ANALISIS SERAT PANGAN SECARA IN VITRO Oleh : Golongan P2; Kelompok 1
Nurul Agustina Chandradewi
F24090042
Mila Kharisma
F24090043
Jian Septian
F24090046
Ayu Cahyaning Wulan
F24090130
Didiet Rayadi
F24061503
Dosen
: Ir. Arif Hartoyo, MSi
Asisten Praktikum
: Dede Saputra, S.Pi, M.Si Umi Kulsum, S.TP
DEPARTEMEN DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Serat pangan merupakan salah satu komponen penting makanan yang sebaik sebaikny nyaa ada dalam dalam susunan susunan diet diet sehari sehari-ha -hari. ri. Serat Serat telah telah diketa diketahui hui mempuny mempunyai ai banyak manfaat bagi tubuh terutama dalam mencegah berbagai penyakit, meskipun komponen ini belum dimasukkan sebagai zat gizi (Piliang & Djojosoebagio 1996). Definisi terbaru serat makanan yang disampaikan oleh The American Assosiation of Ceral Ceral Chemis Chemistt adalah adalah merupak merupakan an bagian bagian yang yang dapat dapat dimakan dimakan dari dari tanama tanaman n atau atau kabohidrat analog yang resisten terhadap pencernaan dan absorpsi pada usus halus dengan fermentasi lengkap atau partial pada usus besar (Joseph 2002). Berdasarkan jenis kelarutannya, serat dapat digolongkan menjadi dua, yaitu serat pangan tidak larut dalam air atau insoluble dietary fiber (IDF) seperti selulosa, hemiselulosa, lignin dan serat pangan larut dalam air atau soluble dietary fiber (SDF) seperti pektin, gum, musilase. Sifat kelarutan ini sangat menentukan pen garuh fisiologis serat pada proses proses di dalam pencernaan dan metabolisme zat-zat gizi (Sulistijani 2001). Sulistijani (2001) menjelaskan bahwa serat pangan tidak dapat diserap oleh dinding usus halus dan tidak dapat masuk ke dalam sirkulasi darah. Di dalam tubuh manusia, serat akan dilewatkan menuju usus besar (kolon) dengan gerakan peristaltik usus. Serat pangan yang tersisa di dalam kolon tidak membahayakan organ usus, tetapi tetapi justr justru u kehadir kehadiranny annyaa berpen berpengar garuh uh posit positif if terhad terhadap ap proses proses-pr -prose osess di dalam dalam saluran pencernaan dan metabolisme zat gizi, asalkan jumlahnya tidak berlebihan. Serat pangan dianggap penting karena perannya dimulai dari pengeluaran saliva di mulut, penelanan, pengosongan dan pengeluaran asam lambung, serta pencernaan di usus halus sampai usus besar. Kandungan serat yang tinggi pada makanan yang dikonsumsi membutuhkan pengunyahan yang lebih lama di dalam mulut. Lamanya pengunyahan berpengaruh terhadap pengeluaran saliva yang dapat menetralkan asam sehingga menghambat kerusakan gigi. Di dalam lambung, serat memiliki kemampuan
2
mengika mengikatt air dan membent membentuk uk gel. gel. Ketika Ketika melewat melewatii lambun lambung, g, serat serat larut larut air dan kompone komponen n kental kental serat serat menunda menunda pengos pengosonga ongan n isi lambun lambung. g. Gel yang yang terben terbentuk tuk memiliki volume besar, namun kandungan energinya rendah sehingga menurunkan konsums konsumsii energi. energi. Di dalam dalam usus usus halus, halus, serat serat mampu mampu melapi melapisi si usus usus halus halus untuk untuk menyerap menyerap glukosa glukosa dan mengikat mengikat asam empedu sehingga sehingga memperlambat memperlambat penyerapan lemak dan kolesterol. Di dalam usus besar, serat tidak larut dapat membentuk volume dan berat feses yang akan mengurangi konstipasi dan mempercepat waktu transit makanan, sedangkan serat larut segera didegradasi oleh bakteri usus sehingga tidak mempengaruhi bobot feses dan tidak menimbulkan efek laksatif. Kadar serat pangan dalam bahan pangan berbeda-beda sehingga akan berbeda pula bioavailabilitasnya di dalam tubuh manusia. Untuk mengetahui kadar serat pangan, maka dilakukan percobaan analisis serat pangan pada beberapa jenis sampel pati dan tepung.
1.2 Tujuan
T u ju ju a n d a ri ri p ra r a k ti ti ku k u m i ni n i a d al al a h u n tu tu k m en en g uk u k u r k a da da r s er e r at at pa p a n g a n p a d a b e b e r a p a s a mp l e p a t i d a n te p u n g .
3
2. METODOL DOLOGI
2.1 Waktu Waktu dan Tempat Tempat
Percoba Percobaan an analis analisis is serat serat pangan pangan ini dilakuk dilakukan an di Labora Laborator torium ium Biokim Biokimia ia Departemen Ilmu dan Teknologi pangan pada Senin, 8 Oktober 2012.
2.2 Alat dan dan Bahan Bahan
Bahan Bahan yang yang diguna digunakan kan dalam dalam percoba percobaan an analis analisis is serat serat pangan pangan ini adalah adalah pati pati murni, murni, maizena maizena,, taipoka taipoka,, tepung tepung jagung, jagung, novelos novelose, e, pati pati sagu, sagu, buffer fosfat 0.08 M pH 6.0, termamyl cair, NaOH 0.275 N, protease, HCl 0.325 N, amiloglukosidase, etanol 78%, etanol 95%, dan aseton. Peralatan yang yang diguna digunakan kan dalam dalam percoba percobaan an analisi analisiss serat serat pangan pangan ini adalah adalah neraca neraca analiti analitik, k, erlenm erlenmeye eyerr 250 ml, ml, gelas gelas piala, piala, gelas gelas ukur, ukur, sudip, sudip, kertas kertas saring saring,, cawan poselen, pipet mikro, pipet Mohr, hot plate, alumunium foil, oven, tanur, penangas air bergoyang, dan penyaring vakum.
2.3 Prosedu Prosedurr Kerja
Perc Percoba obaan an anali analisi siss sera seratt panga pangan n ini ini dila dilaku kukan kan denga dengan n meto metode de enzimatik-gravimetri. Sebelumnya, keberadaan lemak, protein, dan pati dalam sampel sampel dihila dihilangka ngkan n terleb terlebih ih dahulu dahulu melalui melalui perlak perlakuan uan enzima enzimatis tis dengan dengan mengg enggun unak akan an
ter termam mamyl
(α-am α-amil ilas asee
taha tahan n
pana panas) s),,
prot protea ease se,,
dan dan
amiloglukosidase untuk menghilangkan protein dan pati. Berikut diagram alir prosedur percobaan analisis serat pangan.
4
Kertas saring kosong yang telah dioven, ditimbang (W1)
ditimbang 0.5 g sampel bebas lemak dan masukkan ke dalam erlenmeyer ditambah 25 ml bufer fosfat 0.08 M pH 6.0 dan 50 μl termamyl Inkubasi pada suhu 95°C selama 30 menit (aduk setiap 5 menit) Dinginkan, kemudian: + 5 ml NaOH 0.275 N + 50 μl protease) Inkubasi pada suhu 60°C selama 30 menit dalam inkubator bergoyang Atur pH 4.5 dengan HCl 0.325 N dan tambahkan 150 μl AMG Inkubasi pada suhu 60°C selama 30 menit Tambahkan 140 ml etanol 95% yang telah dipanaskan hingga 60°C selama 60 menit
Saring dengan penyaring vakum dan cuci residu dengan: 3 x 20 ml etanol 78%; 2 x 10 ml etanol 95%; 2 x 10 ml aseton Keringkan residu pada kertas saring di dalam oven 105°C selama semalam Timbang kertas saring dan residu (W2) Masukkan kertas saring berisi residu ke dalam cawan porselen dan timbang
Masukkan cawan berisi kertas saring dan residu ke dalam tanur semalam
Keluarkan cawan berisi residu dari tanur dan timbang Gambar 1 Diagram alir pengukuran kadar serat pangan metode enzimatikgravimetrik .
5
3. DATA DATA HAS HASIL IL PER PERCO COBA BAAN AN
Berikut adalah data hasil percobaan analisis serat pangan dan perhitungan serat pangan sampel. Tabel 1. Data hasil perhitungan serat pangan pada beberapa sampel tepung
Sampel
W1
W2
W3
W (gr) W4
W5
Ws
TDF (%)
Pati 0,3342 0,5995 28,0530 28,0533 0,0001 0,5058 52,41 murni Maizena 0,3317 0,5778 21,1810 21,1813 0,0001 0,5112 48,10 Tapioca 0,4936 0,5622 19,4234 19, 42 4240 0,0001 0,5090 13,38 Tepung 0,5333 0,6398 20,0919 20,0945 0,0001 0,5002 20,79 jagung Novelose 0,3310 0,6829 17,3006 17, 3013 0,0001 0,5020 69,98 Pati sagu 0,5396 0,5536 17,3550 17,3556 0,0001 0,5069 2,66 Keterangan : W1 = Bobot kertas saring sampel kosong setelah dikeringkan di dalam oven W2 = Bobot Bobot kert kertas as sari saring ng+s +sam ampel pel set setel elah ah dike dikeri ringk ngkan an dala dalam m oven oven W3 = Bobot cawan ko kosong W4 = Bob Bobot ot cawa cawan+ n+ke kert rtas as sari aring+a ng+abu bu W5 = Bobot abu kertas saring Ketetapan bobot kertas saring W5 = 0,02% x bobot bobo t kertas saring = 0,02% x 0,5668 = 0,0001 Contoh perhitungan : Serat pangan sampel pati murni :
Total dietary fiber = 52,41%
6
69,98% 52,41 % 48,10%
20,79% 13,38% 2,66%
Gambar 2. Diagram Serat Pangan Beberapa Sampel Tepung
7
4. PEMBAHASA ASAN
Serat pangan adalah polisakarida tanaman yang tahan hidrolisis enzim pencernaan, antara lain yaitu materi dinding sel tanaman (selulosa, hemiselulosa, substansi pektat dan lignin), mucilages, gum, polisakarida alga, dan polisakarida sintetik), sedangkan serat kasar adalah bagian dari pangan yang tidak dapat dihidrolisis oleh asam sulfat encer-panas (H2SO4 1,25%) dan natrium hidroksida encer-panas (NaOH 1,25%). Oleh karena itu kadar serat kasar nilainya lebih rendah dibandingkan serat pangan, karena kemampuan seny senyawa awa kimi kimiaa ters terseb ebut ut mengh menghid idrol rolis isis is komp kompon onen en panga pangan n lebi lebih h kuat kuat diband dibanding ingkan kan enzim enzim pencern pencernaan aan.. Serat Serat kasar kasar sekit sekitar ar 1/5 bagian bagian dari dari serat serat pangan (Prangdimurti dkk 2007). Efek Efek posi positi tiff sera seratt pang pangan an bagi bagi keseh kesehat atan an anta antara ra lain lain mence mencega gah h konsti konstipas pasi, i, obesita obesitas, s, hiperk hiperkole oleste sterol rolemi emiaa (atero (ateroskl sklero erosis sis,, batu batu empedu) empedu),, diabetes melitus dan kanker kolon. Namun jika dikonsumsi berlebihan serat pangan dapat mengakibatkan diare dan flatulensi. Berdasarkan kelarutannya, serat pangan dibagi ke dalam 2 kelompok yaitu SDF (Soluble (Soluble Dietray Fiber ) dan IDF ( Insoluble Insoluble Dietary Fiber ). ). SDF dapat difermentasi oleh bakteri usus menghasilkan gas hidrogen, metana, dan CO2, serta SCFA (Short (Short Chain Fatty Acid ). ). SCFA yang dihasilkan adalah asam format, asetat, asam butirat, asam propionate akan diserap usus dan menghasilkan energi (2 kkal/g serat (kisaran: 0–3 kkal/g serat) (Slavin 2005). Pengukuran kadar serat pangan total (TDF), termasuk di dalamnya SDF SDF dan IDF IDF pada pada prak prakti tikum kum inu inu dila dilakuk kukan an denga dengan n prin prinsi sip p enzim enzimat atik ik-gravimetri. gravimetri.
Sampel yang digunakan digunakan pada pada prakti praktikum kum ini
antara antara lain lain pati pati
murni, murni, maizena maizena,, tepung tepung jagung, jagung, tapiok tapioka, a, novelo novelose, se, dan pati pati sagu. sagu. Hasil Hasil pengukuran menunjukkan kadar serat pangan total (TDF) sampel dari yang terbesar terbesar hingga yang terkecil terkecil berturut-t berturut-turut urut yaitu Novelose Novelose (69,98%), (69,98%), pati murn murnii (52,4 (52,41% 1%), ), maiz maizen enaa (48, (48,10 10%) %),, tepu tepung ng jagu jagung ng (20, (20,79% 79%), ), tapi tapiok okaa (13,38%), dan pati sagu (2,66%). Sampel Novelose mempunyai kadar TDF
8
tert tertin ingg ggi. i. Hal Hal ini ini dise disebab babka kan n Nove Novelo lose se meru merupak pakan an pati pati term termod odif ifik ikas asi. i. Novelose dimodifikasi dengan teknik HMT Heat (Heat Moisture Treatment ) yang menyebabkan menyebabkan daya cernanya cernanya menurun. menurun. Teknik HMT menyebabkan pati pada Novelose menjadi sulit dicerna sehingga kadarnya terhitung sebagai serat pangan total. Proses modifikasi pati dapat meningkatkan daya cerna pati ataupun ataupun menurunkanny menurunkannyaa (Liu et al. 2005). Liu dan Kennedy melaporkan melaporkan bahwa proses modifikasi pati dengan HMT dapat mengubah sifat dari pati. Proses Proses HMT menyeb menyebabka abkan n pening peningkat katan an kadar kadar amilos amilosaa dan kelaru kelarutan tan pati, pati, namun namun menu menuru runk nkan an daya daya cern cernaa pati. pati. Penu Penuru runa nan n daya daya cern cernaa pati pati yang yang dimodifikasi menggunakan HMT berkisar antara 17 % sampai 30%. Novelose sebagai salah satu produk p roduk pati resisten (resistant (resistant starch atau RS), didefinisikan sebagai fraksi pati atau produk degradasi pati yang tidak terabsorbsi dalam usus halus individu yang sehat, karena masih diperoleh setela setelah h melewa melewati ti degrad degradasi asi enzim enzim secara secara sempur sempurna. na. Pati Pati resist resisten en dibagi dibagi menjadi empat golongan yaitu RS1, RS2, RS3, dan RS4. RS1 merupakan pati yang resisten secara fisik karena enkapsulasi dalam matriks alaminya seperti dalam biji-bijian yang tidak digiling sempurna. RS2 merupakan pati dengan bentuk granular tertentu dan secara alami lebih resisten terhadap pencernaan enzim, seperti yang ditemukan pada pisang yang belum matang dan pada pati kentang mentah. RS3 merupakan fraksi pati yang paling resisten, terutama berupa amilosa teretrogradasi yang terbentuk selama pendinginan pati tergelatin tergelatinisasi isasi.. RS3 benar-benar benar-benar resisten resisten terhadap terhadap pencernaan oleh amilase pankreas. RS4 adalah pati resisten yang memiliki ikatan kimia baru selain α(1,4) dan β-(1,6) akibat perlakuan kimia seperti dengan garam trimetafosfat yang membentuk jembatan ester fosfat di antara dua molekul pati (Herawati 2011). Serat pangan yang terkandung di dalam sampel pati seperti pati murni, maizena, dan tapioka seharusnya sangat rendah apabila dibandingkan dengan sampel tepung jagung karena proses ekstraksi akan memisahkan pati dari kom kompone ponen n
lain lain sepe sepert rtii sera serat, t, prot protei ein, n, maup maupun un lema lemak k
(Muc (Mucht htad adii &
9
Ayustaningwarno 2010). Dari keempat sampel sampel pati yang yang diuji, hanya sampel pati sagu yang memiliki nilai TDF lebih rendah dibandingkan dengan tepung jagung. Menurut Salijata (2006), kandungan kandu ngan TDF pada maizena sebesar 0.9%, sedangk sedangkan an hasil hasil prakti praktikum kum menunj menunjukan ukan bahwa bahwa kandung kandungan an TDF maizena maizena sebesar 48,10%. Kandungan serat pangan pada tapioka sebesar 12% (Alfredo 2002) 2002),, seda sedang ngkan kan hasi hasill prak prakti tikum kum menun menunju juka kan n bahwa bahwa kandu kandung ngan an TDF TDF tapioka tapioka sebesar sebesar 13,38%. 13,38%. Adanya Adanya perbedaan perbedaan nilai kemungkinan kemungkinan disebabkan disebabkan perbedaan varietas bahan baku dan teknik inkubasi enzim. Selain itu, ada kemung kemungki kinan nan abu abu yang yang kelu keluar ar dari dari cawa cawan n kare karena na cawa cawan n pors porsel elen en tida tidak k tertutup dengan baik saat melakukan pengabuan serta hidrolisis pati yang kurang sempurna, sehingga mengakibatkan kesalahan positif karena nilai hasil pengujian yang diperoleh lebih besar daripada nlai yang sebenarnya. Hal ini kemungkinan disebabkan adanya fluktuasi suhu selama proses inkubasi serta kualitas enzim yang kurang baik selama penyiapan dan penyimpanan.
10
5. KESIMP IMPULAN
Hasil pengukuran kadar serat pangan menggunakan metode enzimatikgravimetri pada enam sampel tepung dan pati, diketahui bahwa kadar serat dari yang tertinggi hingga terendah secara berturut-turut , yaitu novelose, pati murni, murni, maizena maizena,, tepung tepung jagung, jagung, tapioc tapioca, a, dan pati pati sagu. sagu. Kadar Kadar serat serat pada pada novelose yang tinggi disebabkan karena modifikasi fisik dengan proses HMT yang menyebabkan peningkatan peningkatan kadar amilosa dan kelarutan kelarutan pati, sehingga sehingga kadar seratnya meningkat.
11
6. DAFT DAFTA AR PUS PUSTA TAK KA
Herawati, H. 2010. Potensi Pengembangan Produk Pati Tahan Cerna Sebagai Pangan Fungsional. Jurnal Litbang Petanian 30 (1): (1): 7-9. 7-9. Jawa Jawa Teng Tengah ah:: Bala Balaii Pengkajian Teknologi Pertanian. Joseph, Joseph, G. 2002. 2002. Manfaa Manfaatt serat serat makana makanan n bagi bagi keseha kesehatan tan kita. kita. Makala Makalah h Falsaf Falsafah ah Sains. Sains. Progra Program m Pasca Pasca Sarjan Sarjana/S a/S3. 3. Bogor Bogor 23 Mei 2002. 2002. Instit Institut ut Pertan Pertanian ian Bogor. Liu, Z., L. Peng, and J.F. Kennedy. 2005. The technology of molecular manipulation and modifi modificat cation ion.. Asiste Asisted d by Microw Microwave avess as Applie Applied d to Starch Starch Granul Granules. es. Carbohydrate Polymers. Journal Polymers. Journal of Food Science 61: 374−378. Muchta Muchtadi, di, T.R. T.R. dan F. Ayusta Ayustanin ningwa gwarno rno.. 2010. 2010. Teknologi Teknologi Proses Proses Pengolahan Pengolahan Pangan. Pangan. Bandung: Alfabeta. Salijata, M.G., R.S. Singhal, and P.R. Kulkarni. 2006. Resistant starch-A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 5: 1−17. Slav Slavin in,, J. L. 2005. 2005. Diet Dietary ary fibe fiberr and and body body weig weight ht.. Journal of Nutrition 21(3): 411−418. Sulist Sulistija ijani, ni, D.A dan H. Firdaus. Firdaus. 2001. Sehat Sehat Dengan Menu Bersera Berserat. t. Trubus Trubus Agriwidya. Jakarta. Piliang, W.G dan S. Djojosoebagio. 1996. Fisiologi Nutrisi. Edisi Kedua. UIPress. Jakarta. Prangdimurti, E., N.S. Palupi, dan F.R. Zakaria. 2007. Modul 2007. Modul e-Learning Evaluasi Nilai Biologis Pangan. Pangan. Bogor: Departemen ITP, Fateta-IPB.
12
