LAPORAN PRAKTIKUM PENGETAHUAN BAHAN SEREALIA DAN KACANG-KACANGAN KACANG-KACANGAN
Disusun Oleh : Kelompok A-2 Sofianna Margareth. S
6103015003
Yolanda Christina
6103015027
Christine Amadea
6103015045
Johan Putra W
6103015057
TANGGAL PRAKTIKUM : 22 FEBRUARI 2017 ASISTEN : VICTOR CHRISTIAN
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA SURABAYA 2017
BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Serealia dan kacang-kacangan ka cang-kacangan adalah komoditas yang umum dan mudah tumbuh di negara kita ini. Tiap serealia dan kacang-kacangan memiliki berbagai warna, bentuk, ukuran, dan varietasi. Serealia umumnya merupakan bahan pangan sebagai sumber karbohidrat (pati), beberapa contoh dari serealia adalah padi, jagung, gandum, cantel atau sorghum , , sedangkan kacang-kacangan umumnya umumnya sebagai sumber protein. Di Indonesia, serealia dan kacang-kacangan dikonsumsi sebagai makanan pokok. Oleh karena itu penting bagi kita untuk lebih memahami karakteristik fisik dan kimia dari bahan-bahan ini. Pengamatan pada praktikum meliputi struktur dan sifat fisik. Selain itu juga dilakukan pengamatan mutu serealia dan kacang-kacangan. Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum mengamati fisik serealia dan kacang-kacangan yaitu beras sorghum, kacang kedelai,jagung,kacang tanah, kacang hijau. Sedangkan untuk praktikum uji gluten menggunakan adalah tepung segitiga biru dan cakra kembar. 1.2.Tujuan Memahami sifat-sifat fisik dan kimiawi berbagai jenis serealia dan kacang-kacangan. 1.3.Sasaran Belajar
Menentukan ukuran dan bentuk berbagai jenis serealia dan kacang-kacangan kemudian mengklasifikasikannya ke dalam bentuk acuan.
Mengukur sifat spesifik (karakteristik) bahan serealia dan kacang-kacangan : warna, berat, spesifik gravitasi, densitas kamba, daya serap air, karakter gluten dan rasio pengembangan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Biji-bijian hasil pertanian dapat diartikan bermacam-macam. Pengertian yang umum yaitu sebagai kelompok padi-padian atau serealia. Selain serealia, kacang-kacangan dari famili Leguminosa juga seringkali dikelompokkan sebagai bebijian. Untuk memahami sifat fisik dan kimiawi serealia dan kacang-kacangan maka dapat dilakukan dengan menentukan sifat spesifik masing-masing bahan seperti ukuran, bentuk, warna, berat, ukuran, specific gravity, densitas kamba, daya serap air, pengujian gluten tepung dan rasio pengembangan.
Bentuk dan Ukuran
Bentuk dari suatu bahan dapat ditentukan dengan bentuk acuan seperti: Bentuk
Deskripsi
Bundar (round )
menyerupai bentuk bulatan (spheroid )
Oblate
datar pada bagian pangkal dan pucul atau puncak
Membujur (oblong )
diameter vertikal lebih besar daripada diameter horizontal
Kerucut (conic)
meruncing ke arah bagian puncak
Bujur telur (ovate)
bentuk seperti telur dan melebar pada bagian pangkal
Berat sebelah / miring
poros yang menghubungkan pangkal dan puncak tidak
(lopsided )
tegak lurus melainkan miring
Bujur telur terbalik
seperti telur terbalik
(obovate) Bulat panjang
menyerupai bentuk ellips (bulat panjang)
(elliptical ) Kerucut terpotong
kedua ujungnya mendatar atau persegi
(truncate) Tidak seimbang
separuh bagian lebih besar dari yang lain
(unequal ) Ribbed
pada potongan melintangnya sisi-sisinya menyerupai sudut-sudut
Teratur (reguler )
bagian horizontalnya menyerupai lingkaran
Tidak teratur
potongan horizontalnya sama sekali tidak menyerupai
(irregular )
lingkaran (Wirakartakusumah,1992)
Bentuk dan ukuran penting dalam mendeskripsikan sifat fisik suatu bahan pangan. Secara umum bentuk dan ukuran digunakan untuk menggambarkan objek secara visual.Ukuran dan bentuk biasanya digunakan dalam menggolongkan bahan sesuai dengan tingkat mutu atau grading . Ada beberapa kriteria yang dapat digunakan untuk menjelaskan bentuk dan ukuran bahan, yaitu bentuk acuan, kebundaran ( spherisitas), dimensi sumbu bahan, serta kemiripan bahan hasil pertanian terhadap benda geometri tertentu (Matz, 1991).
Warna
Serealia dan kacang-kacangan berwarna dikarenakan oleh kandungan pigmen yang dimiliki oleh tiap serealia dan kacang-kacangan. Pigmen yang paling sering dikandung pada serealia adalah pigmen antosianin, klorofil dan karotenoid. Kestabilan warna antosianin dipengaruhi oleh pH atau tingkat keasaman. Pada pH asam antosianin berwarna merah orange sedangkan dalam pH basa antosianin berwarna biru-ungu. Klorofil menyebabkan warna hijau pada bahan. Klorofil terbentuk dari gabungan cincin forfirin dengan gugus Mg di tengah-tengah. Karotenoid merupakan kelompok pigmen dan antioksidan alami yang menyebabkan warna kuning, merah, oranye pada tanaman dan juga bersifat larut dalam lemak (Winarno,2002).
Specific gravity Specific gravity adalah suatu besaran rasio atau perbandingan antara berat bahan di udara dengan berat suatu bahan di air pada volume yang sama. Menurut Wirakartakusumah (1992), faktorfaktor yang mempengaruhi spesific gravity bahan adalah:
1. Komponen penyusun bahan Komposisi bahan yang dimaksud adalah kandungan makromolekulnya seperti karbohidrat, protein, lemak dan kadar airnya. 2. Porositas bahan Porositas suatu bahan juga dapat mempengaruhi spesifik gravity, semakin berpori suatu bahan (porositas tinggi) maka spesifik gravity semakin rendah karena banyak rongga udara pada bahan sehingga menyebabkan berat jenisnya rendah dan spesifik gravity juga ikut menurun. 3. Persentase kulit pelindung bahan Persentase kulit juga dapat mempengaruhi besarnya specific gravity dari suatu bahan pangan, pada umumnya persentase kulit biji lebih tinggi pada kacang-kacangan dibandingkan pada serealia.
Daya Serap Air dan Rasio Pengembangan pada suhu 80 oC
Daya serap air didefinisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk menyerap dan mengikat air bebas. Daya serap air dipengaruhi oleh luas permukaan bahan, komposisi kimiawi bahan, serta struktur penyusun kulit bahan. Semakin besar luas permukaan semakin besar juga jumlah air yang terserap. Kandungan amilosa dan amilopektin pada bahan juga mempengaruhi daya serap air. Jika kandungan amilosa tinggi maka daya serap air juga tinggi karena amilosa merupakan frak si dari pati yang larut dalam air panas (Winarno,2002).Selain itu, daya serap air ditentukan oleh besarnya energi pengikatan di antara molekul-molekul air dan permukaan penyerapan air. Besarnya energi pengikatan tersebut tergantung pada struktur fisik bahan dan komposisi bahan. Jika struktur fisik bahan semakin berpori, maka daya serap airnya semakin tinggi. Jika komposisi bahan semakin tinggi kandungan komponen yang memiliki gugus hidrofilik (misalnya karbohidrat dan protein), maka makin besar daya serap bahan tersebut. Daya serap air berbanding lurus dengan rasio pengembangan. Rasio pengembangan merupakan persentase antara berat awal dan berat akhir. Berat akhir bahan berubah karena adanya penyerapan air. Semakin tinggi daya serap air maka semakin besar rasio pengembangannya.
Daya serap air suatu bahan pangan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Daya serap air =
ℎ ℎ− ℎ 100% ℎ
Sedangkan ratio pengembangan dihitung dengan rumus:
bahan akhir = berat berat bahan awal
Densitas Kamba
Densitas kamba (bulk density) adalah berat bahan per unit volume bahan termasuk ruang kosong antar bahan. Densitas kamba dapat digunakan dalam perencanaan penyimpanan serealia dan kacang-kacangan (Saldivar, 2012). Dalam ruang penyimpanan, kondisi air dan suhu bahan pangan dapat dikendalikan dengan perencanaan tersebut. Hal ini bertujuan untuk menghindarkan bahan serealia dan kacang-kacangan mengalami perubahan biokimiawi dan kimiawi dalam bahan serta pertumbuhan mikroorganisme, serangga, dan rayap selama penyimpanan yang dapat mengakibatkan turunnya kualitas dari suatu jenis serealia dan kacang-kacangan (Muchtadi, dkk., 2010). Densitas kamba dapat dipengeruhi oleh jenis bahan, ukuran bahan, keadaan bahan, dan massa tiap bahan tersebut. Faktor-faktor tersebut dapat mempengaruhi besarnya ruang kosong antar bahan dan berat dari bahan dalam suatu volume. Densitas kamba dapat diketahui dengan rumus:
Bulk density (γ) =
Gluten pada Tepung
Dalam serealia dan kacang kacangan terdapat pati. Pati adalah salah satu bahan penyusunan yang paling banyak dan luas terdapat di alam, yang merupakan karbohidrat cadangan pangan pada tanaman, Pati dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu pati alami yang belum mengalami modifikasi ( Native Starch) dan pati yang telah termodifikasi ( Modified Starch). Pati tersusun paling sedikit oleh tiga komponen utama yaitu amilosa, amilopektin dan material antara seperti, protein dan lemak. Umumnya pati mengandung 15 – 30% amilosa, 70 – 85% amilopektin dan 5 – 10% material antara. Struktur dan jenis material antara tiap sumber pati berbeda tergantung sifat-sifat botani sumber pati tersebut. (Greenwood dkk., 1979). Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Sifat pada pati tergantung panjang rantai karbonnya, serta lurus atau bercabang rantai molekulnya. Pati terdiri dari dua fraksi yaang dapat dipisahkan dengan air panas, fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin (Hee-Joung An, 2005). Salah satu modifikasi serealia dan kacang kacangan adalah tepung. Tepung merupakan butiran-butiran halus yang berukuran sangat kecil tergantung pada jenis asalnya serta mengandung amilosa dan amilopektin. Tepung terigu pada umumnya digunakan untuk membuat kue dan bahan masak-memasak lainnya. Selain itu, tepung juga digunakan untuk pengentalan makanan, kemampuan pengentalan tepung ini disebabkan oleh daya serapnya terhadap air sehingga butiran-butiran tepung tersebut membesar dan apabila dipanaskan maka granula tersebut akan rusak dan pecah sehingga terjadi proses gelatinisasi. Pada peristiwa gelatinisasi tepung, viskositas bahan akan meningkat karena air telah masuk kedalam butiran tepung dan tidak bisa ber gerak bebas lagi (Moehyl, 1992) Tepung terigu merupakan tepung yang berasal dari bahan dasar gandum yang diperoleh dengan cara penggilingan gandum yang banyak digunakan dalam industri pangan. Komponen yang terbanyak dari tepung terigu adalah pati, sekitar 70% yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Besarnya kandungan amilosa dalam pati ialah sekitar 20% dengan suhu gelatinisasi 56 - 62˚C. (Belitz and Grosch, 1987). Protein yang terdapat dalam tepung terigu ada yang tidak terlarut didalam air. P rotein-protein yang tidak larut dalam air ini disebut gliadin dan glutein. Glutein adalah bentuk dari protein yang tidak larut didalam air jika tepung dipanaskan dan dicampurkan dengan air. Glutein bisa diekstrak dengan cara mencucinya dengan air hingga patinya hilang. Glutein yang telah diekstrak memiliki sifat elastis dan kohesi. Jika gliadin dan glutenin dipisahkan dari gluten maka gliadin akan bersifat seperti substansi sirup yang menggumpal dan saling terikat serta glutenin akan menghasilkan kekerasan yang berkemungkinan memperbesar kekuatan tekstur bahan (Parker, 2003)
Komponen terigu yang terpenting adalah gluten, yaitu massa yang terdiri atas gliadin dan glutenin, yang berpengaruh terhadap daya elastisitas dalam adonan serta kekenyalan makanan atau menghasilkan sifat viskoelastis, sehingga adinan terigu dapat mengembang. Gluten merupakan protein utama dalam tepung terigu yang terdiri dari gliadin (20-25%) dan glutenin (35%-40%). Sekitar 30% asam amino gluten adalah hidrofobik dan asam-asam amino ter sebut dapat menyebabkan protein mengumpul melalui interaksi hidrofobik serta mengikat lemak dan substansi non polar lainnya. Ketika tepung terigu tercampur dengan air, bagian-bagian protein yang mengembang melalui interaksi hidrofobik dan reaksi pertukaran sulfydryl-disulfite yang menghasilkan ikatan seperti polimer. Polimer-polimer ini berinteraksi dengan polimer lainnya melalui ikatan hidrogen, ikatan hidrofobik, dan disulfite cross-linking , untuk membentuk seperti lembaran film ( sheet-like film) dan memiliki kemampuan mengikat gas yang terperangkap. (Fitasari, 2011)
Sendimentasi dan Densitas Curah
Sedimentasi berkaitan dengan kecepatan terminal yang merupakan jarak yang ditempuh oleh suatu bahan per satuan waktu jika bahan tersebut dijatuhkan mengikuti gaya gravitasi ke bawah melalui media tertentu. Sendimentasi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu jenis bahan, ukuran bahan, viskositas yang berkaitan dengan gaya gesek, gaya gravitasi, media yang digunakan berkaitan dengan massa jenis media, berat dan volume bahan (Winarno, 2002). Kecepatan terminal dapat dihitung dengan menggunakan rumus: V= Dimana m merupakan berat bahan, g merupakan gaya gravitasi, rho merupakan massa jenis cairang atau media, A merupakan luas yang dimiliki bahan, dan Cd merupakan koefisien hambatan udara. Koefisien hambatan udara tiap bahan berbeda-beda tergantung dari bentuk yang dimiliki bahan. Densitas kamba berbeda dengan densitas curah. Densitas kamba merupakan massa per volume bahan sedangkan densitas curah merupakan kerapatan bahan curah dalam keadaan volume seimbang. Dengan mengetahui densitas curah, kita dapat mengetahui lamanya waktu yang dibutuhkan oleh bahan dengan berat tertentu untuk berpindah dari suatu tempat ata u wadah ke wadah yang lain. Densitas curah dipengaruhi oleh permukaan bahan, ukuran, berat bahan, dan gaya gesek yang terjadi. Bahan dengan permukaan yang halus, ukuran yang kecil dan bentuk yang pipih dan runcing, akan memiliki waktu pengosongan yang lebih cepat. (Maryanto, 2007)
BAB III CARA KERJA
3.1. Alat dan Bahan Bahan: Beras sorghum
NaCl
Kacang kedelai
Minyak
Kacang tanah
Air
Kacang hijau.
Tepung terigu cakra kembar
Jagung
Tepung terigu segitiga biru
Alat Tintometer
Piring
Gambar acuan
Neraca pegas
Mikrometer skrup
Neraca kasar
Jangka sorong
Stopwatch
Vibrator Tyller
Corong plastik
Termometer
Oven
Penangas air
3.2. Cara Kerja 3.2.1. Warna dan Bentuk Penyiapan sampel (beras sorghum, kacang kedelai,jagung,kacang tanah, kacang hijau) Pencatatan warna masing-masing bahan secara visual dan memberi intensitas Penggambar bentuknya secara utuh Penyebutkan bagian-bagian yang tampak
3.2.2. Ukuran Penyiapan sampel (beras sorghum, kacang kedelai,jagung,kacang tanah, kacang hijau) Pengukuran panjang, lebar, dan tebal masing-masing bahan dengan menggunakan mikrometer sekrup dan jangka sorong Pengulangan 3 kali dan pencatatan data
3.2.3. Spesific Gravity Penyiapan sampel (beras sorghum, kacang kedelai,jagung,kacang tanah, kacang hijau.) Penimbangan 50 g berat bahan di udara dan berat bahan di air Penghitungan nilai SG bahan
3.2.4. Densitas Kamba Kacang tanah, jagung, kacang kedelai, beras sorgum, dan kacang hijau Pemasukan bahan ke dalam gelas ukur hingga volume 100 mL dan harus padat (menggunakan Vibrator Tyler dengan amplitudo 20) Pengeluaran semua bahan Penimbangan berat (g/100 mL) dan perhitungan jumlah bahan (butir/100 m L) Penimbangan 100 butir bahan Membandingkan dengan bahan satu dengan yang lain
3.2.5. Daya Serap Air dan Ratio Pengembangan pada Suhu 80˚C Penyiapan bahan(beras sorghum, kacang kedelai,jagung,kacang tanah, kacan hi au Pemasukkan 50 ml air ke dalam gelas beker 100 ml Peletakkan dalam penangas air 80˚C Penimbangan 10 g bahan Pemasukkan ke dalam tabung tersebut dan pemanasan pada suhu 80˚C selama 20 menit Penirisan dan penimbangan setelah dingin
3.2.6. Pengujian Gluten Tepung Penyiapan sampel (tepung cakra kembar dan tepung segitiga biru) Penimbangan 20 g tepung dan penempatan dalam piring Penambahan NaCl 0.05% dan pemerasan hingga terbentuk adonan elastis Pembentukan adonan menjadi bola dan perendaman dalam air selama 1 menit
Pencucian dengan air mengalir sampai cuciannya menjadi jernih
Penimbangan gluten yang diperoleh tersebut Pengeringan dalam oven pada suhu 100˚C selama 15 menit
Penimbangan gluten kering yang dihasilkan
3.2.7. Sendimentasi Kacang tanah, jagung, kacang kedelai, beras sorgum, dan kacang hijau Penjatuhan satu per satu dalam kolom berisi air Perhitungan dengan stopwatch waktu bahan untuk mencapai dasar Perlakuan hal yang sama pada kolom berisi minyak Pencatatan hasil pengamatan dan menghitung kecepatan terminal biji
3.2.8. Densitas curah Kacang tanah, jagung, kacang kedelai, beras sorgum, dan kacang hijau Penimbangan 500 gr bahan Pemasukan ke dalam corong yang tertutup bagian bawahnya Penghitungan waktu pengosongan Membandingkan waktu curah antar bahan
BAB IV HASIL PENGAMATAN
Tabel 4.1.1 Data Pengamatan Sifat Fisik Visual Dengan Jangka Sorong
Bahan
Kacang tanah
Bentuk
Oval
Rata-rata
Jagung
Unekual
Rata-rata Kacang kedelai
Bulat
Rata-rata
Sorghum
Regular
Rata-rata Kacang hijau
Regular
Rata-rata
Tingg
panjang
lebar
1,240
0,890
0,880
1,200
0,710
0,705
1,240
0,840
0,910
1,227
0,837
0,831
0,886
0,320
0,690
0,795
0,340
0,540
0,710
0,320
0,638
0,797
0,327
0,623
0,790
0,550
0,680
0,766
0,570
0,658
0,810
0,560
0,668
0,789
0,560
0,669
0,430
0,330
0,276
0,432
0,266
0,340
0,452
0,330
0,240
0,438
0,309
0,285
0,482
0,400
0,374
0,500
0,390
0,390
0,510
0,402
0,370
0,497
1,192
0,378
i
Warna
Coklat
Beraturan / tidak
Beraturan
A= 5,484 cm2
Oranye
Beraturan
A= 1,921 cm2
Coklat muda
Beraturan
A= 2,382 cm2
Cream
Beraturan
A= 0,696 cm2
Hijau tua
Beraturan
A= 2,461 cm 2
Tabel 4.1.2. Data Pengamatan Sifat Fisik Visual dengan Mikrometer skrup
Bahan
Kacang tanah
Bentuk
Oval
Rata-rata
Jagung
Unekual
Rata-rata Kacang kedelai
Bulat
Rata-rata
Sorghum
Regular
Rata-rata Kacang hijau
Regular
Rata-rata
panjang
lebar
tinggi
12,039
8,522
9,050
12,015
7,005
7,530
11,503
8,025
9,049
11,852
7,850
8,543
8,514
3,022
7,003
8,539
3,506
5,513
7,503
3,036
5,540
8,185
3,188
8,543
7,510
5,523
6,530
8,013
5,506
7,029
7,527
5,506
6,533
7,683
5,511
6,697
4,506
3,330
2,880
4,407
3,270
3,535
4,430
2,503
2,568
4,447
3,034
2,994
5,016
3,533
4,013
5,020
3,998
3,900
5,225
4,005
3,650
5,087
3,845
3,854
Warna
Coklat
Beraturan / tidak
Beraturan
A= 794,825 cm 2
Oranye
Beraturan
A= 222,919 cm 2
Coklat muda
Beraturan
A= 283,557 cm 2
Cream
Beraturan
A= 40,395 cm 2
Hijau tua
Beraturan
A= 75,382 cm 2
Tabel 4.2 Gambar dan Bagian Bahan Bahan 1 : Kacang Tanah
Bahan 2 : Jagung
Bahan 3: Kacang Kedelai
Bahan 4 : Beras Sorghum
Bahan 5 : Kacang Hijau
Tabel 4.3. Data Sifat Kimia dan Fisikokimia Daya Serap Air Bahan
Kacang Tanah Jagung Kacang kedelai Beras Sorghum Kacang Hijau
Berat
Berat
Awal
Akhir
(g)
(g)
10
Rasio DSA
Pengembangan
(%)
(akhir/awal) (%)
13.8
38
138
10
14.8
48
148
10
23.1
131
231
Kesimpulan
Daya serap air paling besar pada kacang kedelai dan beras
10
23.1
131
231
10
13.8
38
138
sorghum
Contoh perhitungan: Kacang Tanah
− ×100%= .− × 100% = 38% (g) = . ×100% = 138% Rasio pengembangan = (g) Daya serap air (%) =
Tabel 4.4 Data Sifat Adonan Berat
Bahan
Adonan (g)
Berat
Berat
Gluten
Gluten
Basah (g)
Kering (g)
Tepung Segitiga
Karakteristik Gluten Kering
Mengembang lebih besar,
Biru (tepung
29.9
terigu protein
7.2
serabut sedikit
3.8
rendah) Tepung Cakra
Megembang lebih kecil,
Kembar (tepung
30.0
terigu protein
5.8
banyak serabut
2.3
tinggi
Tabel 4.5. Data Sifat Hidrodinamik/Akrodinamik A. Spesific Gravity Udara Bahan
Berat bahan (g)
Air
Berat bahan
Berat
+ beban ( g ) bahan ( g )
Berat bahan +
SG(%)
beban ( g )
Kacang tanah
55
135
0
75
1
Jagung
60
140
8
83
1.15
Kacang kedelai
53
133
10
85
1.23
Beras sorghum
55
135
8
83
1.17
Kacang hijau
55
135
15
90
1.38
Contoh Perhitungan pada jagung
bahan di udara SG = berat bahanberat di udaraberat bahan di air × SG 60 ×1=1.15 SGjgg = 608
B. Densitas Kamba Bahan
g/100 mL
g/mL
Jumlah butir/100mL
g/100 butir
g/butir
Butir/100 ml x g/butir = g/100ml
g/mL
63
0,63
164
41
0,41
67,24
0,67
74
0,74
839
33
0,33
276,87
2,77
75
0,75
357
23
0,23
82,11
0,82
67
0,67
2610
18
0,18
469,80
4,70
60
0,60
1350
39
0,39
526,50
5,27
Kacang tanah Jagung Kacang kedelai Beras sorgum Kacang hijau
C. Kecepatan Terminal Isi kolom Air Minyak Air Minyak Air Minyak Air Minyak Air Minyak
Bahan Kacang tanah Jagung Kacang kedelai Beras sorgum Kacang hijau
1 25 45 13 57 16 33 16 59 14 42
2 32 50 29 50 18 32 20 50 15 41
3 34 53 25 39 17 33 19 47 15 49
Waktu (s) 4 22 45 20 35 16 33 20 50 20 43
5 26 49 31 33 16 34 25 54 14 42
Rata-rata 27,8 48,4 23,6 42,8 16,6 33 20 52 15,6 43,4
Contoh perhitungan: Rumus kecepatan terminal: V= Keterangan: m = massa jenis per butir (gr) g = gaya gravitasi (cm/s 2) = 980 cm/s2
= massa jenis medium (g/cm ) 3
A = luas permukaan (cm 2) Cd = koefisien hambatan benda (tergantung bentuk bahan)
Kecepatan terminal 12,105 13,534 111,546 124,713 13,756 15,380 31,840 35,590 24,924 27,865
Kacang tanah
= 0,8 / = 1 / Cd jagung
= 0,0246 cm 3/s
Cd kacang hijau = 0,5 cm 3/s Cd sorgum
Cd kedelai
= 1 cm3/s
Cd kacang tanah
= 1 cm3/s
= 0,5 cm 3/s
Perhitungan kecepatan terminal kacang tanah dalam air: V=
× 9 = 12,105 √ 2××,,444×
Perhitungan kecepatan terminal kacang kacang tanah dalam minyak: V=
9 = 13,534 √ 2,× ×,4,4×4× D. Densitas Curah Bahan
1 3 2
Kacang tanah Jagung Kacang kedelai Beras sorgum Kacang hijau
Waktu Pengosongan (s) 2 3 Rata-rata 3 3 3 2 2 2
Densitas curah (g/s) 1667,67 250
2
2
2
2
250
4 2
4 2
3 2
3,3 2
151,51 250
Contoh perhitungan: Kacang tanah
ℎ =
Densitas Curah =
= 166,67 g/s
BAB V PEMBAHASAN
5.1. Warna, Bentuk, dan Ukuran Warna bahan ditentukan oleh adanya pigmen apa yang tersusun dalam b ahan tersebut. Pada praktikum, serealia yang di ujikan adalah kacang tanah, jagung, kacang kedelai, beras sorghum dan kacang hijau. Pada pengamatan kacang tanah diamati secara subjektif berbentuk oval dan ukuran tanah yang paling besar dibandingkan kacang – kacangan pada umumnya. Warna kacang tanah yang telah diamati berwarna coklat. Tepi kacang tanah beraturan karena permukaan mulus dan bentuk simetris. Pada kacang hijau warnanya hijau tua kerena terdapatnya pigmen klorofil dan berbentuk regular yaitu bagian horizontalnya menyerupai lingkaran. Ukuran kacang hijau lebih kecil dibandingkan kacang tanah, jagung, dan kedelai. Hal ini disebabkan oleh varietasnya. Tetapi kacang hijau beraturan karena permukaan mulus dan simetris. Jagung memiliki ukuran yang sedikit lebih kecil dari kacang tanah, berwarna orange dan tepi beraturan. Pada jagung berbentuk unekuel yaitu separuh bagian lebih besar dari yang lain dapat terlihat bahwa ujung biji jagung yang menempel pada batang jagung berbentuk lebih bersudut dibanding kepala biji jagung pada umumnya berbentuk kurang beraturan hal ini dapat disebabkan karena kerna perontokan / pemisahan biji jagung dengan batang jagung yang kurang konsisten. Pada kacang kedelai berbentuk bulat yang hampir sempurna dan berwarna coklat muda. Tepi kacang kedelai mulus dan simetri s sehingga dapat disebut beraturan. Sedangkan pada beras sorghum ukurannya paling kecil dibandingkan dengan jenis kacang-kacangan dan biji-bijian. Sorghum memiliki bentuk regular yang hampir sama d engan kacang hijau yaitu bagian horizontalnya menyerupai lingkaran an memiliki warna krem.sorghum juga memiliki bentuk yang beraturan. Perbedaan pada bentuk warna, ukuran dan bentuk dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu adalah varietas, umur, komponen bahan, dan penanganan pra p anen maupun pasca panen.
5.2. Daya Serap Air dan Ratio Pengembangan Daya serap air adalah kemampuan suatu bahan untuk menyerap air dari lingkungannya. Daya serap air dipengaruhi oleh komposisi bahan, luas permukaan, serta kekerasan dan ketebalan kulit. Ukuran dari bahan tidak mempengaruhi daya serap airnya. Serealia dan kacang-kacangan memiliki kemampuan untuk menyerap air, karena komponen penyusun yang paling dominan adalah karbohidrat (pati) dan protein (asam amino). Pati terutama amilosa dapat menyerap air dan air dapat diperangkap oleh amilopektin. Gula memiliki banyak gugus hidroksil yang dapat berinteraksi dengan molekul air. Asam amino mempunyai banyak gugus amino polar yang dapat berinteraksi dengan
molekul air, misalnya gugus karboksil, karbonil, amino, dan sulfhidril. Serat tertentu yang terkandung dalam bahan juga mempengaruhi daya serap airnya. Serat mempunyai kemampuan untuk mengembang dan secara cepat menyerap air dalam jumlah banyak. Serat yang terdapat pada kacangkacangan dan serealia berperan untuk mengembang dan menyerap air adalah serat yang tidak larut dalam air (hemiselulosa, selulosa, lignin). Sedangkan rasio pengembangan merupakan persentase antara berat awal dan berat akhir bahan. Berat akhir bahan berubah karena adanya penyerapan air. Semakin tinggi daya serap air, maka semakin besar rasio pengembangannya. Dalam percobaan ini dilakukan pemanasan pada suhu 80°C. Pemanasan bertujuan untuk meningkatkan daya serap air pada bahan. Dari hasil pengamatan yang memiliki daya serap air yang tinggi adalah kacang kedelai dan sorghum yaitu 131% dengan rasio pengembanagan 231 %. Hal ini dapat disimpulkan bahwa kedua sampel tersebut terdapat serat dan kandungan karbohidrat yang lebuh tinggi dibandingkan sampel yang lain.
5.3. Pengujian Uji Gluten Pengujian gluten pada tepung bertujuan untuk mengetahui perbedaan sifat adonan dari kadar gluten yang berbeda. Gliadin dan glutenin merupakan protein simpanan atau pembentuk gluten pada protein gandum. Pada percobaan ini, tepung yang akan diuji glutennya adalah tepung cakra kembar dan segitiga biru. Meskipun sama-sama terbuat dari gandum, akan tetapi memiliki kadar protein yang berbeda.
Untuk mengetahui perbedaan kandungan protein antara kedua tepung tersebut, maka akan dilakukan pengekstrasian gluten menggunkan larutan NaCl 1%. Penambahan larutan
tersebut
bertujuan untuk membentuk gluten dan melarutkan fraksi globulin. Melalui proses tersebut, protein seperti albumin dan globulin dapat terekstrak (albumin larut dalam air dan globulin larut dalam garam encer). Setelah ditambahkan NaCl, dilakukan perlakuan mekanis pada tepung dengan cara diremasremas dan kemudian dibentuk menjadi bola. Proses ini membantu terbentuknya gluten. Pada saat dilakukan perlakuan mekanis (diremas-remas), molekul-molekul gluten akan saling bersinggungan dan berpindah tempat yang menyebabkan penggabungan secara fisik, selanjutnya membentuk massa
koloid yang elastis atau gluten. Gluten terbentuk karena adanya perubahan ikatan yang terjadi pada asam amino sistin. Ikatan sulfidril pada sistin akan berubah menjadi ikatan disulfida. Adanya ikatan disulfida inilah yang menyebabkan adonan menjadi elastis. Setelah itu, adonan direndam dalam air selama 1 menit. Perendaman ini bertujuan untuk menghilangkan albumin dan globulin yang telah larut saat penambahan larutan NaCl 1%, sehingga akan didapatkan gliadin dan glutenin saja. Kemudian dilakukan pencucian dengan air mengalir untuk menghilangkan protein-protein yang telah terekstrak sehingga yang tersisa a dalah gluten yang bersifat viskoelastis dan kohesif (tidak mudah bereaksi dengan bahan lain, memiliki gaya kohesi yang sangat tinggi, kalis). Pencucian dilakukan hingga air cucian menjadi jernih karena hal t ersebut menandakan bahwa albumin telah hilang dari tepung. Saat pencucian, massa adonan akan mengalami penyusutan seiring dengan terlarutnya senyawa yang tidak diinginkan dari adonan. Protein yang tersisa dalam adonan hanyalah gliadin dan glutenin yang menyusun gluten. Selanjutnya, adonan ditimbang untuk mengetahui persentasi gluten basahnya. Kemudian dilakukan pengeringan dalam oven dengan suhu 100ºC selama 15 menit untuk menguapkan kadar air dalam adonan. Hasil akhir s etelah dioven, diperoleh adonan yang mengembang seperti balon dan membentuk kulit permukaan yang kering. Adonan akhir tersebut ditimbang lagi untuk mengetahui persentase gluten kering. Dari hasil uji gluten, didapatkan hasil bahwa tepung terigu protein tinggi (cakra kembar) memiliki kadar gluten tinggi, yaitu berat gluten basah 7.2 g dan berat gluten kering 3.8 g, sedangkan tepung terigu protein rendah (segitiga biru) memiliki kadar gluten rendah, yaitu berat gluten basah 5.8 g dan berat gluten kering 2.3 g. Hal ini sterbukti bahwa tepung protein tinggi akan memiliki kadar gluten yang tinggi pula, sedangkan tepung protein rendah akan memiliki kadar gluten yang rendah. Kemudian setelah pengeringan, diperoleh hasil bahwa gluten kering yang berasal dari tepung protein tinggi (cakra kembar) memiliki serabut lebih banyak akan tetapi memiliki pengembangan yang kecil dibandingkan dengan gluten kering yang berasal dari tepung protein rendah (segitiga biru). Hal ini berkaitan dengan kemampuan pengikatan air ketika dalam bentuk adonan. Adonan terigu protein tinggi tentu akan memiliki kemampuan mengikat air yang lebih baik dibandingkan dengan adonan tepung terigu protein rendah, sehingga ketika dikeringkan adonan terigu protein tinggi memiliki serabut yang lebih banyak daripada adonan terigu protein rendah. Pengembangan yang kecil pada tepung terigu protein tinggi, hal ini disebabkan kesalahan oleh praktikan yang memungkinkan menyucian adonan yang belum sepenuhnya jernih.
5.4. Specific Gravity Specific gravity atau bobot jenis adalah suatu rasio yang menjelaskan perbandingan massa suatu bahan pada udara dengan massa suatu benda pada air. Jika s.g. bahan lebih rendah dibanding dengan air, maka bahan akan mengapung pada air, begitu pula sebaliknya apabila s.g. bahan lebih berat maka bahan akan tenggelam dalam air. Metode pengukuran s.g. yang digunakan pada percobaan ini adalah dengan membandingkan berat bahan di udara, dan berat bahan di air. Untuk berat bahan di air, diukur dengan menggunakan neraca pegas dan pemberat, mengingat bahan untuk praktikum kali ini berupa kacang-kacangan dan beras sehingga tidak sepenuhnya bisa tenggelam dan menunjukkan skala yang sesuai. Dari data s.g. praktikum kali ini, dapat dilihat bahwa untuk sorghum memiliki specific gravity yang paling besar yaitu 1.23%. Hal ini disebabkan pada sorghum memiliki porositas yang paling rendah dibandingkan sampel-sampel yang lain. Pada pengamatan s.g ini, kadar protein, lemak, dan karbohidrat juga berpengaruh. Akan tetapi, komponen bahan yang paling berpengaruh adalah protein. Hal ini dikarenakan protein yang terkandung dalam produk serealia memiliki berat molekul tinggi. Oleh karena itu, kadar protein yang berjumlah besar dalam suatu bahan pangan dapat menyebabkan nilai specific gravity dari bahan tersebut juga besar. Selain itu kadar karbohidrat juga berpengaruh karena karbohidrat pada serealia kebanyakan berupa polisakarida yang memiliki berat molekul yang besar. Selain itu, jagung dan kacang kedelai memiliki hasil yang hampir sama yaitu 1.15% dan 1.17%. Hal ini disebabkan karena kedua sampel tersebut memiliki kandungan lemak yang sama. Sedangkan, pada kacang tanah memiliki s.g paling rendah yaitu 1%, hal ini dapat disebabkan karena porositas massa dari kacang tanah lebih besar dibandingkan sampel lain yang digunakan. Specific gravity dari bahan pangan dan hasil pertanian mempunyai arti yang sangat penting dalam banyak hal praktis, misalnya untuk penentuan kemurnian biji, pemisahan, grading dan sebagainya. Pengukuran specific gravity juga dipengaruhi oleh dimensi bahan. Semakin besar dimensi bahan, maka berat bahan juga semakin besar. Berat bahan dalam air dipengaruhi oleh gaya ke atas yang berlawanan dengan gaya berat sehingga berat bahan dalam air lebih ringan dibandingkan berat bahan di udara. Prinsip specific gravity ini bertujuan untuk mengetahui apakah suatu bahan pangan mengalami kerusakan atau tidak, serta mengetahui kemurnian suatu bahan pangan. Misalnya, biji-bijian atau serealia yang mengapung saat direndam dalam air menandakan adanya bagian bahan yang telah berkurang (porositasnya besar), sehingga dapat disimpulkan bahwa kualitasnya kurang baik.
5.5. Densitas Kamba Densitas kamba dapat dipengaruhi oleh jenis bahan, ukuran bahan, keadaan bahan, dan massa tiap bahan tersebut. Jenis bahan atau komoditi yang berbeda mempengaruhi densitas kamba karena tiap komoditi memiliki ciri-cirinya masing-masing yang berbeda dengan komoditi yang lain seperti ukuran, bentuk, berat, dan sebagainya. Pada percobaan ini, digunakan komoditi kacang tanah, ja gung, kacang kedelai, beras sorgum dan kacang hijau yang memiliki ukuran, bentuk, dan berat yang berbeda-beda. Ukuran dapat mempengaruhi densitas kamba karena ukuran mempengaruhi banyaknya ruang kosong antar bahan. Ukuran bahan yang makin besar menyebabkan ruang kosong semakin besar pula sehingga densitas kambanya semakin kecil. Ukuran tiap komoditi berbeda-beda, seperti pada beras sorgum yang memiliki ukuran yang lebih kecil daripada kacang tanah. Perbedaan massa butir serealia dan kacang-kacangan tiap komoditinya menyebabkan densitas kamba yang didapat juga berbeda Keadaan bahan juga dapat mempengaruhi hasil yang didapat seperti pada sorgum ada beberapa yang pecah sehingga ukuran akan menjadi lebih kecil dan pada jagung yang terdapat banyak kutu sehingga bagian dalam jagung banyak yang dimakan kutu menyebabkan jagung menjadi ringan. Keadaan bahan tersebut dapat menyebabkan bahan memiliki ukuran yang lebih besar dengan berat yang lebih ringan sehingga densitas semakin kecil. Pada percobaan, dilakukan perbandingan antara hasil praktek dan hasil teori yang didapat. Hasil densitas bahan g/mL dari berat tiap 100 mL merupakan hasil praktek sedangkan g/mL dari berat bahan per butir dengan jumlah butir per 100 mL merupakan hasil teori. Terdapat perbedaan antara hasil praktek dan teori disebabkan karena keadaan bahan yang tidak baik dengan beberapa komoditi dengan biji yang pecah dan terdapat kutu pada jagung yang memamkan isi jagung sehingga jagung menjadi ringan dan bagian dalam jagung kosong. Selain itu, ukuran dan berat tiap biji pada suatu bahan berbeda-beda. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan pada jumlah komposisi yang dimiliki dan umur dari biji tersebut. Dengan mengetahui densitas kamba dengan hasil teori dan praktek, kita dapat mengetahui keadaan bahan dan ciri-ciri yang dimiliki bahan tersebut.
5.6. Kecepatan Terminal Kecepatan terminal dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu jenis bahan, bentuk bahan, viskositas yang berkaitan dengan gaya gesek, gaya gravitasi, media yang digunakan berkaitan dengan massa jenis media, berat, luas permukaan, dan kekasaran permukaan bahan. Bahan yang berbeda akan memiliki ciri-ciri atau sifat-sifat yang berbeda pula sehingga kecepatan yang didapat juga akan berbeda. Bentuk bahan dapat mempengaruhi laju alir karena bentuk yang berbeda memiliki hambatan yang berbeda pula. Viskositas media atau cairan yang tinggi dapat menyebabkan laju alir bahan semakin lambat. Hal ini disebabkan karena semakin ti nggi viskositasnya maka semakin kental cairan tersebut dan semakin besar gaya gesek yang menghambat laju alir bahan. Gaya gravitasi dapat
mempengaruhi sendimentasi bahan karena gaya gravitasi dapat mempercepat sendimentasi. Semakin tinggi bahan tersebut dijatuhkan, maka percepatan yang terjadi akibat gaya gravitasi semakin besar. Media yang digunakan dapat mempengaruhi kecepatan terminal karena media yang berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula dan gaya keatas yang dimiliki media juga berbeda. Apabila densitas bahan lebih besar daripada densitas cairan, maka bahan akan bergerak kebawah tetapi apabila densitas bahan lebih kecil dari densitas cairan, makan bahan akan terdorong ke atas atau mengapung. Semakin berat bahan tersebut maka kecepatan terminalnya akan sem akin cepat. Luas permukaan bahan dapat mempengaruhi hasil yang didapat karena luas permukaan yang semakin besar menyebabkan luas permukaan yang mengenai gaya dorong ke atas semakin besar pula sehingga akan menjadi lebih lambat. Bahan yang permukaannya kasar akan menjadi lebih lambat karena gaya gesek yang timbul antara permukaan bahan dengan media besar. Pada percobaan, media yang digunakan adalah air dan minyak. Air memiliki massa jenis 1 g/cm3 sedangkan minyak memiliki massa jenis 0,8 g/cm sehingga bahan akan menjadi lebih lambat pada media minyak. Pada percobaan ada bahan yang saat dijatuhkan bisa naik lagi. Hal ini disebabkan karena adanya rongga udara dalam bahan sehingga bahan menjadi ringan dan dapat terdorong oleh gaya keatas dari media.
5.7. Densitas curah Densitas curah dipengaruhi oleh permukaan bahan, ukuran, berat bahan dan gaya gesek yang terjadi. Permukaan bahan yang kasar dapat menyebabkan gaya gesek menjadi semakin besar sehingga densitas waktu yang dibutuhkan untuk pengosongan semakin lambat. Ukuran yang besar dapat mempengaruhi densitas curah karena ukuran yang besar menyebabkan bahan yang dapat melewati corong semakin sedikit sehingga waktu yang diperlukan semakin lama. Semakin berat bahan maka jumlah biji yang didapat semakin sedikit sehingga waktu yang dibutuhkan semakin cepat. Gaya gesek dapat memperlambat densitas curah dan bahan mengalami gaya gesek dari bahan lain dan dari wadah dan corong. Dari hasil percobaan, didapat bahwa sorghum membutuhkan waktu yang paling lama daripada bahan lain meskipun memiliki ukuran yang kecil. Hal ini dapat disebabkan oleh beratya yang ringan sehingga jumlah butir yang didapat jauh lebih banyak.
BAB VI KESIMPULAN
1. Bentuk, ukuran, dan warna pada serealia dan kacang – kacangan dipengaruhi oleh varietas, umur, komponen bahan, dan penanganan pra panen maupun pasca panen. 2. Tepung terigu protein tinggi memiliki kadar gluten yang lebih banyak daripada tepung terigu protein rendah. 3. Specific gravity (SG) dipengaruhi oleh komponen penyusun bahan, porositas bahan, persentase kulit pelindung bahan. 4. Daya serap air dipengaruhi oleh komposisi bahan, luas permukaan, serta kekerasan dan ketebalan kulit. 5. Densitas kamba dipengaruhi oleh jenis bahan, ukuran, berat, dan keadaan bahan tersebut. 6. Kecepatan terminal dapat dipengaruhi oleh jenis bahan, bentuk bahan, viskositas yang berkaitan dengan gaya gesek, gaya gravitasi, media yang digunakan berkaitan dengan massa jenis media, berat, luas permukaan, dan kekasaran permukaan bahan. 7. Densitas curah dipengaruhi oleh permukaan bahan, ukuran, berat bahan dan gaya gesek yang terjadi.
DAFTAR PUSTAKA
De Man, J. M. 1995. Kimia Makanan. Bandung: Penerbit ITB. Graha, C. K. 2010. 100 Questions & Answers: Kolesterol . Jakarta: PT Elex Media Komputindo. Maryanto, M. 2007. Diktat Sifat Fisik Pangan dan Bahan Hasil Pertanian. Jember: Fakultas Pertanian UNEJ. Matz, A.S. 1991. Chemistry and Technology of Cereals as Food and Feed . New York: Springer Science Muchtadi, T.R., Sugiyono, dan Ayustaningwarno. 2010. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Jakarta: Alfabeta. Saldivar, S.O.S. 2012. Cereal Grains: Laboratory Reference and Proc edures Manual. VS: CRC Press. Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Wirakartakusumah, M.A., K. Abdullah dan A.M. Syarief. 1992. Sifat Fisik Pangan. Bogor: IPB Press.
LAMPIRAN
A. Pengukuran ukuran serealia dan kacang-kacangan menggunakan jangka sorong
Gambar 4.1.1.1 Ukuran Kacang Tanah
Gambar 4.1.1.2 Ukuran Jagung
Gambar 4.1.1.3 Ukuran Kacang Kedelai
Gambar 4.1.1.4. Ukuran Beras Sorghum
Gambar 4.1.1.5. Ukuran Kacang Hijau
B. Pengukuran ukuran serealia dan kacang-kacangan menggunakan mikrometer skrup
Gambar 4.1.2.1. Pengukuran Kacang Tanah
Gambar 4.1.2.2 Ukuran Jagung
Gambar 4.1.2.3. Ukuran Kacang Kedelai
Gambar 4.1.2.4 Ukuran Beras Sorghum
Gambar 4.1.2.5. Ukuran Kacang Hijau C. Sifat adonan
Gambar 4.1.3.1. Hasil dari tepung segitiga biru
Gambar 4.1.3.2. Hasil dari tepung cakra
