II. TINJAUAN PUSTAKA

A. JAGUNG

1. Deskripasi dan Jenis - Jenis Tanaman Jagung

Tanaman jagung (Zea mays. L.) merupakan salah satu tanaman

sumber karbohidrat. Jagung masuk dalam divisi Angiospermae, kelas

Monocotyledae, Orde Poales, Famili Poaceae, dan Genus Zea. Jagung

merupakan tanaman semusim (annual). Umumnya tanaman jagung

memiliki ketinggian antara satu sampai tiga meter. Akar jagung tergolong

akar serabut yang dapat mencapai kedalaman delapan meter meskipun

sebagian besar berada pada kisaran dua meter. (Wikipedia Indonesia,

2008).

Gambar 1. Jagung di ladang (Wikipedia, 2008)

Jagung dapat dibedakan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain

: tinggi tempat penanamannya, umur varietas, perbenihan, serta warna dan

tipe biji. Akan tetapi, secara umum jagung dapat diklasifikasikan

berdasarkan bentuk kernelnya.

Ada enam tipe jenis jagung jika dibedakan berdasarkan bentuk

kernel, yaitu : dent, flint, flour, sweet, pop, dan pop corns. Jagung jenis

dent, dapat dicirikan dengan adanya selaput corneous, horny endosperm,

pada bagian sisi dan belakang kernel, pada bagian tengah inti jagung

lunak dan bertepung. Endosperm yang lunak akan menjulur hingga

mahkota membentuk tipe tertentu yang merupakan ciri khas jagung jenis

dent (Johnson, 1991).

Menurut Johnson (1991), jagung jenis flint memiliki bentuk agak

tebal, keras dan lapisan endospermnya seperti kaca, kecil, lunak, dengan

granula tengah. Jagung jenis pop memiliki selaput endosperm yang sangat

keras dan memiliki kernel kecil dan termasuk jenis jagung yang primitif.

Jagung jenis flour memiliki endosperm yang lunak dan menembus kernel,

sangat mudah dihancurkan dan mudah ditumbuhi kapang jika ditanam di

lahan basah. Jagung flour termasuk jenis jagung yang sudah tua.

Jagung sweet merupakan jagung hasil mutasi. Jagung ini biasanya

dicampur dalam sayuran dan memiliki kadar sakarida terlarut sebesar

12% berat kering yang nilainya lebih besar dari jagung jenis lainnya yang

hanya 2-3 %. Sedangkan jagung pop corn merupakan jagung yang

memiliki kernel yang tertutup.

Tabel 1. Jenis jagung dan sifat-sifatnya Jenis jagung Sifat-sifat

Jagung gigi kuda (Zea mays identata)

Biji berbentuk gigi, pati yang keras menyelubungi pati yang lunak sepanjang tepi biji tetapi tidak sampai ujung

Jagung mutiara (Zea mays indurata)

Biji sangat keras, pati yang lunak sepenuhnya diselubungi pati yang keras, tahan terhadap serangan hama gudang.

Jagung bertepung (Zea mays amylacea)

Biji mudah dibuat tepung karena semua endosperm berisi pati yang lunak, biji mudah kering tetapi permukaannya berkerut.

Jagung berondong (Zea mays evertia)

Butir biji kecil, keras seperti jagung mutiara, pati lunak lebih sedikit

Jagung manis (Zea mays saccharata)

Kandungan pati sedikit, kulit biji tipis, endosperm bening dan dimasak biji berkerut.

Sumber : Suprapto (1998)

2. Morfologi dan Anatomi Tanaman Jagung

Menurut Effendi dan Sulistiati (1991), jagung tongkol terdiri atas

kelobot, tongkol jagung, biji jagung dan rambut. Kelobot merupakan daun

buah yang berfungsi sebagai pembungkus biji jagung. Dalam satu

tanaman jagung umumnya terdapat 12-15 lembar kelobot dan jika

tanaman jagung semakin tua maka kelobotnya akan semakin kering.

Tongkol jagung merupakan simpanan makanan untuk

pertumbuhan biji jagung selama melekat pada tongkol. Umumnya tongkol

jagung memiliki panjang antara 8-12 cm dengan 300-1000 biji jagung.

Biji jagung merupakan biji-bijian serelia terbesar dengan berat antara 250-

300 mg. Biji-biji tumbuh pada tongkol jagung dan membentuk flat. Biji

jagung berbentuk bulat dan tersusun membentuk spiral pada tongkol

jagung dengan jumlah yang selalu genap baik dari jumlah baris ataupun

5

6

deret. Warna biji jagung bervariasi dari putih, kuning, merah, dan ungu

sampai hitam. Rambut merupakan tangkai putik yang panjang yang keluar

ke ujung kelobot (Suprapto, 1998).

3. Komposisi Kimia Jagung

Komposisi kimia jagung sangat bervariasi tergantung dari varietas,

cara menanam, iklim dan tingkat kematangan sehingga perlu dilakukan

seleksi untuk mendapatkan varietas jagung yang memiliki komposisi

kimia yang tepat untuk dibuat mie (Jugengheimer, 1976). Menurut

Warisno (1998) komponen terbesar dalam jagung adalah pati terutama

terletak pada bagian endosperm. Pati jagung terdiri dari amilosa dan

amilopektin, dengan jenis gula berupa sukrosa.

Lemak jagung terutama terdapat pada lembaga yaitu sekitar 85%

dari total lemak jagung (Belitz, 1999). Asam lemak penyusunnya terdiri

atas lemak jenuh palmitat dan stearat serta asam lemak tidak jenuh berupa

oleat dan linoleat. Dalam pembuatan mie jagung, bagian lembaga

dipisahkan karena lemak dapat menyebabkan ketengikan sehingga

memperpendek umur simpan mie.

Menurut Lorenz dan Karel (1991), protein utama dalam jagung

adalah glutelin atau glutenin. Protein lain dalam jagung adalah zein. Zein

merupakan protein yang tidak larut dalam air. Zein diekstrak dari gluten

jagung. Ketidaklarutan zein dalam air disebabkan karena adanya asam

amino hidrofobik seperti leusin, prolin, dan alanin, dan juga karena kadar

rantai hidrokarbon dan gugus amida yang tinggi dibandingkan kadar

gugus asam karboksilat bebas (Johnson, 1991).

Tabel 2. Komposisi kimia rata-rata biji jagung dan bagian-bagiannya Jumlah (%) Komponen

Pati Protein Lemak Serat Lain-lain Endosperm 86.4 8.0 0.8 3.2 0.4 Lembaga 8.0 18.4 33.2 14.0 26.4 Kulit 7.3 3.7 1.0 83.6 4.4 Tip cap 5.3 9.1 3.8 77.7 4.1

Sumber : Johnson (1991)

4. Jagung Varietas Unggul Nasional

Menurut Syuryawati et al. (2005), Indonesia memiliki enam varietas jagung unggul, yaitu Arjuna, Bisma, Lamuru,

Sukmaraga, Srikandi Kuning dan Srikandi Putih. Penelitian ini menggunakan lima varietas jagung unggul Indonesia tersebut,

kecuali Srikandi Putih. Ciri-ciri jagung varietas unggul nasional tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Ciri-ciri jagung varietas unggul nasional

7

Varietas Ciri-Ciri Arjuna Bisma Lamuru Sukmaraga Srikandi Kuning

Tahun dilepas 1980 4 September 1995 25 Februari 2000 14 Februari 2003 4 Juni 2004 Asal TC1 Early DMR (S)

C2, introduksi dari Thailand

Persilangan Pool 4 dengan bahan introduks disertai seleksi massa selama 5 tahun

Dibentuk dari 3 galur GK, 5 galur SW1, GM4, GM12, GM15, GM11, dan galur SW3.

Bahan introduksi AMATL (Asian Mildew Acid Tolerance Late), asal CIMMYT Thailand

Materi introduksi asal CIMMYT Meksiko

Biji Umumnya mutiara (flint)

Setengah mutiara (semi flint)

Mutiara (flint) Semi mutiara (semiflint) Semi mutiara, modified hard endosperm

Warna Biji Kuning, kadang-kadang terdapat 2-3 biji berwarna putih pada satu tongkol

Kuning Kuning Kuning tua Kuning

Barus Biji Lurus dan rapat Lurus dan rapat Lurus Lurus dan rapat Lurus dan rapat Bobot 1000 biji ± 272 g ± 307 g ± 275 g ± 270 g ± 275 g Rata-rata hasil 4.3 t/ha pipilan

kering 5.7 t/ha pipilan kering

5.6 t/ha pipilan kering 6.0 t/ha pipilan kering 5.4 t/ha pipilan kering

Sumber : Syuryawati et al. (2005)

B. TEPUNG JAGUNG

Tepung jagung adalah tepung yang diperoleh dengan cara

menggiling tepung jagung (Zea mays LINN) yang bersih dan baik (SNI 01-

3727-1995). Penggilingan jagung adalah proses penggecilan ukuran dari

endosperm dan memisahkan endosperm dari bagian kulit, lembaga dan tip

cap. Endosperma merupakan bagian keras biji jagung yang digiling

menjadi tepung dan memiliki kadar karbohidrat yang tinggi. Kulit

merupakan bagian biji yang harus dibuang karena memiliki kandungan

serat yang tinggi sehingga dapat membuat tepung bertekstur kasar.

Lembaga memiliki kandungan lemak yang tinggi sehingga harus

dipisahkan karena lemak yang terkandung di dalam lembaga dapat

membuat tepung tengik. Tip cap harus dihilangkan karena dapat membuat

tepung menjadi kasar.

Penepungan jagung dapat dilakukan melalui dua proses yaitu proses

penggilingan basah dan proses penggilingan kering. Pati merupakan produk

yang dihasilkan dari penggilingan biji jagung secara basah. Sedangkan

grits, meal dan flour (tepung) merupakan produk yang dihasilkan dari

penggilinggan kering biji jagung (Inglett, 1970). Penelitian yang dilakukan

oleh Juniawati (2003), pembuatan tepung jagung menggunakan metode

penggilingan kering. Penggilingan dilakukan sebanyak dua kali.

Proses penggilingan pertama merupakan penggilingan kasar dengan

menggunakan multi mill. Hasil penggilingan kasar berupa grits, kulit,

lembaga dan tip cap. Kemudian kulit, lembaga dan tip cap dipisahkan

melalui pengayakan dan perendaman. Selanjutnya, grits jagung yang

diperoleh dari penggilingan kasar dicuci dan direndam dalam air selama 3

jam. Tujuan dilakukannya perendaman adalah untuk membuat grits jagung

tidak terlalu keras sehingga memudahkan proses penggilingan grits jagung.

Penggilingan kedua yang merupakan penggilingan grits jagung

menggunakan disc mill (penggiling halus) menghasilkan tepung jagung.

Tepung jagung tersebut kemudian diayak dengan menggunakan pengayak

berukuran 100 mesh.

8

Penelitian yang akan dilakukan ini menggunakan proses penepungan

jagung dengan metode penggilingan kering menggunakan disc mill sebagai

penggiling halus dan kasar dengan ukuran mesh yang berbeda. Tepung

jagung yang akan digunakan adalah tepung jagung hasil ayakan 100 mesh.

Hal ini didukung oleh Merdiyanti (2008) yang menyatakan bahwa ukuran

partikel dengan ukuran kecil lebih bagus dibandingkan dengan ukuran yang

lebih besar. Dengan ukuran tepung jagung yang makin halus tekstur mie

jagung yang akan dihasilkan juga akan semakin halus (Pratama, 2008).

C. PATI JAGUNG

1. Karakteristik Pati

Pati merupakan suatu polisakarida yang berfungsi sebagai

cadangan energi. Pati tersusun dari unit-unit glukosa dan dihasilkan

sebagai granula di dalam sebagian besar sel tanaman. Granula pati

memiliki struktur dan komposisi yang berbeda dengan dua komponen

utama yaitu amilosa (20-30%) dan amilopektin (70-80%) (Cheng,

2006).

Menurut Hoseney (1998), amilosa adalah polimer linear dari

alpha-D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan alpha(1,4)-D-

glukosa, sedangkan amilopektin terdiri dari alpha-D-glukosa yang

dihubungkan dengan ikatan alpha(1,4)-D-glukosa dengan cabang ikatan

alpha(1,6)-D-glukosa pada setiap 20-25 unit amilosa.

Menurut Winarno dan Rahayu (1984), pati mempunyai sifat

dapat merefleksikan cahaya terpolaisasi sehingga dibawah mikroskop

akan terlihat hitam putih (birefringence). Pada saat granula pati pecah

sifat ini akan hilang.

2. Hubungan Amilosa dan Amilopektin Dengan Reologi Mie

Pati jagung normal memiliki kandungan amilosa sekitar 28%

merupakan pati yang baik untuk digunakan dalam produksi bihun

(Astawan, 2005). Menurut Mita (1992), pasta pati dibentuk dengan cara

pemanasan dispersi aquous di atas suhu gelatinisasi. Pasta dianggap

9

bahan komposit yang terdiri dari granula yang mengembang yang

terdispersi dalam matriks polimer (Morris, 1990; Noel, Ring, dan

Whatman, 1993 dalam Chang, et al., 2003). Oleh karena itu

karakteristik dari fase terdispersi, fase kontinu dan interaksi antara

komponen sangat penting untuk mengetahui karakteristik pasta pati

(Rao,1999 dalam Chang, et al., 2003). Gelasi pasta pati selama

pendinginan dan penuaan (aging) melibatkan perubahan dalam amilosa

dan amilopektinnya (Miles, Morris, Orford dan Ring, 1987).

Selama penyimpanan dalam jangka waktu yang cukup panjang,

proses pembentukan struktur (rekristaliasi) amilopektin berperan dalam

perubahan tekstural yang diinginkan pada pangan berbasis pati (Kulp

dan Ponte, 1981 dalam Chang, et al., 2003). Laju rekristalisasi

(retrogradasi) tergantung dari beberapa variabel yaitu rasio amilosa dan

amilopektin, suhu, konsentrasi pati, dan keberadaan dan konsentrasi

dari bahan organik dan inorganik (Whistler dan Daniel, 1996 dalam

Fennema, 1996). Menurut Lie dan Kokini (1990), mempelajari sifat-

sifat reologi pati jagung amilosa tinggi (70%) dan amilopektin tinggi

(98%) dan menunjukkan pengaruh yang kuat dari pengolahan terhadap

hasil pengukuran viskositas produk.

D. GELATINISASI

1. Konsep Gelatinisasi

Molekul pati mempunyai gugus hidrofilik yang dapat menyerap

air. Bagian yang amorf dapat menyerap air dingin sampai dengan 30%,

dan dengan pemanasan daya serap air pada pati meningkat menjadi

60% (Winarno, 1980). Penyerapan air yang besar disebabkan karena

pecahnya ikatan hidrogen pada bagian yang amorf. Pada awalnya

perubahan volume dan penyerapan air masih bersifat reversible. Namun

pada suhu tertentu, pecahnya bagian amorf akan diikuti oleh pecahnya

granula. Suhu pada saat granula pecah disebut suhu gelatinisasi. Pada

saat suhu gelatinisasi tercapai maka perubahan-perubahan yang terjadi

sudah bersifat irreversible (Hoseney, 1998).

10

Menurut Greenwood dan Munro (1979), granula pati tidak larut

dalam air dingin tetapi akan mengembang dalam air panas atau air

hangat. Pengembangan granula pati tersebut bersifat reversible jika

tidak melewati suhu gelatinisasi dan akan menjadi irreversible jika

telah mencapai suhu gelatinisasi.

Beberapa perubahan selama terjadinya gelatinisai dapat diamati.

Mula-mula suspensi pati yang keruh mulai menjadi jernih pada suhu

tertentu. Terjadinya translusi larutan pati biasanya diikuti dengan

pembengkakan granula. Bila energi kinetik molekul-molekul air

menjadi lebih kuat daripada daya tarik menarik antar molekul pati di

dalam granula, air dapat masuk ke dalam butir-butir pati. Hal inilah

yang menyebabkan bengkaknya granula pati. Indeks refraksi butir-butir

pati yang membengkak itu mendekati indeks reflaksi air dan hal inilah

yang menyebabkan sifat transluen. Karena jumlah gugus hidroksil

dalam molekul pati sangat besar, maka kemampuan menyerap air

sangat besar. Terjadinya peningkatan viskositas disebabkan air yang

awalnya berada di luar granula dan bebas bergerak sebelum suspensi

dipanaskan, kini sudah berada dalam butir-butir pati dan tidak dapat

bergerak dengan bebas lagi (Winarno, 1997).

Menurut Collison (1968), perubahan-perubahan yang terjadi

selama proses gelatinisasi yaitu granula pati akan kehilangan sifat

birefringence, granula pati akan mengalami hidrasi dan mengambang,

molekul amilosa larut, kekuatan ikatan di dalam granula pati akan

berkurang yang di ikuti dengan semakin kuatnya ikatan antar granula,

kekentalan semakin meningkat dan kejernihan pasta juga akan

meningkat. Sifat birefringence dari granula pati adalah sifat

merefleksikan cahaya terpolarisasi, apabila granula pati dilihat dibawah

mikroskop sehingga terlihat kristal gelap terang.

2. Mekanisme Gelatinisasi

Pada dasarnya mekanisme gelatinisasi terjadi dalam tiga tahap,

yaitu : (1) penyerapan air oleh granula pati sampai batas yang akan

11

mengembang secara lambat dimana air secara perlahan-lahan dan

bolak-balik berimbibisi ke dalam granula, sehingga terjadi pemutusan

ikatan hidrogen antara molekul-molekul granula, (2) pengembangan

granula secara cepat karena menyerap air secara cepat sampai

kehilangan sifat birefringence dan (3) granula pecah jika cukup air dan

suhu terus naik sehingga molekul amilosa keluar dari granula

(Swinkels, 1985).

Mekanisme gelatinisasi dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Mekanisme gelatinisasi pati (Harper, 1981)

Granula pati tersusun dari amilosa (berpilin) dan amilopektin (bercabang)

Masuknya air merusak kristalinitas amilosa dan merusak helix. Granula membengkak

Adanya panas dan air menyebabkan pembengkakan tinggi. Amilosa berdifusi keluar dari granula

Granula mengandung amilopektin, rusak dan terperangkap dalam matriks amilosa membentuk gel

3. Suhu Gelatinisasi

Suhu atau titik gelatinisasi adalah titik saat sifat birefringence

pati mulai menghilang (BeMiller dan Whistler, 1999 dalam Fennema,

1996). Suhu gelatinisasi tidak sama pada berbagai jenis pati (Tabel 4).

Tabel 4. Suhu gelatinisasi beberapa jenis pati Sumber pati Suhu gelatinisasi (°C)

Beras 65-73 Ubi jalar 82-83 Tapioka 59-70 Jagung 61-72 Gandum 53-64

Sumber : BeMiller dan Whistler (1999) dalam Fennema (1996)

12

Suhu gelatinisasi diawali dengan pembengkakan irreversible

granula pati dalam air panas dan diakhiri tepat ketika granula pati telah

kehilangan sifat kristalnya. Menurut Wirakartakusumah (1981),

keadaan media pemanasan yang mempengaruhi proses gelatinisasi

adalah rasio air/pati, laju pemanasan, dan adanya komponen-komponen

lain dalam media pemanasnya.

E. MIE BASAH

Mie basah merupakan produk makanan yang terbuat dari terigu

dengan atau tanpa penambahan bahan makanan lain dan bahan tambahan

makan yang diizinkan, berbentuk khas mie yang tidak dikeringkan (Badan

Standarisasi Nasional, 1992). Mie basah memiliki kadar air maksimal 35%

(b/b). Dalam upaya diversifikasi pangan, mie dapat dikategorikan sebagai

salah satu komoditi pangan substitusi karena dapat berfungsi sebagai bahan

pangan pokok.

Menurut Piyachomkwan et. al. (2001), mie dapat dibedakan

berdasarkan berbagai kriteria dan karakteristiknya. Kriteria dan karakteristik

mie tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.

Dalam pembuatan mie, tepung terigu berfungsi sebagai bahan

pembentuk struktur dan sumber karbohidrat serta protein. Air berfungsi

sebagai media reaksi antara karbohidrat dengan gluten, melarutkan garam,

dan membentuk sifat kekenyalan gluten. Hal tersebut dikarenakan gluten

menyerap air sebagai sehingga serat-serat gluten mengembang. Garam

dapur berguna untuk memberi rasa, memperkuat tekstur, mengikat air,

meningkatkan elastisitas dan fleksibilitas mie dengan membantu reaksi

gluten dengan karbohidrat. Garam dapur juga berfungsi untuk mengikat air,

menghambat aktivitas enzim protease dan amilase sehingga pasta tidak

bersifat lengket dan tidak mengembang secara berlebihan.

Air abu biasa digunakan dalam pembuatan mie. Air abu berfungsi

untuk memberi warna, rasa, memperkuat struktur mie, mempercepat

pembentukan gluten, meningkatkan elastisitas dan ekstensibilitas serta

menghaluskan tekstur.

13

Tabel 5. Klasifikasi mie berdasarkan kriteria dan karakteristik Kriteria Tipe Karakteristik

Bahan baku 1. Tepung gandum rendah - Mi Jepang (udon)

2. Tepung gandum tinggi - Mi Cina (ra-men)

3. Buckwheat (campuran) - Mi buckwheat (soba)

4. Tepung beras - Bihun

5. Pati kacang hijau - Mi transparan

6. Pati Ubi jalar

Berwarna putih dan putih krem, tekstur lunak. Kuning mengkilap, tekstur sedikit keras. Berwarna caklat atau abu-abu, cita rasa unik. Putih hingga kuning dan tidak transparan. Transparan, tekstur kompak dan solid

7. Pati lain (Kentang, Canna) Elastis dan transparan

Ukuran Mi 1. Sangat tipis (So-men) 2. Tipis (Hiya-mugi) 3. Standar (Udon)

1.0-1.2 mm 1.3-1.7 mm 2.0-3.8 mm

4. Pipih (Hira-men) 5.0-7.5 mm Pemprosesan 1. Tipe pengikat

- Protein : mi gandum - Pati pregelatinisasi : mi pati

2. Pembuatan untaian - Sheeting : So-men - Ekstrusi : Mi beras

3. Peralatan - Tangan : Tenobe so-men - Mesin : Udon

Produk 1. Mi segar tanpa dimasak 2. Mi matang (Kukus, rebus) 3. Mi rebus yang dibekukan 4. Mi kering

Sumber : Piyachomkwan et al. (2001). 5. Mi instan

Bahan pengembang digunakan untuk mempercepat pengembangan

adonan dan mencegah penyerapan minyak selama penggorengan mie.

Fungsi dari zat warna adalah memberi warna khas mie sedangkan bumbu-

bumbu digunakan untuk memberi flavor tertentu.

Pembuatan mie basah terigu terdiri atas beberapa tahapan proses,

yaitu pencampuran bahan, pengadukan, pembentukan lembaran,

pemotongan, pematangan, dan pelumuran dengan minyak sawit. Proses

pencampuran bahan bertujuan untuk menghasilkan campuran yang

homogen, mencampurkan tepung dengan air dan membentuk adonan dari

jaringan gluten sehingga adonan menjadi halus dan elastis. Setelah

pencampuran, dilakukan pengadukan agar adonan lebih homogen. Hal yang

perlu diperhatikan dalam proses pengadukan adalah jumlah air yang

14

ditambahkan, suhu adonan, dan waktu pengadukan. Tahap selanjutnya

dalah pembentukan lembaran dengan tujuan menghaluskan serat gluten dan

membuat adonan menjadi lembaran (Badrudin, 1994).

Kemudian dilakukan proses pembentukan lembaran terhadap adonan

mie. Lembaran mie yang dihasilkan kemudian dipotong dengan ukuran 1-3

mm. Untaian mie yang dihasilkan kemudian dikukus agar diperoleh mie

basah matang. Proses pematangan ini bertujuan agar terjadi gelatinisasi dan

koagulasi gluten sehingga mie menjadi kenyal (Badrudin, 1994).

Gelatinisasi menyebabkan pecahnya pati dan melepaskan amilosa. Amilosa

membentuk lapisan tipis pada permukaan mie sehingga memberikan

kelembutan pada mie, meningkatkan daya cerna pati, dan mempengaruhi

daya rehidrasi mie.

Terakhir, untaian mie basah matang diberi minyak sawit. Proses ini

bertujuan mencegah lengketnya untaian mie dan memperbaiki penampakan

mie agar mengkilap (Mugiarti, 2001). Beberapa syarat mutu mie basah

dapat dilihat pada Tabel 6.

Menurut Hou dan Krouk (1998), warna dan tekstur merupakan

karakteristik fisik penting yang perlu diperhatikan dalam pembuatan mie

basah dan menyatakan persyaratan warna untuk mie basah matang adalah

warna kuning cerah dan tidak pudar dalam 24 jam. Sedangkan untuk

persyaratan tekstur, Hou dan Krouk (1998), mie basah matang harus

memiliki tekstur yang kenyal, elastis, tidak lengket, mudah digigit dan

memiliki tekstur yang stabil dalam air panas. Sedangkan menurut Astawan

(2005) secara fisik, diameter mie basah berkisar antara 1.5–2 mm.

15

Tabel 6. Syarat mutu mie basah menurut SII 2046-90 No. Kriteria Uji Satuan Persyaratan 1. Keadaan :

1.1. Bau 1.2. Rasa 1.3. Warna

- - -

Normal Normal Normal

2. Kadar air % b/b 20-35 3. Kadar abu (bk) % b/b Maksimal 3 4. Kadar protein (bk) % b/b Minimal 3

5. Bahan tambahan pangan : 5.1. Boraks dan asam borat 5.2. Pewarna 5.3. Formalin

- - -

Tidak boleh ada sesuai SNI-02220 M dan Peraturan Menteri Kesehatan No. 722/Menkes/Per/IX/88

6. Cemaran logam : 6.1. Timbal (Pb) 6.2. Tembaga (Cu) 6.3. Seng (Zn) 6.4. Raksa (Hg)

mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg

Maksimal 1.0

Maksimal. 10.0 Maksimal 40.0 Maksimal 0.05

7. Arsen mg/kg Maksimal 0.05 8. Cemaran mikroba

8.1. Angka Lempeng Total 8.2. E. coli 8.3. Kapang

Koloni/gram APM/gram

Koloni/gram

Maksimal 1.0 x 106

Maksimal 10 Maksimal 1.0 x 104

Sumber : Departemen Perindustrian (1990)

F. MIE BASAH JAGUNG

Mie basah jagung merupakan mie basah yang dibuat dengan

menggunakan bahan baku utama tepung jagung. Pembuatan mie basah

jagung (mie non terigu) memanfaatkan prinsip gelatinisasi pati

menggantikan fungsi protein pada mie terigu yang berguna untuk

membentuk struktur mie

Pembuatan mie basah jagung secara umum menurut Subarna et al

(1999) dalam Fahmi (2007) dapat dilihat pada Gambar 3.

Pembuatan mie basah jagung menggunakan metode ekstrusi

berbahan baku tepung jagung pertama kali dilakukan oleh Fahmi (2007).

Proses pembuatan mie basah jagung ini terdiri dari tahap pencampuran

bahan dan pemasakan yang terjadi selama di dalam ekstruder, pencetakan

menjadi untaian mie dan perendaman untaian mie dalam air dingin. Proses

pembuatan mie basah jagung metode ekstrusi yang dilakukan oleh Fahmi

(2007) berbeda dengan proses pembuatan mie terigu, terutama pada proses

pencampuran, pemasakan dan pencetakan adonan menjadi untaian mie.

Penelitian Fahmi (2007) menggunakan alat ekstruder pemasak (forming

16

extruder model Scientific Laboratory Single Screw Extruder type LE25-

30/C dari Labtech Engineering Co. Ltd., Thailand), sedangkan pada

penelitian ini digunakan jenis ekstruder pencetak mie yang berbeda yaitu

pencetak mie model MS9, Multifunctional noodle modality machine,

Guangdong Henglian Food Machine Co., Ltd., China.

Jagung kuning dipipil, direndam air biasa selama 12 jam

Disaring 60 mesh dan pati kasarnya diendapkan dan ditiriskan 10 menit

Digiling dengan Buhr Mill (gilingan batu)

Cake (pasta) pati digiling dan dibentuk pelet

Digiling dan dicetak menggunakan ekstruder piston

Mie basah

Dikukus 15 menit

Mie dikukus 15 menit

Gambar 3. Proses pembuatan mie jagung metode ekstrusi piston (Subarna et al, 1999 dalam Fahmi, 2007)

Metode calendering dilakukan pada proses pembuatan mie basah

jagung sebelum Fahmi (2007). Metode ini membutuhkan pembuatan

lembaran dengan cara melewatkan bahan baku (adonan) secara berulang-

ulang diantara dua rol logam. Setelah lembaran terbentuk, adonan dipotong

menjadi untaian mie menggunakan slitter.

Menurut Budiyah (2004) proses pembuatan mie menggunakan

metode calendering memiliki beberapa kelemahan, yaitu perlunya proses

pengendalian suhu dan kelembaban selama proses, waktu pengolahan yang

cukup lama karena tahapan proses yang panjang, yaitu proses pencampuran

bahan, pengukusan pertama, pengulian, pembentukan lembaran,

pemotongan, perebusan, perendaman dalam air dingin, dan pelumuran mie

dengan minyak.

17

Untuk itu perlu dilakukan modifikasi teknik dalam pembuatan mie

basah non terigu, salah satunya menggunakan ekstruder. Teknik

pembuatan mie jagung dengan ekstrusi piston memiliki kelebihan yaitu

proses yang lebih sederhana karena tidak memerlukan tahapan proses

sheeting dan slitting, pengulian, dan pembentukan lembaran sehingga

membutuhkan waktu produksi yang lebih singkat (Subarna et al, 1999

dalam Fahmi 2007).

G. REOLOGI MIE BASAH

Menurut Szczesniak dalam Peleg dan Bagley, 1983 Reologi adalah

ilmu tentang deformasi dan aliran bahan. Reologi pada bahan padat

merupakan hubungan antara gaya dengan perubahan bentuk, sedangkan

reologi pada bahan cair merupakan hubungan antara gaya dengan aliran.

Menurut Fahmi (2007), pada produk mie beberapa sifat reologi yang

penting di antaranya adalah kekerasan, kekenyalan dan kekuatan tarik

(tensile strength).

Kekerasan merupakan daya tahan bahan untuk pecah akibat gaya

tekan yang diberikan. Sifat keras untuk menyatakan sifat benda atau produk

pangan padat yang tidak bersifat deformasi. Kekenyalan merupakan sifat

bahan elastis yang bersifat deformasi (perubahan bentuk). Kekenyalan

(elasticity) merupakan salah satu parameter mutu organoleptik yang sangat

penting pada produk mie. Kekenyalan diukur menggunakan Texture

Analyzer. Alat ini akan mengukur besarnya gaya yang diperlukan sampai

bahan padat (mie) mengalami deformasi (Fahmi, 2007).

Tensile strength merupakan gaya yang diperlukan untuk menarik

bahan (untaian mie) hingga putus. Tensile strength menunjukkan kekuatan

elastisitas suatu bahan. Rheoner merupakan alat yang digunakan untuk

mengukur tensile strength dengan cara mengukur gaya yang diperlukan

sampai bahan (mie) putus (Szczesniak dalam Peleg dan Bagley, 1983)

18

H. EKSTRUSI

1. Ekstruder

Menurut Harper (1981), ekstruder adalah alat untuk mencetak

bahan melalui proses ekstrusi. Ekstruder terdiri atas berbagai bentuk.

Bentuk yang paling sederhana adalah ekstruder tipe ram atau piston.

Ekstrusi pemasakan merupakan proses dimana bahan pangan yang

mengandung pati dan protein dimasak dan diadon menjadi adonan yang

viskos dan plastis. Panas yang digunakan dalam proses pemasakan

dapat berasal dari injeksi uap (secara langsung), dari jaket pemanas

(secara tidak langsung), dan berasal dari energi mekanik yang timbul

dari gesekan adonan selama proses ekstrusi (Harper, 1981).

Menurut Muchtadi et al. (1987), ekstruder dapat

diklasifikasikan berdasarkan sifat termodinamika, kadar air, sifat

fungsional, dan jumlah ulir. Berdasarkan sifat fungsional, ekstruder

terdiri atas pasta extruder, high-pressure forming extruder, low–shear

cooking extruder, coolet extruder, dan high–shear cooking extruder.

Secara termodinamika, ekstruder terbagi atas tiga jenis yaitu :

autogenous yaitu ekstruder yang menghasilkan panas dengan

mengkonversi energi mekanik pada aliran proses; isotermal ekstruder;

dan polythropic yaitu ekstruder yang prinsip kerjanya menggabungkan

antara autogenous ekstruder dan isotermal ekstruder dimana panas

diperoleh dari konversi energi mekanik dan dari transfer panas (Harper,

1981 dan Muchtadi et al., 1987).

Berdasarkan kadar air, ekstruder terbagi atas low moisture

extruder dengan kadar air bahan sampai 20%, intermediate moisture

extruder dengan kadar air bahan 20-28%, dan high moisture extruder

dengan kadar air bahan lebih dari 28%. Berdasarkan jumlah ulirnya,

ekstruder terbagi atas ekstruder berulir ganda dan ekstruder berulir

tunggal (Harper, 1981 dan Muchtadi et al., 1987).

Ekstruder ulir ganda dapat diklasifikasikan berdasarkan arah

perputaran ulirnya, terdiri dari co-rotating screw extruder (ekstruder

dengan arah perputaran ulir yang searah) dan counter rotating screw

19

extruder (ekstruder dengan arah perputaran ulir yang berlawanan).

Ekstruder dengan ulir yang co-rotating banyak diaplikasikan dalam

proses pengolahan pangan. Beberapa kelebihan ekstruder ulir ganda

yaitu : memiliki kontrol yang lebih baik terhadap tranfer panas

dibandingkan ekstruder ulir tunggal, dapat menangani bahan pangan

yang sangat basah, lengket, dan berminyak, serta dapat menggunakan

bahan pangan dengan ukuran partikel yang bervariasi (Fellows, 1990).

Ekstruder berulir tunggal terdiri atas ulir yang berputar pada

barel silinder. Ekstruder ulir tunggal dapat diklasifikasikan menjadi :

high shear ekxtruder (untuk produk–produk sereal sarapan pagi dan

makanan ringan), medium shear extruder (untuk produk–produk semi

basah), dan low shear extruder (untuk pasta dan produk–produk

daging). Biaya investasi dan biaya operasi ekstruder berulir tunggal

lebih rendah daripada biaya ekstruder berulir ganda, selain itu tidak

dibutuhkan tenaga ahli untuk pengoperasian dan perawatan ekstruder

berulir tungggal (Fellows, 1990).

Menurut Smith (1981) ekstruder berulir tunggal dibagi atas tiga

kelompok yaitu Low Shear, Medium Shear, dan High Shear. Jenis-jenis

ekstruder tersebut dapat dilihat pada tabel 7.

Tabel 7. Klasifikasi ekstruder ulir tunggal Kategori Low Shear Medium

Shear High Shear

Kadar Air Produk (%) 25 – 75 15 – 30 5 – 8 Densitas produk (g/ 100ml) 32 – 80 16 – 51 3.2 – 20 Suhu barrel maksimum (°C) 20 – 65 55 – 145 110 – 180 Tekanan barrel maksimum (kg /cm2) 6 – 63 21 – 42 42 – 84 Kecepatan ulir (rpm) 100 200 200

Snack, breakfast

cereal Produk khas

Produk pasta

daging

Roti, makanan

ternak Sumber : Smith, 1981

Ekstruder ulir tunggal paling cocok digunakan untuk

mengektrusi produk pasta. Hal dikarenakan ekstruder memiliki silinder

yang licin dan tidak mempunyai bagian yang dapat membawa padatan,

serta biasanya mempunyai bentuk geometris ulir yang konstan. Alat ini

mendekati paling mendekati ekstruder jenis isotermal karena hanya

20

mengakibatkan kenaikan suhu yang paling rendah. Pemotongan cepat,

continue, alat tidak lansung (proses) cocok diaplikasikan untuk produk

pasta dan produk sosis (Muchtadi et al., 1987)

2. Proses Ekstrusi

Ekstrusi adalah proses pengolahan pangan yang

mengkombinasikan beberapa proses secara berkesinambungan antara

lain pencampuran, pemasakan, pengadonan, shearing, dan pembentukan

(Fellows, 1990). Menurut Harper (1981), dalam proses ekstrusi, adanya

aliran adonan disebabkan oleh pengaruh tekanan shear (σ), dimana

tekanan shear tergantung pada kecepatan ’shear’ dan viskositas bahan.

Pada aliran newtonian terjadi hubungan linear antara tekanan shear dan

kecepatan shear. Aliran seperti ini biasanya terdapat pada aliran gas.

Pada bahan pangan, karena mengandung senyawa-senyawa biopolimer

seperti pati dan protein, sifat alirannya mengikuti kaedah non-newtonian

Keuntungan proses pemasakan dengan metoda ekstrusi antara

lain produktivitas tinggi, biaya produksi rendah, bentuk produk khas,

produk lebih bervariasi walaupun dari bahan baku yang sama,

pemakaian energi rendah serta mutu produk lebih tinggi karena

menggunakan suhu tinggi dengan waktu yang singkat sehingga

kerusakan nutrisi dapat dikurangi (Fellows, 1990). Selain itu, produk

yang dihasilkan seragam, peralatannya mudah diotomatisasi, dan tidak

banyak limbah.

I. SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)

SEM (Scanning Electron Microscope) merupakan alat untuk melihat

benda yang sangat kecil dalm bentuk stereo dengan skala perbesaran tinggi

(Noor, 2001). Prinsip dasar SEM ditemukan pada tahun 1930 di Jerman.

Sesudah perang dunia II, penelitian ini berlanjut di London. Kemajuan

teknologi SEM berhasil dilakukan oleh Jepang karena negara ini mampu

memproduksi SEM dengan melakukan banyak penelitian dan

perkembangan teknologi SEM. Penelitian ini menggunakan SEM keluaran

21

Jepang, JEOL (Jepang Electron Optical Laboratory) JSM 5200 Scanning

Microscope Multi Purpose SEMs. Untuk spesifikasi dari JEOL JSM 5200

dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Spesifikasi JEOL 5200 SEMs Resolution HV Mode

LV Mode 5.0 nm 8.0 nm

Magnification HV Mode LV Mode

x 15 to 200.000 x 15 to 50.000

Accelerating 1.2 kV Voltage 5 to 25 kV

(5 kV steps)

SEM memiliki perbesaran yang bervariasi (sekitar 10x –

1.000.000x). Menurut Noor (2001), prinsip kerja SEM terbagi dua, yaitu (1)

informasi yang didapatkan dari irradiasi pancaran elektron dan (2) prinsip

perbesaran. Apabila suatu pancaran elektron diiradiasi pada permukaan

sampel, interaksi antara pancaran elektron dan atom-atom yang dikandung

oleh sampel akan memberikan bermacam-macam informasi (Gambar 4).

Gambar 4. Bermacam-macam informasi pancaran elektron (Noor, 2001)

Apabila dilakukan scanning pada permukaan suatu sampel dengan

fokus pancaran elektron yang tepat informasi akan diperoleh dari setiap titik

scanning. Informasi ini akan dirubah kedalam bentuk signal elektrik,

dikuatkan dan disalurkan ke Cathode Ray Tube (CRT). Pada CRT,

informasi digunakan untuk mengontrol tingkatan cahaya pada titik-titik

yang bersangkutan. Informasi yang didapatkan dari permukaan sampel

ditayangkan di CRT dalam bentuk gambar. Perbesaran sampel didefinisikan

sebagai ratio dari ukuran gambar di CRT dengan ukuran pancaran elektron

yang menscanning permukaan sampel (Gambar 5).

22

Gambar 5. Prinsip perbesaran gambar sampel (Noor, 2001)

SEM secara umum berfungsi untuk melihat bagian permukaan dari

sampel. Signal-signal SEM bisa membawa berbagai macam informasi dan

digunakan untuk tujuan yang berbeda. Kegunaan SEM berdasarkan signal-

signal dapat dilihat pada Tabel 9.

Tabel 9. Kegunaan SEM berdasarkan signal-signal yang digunakan Signal Mode Operasi Tujuan SEM Secondary Electron SEI Pengamatan topografi suatu permukaan Backscattered Electron BEI Komposisi permukaan X-Ray X-Ray Analisa elemen spedimen Transmitted Electron TEI Pengamatan struktur internal Cathodoluminescence CL Pengamatan karakteristik internal Electromotive Force EBIC Pengamatan karakteristik internal Secondary Electron ECP Struktur cristaline Backscattered Electron MDI Pengamatan magnetic domain

Sumber : (Noor, 2001)

Pada penelitian ini dilakukan analisis topografi sampel sehingga

signal yang digunakan adalah Secondary Electron Immage (SEI). Jumlah

secondary electron yang dihasilkan dari suatu permukaan sampel

tergantung pada sudut pantulan pancaran elektron yang mengenai

permukaan sampel.

23