TA Mamet Shape Komen

48
UJI AKTIVITAS ENZIM α-AMYLASE PADA TEPUNG TERIGU DENGAN FALLING NUMBER DAN AMYLOGRAPH BRABENDER SLAMET SUHARTONO

description

himpunan merah butanolwd

Transcript of TA Mamet Shape Komen

Page 1: TA Mamet Shape Komen

UJI AKTIVITAS ENZIM α-AMYLASE PADA TEPUNG TERIGU DENGAN FALLING NUMBER DAN

AMYLOGRAPH BRABENDER

SLAMET SUHARTONO

PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIAPROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR

2013

Page 2: TA Mamet Shape Komen

PERNYATAAN MENGENAI LAPORAN TUGAS AKHIR DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan laporan tugas akhir Uji Aktivitas Enzim α-Amylase pada Tepung Terigu dengan Falling Number dan Amylograph Brabender adalah karya saya dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir laporan ini.

Bogor, Juni 2013

Slamet SuhartonoNIM J3L110144

Page 3: TA Mamet Shape Komen

ABSTRACT

SLAMET SUHARTONO. Activity Test of Enzyme α-Amylase in Wheat Flour by Falling Number and Amylograph Brabender. Supervised by ADI SANTOSO and TULUS NOOR WIEKANDA.

Analysis of wheat flour quality from PT Indofood Sukses Makmur Tbk Bogasari Flour Mills Division use several parameters like as moisture content and activity test of enzyme. Moisture content that used for analysis activity test of enzyme influence sample weighing. The Activity of enzymes in wheat flour may be analyzed by falling number and amylograph brabender. Example of enzymes tested such as enzyme α-amylase decides starch in gel flour based on time (second) and gelatinization temperature formation of amylum. Result for sample of A, B, C, D and E of moisture content of 13.90%, 13.50%, 13.90%, 13.70% and 14.10%. Meanwhile, activity test of enzyme α-amylase with falling number of 1%, 0%, 0%, 2% and 2% for value each 367, 407, 428, 397 and 443 second and amylograph of 506AU, 410AU, 548AU, 435AU and 700AU. Result for analysis meet the requirements and can be applied to end product with observe breadcrumb phase.

Keywords: α-amylase, amylograph brabender, falling number, wheat flour

Page 4: TA Mamet Shape Komen

RINGKASAN

SLAMET SUHARTONO. Uji Aktivitas Enzim α-Amylase pada Tepung Terigu dengan Falling Number dan Amylograph Brabender. Dibimbing oleh ADI SANTOSO dan TULUS NOOR WIEKANDA.

Tepung terigu merupakan salah satu bahan dasar yang sering digunakan sebagai bahan produksi bakery. Bahan baku pembuatan tepung terigu dihasilkan dari proses penggilingan biji gandum. Tepung terigu dengan bahan dasar gandum hingga sekarang masih menjadi bahan produksi impor di Indonesia. Hal tersebut karena faktor iklim Indonesia yang tropis, sehingga sulit untuk menumbuhkan tanaman gandum. Tepung terigu memiliki berbagai kandungan kimia dengan persentase yang beragam, seperti karbohidrat, protein dan lemak yang masing-masing 86%, 12% dan 1%.

Karbohidrat banyak ditemukan di alam dengan rumus empiris (CH2O)n sebagai contoh D-glukosa (C6H12O6). Karbohidrat yang terkandung dalam tepung terigu memiliki bentuk polisakarida berupa pati. Pati adalah senyawa polisakarida yang tersimpan dalam suatu tanaman sebagai cadangan makanan dan umumnya berada dalam biji buah, umbi dan batang. Pati pada tepung terigu merupakan gabungan senyawa polimer glukosa, seperti amilosa dan amilopektin. Senyawa polimer pati pada tepung dapat dianalisis dengan menguji enzim α-amylase.

Enzim α-amylase atau disebut juga sebagai α-1,4-D-glukan glukanohidrolase adalah enzim yang mampu melakukan proses hidrolisis terhadap ikatan α-1,4-glikosidik pada senyawa polisakarida tepung terigu. Enzim α-amylase memiliki sifat tahan terhadap suhu tinggi dan umumnya stabil dengan keberadaan ion kalsium (Ca2+). Enzim α-amylase dapat memutuskan ikatan pati yang terdapat pada tepung terigu dengan pengujian menggunakan falling number dan amylograph brabender. Pengujian berdasarkan waktu (detik) pada falling number dan suhu gelatinisasi pada amylograph brabender. Sebelum pengujian aktivitas enzim dilakukan pengukuran kadar air sebagai penentu bobot sampel yang ditimbang. Kadar air digunakan sebagai parameter uji rutin sampel tepung terigu yang terdapat di PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division.

Hasil analisis kadar air sampel tepung terigu A, B, C, D dan E masing-masing 13.90%, 13.50%, 13.90%, 13.70% dan 14.10%. Uji aktivitas enzim α-amylase sampel tepung terigu A, B, C, D dan E dengan falling number sebesar 1%, 0%, 0%, 2% dan 2% untuk nilai 367, 407, 428, 397 dan 443 detik. Sedangkan, hasil analisis dengan amylograph brabender sebesar 506AU, 410AU, 548AU, 435AU dan 700AU. Aktivitas enzim α-amylase pada kelima sampel tepung terigu dengan falling number dan amylograph brabender menunjukkan hasil analisis yang sesuai persyaratan di PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division.

Kata kunci: α-Amylase, amylograph brabender, falling number, tepung terigu

Page 5: TA Mamet Shape Komen

UJI AKTIVITAS ENZIM α-AMYLASE PADA TEPUNG TERIGU DENGAN FALLING NUMBER DAN

AMYLOGRAPH BRABENDER

SLAMET SUHARTONO

Laporan Tugas Akhirsebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Ahli Madyapada

Program Keahlian Analisis Kimia

PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIAPROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR

2013

Page 6: TA Mamet Shape Komen

Judul : Uji Aktivitas Enzim α-Amylase pada Tepung Terigu dengan Falling Number dan Amylograph Brabender

Nama : Slamet SuhartonoNIM : J3L110144

Disetujui oleh

Prof Dr Drs Adi Santoso, MSi Tulus Noor Wiekanda, SSiPembimbing I Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir M. Zairin Junior, MSc Armi Wulanawati, SSi MSiDirektur Koordinator Program Keahlian

Tanggal lulus :

Page 7: TA Mamet Shape Komen

PRAKATA

Puji Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, berkah serta karunia-Nya, sehingga penulisan laporan Tugas Akhir (TA) di PT Indofood Sukses Makmur (ISM) Tbk Bogasari Flour Mills Division dapat diselesaikan. Penyusunan laporan dengan judul ‘Uji Aktivitas Enzim α-Amylase pada Tepung Terigu dengan Falling Number dan Amylograph Brabender’ ditujukan sebagai salah satu syarat kelulusan pendidikan Diploma Tiga (D3) program keahlian Analisis Kimia Institut Pertanian Bogor (IPB), Bogor.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah ikut membantu dalam penyusunan dan penyelesaian laporan PKL. Penyampaian terima kasih diberikan kepada Prof Dr Drs Adi Santoso, MSi sebagai pembimbing akademik yang telah memberikan pengarahan selama kegiatan PKL hingga sidang, serta kepada Tulus Noor Wiekanda, SSi sebagai pembimbing lapang yang telah memberikan masukan, saran, serta pengarahan selama melakukan PKL dan penulisan laporan ini.

Bapak Franky Welirang selaku Direktur Utama PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division, yang telah mengizinkan penulis untuk melakukan PKL di Departemen Product Quality Control (PQC) Bogasari. Bapak Thimoteus da Gomez selaku Eksternal Affairs Staft, ibu Herni Sutanto selaku Vice President Quality & Product Development dan bapak Johardi, STp selaku Assisten Manager PQC, serta mas Farhan, mas Andri, mas Eki, ibu Bakriah, mas Dodo, mas SA, mas Alfon, mas Sudar dan analis laboratorium PQC Bogasari lainnya yang ikut serta membantu kegiatan PKL dan penyusunan laporan ini. Penyampaian terima kasih juga diucapkan kepada orang tua dan saudara yang selalu memberikan nasihat dan doa serta teman-teman analisis kimia 47 IPB, Dian Yunita, Boby, Fitria Chairini, Efi, Puspita, Risdi, Siti Hardiyanti, Astri, Hanifah, Amel, Fany, Rina F, dan lainnya yang selalu memberikan semangat dan bantuan.

Penulis berharap Allah SWT berkenan memberikan balasan kebaikan pada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan laporan ini. Semoga laporan ini dapat memberikan manfaat baik untuk semua pihak, terutama bagi penulis khususnya dan seluruh mahasiswa Analisis Kimia serta para pembaca umumnya.

Bogor, Juni 2013

Slamet Suhartono

Page 8: TA Mamet Shape Komen

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL viiiDAFTAR GAMBAR viiiDAFTAR LAMPIRAN viii1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 11.2 Tujuan 21.3 Perumusan Masalah 21.4 Manfaat 21.5 Hipotesis 21.6 Waktu dan Tempat 2

2 KEADAAN UMUM PT INDOFOOD SUKSES MAKMUR Tbk BOGASARI FLOUR MILLS DIVISION 32.1 Sejarah dan Perkembangan 32.2 Visi dan Misi 32.3 Struktur Organisasi 4

2.3.1 Struktur Organisasi Departemen PQC PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division 4

2.4 Fasilitas 42.4.1 Laboratorium Uji 4

3 TINJAUAN PUSTAKA 53.1 Gandum 53.2 Tepung Terigu 5

3.2.1 Parameter Kualitas Tepung Terigu 53.3 Karbohidrat 63.4 Pati 63.5 Enzim α-Amylase 73.6 Pengujian Aktivitas Enzim α-Amylase 8

3.6.1 Falling Number 83.6.2 Amylograph Brabender 9

4 BAHAN DAN METODE 94.1 Alat dan Bahan 9

4.1.1 Alat 94.1.2 Bahan 10

4.2 Persiapan Sampel 104.3 Cara Kerja Pengujian Sampel 10

4.3.1 Penetapan Kadar Air 104.3.2 Uji Aktivitas Enzim α-Amylase dalam Sampel Tepung Terigu dengan

Falling Number 104.3.3 Uji Aktivitas Enzim α-Amylase dalam Sampel Tepung Terigu dengan

Amylograph Brabender 114.4 Pengolahan Data 12

5 HASIL DAN PEMBAHASAN 126 SIMPULAN DAN SARAN 17

6.1 Simpulan 176.2 Saran 18

Page 9: TA Mamet Shape Komen

DAFTAR PUSTAKA 18LAMPIRAN 20

DAFTAR TABEL

1 Hasil penetapan kadar air 122 Hasil analisis uji aktivitas enzim α-Amylase dengan Falling Number 133 Hasil analisis uji aktivitas enzim α-Amylase dengan Amylograph Brabender 16

DAFTAR GAMBAR

1 Struktur senyawaan pati (Amilosa dan Amilopektin) 72 Alat falling number 83 Alat amylograph brabender 94 Skematik aktivitas α-amylase terhadap (a) amilosa dan (b) amilopektin 155 Mekanisme gelatinisasi pati 16

DAFTAR LAMPIRAN

1 Struktur organisasi Departemen PQC 202 Diagram kerja uji aktivitas enzim pada contoh tepung terigu 213 Standar bobot sampel Falling Number dengan kadar air 14% 224 Standar bobot sampel Amylograph Brabender dengan kadar air 14% 225 Grafik analisis Amylograph Brabender 23

Page 10: TA Mamet Shape Komen

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanaman gandum jarang ditemukan di Indonesia karena kondisi lingkungan fisik yang tidak cocok untuk tanaman gandum. Tahun 2000, pakar agronomi berupaya untuk mengembangkan tanaman gandum di lahan pertanian Indonesia yang tersebar di 15 propinsi dengan hasil sekitar 3.5 ton/ha. Gandum termasuk salah satu komoditas serelia yang memiliki potensi sangat besar bagi hasil pertanian dan pengolahan bahan pangan, terutama sebagai bahan penunjang beras. Oleh karena itu, gandum dalam bentuk bebijian diolah menjadi sediaan serbuk berbentuk tepung terigu.

Tepung terigu dengan bahan dasar gandum hingga sekarang masih menjadi bahan produksi impor, sehingga berdampak pada harga jual yang relatif mahal. Masyarakat Indonesia yang berada di daerah iklim tropis saat ini sulit untuk menumbuhkan gandum, sehingga proses pembuatan tepung terigu dengan bahan baku gandum sebanyak 5 juta ton setiap tahunnya masih impor dari luar negeri. Menurut Asosiasi Produsen tepung Terigu Indonesia (APTINDO) (2007), Produsen tepung terigu di Indonesia merupakan produsen yang memiliki kapasitas produksi terbesar di dunia dengan penggabungan dua pabrik PT Indofood Sukses Makmur (ISM) Tbk Bogasari Flour Mills Division yang berlokasi Jakarta dan Surabaya.

Pabrik PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division mempunyai kapasitas penggilingan gandum untuk diubah menjadi tepung terigu sebesar 11 766 mt/hari dari penggabungan dua pabrik yang dimiliki. Kapasitas produksi yang dimiliki jauh di atas kemampuan rerata produksi 10 produsen terbesar di dunia. Tepung terigu sendiri memiliki persentase kandungan protein tertinggi dibandingkan dengan makanan pokok lainnya, yaitu sekitar 12% serta kandungan karbohidrat dan lemak masing-masing sebesar 86% dan 1% (Herdinsyah 2004). Karbohidrat yang terkandung dalam tepung terigu sebagian besar dalam bentuk pati, yang merupakan senyawa kimia yang tidak larut dalam air.

Pati sebagian besar terdiri dari 2 komponen polimer glukosa, yaitu amilosa sebagai molekul dengan rantai linear dan amilopektin sebagai polimer glukosa rantai bercabang. Kandungan pati tersebut dapat dianalisis dengan pengujian aktivitas enzimatis pada sampel tepung terigu. Kandungan enzim yang terdapat dalam sampel berupa enzim α-amylase yang memiliki kandungan nutrisi yang tinggi serta bersifat antioksidan. Kandungan enzim α-amylase dianalisis menggunakan alat uji falling number serta amylograph brabender berdasarkan lamanya waktu stirrer melewati gel hingga ke dasar tabung viskositas (detik) dan suhu gelatinisasi pembentukan gel amilum di dalam tepung baik digunakan untuk pembuatan produk seperti roti, pasta, mie dan lainnya. Selain itu, kadar air berpengaruh terhadap jumlah bobot sampel untuk uji aktivitas enzim α-amylase dengan kedua alat tersebut.

Enzim α-amylase juga terdapat di dalam tubuh makhluk hidup seperti manusia yang terdapat pada organ pankreas. Enzim α-amylase pada organ pankreas memiliki fungsi untuk menghidrolisis pati makanan menjadi senyawa karbohidrat dalam bentuk disakarida. Hasil hidrolisis digunakan sebagai pemasok

Page 11: TA Mamet Shape Komen

2

energi di dalam tubuh makhluk hidup. Selain itu, enzim α-amylase juga terdapat pada jaringan mulut dalam bentuk air liur yang berfungsi sebagai pelumat makanan agar mudah dicerna di dalam tubuh.

1.2 Tujuan

Memperoleh data aktivitas enzim α-amylase pada tepung terigu produksi PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division dengan falling number dan amylograph brabender.

1.3 Perumusan Masalah

1 Bagaimana aktivitas kerja enzim α-amylase dalam tepung terigu setelah pembentukan gel?

2 Apakah aktivitas kerja enzim α-amylase dapat diketahui dengan cara pendekatan falling number dan amylograph brabender?

1.4 Manfaat

Manfaat Praktik Kerja Lapang (PKL) yang dilakukan sebagai peningkatan ilmu pengetahuan baru dari proses analisis dengan bahan baku tepung terigu. Proses analisis bahan baku dapat dilakukan secara rutin dengan menganalisa kadar air, abu dan protein. Selain itu, analisis dapat dilakukan dengan falling number dan amylograph brabender sebagai penentuan aktivitas enzimatis dalam bahan baku.

1.5 Hipotesis

Tingkat aktivitas enzim α-amylase dalam tepung terigu dapat diketahui dengan cara falling number dan amylograph brabender.

1.6 Waktu dan Tempat

Kegiatan PKL dilaksanakan pada tanggal 1 Februari sampai dengan 30 Maret 2013 di Laboratorium departemen PQC PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division yang bertempat di jalan Raya Cilincing, Tanjung Priok, Jakarta Utara 14110.

Page 12: TA Mamet Shape Komen

3

2 KEADAAN UMUM PT INDOFOOD SUKSES MAKMUR TbkBOGASARI FLOUR MILLS DIVISION

2.1 Sejarah dan Perkembangan

Pabrik PT Indofood Sukses Makmur Tbk Bogasari Flour Mills Division merupakan produsen tepung terigu pertama dan terbesar di Dunia. Perusahaan tersebut dibangun pada tanggal 7 Agustus 1970 yang dicanangkan oleh Soedono Salim, Sudwikatmono, Djuhar Sutanto dan Ibrahim Rasjid. Setelah masa konstruksi bangunan selama setahun, pada tanggal 29 November 1971 pabrik Bogasari pertama yang berada di kawasan Cilincing, Jakarta Utara mulai dioperasikan secara komersial.

Proses permintaan tepung terigu kian meningkat sejak beroperasinya produksi tepung di kawasan Cilincing, Jakarta Utara, sehingga perusahaan memutuskan untuk mendirikan pabrik Bogasari yang kedua. Pemutusan pembangunan pabrik yang kedua dipilih pada kawasan Tanjung Perak, Surabaya yang mulai beroperasi secara komersial pada tanggal 10 Juli 1977. Pabrik PT Bogasari Flour Mills membentuk dua divisi untuk melancarkan peningkatan kapasitas produksi, yaitu divisi tekstil dan maritim. Divisi tekstil yang berlokasi di Citeureup, Bogor, Jawa Barat diperuntukkan sebagai penghasil kantong terigu pada Januari 1977. Selain itu, diperuntukkan untuk kelancaraan pengadaan dan pengangkutan gandum yang diimpor dari mancanegara, PT Bogasari Flour Mills melengkapi organisasi dengan divisi maritim dengan mengoperasikan dua buah dermaga di Jakarta dan satu buah dermaga di Surabaya. Pengembangan selanjutnya dengan mendirikan pabrik pasta untuk memproduksi spaghetti dan macaroni pada tanggal 12 Juli 1992 yang sebagian besar diekspor ke mancanegara.

Pabrik PT Bogasari Flour Mills awal mulanya dimiliki oleh PT Indocement Tunggal Prakarsa Bogasari Flour Mills yang kemudian dipindahkan dan diakuisisi oleh PT Indofood Sukses Makmur, sehingga dijadikan salah satu divisi PT ISM sejak 30 Juni 1995. Tahun 1996, Bogasari memperoleh sertifikat ISO 9002 sebagai pengakuan atas mutu serta pada 2002, mendapatkan sertifikat HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point). Bogasari mendirikan pabrik peracikan tepung pada tanggal 3 Maret 2003 di kawasan industri Tuas Avenue, Singapura.

2.2 Visi dan Misi

“Menjadi perusahaan global penyedia makanan berkualitas (berbasis pertanian) dan produk serta jasa terkait”.

“Kami berusaha untuk menyediakan produk dan jasa makanan (berbasis pertanian) bermerek yang berorientasi pasar dan pelanggan yang inovatif dan berkualitas tinggi.”

“Kami berusaha untuk memberikan kepuasan, memenuhi kebutuhan kesehatan dan gizi masyarakat, memberikan nilai (manfaat) optimal bagi pelanggan kami, pemilik modal, pekerja dan masyarakat pada umumnya.”

Page 13: TA Mamet Shape Komen

4

2.3 Struktur Organisasi

Pimpinan tertinggi PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division, yaitu kepala Operation Profile Unit (Deputy OPU Head), kemudian Deputy OPU Head membawahi 4 departemen, yaitu Commercial, Manufacturing, Human Resources, dan Finance. Struktur organisasi di PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division diatur sesuai dengan SK Direksi No. 006/ISM-BS/SK/FW/2001.

2.3.1 Struktur Organisasi Departemen PQC PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills DivisionDepartemen Product Quality Control (PQC) dilengkapi dengan

laboratorium untuk pengawasan mutu produk. Laboratorium PDQC memiliki tugas, yaitu melakukan pengujian terhadap tepung terigu yang diproduksi dari mill ataupun yang telah dikemas di bagian Flour Silo Bulk and Packing serta memberikan laporan berupa hasil analisis produk layak atau tidak untuk dilakukan proses selanjutnya. Departemen PQC memiliki dua bagian atau section yang bertugas dalam laboratorium, yaitu QC Line dan QC lab.

Bagian QC Line memiliki tugas merencanakan, mengkoordinasi, mengarahkan, dan mengendalikan proses analisis dan pengawasan mutu bahan baku (gandum), kemasan, supporting material, produk setengah jadi sebelum pengemasan dan komposisi, serta quality guide.

Bagian QC Lab memiliki tugas merencanakan, mengkoordinasi, mengendalikan, serta mengevaluasi kegiatan pengawasan terhadap mutu bahn baku, produk akhir, produk samping serta kegiatan pengawasan dan pelaksanaan sistem mutu. Bagan struktur organisasi departemen PQC ditunjukkan pada Lampiran 1.

2.4 Fasilitas

Pabrik PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division yang bergerak di bidang produksi tepung terigu serta menghasilkan produk sampingan berupa bran, pollard untuk koperasi dan industri makanan ternak, tepung industri untuk kayu lapis, memberikan beberapa fasilitas untuk para karyawan, di antaranya sarana ibadah, kantin, koperasi karyawan, laboratorium uji, sarana transportasi, asuransi, poliklinik, serta fasilitas pelatihan.

2.4.1 Laboratorium UjiLaboratorium uji memiliki tugas untuk melakukan pengujian terhadap

bahan baku produk dengan beberapa alat instrumentasi yang tersedia. Alat instrumentasi yang diadakan, di antaranya Falling Number Perten, Amylograph Brabender, Ekstensograph Brabender, Farinograph Brabender, Kjedhaltec, Near Infrared, Moisture, Hardness dan lainnya. Masing-masing instrumen memiliki fungsi tersendiri untuk analisis bahan baku berupa tepung terigu secara rutin.

Page 14: TA Mamet Shape Komen

5

3 TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Gandum

Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan salah satu contoh tanaman yang mempunyai daerah penyebaran cukup luas di daerah tropika sampai lintang tinggi (Handoko 2007). Gandum juga termasuk contoh tanaman herba yang mempunyai masa pertumbuhan satu tahun dengan adaptasi tempat optimal pada suhu 4 sampai 31 oC dan 20 oC di daerah subtropis (Aqil dkk 2011). Tanaman tersebut secara relatif hanya sedikit membutuhkan air dengan kisaran 330-392 ml (Schlehuber and BB Tucker 1967).

Gandum atau biji gandum memiliki komposisi utama berupa endosperm (83%), bran (14.5%), dan germ (2.5%). Endosperm merupakan bagian dari biji tanaman gandum yang digunakan sebagai tempat cadangan bahan makanan untuk proses selanjutnya, yaitu pertumbuhan tunas baru tanaman gandum. Kandungan terbanyak yang terdapat di dalam endosperm ialah karbohidrat dalam bentuk pati. Germ atau disebut juga ‘embrio’ merupakan bagian dari biji gandum yang memiliki fungsi sebagai pembentuk tunas baru melalui proses perkecambahan (germination). Gandum dapat diklasifikasikan berdasarkan spesies, pertumbuhan, tekstur, dan warna. Jenis gandum dapat mencapai sekitar 30 000 jenis, di antaranya common, durum, dan club. Gandum diolah dan diproduksi oleh PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division sebagai bahan baku pembuatan tepung terigu.

3.2 Tepung Terigu

Tepung terigu sebagai bahan makanan menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 3751:2009) adalah jenis tepung yang dibuat dari bagian endosperm biji gandum Triticum aestivum L. (Club wheat) dan/atau Triticum campactum Host atau campuran keduanya dengan penambahan fortifikan zat besi (Fe), zink (Zn), vitamin B1, vitamin B2 dan asam folat. Kata “tepung” sendiri dimaknai dari bahasa Portugis, yaitu “trigo” yang memiliki arti gandum.

Tepung terigu adalah bahan baku dasar proses produksi di bidang bakery. Tepung terigu dapat memberikan tekstur dan karakteristik penampilan yang unik pada produk yang menggunakan dibandingkan dengan tepung sereal lain, seperti jagung, gandum hitam, oat, dan sorgum. Adonan bakery yang menggunakan tepung terigu dapat dikatakan unik, karena sifatnya elastis yang kohesif ketika dicampur dengan air. Oleh karena itu, adonan dapat menahan gas sehingga produk lebih mengembang (Matz 1992). Kandungan yang terdapat di dalam tepung terigu seperti protein dan karbohidrat mempunyai sifat sebagai pembentuk struktur dari bahan pangan.

3.2.1 Parameter Kualitas Tepung TeriguPengujian sampel tepung terigu yang dilakukan di departemen PQC PT

ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division memiliki kualitas parameter yang rutin dikerjakan, di antaranya pengujian kadar air. Kadar air digunakan karena dapat

Page 15: TA Mamet Shape Komen

6

mempengaruhi kualitas simpan suatu produk, dengan tujuan analisis untuk menghindari hidupnya mikroba pada bahan pangan tersebut.

Parameter kadar air suatu bahan pangan biasanya dinyatakan dalam persen berdasarkan bobot bahan basah yang disebut juga sebagai kadar air basis basah (b/b) (Wirakartakusumah dkk 1989). Selain itu, kadar air juga dinyatakan dalam basis bobot kering, yaitu perbandingan bobot air yang teruapkan dengan berat bahan kering setelah proses pengeringan.

3.3 Karbohidrat

Karbohidrat merupakan salah satu senyawa yang dapat digunakan sebagai sumber energi bagi tubuh yang terdapat di dalam suatu bahan pangan (Wilson 1994). Selain itu, karbohidrat juga memiliki manfaat yang luas untuk perindustrian, misalnya dalam industri kertas, fermentasi, makanan dan minuman dan sebagainya. Karbohidrat ialah senyawa yang tersusun dari unsur-unsur kimia, seperti karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).

Karbohidrat banyak ditemukan di alam dengan struktur polihidroksi aldehida atau keton. Wujud yang sering ditemukan memiliki rumus empiris (CH2O)n, sebagai contoh D-glukosa (C6H12O6) (Lehninger 1982). Umumnya senyawa karbohidrat berhubungan dengan struktur kimia gula, sehingga dapat dijadikan 3 kategori di antaranya monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Senyawa karbohidrat dalam bentuk polisakarida yang sering ditemukan dalam suatu bahan pangan ataupun tumbuh-tumbuhan ialah pati.

Bahan pangan yang mengandung karbohidrat memiliki 2 kelompok besar senyawa karbohidrat, yaitu karbohidrat yang tersedia dan yang tidak tersedia. Karbohidrat yang tersedia (available carbohydrate) merupakan kelompok karbohidrat yang dapat dicerna dan diserap oleh tubuh. Contoh yang diketahui ialah monosakarida, disakarida, oligosakarida, serta polisakarida. Karbohidrat yang tidak tersedia (unavailable carbohydrate) merupakan contoh senyawa yang tidak dapat diproses secara hidrolisis sehingga tidak dapat diserap oleh tubuh. Contoh yang telah diketahui berupa selulosa, lignin, serat dan oligosakarida dalam bentuk rafinosa dan stakhiosa (Muchtadi dkk 1993).

3.4 Pati

Pati termasuk satu jenis senyawa polisakarida yang sangat luas tersebar di alam. Senyawa tersebut disimpan dalam suatu tumbuhan sebagai cadangan makanan yang terdapat di dalam biji buah (padi, gandum, dan jagung), umbi (ubi kayu, ubi jalar, dan garut) dan batang (sagu dan aren). Pati merupakan suatu zat tepung yang terdiri dari karbohidrat dengan gabungan suatu senyawa polimer glukosa, seperti amilosa dan amilopektin (Hart et al 2003). Pati sendiri dihasilkan melalui proses fotosintesis tanaman yang disintesa di dalam daun dan amiloplas seperti umbi, akar atau biji.

Pati adalah contoh senyawaan kimia yang tidak dapat dikatakan homogen. Penyusun pati sebagian besar adalah senyawa polimer glukosa, yaitu amilosa yang merupakan fraksi pati yang dapat larut air dan tersusun dari rantai lurus D-

Page 16: TA Mamet Shape Komen

7

glukosa yang mempunyai ikatan α-1,4, sedangkan amilopektin adalah fraksi pati yang tidak larut dalam air serta tersusun dari rantai lurus D-glukosa berikatan dengan α-1,4 serta mempunyai rantai cabang α-1,6 seperti pada Gambar 1.

Gambar 1 Struktur senyawaan pati (Amilosa dan Amilopektin)(Jepro 2011)

Terdapat lima jenis tanaman yang menghasilkan pati menurut Farmakope Indonesia IV (1995), yaitu: (1) Amilum maydis (pati jagung) dihasilkan dari biji Zea mays L, (2) Amilum oryzae (pati beras) dihasilkan dari biji Oryza sativa L, (3) Amilum solani (pati kentang) diperoleh dari umbi Solanum tuberosum L, (4) Amilum manihot (pati singkong) diperoleh dari umbi Manihot utilissima Pohl dan (5) Amilum tritici (pati gandum) berasal dari biji Triticum aestivum L.

3.5 Enzim α-Amylase

Enzim merupakan protein yang memiliki aktivitas katalitik yang aktif secara spesifik. Spesifitas enzim disebabkan oleh adanya sisi aktif enzim yang hanya dapat mengikat molekul substrat tertentu (Angela 2011). Jenis enzim terbagi menjadi enam berdasarkan reaksi kimia yang dikatalisis, yaitu oksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase dan ligase.

Enzim α-amylase atau disebut juga sebagai α-1,4-D-glukan glukanohidrolase adalah enzim yang mampu melakukan proses hidrolisis terhadap ikatan α-1,4-glikosidik yang terdapat pada senyawa polisakarida dan hasil degradasinya secara acak, baik pada bagian tengah atau bagian di dalam molekul (Gupta et al 2003). Enzim α-amylase mempunyai sifat tahan terhadap suhu tinggi dan pada umumnya stabil dengan keberadaan ion kalsium (Ca2+), karena tidak menghambat kerja enzim tersebut.

Enzim α-amylase disebut juga sebagai enzim komersial yang aktif dalam proses pemecahan substrat pati. Enzim α-amylase ialah salah satu komponen di dalam tepung terigu yang disebut sebagai kelompok diastatic enzyme atau enzim yang memiliki kemampuan dalam mengkonversi pati menjadi bentuk gula terfermentasi dan dekstrin tak terfermentasi bersama dengan β-amylase (Kent and Ames 1967).

Page 17: TA Mamet Shape Komen

8

Enzim α-amylase dapat diperoleh dari malt (barley), ludah manusia, pankreas. Selain itu, dapat melalui proses isolasi Aspergillus oryzae dan Bacillius subtilis pada suhu 70 oC sampai 90 oC dengan kisaran pH 6-10. Aktivitas enzim α-amylase ditentukan dari penurunan kadar pati yang larut atau dari hasil degradasi pati. Selain itu, dapat dinyatakan dengan cara pengukuran viskositas (Risnoyatiningsih 2011).

3.6 Pengujian Aktivitas Enzim α-Amylase

Aktivitas enzim α-amylase dilakukan berdasarkan pemutusan ikatan senyawa yang terdapat di dalam pati dengan cara membentuk gel, yang disebut sebagai proses gelatinisasi. Pengujian aktivitas enzim dalam proses gelatinisasi dapat dilakukan dengan beberapa cara pengujian, di antaranya dengan alat falling number dan amylograph brabender. Prinsip dari kedua alat tersebut, yaitu mengetahui aktivitas enzim α-amylase setelah gel terbentuk berdasarkan waktu dan suhu. Selain itu, falling number dan amylograph brabender membutuhkan data kadar air sebagai acuan penentu bobot sampel yang ditimbang berdasarkan pada 14% kadar air sampel, dan diartikan sama dengan 7.00 g sampel yang ditimbang untuk falling number (AACC 1995) dan 65.00 g untuk amylograph brabender (Academy of Grain Technology 1997).

3.6.1 Falling NumberFalling number (Gambar 2) merupakan alat yang digunakan dalam

menguji aktivitas enzimatis pada sampel tepung terigu. Prinsip kerja alat dilakukan untuk mengukur serta menguji aktivitas enzim amilase jenis α-amilase di dalam sampel tepung dengan cara pemutusan ikatan pati setelah terbentuknya gel campuran akuades dan tepung terigu berdasarkan satuan waktu (detik) (AACC 1995).

Gambar 2 Alat falling number

Page 18: TA Mamet Shape Komen

9

Satuan hasil berdasarkan proses perubahan sampel tepung yang dicampurkan akuades menjadi gel dengan perolehan nilai rerata kedua sampel. Proses yang dilakukan dengan pertimbangan pada stirrer yang melewati gel tepung hingga ke dasar tabung dengan batasan minimum 250 detik. Pengukuran pengujian dilakukan dengan memperhatikan nilai kadar air yang didapatkan dari masing-masing sampel.

3.6.2 Amylograph BrabenderAmylograph (Gambar 3) adalah salah satu jenis alat yang digunakan untuk

menguji kualitas sampel tepung dengan cara pengujian terhadap aktivitas enzim α-amylase. Cara kerja alat amylograph menggunakan prinsip viskositas sampel dalam bentuk semi-padat. Amylograph didukung dengan alat thermometer control dan sensor gauge untuk proses pengukuran uji aktivitas selama proses pemanasan, yang disebut gelatinisasi (AACC 1995).

Gambar 3 Alat amylograph brabender

Proses pemanasan menggunakan alat amylograph ditunjukkan dengan peningkatan viskositas yang disebabkan oleh pembengkakan granula pati yang irreversible dalam air. Proses tersebut dipengaruhi oleh tingkat aktivitas enzim α-amylase pada sampel tepung terigu. Energi kinetik molekul air lebih kuat daripada daya tarik molekul pati sehingga air dapat masuk ke dalam granula pati.

4 BAHAN DAN METODE

4.1 Alat dan Bahan

4.1.1 AlatAlat-alat yang digunakan ialah Sartorius Digital Balance 0.01 g,

Amylograph Brabender dengan Thermometer control dan komputer, Electric Strirrer, Stop Watch, spatula plastik, kertas timbang, Falling Number-Perten,

Page 19: TA Mamet Shape Komen

10

Shakematic 1095-Perten, tabung viskometer 100 mL, EM Dispenser 5-30 mL, pengaduk besi, Moisture Tester Buhler, anak timbang standar 10 gram, beaker plastik dan gelas ukur plastik.

4.1.2 BahanBahan-bahan yang digunakan ialah sampel tepung terigu A, B, C, D dan E

dan akuades.

4.2 Persiapan Sampel

Sampel yang digunakan berupa tepung yang didapatkan dari proses penggilingan biji gandum dari tempat milling dan penyamplingan bahan. Proses dilakukan dari milling atau tempat penggiling biji gandum menjadi tepung yang produksi pada jam tertentu. Tepung yang telah jadi, dianalisis secara kasar pada silo sebagai proses penyamplingan. Sampling yang dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan untuk satu kali analisis. Sampling kemudian dilanjutkan pada bagian QC Line dan dianalisis dengan beberapa parameter yang terdapat di laboratorium departemen PQC PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division

4.3 Cara Kerja Pengujian Sampel

4.3.1 Penetapan Kadar AirMenurut American Association of Cereal Chemists (1995), penetapan

kadar air dilakukan menggunakan alat Moisture Tester Buhler, yang terdiri atas timbangan, oven atau heating plate (suhu 130 oC ± 1 oC) dan wadah alumunium. Analisis dilakukan dengan pengkalibrasian alat terlebih dahulu, seperti pengaturan suhu oven menggunakan termometer air raksa (0-200 oC) dan timbangan menggunakan anak timbangan 10 gram. Analisis selanjutnya, kadar air diukur dari setiap sampel terigu. Sampel terigu ditimbang sebanyak 10 g ke dalam wadah alumunium dengan memperhatikan jarum penunjuk berat hingga tepat berada di tengah garis atau disesuaikan dengan berat anak timbangan. Sampel dimasukkan ke dalam oven atau heating plate selama 8 menit untuk sampel tepung terigu. Sampel selanjutnya ditimbang kembali dengan memutar knop sebagai penunjuk total kadar air yang didapatkan sampel. Kadar air yang didapatkan ditunjukkan dalam satuan persen (%).

4.3.2 Uji Aktivitas Enzim α-Amylase dalam Sampel Tepung Terigu dengan Falling NumberAlat falling number dan shakematic dinyalakan dan dipersiapkan. Alat

falling number dengan waterbath yang berisi air dibiarkan beberapa menit sampai mendidih. Selanjutnya, sampel yang dianalisis diidentifikasi sebagai pemberitahuan dengan menekan tombol left id nomor kode sampel, lalu enter. Begitupun untuk tombol right id. Sampel tepung terigu ditimbang dengan penyesuaian nilai kadar air yang didapatkan (7.00 g untuk 14%) sebanyak dua kali pengulangan. Tabung viskometer berukuran 100 mL sebanyak 2 buah dimasukkan

Page 20: TA Mamet Shape Komen

11

akuades 25 mL dan sampel tepung yang telah ditimbang ke dalam tabung viskometer kemudian ditutup.

Pintu alat shakematic dibuka dengan menekan tombol open. Tabung berisi sampel dan akuades dipasangkan pada alat pengocok sampai terpasang kuat. Pintu alat shakematic ditutup dan analisis berjalan setelah tombol start ditekan. Pengocokan otomatis dilakukan selama ± 5-10 detik. Pintu alat terbuka secara otomatis setelah proses pengocokan selesai dengan ditandakan sampel tepung dan akuades telah bercampur. Tabung dilepaskan dari alat pengocok dengan hati-hati. Secara secepat, tabung diletakkan pada alat penyangga (cassette), penutup tabung dibuka, sisa-sisa endapan pada dinding tabung dibersihkan dengan stirrer yang kering lalu, dimasukkan ke dalam waterbath alat falling number. Prosedur tersebut dilakukan dalam waktu maksimal 30 detik setelah proses pengocokan.

Peletakan tabung ke dalam waterbath hanya membutuhkan waktu 4 detik hingga penutup plastik alat falling number ditarik ke bawah. Start arm bergerak ke depan dan angka analisis uji ditunjukkan pada counter. Uji aktivitas enzim ditunjukkan saat detik counter telah berjalan selama 5 detik lalu, proses stirring dilakukan dengan kecepatan 2 strokes/detik. Proses Stirring berhenti bergerak pada detik ke-60 dengan stirrer dilepaskan. Stirrer tersebut akan turun sebagai penentu hasil uji aktivitas enzim. Analisis selesai ditunjukkan dengan bunyi alarm, apabila stirrer telah melewati suspensi gelatin. Nilai falling number dibaca pada counter dengan satuan total waktu (detik).

4.3.3 Uji Aktivitas Enzim α-Amylase dalam Sampel Tepung Terigu dengan Amylograph Brabender Alat Amylograph Brabender dipersiapkan, kemudian suhu diatur dengan

termometer hingga mencapai maksimum 95 oC. Waktu analisis persiapan diatur sesuai yang diinginkan misalnya 45 menit. Amylograph Brabender kemudian dikalibrasi dengan pengaturan yang terdapat pada komputer. Menu Options Calibration dipilih, kemudian tombol calibration diklik. Tombol OK muncul dengan petunjuk ‘zero position’ sebagai acuan permulaan proses kalibrasi. Proses selanjutnya petunjuk ‘zero position’ dipindahkan pada ‘1000’ dan tombol OK diklik. Proses kalibrasi alat amylograph brabender telah selesai dilakukan.

Cara kerja alat dilakukan dengan pemrograman pada komputer yang terhubung dengan alat amylograph brabender. Program analisis dimulai dengan tampilan menu utama alat kosong. Menu ‘Test’ pada menu bar program alat dipilih lalu, klik icon bergambar kertas (blank paper). Menu Test Parameter ditampilkan pada layar dengan format pengisian berupa operator, sample, moisture, sample weight, dan water. Format pengisian diisi sesuai identitas sampel tepung yang dianalisis. Icon start dipilih lalu, perintah ‘Put prepared sample into Amylograph [1]’ tertera dilayar dengan pilihan tombol start dan cancel.

Analisis sampel dilakukan dengan penimbangan sampel tepung sebanyak 65.00 g berdasarkan nilai kadar air 14.00%. Bahan akuades dipersiapkan sebanyak 450 mL di dalam gelas ukur plastik dan dituangkan sekitar 150—200 mL ke dalam beaker plastik. Sampel tepung dimasukkan perlahan sambil diaduk hingga homogen dengan stirrer (1000rpm). Sampel homogen dimasukkan ke dalam amylograph bowl dan sisa suspensi pada beaker dibilas dengan sisa akuades sambil diaduk sebentar lalu, dicampurkan. Amylograph bowl berisi

Page 21: TA Mamet Shape Komen

12

sampel diletakkan pada tempatnya kemudian sensor gauge dimasukkan ke dalamnya untuk proses analisis. Sampel telah diletakkan dan klik tombol start lalu, proses berjalan. Pemilihan tombol start pada temperature control dan perintah komputer di klik bersamaan ketika suhu pemanasan mencapai 30oC. Grafik hasil tertera pada layar komputer saat analisis sampel. Icon stop dipilih saat titik puncak grafik terbaca, kemudian perintah Abort test muncul dan klik ‘Yes’. Perintah ‘end of test’ dipilih OK selanjutnya alat dimatikan. Hasil analisis berbentuk satuan Amylograph Unit (AU).

4.4 Pengolahan Data

Pengolah data dilakukan dengan analisis langsung, berpartisipasi aktif dalam kegiatan di lapangan serta konsultasi mengenai pengambilan data. Data yang didapat berasal dari arsip, dokumen, buku dan pustaka lain yang mendukung data primer seperti perbandingan dengan standar kualitas yang terdapat pada PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division.

5 HASIL DAN PEMBAHASAN

Tepung terigu merupakan bahan olahan yang berasal dari tanaman gandum (Triticum sp.). Proses pengolahan diawali dengan pemilihan jenis tanaman biji gandum yang baik. Komponen-komponen lain yang terdapat pada kumpulan gandum yang telah diambil, dipisahkan dengan baik menggunakan alat ataupun secara manual. Biji gandum yang telah dipilih, direndam air perbandingan 1:4 (air : biji gandum). Proses selanjutnya berupa penggilingan gandum, dilakukan apabila semua air yang digunakan telah terserap ke dalam biji gandum. Hasil akhir penggilingan biji gandum berupa serbuk yang disebut sebagai tepung terigu.

Penentuan uji kualitas sampel tepung terigu dilakukan dengan beberapa parameter, di antaranya penentuan kadar air. Kadar air yang tinggi dalam sampel dapat mengakibatkan kualitas yang kurang baik, seperti mudah rusak, tidak layak pakai, berjamur, bau apek serta dapat mempengaruhi masa simpan. Hal tersebut dapat terjadi karena tumbuhnya bakteri dalam sampel (Tim lagansa 2010).

Uji penetapan kadar air sampel tepung dilakukan dengan prinsip penimbangan serta pemanasan pada suhu 130 oC ± 1 oC. Hasil analisis kadar air dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Hasil penetapan kadar air

Sampel tepung terigu

Bobot sampel (g)

Kadar air (%)1 2 Rerata

A 10 13.90 13.90 13.90B 10 13.50 13.50 13.50C 10 13.90 13.90 13.90D 10 13.70 13.70 13.70

Page 22: TA Mamet Shape Komen

13

Lanjutan Tabel 1 Hasil penetapan kadar air

Sampel tepung terigu

Bobot sampel (g)

Kadar air (%)1 2 Rerata

E 10 14.10 14.10 14.10SNI 3751:2009 = maks 14.50%

Hasil analisis kadar air yang didapatkan pada 5 jenis tepung terigu baik, sesuai data standar perusahaan yang telah ditentukan dari setiap sampel tepung terigu. Kisaran data standar yang ditetapkan sebesar 13.00-14.50% untuk sampel tepung terigu. Penentuan kadar air pada masing-masing sampel memiliki perbedaan dalam proses pengolahan sampel. Proses pengolahan sampel tepung terigu A berasal dari gandum yang dilakukan penggilingan dan langsung dikirim ke laboratorium untuk dianalisis, sehingga warna dan tekstur sampel tepung masih menyerupai warna bahan baku dan kasar. Sampel tepung terigu B, C, D dan E diolah dari gandum yang digiling menjadi tepung tetapi, tidak langsung dianalisis laboratorium melainkan dilakukan pengepakan (packing) terlebih dahulu dan dilanjutkan analisis di laboratorium.

Kadar air yang diperoleh dalam Tabel 1 dinyatakan sebagai persen kadar air (%). Hal tersebut merupakan kadar konstituen di dalam sampel yang didapatkan melalui pengurangan air dengan pemanasan pada suhu 130 oC ± 1 oC selama 8 menit. Selanjutnya, kandungan air yang telah berkurang ditimbang untuk mendapatkan nilai kadar air.

Nilai kadar air yang berbeda atau tidak berada di kisaran standar perusahaan dan acuan dinyatakan tidak lolos uji, sehingga proses pengolahan perlu diulang kembali dari proses produksi gandum menjadi tepung. Nilai acuan kadar air sampel tepung terigu dijadikan sebagai dasar pengolahan sampel menggunakan falling number dan amylograph brabender. Dasar pengolahan data diambil pada nilai tengah kisaran kadar air tepung terigu, yaitu sebesar 14.00%.

Pengolahan data menggunakan falling number dan amylograph brabender dilihat pada aktivitas kerja enzim α-amylase yang memutuskan ikatan pati pada gel yang terbentuk dari campuran antara tepung terigu dengan akuades. Proses tersebut terjadi setelah fase gelatinisasi terbentuk, dengan pemutusan ikatan struktur rantai panjang pati menjadi ikatan rantai pati yang lebih pendek. Hasil data percobaan uji aktivitas dengan alat falling number dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Hasil analisis uji aktivitas enzim α-Amylase dengan Falling Number

Sampel tepung terigu

Bobot sampel (g)a

Nilai Falling Number (detik)%RSD

1 2 RerataA 6.99 362 372 367 1B 6.96 405 409 407 0C 6.99 431 426 428 0D 6.98 407 387 397 2E 7.00 455 432 443 2

SNI 3751:2009 = min 300 detikaDisesuaikan terhadap nilai kadar air (Lampiran 2)

Page 23: TA Mamet Shape Komen

14

Pengujian aktivitas enzim α-amylase dengan falling number dilakukan dengan batasan terhadap nilai kadar air (moisture content) sebesar 14% untuk berat sampel sebanyak 7.00 g. Falling number memiliki prinsip kerja dengan pengaturan pada stirrer dan tabung viskometer yang berisi gel hasil campuran tepung terigu dengan akuades. Nilai falling number diperoleh berdasarkan pengukuran waktu (detik) untuk memulai proses perubahan bentuk suspensi menjadi gel. Gel tersebut selanjutnya dilewati oleh stirrer sebagai uji viskositas. Proses dimulai saat sampel dimasukkan ke dalam boiling waterbath hingga stirrer turun maksimal menyentuh dasar tabung viskometer.

Sampel tepung terigu A dengan sampel tepung terigu D memiliki nilai falling number di bawah 400 detik karena pengaruh proses kerja. Pengaturan proses kerja alat falling number dilakukan dengan batasan-batasan waktu (detik) dalam pengolahan, di antaranya proses pencampuran tepung dengan akuades menggunakan shakematic memiliki batasan waktu 30 detik sampai masuk ke dalam boiling waterbath. Selain itu, batasan waktu selama 4 detik juga digunakan setelah sampel dalam tabung viskometer masuk ke dalam boiling waterbath. Waktu dalam proses pengukuran uji aktivitas enzim dengan falling number berpengaruh terhadap aktivitas enzim dalam memutuskan ikatan pati spesifik α(1-4) pada tepung terigu.

Nilai falling number kelima jenis sampel tepung terigu memberikan penjelasan terhadap produk hasil akhir yang dibuat, misalnya roti. Nilai falling number yang didasarkan atas aktivitas enzim α-amylase berpengaruh pada produk pembuatan roti dalam hal tekstur produk. Nilai falling number menurut American Association of Cereal Chemists (1995), sebesar 250 hingga 500 detik merupakan nilai optimal yang ditujukan dalam pembuatan roti. Nilai tersebut menunjukkan aktivitas kerja enzim yang baik dalam pemutusan molekul pati serta menghasilkan produk roti yang remah dan bertekstur baik.

Nilai falling number kurang dari 250 detik berpengaruh pada produk roti yang mudah keras (shelf life-nya rendah), struktur remah roti akan kasar, serta adonan tidak mampu menyerap air dengan baik. Murtini dkk (2005) menyatakan nilai falling number yang rendah memiliki aktivitas enzim α-amylase yang tinggi, dan sebaliknya.

Hasil uji aktivitas enzim α-amylase didapatkan sebagai nilai ketelitian dari dua kali ulangan nilai falling number menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 3751:2009), jika lebih dari 2% maka proses analisis harus diulang dengan pengambilan nilai terdekat. Nilai ketelitian yang didapatkan merupakan perhitungan interval hasil uji aktivitas enzimatis sebesar 9 detik untuk 1%. Pengaruh hasil tersebut berupa komposisi gel yang masih berbentuk suspensi serta proses pemutusan ikatan α(1-4) yang kurang sempurna. Selain itu, aktivitas enzimatis yang terjadi sangat tinggi dalam perlakuan tersebut. Reaksi pemutusan ikatan pati dengan enzim α-amylase seperti pada Gambar 4.

Page 24: TA Mamet Shape Komen

15

(a)

(b)

Gambar 4 Skematik aktivitas α-amylase terhadap (a) amilosa dan (b) amilopektin(Suarni and Rauf 2007)

Aktivitas enzim α-amylase pada tepung terigu bekerja secara internal menghasilkan struktur gel ikatan rantai yang lebih pendek dalam bentuk senyawa oligosakarida. Enzim α-amylase pada pembentukan gel tidak menyerang segmen heliks-rangkap dari ikatan pati atau segmen polimer dalam tepung terigu yang terkompleks dengan lipid polar.

Pengujian aktivitas enzim α-amylase dengan falling number hampir serupa dengan amylograph brabender. Pengujian aktivitas enzimatis dengan amylograph brabender berdasarkan peningkatan suhu gelatinisasi untuk merubah sampel reaksi tepung dengan akuades menjadi gel dan dilakukan pengujian secara viskositas. Pengujian viskositas diamati setiap kenaikan suhu yang teratur sebesar 1.5oC/menit sejak berbentuk suspensi hingga gel semi padat.

Page 25: TA Mamet Shape Komen

16

Tabel 3 Hasil analisis uji aktivitas enzim α-Amylase dengan AmylographBrabender

Sampel tepung terigu

Bobot sampel (g)a

Suhu (oC) Nilai gelatinisasi

maksimal (AU)Awal Gelatinisasi

A 64.9 62.9 85.5 506B 64.6 61.5 84.8 410C 64.9 61.9 86.1 548D 64.8 61.5 84.6 435E 65.1 63.1 87.3 700

aDisesuaikan terhadap nilai kadar air (Lampiran 3)

Hasil uji aktivitas enzim α-amylase dengan amylograph brabender (Tabel 3), berawal dari proses perubahan struktur sampel tepung menjadi pasta ketika waktu analisis telah berjalan ±45 menit. Suhu pemastaan atau suhu awal kelima jenis sampel berada pada kisaran suhu gelatinisasi bahan baku, yaitu gandum sekitar 53-64oC (Fennema 1996). Peningkatan suhu berlangsung hingga tercapai puncak gelatinisasi dengan membentuk struktur gel kompleks. Suhu meningkat dengan kisaran tertentu melalui tahapan pengumpulan molekul pati yang menjadi bubur pasta (slurry).

Bubur pasta terdiri atas fase kontinu dari amilosa terlarut serta fase tak-kontinu dari sisa granul. Molekul-molekul pasta berkumpul membentuk komponen gel yang semi padat hingga suhu gelatinisasi berlangsung. Suhu gelatinisasi berlangsung karena populasi granul yang bervariasi dalam ukuran, bentuk dan energi yang diperlukan untuk mengembang. Fase kontinu dari amilosa atau pun amilopektin juga mempengaruhi proses gelatinisasi bersamaan dengan proses pemanasan seperti pada Gambar 6.

Gambar 5 Mekanisme gelatinisasi pati(Harper 1981)

Page 26: TA Mamet Shape Komen

17

Proses kerja alat yang dilakukan menggunakan pencampuran tepung terigu dengan akuades. Akuades digunakan sebagai pemlastis sampel. Penggunaan akuades berpengaruh terhadap hasil akhir percobaan dalam bentuk gel. Pembentukan gel yang kuat dalam proses pemanasan amylograph membutuhkan akuades sebagai pengikat molekul-molekul bubur pasta yang terpecah.

Nilai aktivitas enzimatis berupa cara kerja viskositas yang berlawanan dengan aktivitas enzimatis menggunakan falling number (%) dan sejajar dengan kadar air (moisture content). Sampel C yang memiliki nilai lebih besar dari sampel lainnya dipengaruhi pada hasil nilai falling number yang rendah, serta nilai kadar air yang tinggi. Aktivitas enzim α-amylase yang tinggi akan menghasilkan nilai viskositas yang rendah, dan sebaliknya.

Nilai viskositas dalam amylograph brabender merupakan penentu aktivitas enzim α-amylase. Nilai yang terjadi ditentukan dengan satuan Amylograph Unit (AU). Nilai yang ditentukan pada grafik (Lampiran 4) dengan puncak tertinggi, menandakan proses pembentukan gel amilum yang terkompleks. Gel yang terbentuk kemudian terpecah kembali setelah suhu gelatinisasi tercapai. Hal tersebut menandakan aktivitas enzim α-amylase telah bekerja dengan membentuk gel-gel dengan rantai yang lebih pendek.

Nilai yang terdapat pada Tabel 3, menunjukan hasil produk olahan berupa roti yang baik pada kualitas pati tepung terigu. Aktivitas enzimatis yang baik berada pada kisaran 300 sampai 700AU (AACC 1995). Tahap gelatinisasi seluruh molekul bubur pasta terbentuk menjadi struktur semi-padat berupa gel dengan bantuan pemanasan. Pemanasan sangat berpengaruh terhadap aktivitas enzim α-amylase, karena sifat yang dimiliki, yaitu tahan terhadap suhu tinggi. Suhu tinggi yang digunakan alat amylograph brabender sangat membantu proses pemutusan ikatan pati pada tepung yang telah menjadi gel kompleks. Pencapaian suhu gelatinisasi sampel yang digunakan sesuai dengan nilai yang didapatkan pada tepung terigu, yaitu 80 hingga 90oC.

6 SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

Berdasarkan hasil analisis pada kelima jenis sampel tepung terigu didapatkan kadar air masing-masing 13.90%, 13.50%, 13.90%, 13.70% dan 14.10%. Sedangkan, aktivitas enzim α-amylase meningkat dengan perolehan hasil falling number sebesar 1%, 0%, 0%, 2% dan 2% untuk nilai uji masing-masing 367, 407, 428, 397 dan 443 detik serta amylograph brabender sebesar 506AU, 410AU, 548AU, 435AU dan 700AU. Hasil uji aktivitas enzim α-amylase pada kelima sampel memenuhi persyaratan yang ditetapkan PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division serta dapat diaplikasikan pada pengolahan produk akhir berupa pembuatan roti di bidang bakery.

Page 27: TA Mamet Shape Komen

18

6.2 Saran

Proses pengujian aktivitas enzim α-amylase perlu dilakukan pada suhu optimum yang digunakan sekitar 80oC sampai 90oC.

DAFTAR PUSTAKA

[AACC] American Association of Cereal Chemists. 1995. Method 56-81 B, 9th

Edition Manual of Falling Number 1900-Perten. Minnesota: American Association of Cereal Chemists Inc.

[AACC] American Association of Cereal Chemists. 1995. Test Method Notes. Minnesota: American Association of Cereal Chemists Inc.

Academy of Grain Technology. 1997. Wheat Quality Analytical Techniques Program. Australia (AU): Australian Wheat Board.

Angela A. 2011. Pengembangan dan Validasi Metode Analisis Penghambatan Aktivitas Enzim Alfa Amilase oleh Phaseolamin dari Ekstrak White Kidney Bean (Phaseolus Vulgaris) di PT Nutrifood Indonesia [Skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

[APTINDO] Asosiasi Produsen tepung Terigu Indonesia. 2007. Pangsa Pasar Terigu Atas Dasar Produk Akhir. [Terhubung berkala]. http://www.aptindo.or.id/index.php (01 Juni 2013)

Aqil M, BP Marcia dan H Muslimah. 2011. Inovasi gandum adaptif dataran rendah. Majalah Sinar Tani (3390): 12-13.

BSN. 2009. Tepung Terigu Sebagai Bahan Makanan (SNI 3751:2009). Jakarta (ID): Badan Standarisasi Nasional.

Depkes RI. 1995. Farmakope Indonesia, Edisi IV. Jakarta (ID): Departemen Kesehatan Republik Indonesia.

Fennema OR. 1996. Food Chemistry, Third Edition. New York (US): Marcel dekker, Inc.

Gupta R, P Gigras, H Mohapatra, VK Goswami and B Chauhan. 2003. Microbial α-amylases: a biotechnological perspective. Process Biochemistry 38: 1599-1616.

Handoko I. 2007. Gandum 2000: Penelitian Pengembangan Gandum di Indonesia. Bogor (ID): SEAMEO BIOTROP.

Harper JM. 1981. Extrusion of Food vol I. Boca Roton, Florida (US): CRC Press.Hart H, Leslie EC, Hart DJ. 2003. Kimia Organik. Suatu Kuliah Singkat. Achmadi

SS, penerjemah; Safitri A, editor. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Organic Chemistry. A Short Course. Ed ke-11.

Herdinsyah. 2004. Pengendalian Pangan dan Harga. Jakarta (ID): PT Dharma Karsa Utama.

Jepro J. 2011. Hidrolisis Enzimatis Tepung Tapioka menjadi Maltodekstrin dengan Sistem Pemanas Microwave [Tesis]. Semarang (ID): Sekolah Pascasarjana, Universitas Diponegoro.

Kent-Jones DW and AJ Ames. 1967. Modern Cereal Chemistry. London (GB): Food Trade Press.

Page 28: TA Mamet Shape Komen

19

Lehninger AL. 1982. Dasar-dasar Biokimia, Jilid 1. Maggy T, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Boichemistry.

Matz SA. 1992. Bakery Technology and Enginering, Second Edition. New York (US): Van Nostrand Reinhold.

Muchtadi D, Palupi NS, Astawan M. 1993. Metabolisme Zat Gizi Sumber, Fungsi, dan Kebutuhan Bagi Manusia. Bogor (ID): Pustaka sinar harapan.

Murtini ES, Susanto T, Kusumawardani R. 2005. Karakterisasi sifat fisik, kimia dan fungsional tepung gandum local varietas Selayar, Nias dan Dewata. Jurnal Teknologi Pertanian 6(1):57-65.

Risnoyatiningsih S. 2011. Hidrolisis pati ubi jalar kuning menjadi glukosa secara enzimatis. Jurnal Teknik Kimia 5(2):417-424.

Schlehuber and BB Tucker. 1967. Culture of Wheat. Wheat and Wheat Improvement. Edit by Quisenberry and LP Reitz American Society of Agronomy Inc. Publisher, Madison, Wisconsin, USA.

Suarni and Rauf P. 2007. Potency of mung bean sprout as enzyme source. Indonesia Journal of Chemists 7(3): 332-336.

Tim lagansa. 2010. Product Description. Jakarta: PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division.

Wilson RP. 1994. Review: Utilization of dietary carbohydrate by fish. Aquaculture 124:67-80.

Wirakartakusumah MA, Rizal S, Dahrul S. 1989. Pemanfaatan Teknologi Pangan dalam Pengolahan Singkong, Buletin Pusbangtepa 7:18. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Page 29: TA Mamet Shape Komen

20

LAMPIRAN

Lampiran 1 Struktur organisasi Departemen PQC

CHIEF MANUFACTURING

OFFICER

VICE PRESIDENT QUALITY & PRODUCT

DEVELOPMENT

QAMR MANAGER PQC MANAGER

PQC ASS MANAGER

QC SECTION HEAD

QC ANALIST

QC OPERATOR

QC LINE SECTION HEAD

QC LINE INSPECTOR

R & D MANAGER

Page 30: TA Mamet Shape Komen

21

Lampiran 2 Diagram kerja uji aktivitas enzim pada contoh tepung terigu

Gandum

Milling

Tepung terigu

Kadar air Aktivitas enzim

Falling Number Amylograph Brabender

Page 31: TA Mamet Shape Komen

22

Lampiran 3 Standar bobot sampel Falling Number dengan kadar air 14%Moisture content

(%)Bobot sampel

(g)13.0 6.9213.1 6.9313.2 6.9413.3 6.9413.4 6.9513.5 6.9613.6 6.9713.7 6.9813.8 6.9813.9 6.9914.0 7.0014.1 7.0014.2 7.0214.3 7.0214.4 7.0314.5 7.0414.6 7.0414.7 7.0614.8 7.0714.9 7.07

Lampiran 4 Standar bobot sampel Amylograph Brabender dengan kadar air 14%Moisture content

(%)Bobot sampel

(g)13.0 64.313.1 64.313.2 64.413.3 64.513.4 64.513.5 64.613.6 64.713.7 64.813.8 64.813.9 64.914.0 65.014.1 65.114.2 65.214.3 65.214.4 65.314.5 65.414.6 65.514.7 65.514.8 65.614.9 65.7

Page 32: TA Mamet Shape Komen

23

Lampiran 5 Grafik analisis Amylograph Brabender

Page 33: TA Mamet Shape Komen

24

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama Slamet Suhartono, lahir di Jakarta pada tanggal 18 Januari 1993. Penulis merupakan anak ke-4 dari 5 bersaudara pasangan bapak Teguh Santoso dan ibu Wetin. Tahun 2010 penulis menyelesaikan pendidikannya di SMA AL-CHASANAH Jakarta dan melanjutkan pendidikan di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dengan jurusan Analisis Kimia angkatan 47. Penulis pernah menjadi panitia fieldtrip Analisis Kimia 47 sebagai anggota divisi HUMAS. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapang di PT ISM Tbk Bogasari Flour Mills Division pada tanggal 1 Februari sampai dengan 30 Maret 2013.

Page 34: TA Mamet Shape Komen

25