaman dan lama penyimpanan setelah

panen. Umur optimal ubi jalar tercapai apabila kandungan patinya maksimum dan

kandungan seratnya rendah.Oleh karena itu pada pembuatan tepung ubi jalar

apabila dikehendaki kandungan patinya maksimum, maka ubi jalar hasil panen

sebaiknyasegera diolah dan tidak dilakukan penyimpanan, toleransi penyimpanan

setelah panen dapat dilakukan.Perlakuan tersebut dapat menurunkan kandungan

patinya.Namun demikian, toleransi penyimpanan setelah panen dapat dilakukan

hingga maksimum tujuh hari (Antarlina dan Utomo, 1999).

Pembuatan tepung dan pati ubi jalar adalah sejenis pengolahan yang

berguna untuk memperpanjang umur simpan ubi jalar. Pati ubi jalar merupakan

starch dari ubi jalar yang mempunyai sifat diantara pati singkong dan pati


kentang. Berbagai jenis produk yang dapat diproduksi dari pati ubi jalar adalah

gula dan sirup(Syarief dan irawati, 1988).

Secara alami pati merupakan butiran-butiran kecil yang disebut granula.

Bentuk granula pati beragam, dan penampakan mikroskopik dari granula pati

seperti bentuk, ukuran, keseragaman, letak hilum bersifat khas untuk setiap jenis

pati sehingga dapat digunakan untuk identifikasi pati (Hodge, J.E and E.M

Osman. 1976 dalam Fraidah, et al., 2003). Ukuran granula pati bervariasi dari 2-

100 µm dan dapat berbentuk oval, bulat, atau tidak teratur.Bentuk dan ukuran

granula tidak tergantung pada kandungan amilosa.Secara alami pati dalam granula

aslinya memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda-beda (Liu, 2005).

Kandungan pati pada beberapa bahan pangan pati (%) dalam basis

keringdapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3.Kandungan Pati Pada Beberapa Bahan Pangan

Bahan Pangan Pati (%) dalam basis kering Biji gandum 67 Beras 89 Jagung 57 Biji sorghum 72 Kentang 75 Ubi jalar 90 Ubi kayu 90 Sumber : Iptek Net, (2005). Tepung Ubi Jalar

Tepung ubi jalar merupakan bentuk produk setengah jadi dari umbi ubi

jalar.Tepung ubi jalar mempunyai banyak kelebihan antara lain: lebih luwesuntuk

pengembangan produk pangan dan nilai gizi, lebih tahan disimpansehingga

penting sebagai penyedia bahan baku industri dan harga lebih stabil, memberi


nilai tambah pendapatan produsen dan menciptakan industri pedesaan serta

meningkatkan mutu produk.

Manfaat yang timbul dari upaya pemanfaatan tepung ubi jalar adalah

dinamika ekonomi pedesaan akan meningkat karena adanya rangsangan aktivitas

ekonomi ubi jalar, petani produsen ubi jalar akan terangsang untukmeningkatkan

produktivitas karena adanya jaminan pasar dan harga, munculnyaindustri

pengolahan memungkinkan terserapnya surplus tenaga kerja yang pada umumnya

terdapat di pedesaan, industri pangan olahan dapat menekan biayaproduksi dan

ketergantungannya pada terigu, dan negara dapat menghematdevisa melalui

pengurangan impor terigu (Heriyanto dan Winarto, 1998).

Pembuatan tepung dan pati ubi jalar adalah sejenis pengolahan yang

berguna untuk memperpanjang umur simpan ubi jalar. Pati ubi jalar merupakan

starch dari ubi jalar yang mempunyai sifat diantara pati singkong dan pati

kentang. Berbagai jenis produk yang dapat diproduksi dari pati ubi jalar adalah

gula dan sirup(Syarief dan irawati, 1988).

Berdasarkan hasil-hasil penelitian yang ada baik di dalam maupun luar

negeri dan standar yang ditetapkan oleh perusahaan eksportir, makarekomendasi

yang dapat diberikan untuk penetapan standar mutu tepung ubi jalar di Indonesia

adalah: kadar airmaksimal 10%, kadar abu maksimal 3%, kadar lemak maksimal

1%, kadar protein minimal 3%, kadar serat kasarminimal 2%, dan kadar

karbohidrat minimal 85%. Selain persyaratan kimia juga ditetapkan persyaratan

fisik danmikrobiologis. Persyaratan fisik mengikuti persyaratan produk tepung

pada umumnya yaitu bentuk, bau dan warna normal, tidak diperkenankan


keberadaan benda-benda asing, dan dengan tingkat kehalusan minimal

95%produk lolos ayakan 80 mesh (Ambarsari, et al., 2009).

Menurut penelitian Antarlina (1994) tepung ubi jalar mempunyai kadar

protein yang rendah. Untuk meningkatkan kadar protein tepung ubi jalar dalam

pembuatan kue, perlu substitusi dengan tepung yang mempunyai kadar protein

yang lebih tinggi. Tepung ubi jalar mempunyai kandungan karbohidrat paling

tinggi dibandingkan tetapi mempunyai kandungan lemak yang lebih rendah dan

kandungan abu lebih tinggi dari pada tepung jagung.Makin tinggi kandungan abu,

warna tepung menjadi gelap.Tepung dengan kandungan lemak tinggi lebih cepat

mengalami kerusakan.Kadar serat yang lebih tinggi pada tepung ubi jalar

menyebabkan warna tepung tidak putih (Zuraida dan Supriati, 2001).Komposisi

kimia dan sifat fisik tepung ubijalardapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4.Komposisi Kimia dan Sifat Fisik Tepung Ubi Jalar

Komponen dan Sifat Fisik Tepung Ubi Jalar

Air (%) 7,00 Protein (%) 2,11 Lemak (%) 0,53 Karbohidrat (%) 84,74 Abu (%) 2,58 Derajat Putih (%) 74,43 Waktu Gelatinisasi (menit) 32,5 Suhu Gelatinisasi (oC) 78,8 Waktu Granula Pecah (menit) 39,5 Suhu Granula Pecah (oC) 90,0 Viskositas Puncak (BU) 1815 Sumber: Antarlina dan Utomo (1997). Besarnya rendemen tepung yang dihasilkan dari ubi jalar segar dapat

diketahui dari kadar bahan keringnya. Semakin tinggi kadar bahan kering ubi


jalar, maka semakin tinggi pula rendemen tepung yang dihasilkan. Besarnya kadar

bahan kering tergantung pada varietas/klon, lingkungan (radiasi sinar matahari,

suhu, pemupukan, kelembaban tanah) dan umur tanaman (Bradbury dan

Holloway, 1988).

Proses Pembuatan Tepung dan Pati Ubi Jalar

Pengolahan ubijalar menjadi tepung hanya memerlukan teknologi yang

sederhana. Caranya ubi jalar dikupas kemudian dicuci bersih selanjutnya dipotong

tipis-tipis atau disawutdengan pisau atau alat pemotong lainnya. Chips kemudian

dijemur di bawah sinarmatahari atau menggunakan alat pengering dengan suhu

maksimum 600C selama18 jam kemudian digiling. Tepung bisa dimasukkan

kantung plastik atau topleskaleng tertutup rapat yang tahan disimpan dalam waktu

enam bulan. Untukmenghasilkan tepung berkualitas baik, sawut atau irisan umbi

sebelum dijemur ataudikeringkan direndam terlebih dahulu dalam larutan natrium

meta bisulfit. Rendemen tepung ubi jalar dapat mencapai 20-30% tergantung pada

varietas ubi jalar (Heriyanto, et al., 2001).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa optimasi pengeringantepung ubi jalar

dengan pengering oven adalahpada suhu 60°C selama 10 jam, sedangkandengan

pengering kabinet adalah pada suhu60ºC selama 5 jam, dan dengan pengering

tipedrum (drum dryer) adalah pada suhu 110°Cdengan tekanan80 psia dan

kecepatan putar 17rpm. Setelah kering, irisan ini dihancurkan dandiayak sampai

menjadi tepung dengan tingkat kehalusan tertentu(80-100 mesh) (Ambarsari, et

al., 2009).

Pengembangan tepung ubi jalardi Indonesia diperkirakan akan

semakinmeningkat, mengingat bahwa produk ini memilikikeunggulan baik dari


segi kesehatan maupunnilai ekonomisnya. Dari aspek gizi, ubi jalar lebihunggul

dibandingkan gandum karenamengandung zat-zat gizi yang bermanfaat

bagikesehatan (probiotik, serat makanan, danantioksidan). Secara ekonomis,

harga jualtepung ubi jalar tidak kalah dengan tepungterigu.Tepung ubi jalar dapat

dibuat secara langsungdari ubi jalar yang dihancurkan dan kemudiandikeringkan,

tetapi dapat pula dibuat dari gaplekubi jalar yang dihaluskan (digiling) dan

kemudiandiayak (disaring).

Berbagai macam produk olahan ubi jalar yang dapat dibuat antara lain

selai ubi jalar, biskuit ubi jalar, donat ubi jalar, french fries ubi jalar, kue mangkok

ubi jalar, pilus ubi jalar, pukis ubi jalar, es krim ubi jalar, bak pao ubi jalar, apem

ubi jalar, keripik ubi jalar, manisan kering ubi jalar, dodol ubi jalar, sweet

potatochocolate nut cake (Tani, 2010).

Studi Pendahuluan Yang Telah Dilaksanakan

Penelitian pendahuluan yang telah dilaksanakan adalah proses pembuatan

tepung dan pati alamiah dari 4 varietas lokal ubi jalar yang banyak ditanam di

Sumatera Utara serta karakteristik fisikokimia dan fungsionalnya. Varietas lokal

yang digunakan adalah ubi jalar berdaging umbi putih, ungu muda, ungu tua dan

oranye. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa rendemen pati ubi jalar yang

dihasilkan berkisar antara 9.75 – 16.78%. Rendemen pati yang tertinggi diperoleh

pada varitas ubi jalarberdaging umbi kuning yaitu 16.79% dan yang terendah pada

ubi jalar berdaging umbi ungu muda yaitu 9.75%. Suhu gelatinisasi pati tertinggi

diperoleh pada pati ubi jalar ungu yaitu 79,70 dan yang terendah diperoleh pada

pati ubi jalar putih yaitu 64,87. Daya penyerapan air minyak dari pati ubi jalar


tinggi sehingga berpotensi untuk dimanfaatkan pada berbagai produk pangan

seperti mie dan kue-kue (Julianti, 2008; Julianti dan Ridwansyah, 2008).


tinjauan pustaka ubi jalar (ipomoea batatas...

Documents