5

A. TINJAUAN PUSTAKA

A. Ubi Kayu

Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) termasuk dalam famili

Euphorbiaceae merupakan tanaman yang sudah lama dikenal dan dibudidayakan

oleh masyarakat Indonesia. Ubi kayu sudah lama dikenal di Indonesia sebagai

tanaman sumber karbohidrat. Setiap bagian tanaman ubi kayu telah dimanfaatkan,

dari umbi, kulit, batang hingga daunnya. Daun ubi kayu digunakan untuk sayur

mayur, batang ubi kayu untuk perkembangbiakan secara stek atau tanaman pagar,

kulit ubi kayu diolah menjadi keripik, sedangkan umbi ubi kayu telah banyak

diproses menjadi bermacam-macam produk antara lain tepung singkong, tapioka,

bioetanol, nata, tiwul, ceriping dan berbagai makanan kecil lainnya (Salim, 2011).

Umur simpan ubi kayu relatif pendek, untuk itu ubi kayu diolah menjadi

geplek, tepung tapioka, oyek, tape, growol, keripik singkong dan lain-lain agar

umur simpan lebih lama (Koswara, 2013). Ubi kayu sebagian besar komponennya

adalah karbohidrat, hal ini menyebabkan ubi kayu disebut pengganti beras karena

mempunyai manfaat yang hampir sama yaitu sumber energi.

Ubi kayu merupakan sumber pangan yang memiliki kandungan

karbohidrat yang cukup tinggi. Komposisi ubi kayu dapat dilihat pada Tabel 1.

6

Tabel 1. Komposisi Kimia Ubi Kayu (dalam 100 g bahan)

Kandungan Jumlah Unit/100g

Kalori (Kal) 146

Protein (g) 1,2

Lemak (g) 0,3

Karbohidrat (g) 34,0

Zat Kapur (mg) 33

Fosfor (mg) 40

Zat besi 0,7

Thiamine (mg) 20

Air (g) 62,5

Vitamin C (mg) 38

Sumber : Salim, 2011.

Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui bahwa ubi kayu sangat cocok untuk

dijadikan sebagai pangan sumber karbohidrat pengganti beras. Total karbohidrat

yang terkandung dalam beras yaitu 79,34 g / 100 g dengan kadar air sekitar 12%

atau sekitar 90,16% db (Larasati, 2013), sedangkan karbohidrat yang ada dalam

ubi kayu sebesar 34,0 g / 100 g pada kadar air sekitar 62,5% atau sekitar 90,67%

db. Sehingga apabila dibandingkan antara beras dengan ubi kayu dalam berat

kering kandungan karbohidratnya hamper sama.

Menurut Salim (2011) ubi kayu memiliki kandungan senyawa-senyawa

yang bermanfaat bagi tubuh jika dilihat dari komponen kimianya, akan tetapi ubi

kayu juga memiliki senyawa glukosida yang bersifat racun dan membentuk asam

sianida. Berdasarkan kadar asam sianida, ubi kayu digolongkan menjadi ubi kayu

manis dan ubi kayu pahit. Umbi yang rasanya manis terdapat paling sedikit 20 mg

HCN per kilogram umbi akar yang masih segar, dan 50 kali lebih banyak pada

umbi yang rasanya pahit. Pada jenis ubi kayu yang manis, proses pemasakan

7

sangat diperlukan untuk menurunkan kadar racunnya. Kadar asam sianida dapat

dikurangi dengan cara perebusan, pemanasan, pengukusan, pencucian dan

pengeringan. Ubi kayu sebelum diolah biasanya di cuci terlebih dahulu. Proses

pencucian dan perebusan merupakan teknik yang efektif untuk mengurangi racun

sianida pada ubi kayu.

Sifat fisik dan kimia ubi kayu sangat penting untuk peningkatan kualitas

hasil panen dan pengembangan produk ubi kayu. Karakteristik sifat fisik dan

kimia ubi kayu salah satunya ditentukan oleh sifat pati yang merupakan

komponen utama dari ubi kayu. Secara umum, ubi kayu segar mempunyai

komposisi kimiawi : kadar air 62%, pati 31%, serat kasar 1,5 %, kadar protein

0,5%, kadar lemak 0,2% dan kadar abu 1% (Westby,2002).

Ubi kayu memiliki periode pemanenan yang beragam, akibatnya ubi kayu

yang dihasilkan memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda-beda (Moorthy,

2002). Perbedaan sifat fisik dan kimia ini menyebabkan sifat fungsional pun

berbeda sehingga mengakibatkan ketidakkonsistenan bahan baku. Hal ini akan

berdampak pada produk akhir yang dihasilkan (Syamsir et al, 2011).

Berdasarkan sifat fisik dan kimia, ubi kayu merupakan umbi atau akar

pohon yang panjang dengan rata-rata 2 – 3 cm dan panjang 50 – 80 cm,

tergantung dari jenis ubi kayu yang ditanam. Sifat fisik dan kimia ubi kayu sangat

penting artinya untuk pengembangan tanaman yang mempunyai nilai ekonomi

tinggi. Karakteristik sifat fisik dan kimia ubi kayu ditentukan oleh sifat pati

sebagai komponen utama dari ubi kayu. Ubi kayu tidak memiliki periode matang

yang jelas karena ubinya terus membesar (Rubatzky and Yamaguchi,1998).

8

Akibatnya periode panen dapat beragam sehingga dihasilkan ubi kayu yang

memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda-beda. Sifat fisik dan kimia pati seperti

bentuk dan ukuran granula, kandungan amilosa dan kandungan komponen non

pati sangat dipengaruhi oleh faktor genetik, kondisi tempat tumbuh dan umur

tanaman (Moorthy, 2002).

Varietas ubi kayu dapat dibedakan dari rasa, warna umbi, warna kulit dan

umur, sedangkan berdasarkan warnanya dapat dibedakan menjadi varietas warna

putih dan kuning (Anonim, 1992). Tanaman ubi kayu memiliki tingkat keragaman

yang tinggi, banyaknya spesies pada genus Manihot yang mencapai spesies

Manihot utilisma L., yang biasa dijadikan sebagai tanaman pangan, selebihnya

sebagai kerabat dekat maupun kerabat liarnya (Rosyadi et al, 2014). Kementrian

Pertanian melalui Badan Litbang Pertanian telah melepas 11 varietas unggul ubi

kayu. Dari 11 varietas yang dilepas, 4 varietas sesuai untuk pangan meliputi

Adira-1, Malang-1 dan Darul Hidayah, dan 7 varietas sesuai untuk industri,

meliputi Adira-2, Adira-4, Malang-4, Malang-6, UJ-3, UJ-5, Litbang UK-2.

Selain varietas tersebut juga terdapat Varietas local seperti Ketan, Mentega,

Armini, Lanting, Darma, Cecek Ijo dan Sembung (Balitkabi,2016).

Tabel 2. Karakteristik Fisik Ubi Kayu Varietas Lokal Meni, Ketan dan Lanting

Varietas Warna Kulit Warna

Umbi

Bentuk Umbi

Luar Dalam

Meni Coklat Merah

Muda

Putih Panjang dan permukaan

halus

Ketan Coklat Putih Putih Panjang dan permukaan

halus

Lanting Coklat Putih Putih Panjang dan permukaan

bergelombang

Sumber : Pengrajin Growol Kalirejo, 2017

9

Berdasarkan varietas ubi kayu dibedakan menjadi ubi kayu varietas lokal

dan ubi kayu varietas unggulan. Jenis ubi kayu yang tidak pahit atau ubi kayu

konsumsi lebih banyak ditemukan pada varietas lokal antara lain mentega, meni,

ketan, wungu, mangler, dan sebagainya,sedangkan varietas unggul nasional ubi

kayu konsumsi antara lain adira, malang dan darul hidayah. Ubi kayu tersebut

dapat dikonsumsi karena memiliki beberapa karakter diantaranya rasa tidak pahit

dan enak, warna umbi kuning/putih, kandungan serat rendah,bentuk umbi pendek

dan kecil,kandungan pati rendah dan kadar HCN rendah. Sedangkan ubi kayu

untuk industri memiliki karakter juga diantaranya rasa pahit (tidak menjadi

masalah), warna umbi putih/kuning, kandungan serat ada yang tinggi dan ada pula

yang rendah, bentuk umbi panjang dan besar dan kadar HCN tinggi. Ubi kayu

industri, umumnya dapat dipilih varietas-varietas unggulan nasional. Sifat unggul

ubi kayu yang dimaksudkan antara lain produksi lebih dari 30 ton/ha, kadar

karbohidratantara 35% s/d 40%, umur panen pendek (kurang dari 8 bulan sudah

dapat dipanen), tahan terhadap hama dan penyakit, rasa enak dengan kadar HCN

kurang dari 80 mg/kg (Gardjito,2013).

B. Growol

Growol merupakan makanan fermentasi tradi sional yang terbuat dari

singkong yang mempunyai rasa asam. Growol mempunyai ciri sebagai makanan

yang padat, berwarna putih, berasa hambar, tidak ada penambahan bumbu-bumbu,

pulen awet dan tidak berbau kecing yang menyengat. Growol kadang-kadang

bertekstur kenyal, gelatinous (cenit-cenit, Jawa). Makanan ini tergolong makanan

10

semi basah dengan kadar air 35,52%, kadar pati 30,50% dan kadar protein 0,32%

(Maryanto, 2000). Komposisi growol dapat dilihat pada Tabel 2.

Growol merupakan makanan hasil fermentasi tradisional dari ubi kayu di

Daerah Istimewa Yogyakarta yang telah diketahui memiliki efek fungsional

dalam mencegah diare yang disebabkan oleh aktivitas sel bakteri asam laktat dan

metabolit sekunder yang dihasilkannya yang melawan sel bakteri patogen

(Lestari, 2009).

Tabel 2. Komposisi Growol

Komponen (% wb) Komposisi Growol

Air 56.74 + 0.06

Protein 8.56 + 0.06

Lemak 1.23 + 0.10

Abu 1.03 + 0.10

Karbohidrat (by different) 32.44

Sumber : Rukmini (2003).

Pada pembuatan growol ubi kayu yang telah dikupas kulitnya, dicuci dan

dipotong-potong setebal 5 cm ditempatkan dalam wadah dan direndam dalam air

sumur selama 5 hari. Selama perendaman ubi kayu yang dikenal dengan

fermentasi ini, berlangsung aktivitas bakteri asam laktat, merubah karbohidrat

kompleks ubi kayu menjadi gula, asam-asam organik rantai pendek terutama

asam laktat, CO2 , H2O2. Aktivitas bakteri tersebut juga menghasilkan flavor,

aroma dan cita rasa yang khas yaitu asam pada growol. Di dalam growol masih

terdapat sel-sel bakteri asam laktat yang biasa disebut probiotik yang diketahui

memiliki kemampuan membunuh bakteri patogen di dalam usus besar. Dengan

11

demikian di dalam usus besar adanya asam-asam organik yang berfungsi sebagai

prebiotik dan sel-sel bakteri asam laktat sebagai probiotik ini sangat bermanfaat

bagi kesehatan pencernaan khususnya dan tubuh pada umumnya. Konsumsi

growol bagi masyarakat Kulonprogo menerapkan pangan pengganti beras. Umur

simpan growol relatif singkat sekitar 3 – 5 hari (Wariyah dan Sri Luwihana,

2015).

Secara umum pembuatan growol meliputi tahapan-tahapan berikut :

a. Pengupasan dan pemotongan

Pada proses pembuatan growol mengacu pada Wariyah dan

Luwihana (2015) ubi kayu yang telah di sortasi dan di kupas kemudian

dilakukan pemotongan ubi kayu dengan ukuran + 5cm. Tahap ini bertujuan

untuk memisahkan ubi kayu dengan kulitnya. Selain itu, tahap pengupasan

juga dapat digunakan sebagai proses sortasi bahan sehingga dipilih bahan

yang berualitis baik dan belum mengalami penurunan mutu.

b. Pencucian

Pencucian bertujuan untuk memisahkan bahan dari kontaminan dan

kotoran seperti debu dan tanah yang masih melekat pada ubi kayu. Pencucian

dilakukan dengan menggunakan air yang mengalir (Wariyah dan Luwihana,

2015).

c. Fermentasi

Fermentasi dilakukan dalam bak ataupun ember terbuka dengan air yang

cukup hingga semua ubi kayu terendam dalam air.Fermentasi biasa dilakukan

hingga ubi kayu menjadi lunak dan berbau masam. Fermentasi dengan

12

perendaman menggunakan air dengan rasio 1 : 3 (b/v) atau 1 kg ubi kayu : 3

liter air (Wariyah dan Luwihana, 2015).

Perubahan yang tampak selama proses perendaman disebabkan oleh

aktivitas mikrobia yang secara potensial sudah ada didalam ubi kayu. Selama

proses perendaman terjadi fermentasi yang menyebabkan pemecahan

komponen-komponen pati menjadi lebih sederhana yang dilakukan oleh

enzim amilase maupun mikroorganisme untuk pertumbuhan dan aktivitasnya.

Selama proses fermentasi berlangsung mikrobia akan memecah pati menjadi

komponen gula-gula sederhana, sehingga kadar pati semakin lama semakin

menurun. Selain itu juga aktivitas enzim amilase yang terkandung dalam ubi

kayu akan bekerja secara optimum dalam menghidrolisis pati menjadi

komponen yang lebih sederhana (Irzam dan Harjono, 2014).

Fermentasi secara teknik dapat didefinisikan sebagai suatu proses oksidasi

anaerobik atau partial anaerobik karbohidrat yang menghasilkan alkohol serta

beberapa asam, namun banyak proses fermentasi yang menggunakan substrat

protein dan lemak (Muchtadi dan Ayustaningwarno, 2010). Fermentasi dibagi

menjadi dua, yaitu fermentasi spontan dan tidak spontan (membutuhkan

starter). Fermentasi spontan adalah fermentasi yang menggunakan media

penyeleksi, seperti garam, asam organik, asam mineral, nasi, atau pati. Media

penyeleksi akan menyeleksi bakteri patogen dan menjai media yang baik bagi

pertumbuhan bakteri selektif yang membantu jalannya fermentasi. Fermentasi

tidak spontan adalah fermentasi yang menggunakan penambahan kultur

13

organisme bersama media penyeleksi sehingga prose fermentasi bisa

berlangsung lebih cepat (Rahayu et al. 1992).

Fermentasi berasal dari bahasa latin ferfere yang artinya mendidihkan,

yaitu berdasarkan ilmu kimia terbentuknya gas-gas dari suatu cairan kimia

yang pengertiannya berbeda dengan air mendidih. Gas yang terbentuk

tersebut diantaranya karbondioksida (CO2) (Afrianti, H. L., 2004).Fermentasi

merupakan suatu cara pengolahan dengan memanfaatkan penguraian senyawa

dari bahan-bahan protein kompleks. Protein kompleks tersebut diubah atau

diurai menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim atau

mikroorganisme serta berlangsung dalam keadaan yang terkontrol

(Adawiyah, 2007). Mikroorganisme fermentatif ini umumnya adalah bakteri

asam laktat, yaitu bakteri yang mampu mengubah zat gula dalam bahan

menjadi asam, alkohol, dan karbondioksida. Bahan mengalami perubahan

rasa, aroma, tekstur dan warna dengan terjadinya fermentasi (Hidayat, 2006).

Fermentasi ubi kayu dilakukan dengan merendam ubi kayu dalam air

selam 3 – 4 hari. Akibat dari proses fermentasi adalah melembutnya ubi dan

akan hancur jika digenggam. Proses fermentasi dimulai sebagai hasil reaksi

mikroorganisme dari lingkungan. Adanya mikroorganisme yang tidak

diketahui dapat mengganggu pengontrolan proses fermentasi dan

mengakibatkan timbulnya bau yang tidak diketahui dapat mengganggu

pengontrolan proses fermentasi dan mengakibatkan timbulnya bau yang tidak

diinginkan (Achi dan Akomas, 2006).

14

Hasil fermentasi diperoleh sebagai akibat metabolisme mikroba-

mikroba pada suatu bahan pangan dalam keadaan anaerob. Mikroba yang

melakukan fermentasi membutuhkan energi yang umumnya diperoleh dari

glukosa. Dalam keadaan aerob, mikroba mengubah glukosa menjadi air, CO2

dan energi (ATP). Beberapa mikroba hanya dapat melangsungkan

metabolisme dalam keadaan anaerob dan hasilnya adalah substrat yang

setengah terurai. Hasil penguraiannya adalah air, CO2, energi dan sejumlah

asam organik lainnya, seperti asam laktat, asam asetat, etanol serta bahan-

bahan organik yang mudah menguap. Perkembangan mikroba-mikroba dalam

keadaan anaerob biasanya dicirikan sebagai proses fermentasi (Muchtadi dan

Ayustaningwarno 2010).

Pembuatan growol melalui tahap perendaman atau fermentasi ubi

kayu. Menurut Sari (2013) selama proses fermentasi ubi kayu, pada tahap

awal terjadi penurunan kadar karbohidrat. Penurunan kadar karbohidrat

disebabkan adanya degradasibohidrat oleh enzim amilase yang dihasilakan

bakteri asam laktat. Adanya mikroorganisme yang tidak diketahui dapat

menganggu pengontrolan proses fermentasi dan mengakibatkan timbulnya

bau yang tidak diinginkan (Achi dan Akomas, 2006).

Berdasarkan kebutuhan oksigen, fermentasi dapat dibedakan menjadi dua

(Afrianti, 2004) yaitu Fermentasi aerob yang dalam prosesnya memerlukan

oksigen karena dengan adanya oksigen maka mikroba dapat mencerna

glukosa menghasilkan air, CO2 dan sejumlah energi. Fermentasi anaerob

yang tidak membutuhkan adanya oksigen karena beberapa mikroba dapat

15

mencerna bahan energi tanpa adanya oksigen. Sehingga hanya sebagian dari

bahan energi yang dipecah. Mikroorganisme yang melakukan fermentasi ini

adalah yeast, beberapa jenis kapang dan bakteri.

Fermentasi aerob merupakan salah satu jenis fermentasi yang dilakukan

pada pembuatan growol karena dalam pembuatan growol proses perendaman

(fermentasi spontan) yang dilakukan dalam keadaan terbuka. Dalam

fermentasi spontan (perendaman) ubi kayu melibatkan bakteri asam laktat

yang berperan dalam merubah karakteristik produk untuk memproduksi asam

laktat, enzim spesifik, dan senyawa aromatic (Camargo et al., 1988; Demiate

et al., 1999; Marcon et al., 2006).

Dalam proses fermentasi mikroorganisme pertama kali akan menyerang

Karbohidrat lalu terhadap asam, bakteri asam laktat pada umumnya

menghasilkan sejumlah besar asam laktat dari fermentasi substrat energy

karbohidrat kebanyakn khamir. Karbohidrat untuk menghasilkan etanol

bersama sedikit produk akhir lainnya. (Afrianti, 2008). Menurut Kunaepah

(2008), ada banyak faktor yang mempengaruhi fermentasi antara lain substrat,

suhu, pH, oksigen, dan mikroba yang digunakan. Substrat dibutuhkan oleh

mikroba untuk tumbuh maupun menghasilkan produk fermentasi. Substrat

yang paling dibutuhkan mikroba untuk tumbuh dan menghasilkan produk

fermentasi adalah karbohidrat (Azizah et al, 2012) yang terdapat dalam ubi

kayu dalam bentuk pati. Mikroba yang tumbuh pada ubi kayu akan

menghasilkan enzim-enzim yang menghidrolisis pati menjadi gula dan

16

selanjutnya mengubahnya menjadi asam organik, terutama asam laktat

(Subagio, 2007).

d. Pencucian dan Pengepresan

Pencucian fermented cassava dilakukan 2 kali dengan menggunakan rasio

air 1 : 5 (b/v) atau 1 kg ubi kayu : 5 liter air, kemudian dilakukan penyaringan

dan pengepresan (Wariyah dan Luwihana, 2015). Pencucian terhadap growol

mentah (fermented cassava) bertujuan untuk menghilangkan bau tidak enak

dan melarutkan beberapa senyawa terutama senyawa racun.

e. Pengukusan

Pengukusan bertujuan untuk proses pemasakan growol. Selama

pengukusan terjadi proses gelatinisasi pati. Huang and Rooney (2001)

menyatakan bahwa gelatinisasi merupakan proses pembengkakan granula pati

ketika dipanasakan dalam media air. Gelatinisasi diawali dengan pemecahan

granula, bersifat irreversible (tidak dapat kembali) dipengaruhi oleh kondisi

pemanasan dan tipe granula pati. Proses inilah yang membentuk sifat growol.

Pengukusan merupakan pemanasan pendahuluan sebelum growol mentah

dikeringkan. Pengukusan dilakukan untuk mematangkan bahan sehingga

terjadi gelatinisasi yang merubah sifat fisik growol mentah menjadi padat.

Pada proses ini pati dan ampas dari perendaman ubi kayu mengalami proses

gelatinisasi. Amilosa dan amilopektin berpengaruh pada sifat pati yang

dihasilkan. Amilopektin merupakan komponen yang berperan penting dalam

proses gelatinisasi. Tingginya kadar amilosa dapat menurunkan kemampuan

pati untuk mengalami gelatinisasi (Williams et al, 2005).

17

f. Pengeringan

Pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan

kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Dalam hal

ini kandungan uap air udara lebih sedikit atau udara mempunya kelembapan

nisbi yang rendah sehingga terjadi penguapan. Kemampuan udara membawa

uap air bertambah besar jika perbedaan antara kelembaban nisbi udara

pengering dengan udara sekitar bahan semakin besar. Salah satu faktor yang

mempercepat proses pengeringan adalah kecepatan angin atau udara yang

mengalir. Udara yang tidak mengalir menyebabkan kandungan uap air

disekitar bahan yang dikeringkan semakin jenuh sehingga pengeringan

semakin lambat. Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan

uap air. Apabila kelembaban udara tinggi, maka perbedaan tekanan uap di

dalam dan diluar menjadi kecil sehingga menghambat pemindahan uap air

dalam bahan ke luar. Kemampuan bahan untuk melepaskan air dari

permukaan akan semakin besar dengan meningkatnya suhu udara pengering

yang digunakan. Peningkatan suhu juga menyebabkan kecilnya jumlah panas

yang dibutuhkan untuk menguapkan air bahan (Adawiyah, 2014).

Mekanisme pengeringan dibedakan antara pengeringan alami yang

memanfaatkan sinar matahari dan pengeringan buatan (artifical) yang

memanfaatkan sumber panas selain sinar matahari. Kendala pada pengeringan

alami adalah karena sangat tergantung pada iklim/cuaca dan tingkat

kontaminasi pengotor dari sekeliling, terutama yang berkait dengan

pengeringan bahan pangan. Pada pengeringan non alami, untuk mempercepat

18

pelepasan air dalam bahan dan untuk mengurangi terjadinya perengkahan

atau perubahan karakteristik bahan, biasanya dilakukan pada kondisi vakum.

Hal tersebut dapat menunjukkan kadar air yang sesungguhnya dalam bahan

(Sudarmadji et al ,2007).

Tujuan pengeringan adalah untuk mengurangi kadar air pada bahan

sampai pada batas tertentu dimana perkembangan mikroorganisme seperti

bakteri,khamir atau kapang yang dapat menyebabkan pembusukan dapat

dihentikan sehingga bahan dapat disimpan lebih lama. Sementara volume

bahan menjadi lebih kecil sehingga mempermudah dan menghemat ruang

pengangkutan dan pengepakan, berat bahan menjadi kurang sehingga

mempermudah transport, dengan demikian diharapkan biaya produksi lebih

murah. Disamping keuntungan-keuntungannya, pengeringan juga mempunyai

beberapa kerugian yaitu karena sifat asal bahan yang dikeringkan dapat

berubah, yaitu bentuk, sifat fisik dan kimianya, penurunan mutu dan

sebagainya.

Pada proses pengeringan yang paling utama adalah perubahan warna

growol, karena reaksi non enzimatis yaitu reaksi Maillard. Tipe pencoklatan

Maillard terjadi karena rekasi senyawa-senyawa karbonil yang berasal dari

pemecahan karbohidrat dengan senyawa amino dalam bahan. Reaksi

Mailllard ini dapat terjadi antara amin, asam amino dan protein dengan gula

pereduksi, aldehida atau keton.Menurut Martins, et al (2001) menyatakan

bahwa suhu dan pH merupakan faktor yang krusial pada reaksi Maillard.

19

Peningkatan suhu akan menyebabkan peningkatan kecepatan reaksi Maillard.

Sehingga growol yang dikeringkan cenderung berwarna coklat setelah kering.

C. Growol Kering

Growol kering atau oyek adalah makanan tradisional dari Kulon Progo

yang dibuat dari ubi kayu melalui tahap fermentasi secara spontan dengan

cara perendaman dalam air selanjutnya dikukus menjadi growol dan

dikeringkan (Kanetro,2015). Sifat fisik merupakan salah satu parameter

yang digunakan oleh konsumen dalam memilih suatu produk pangan. Sama

halnya dengan beras, dalam menentukan mutu tanak dan mutu rasa growol

tanak yang dihasilkan dipengaruhi oleh sifat-sifat fisik dan kimia growol

kering. Haryadi (2008) menyatakan bahwa sifat-sifat fisik dan kimiawi beras

sangat menentukan mutu tanak dan mutu rasa nasi yang dihasilkan. Rasa

dipengaruhi oleh beberapa komponen yaitu senyawa kimia, suhu, konsentrasi

dan interaksi dengan komponen rasa yang lain sehingga kenaikan temperatur

akan menaikkan rangsangan pada rasa manis tetapi akan menurunkan

rangsangan pada rasa asin dan pahit. Lebih khusus lagi, mutu ditentukan oleh

kandungan amilosa, kandungan protein dan kandungan lemak. Selain

kandungan amilosa dan kandungan protein, sifat fisik dan kimiawi beras yang

berkaitan dengan mutu beras adalah sifat yang berkaitan dengan perubahan

karena pemanasan dengan air, yaitu suhu gelatinisasi pati, pengembangan

volume, penyerapan air, viskositas pasta dan konsistensi gel pati. Sifat-sifat

20

tersebut tidak berdiri sendiri, melainkan bekerja sama dan saling berpengaruh

menentukan mutu beras, mutu tanak dan mutu rasa nasi.

Dalam penentuan mutu rasa nasi dikenal nasi pera dan nasi pulen. Nasi

pera adalah nasi keras dan kering setelah dingin, tidak lengket satu sama lain

dan lebih mengembang daripada nasi pulen. Sedangkan nasi pulen adalah

nasi yang cukup lunak walaupun sudah dingin, lengket tetapi kelengketannya

tidak sampai seperti ketan, antar biji lebih berlekatan satu sama lain dan

mengkilat. Menurut Rejeki (2012) keempukan berhubungan dengan nilai

kekerasan, dimana semakin rendah nilai kekerasannya maka semakin baik

keempukannya.

D. Pati

Pati mudah diperoleh dari bahan tanaman sumber karbohidrat yang

biasanya terdapat pada bagian umbi, daging buah, batang, akar, empelur

batang dan biji. Pati adalah polisakarida yang dibentuk dari sejumlah molekul

glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Oleh karena itu, pati dapat disebut

sebagai karbohidrat kompleks (Anonim, 2005).

Pati merupakan karbohidrat yang terdiri atas amilosa dan amilopektin.

Fraksi amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-(1-4)-D-glukosidik,

sedangkan amilopektin mempunyai cabang dengan ikatan α-(1,6)-D-

glukosidik sebanyak 4-5% berat total. Molekul-molekul glukosa di dalam

amilosa saling berikatan melalui gugus α-(1,6)-D-glukosidik. Ikatan α-(1,6)-

D-glukosidik sangat sukar diputuskan, apalagi jika dihidrolisis menggunakan

katalisator asam (Eliasson, 2004). Karbohidrat terdiri dari fraksi pati dan serat

21

kasar. Kedua fraksi ini merupakan bagian penting yang akan dipergunakan

sebagai substrat fermentasi. Fraksi serat kasar terutama terdiri dari selulosa,

hemiselulosa dan lignin. Pati dan selulosa merupakan homopolimer glukosa

yang jika dihidrolisis akan menghasilkan glukosa, sedangkan hemiselulosa

akan menghasilkan campuran gula yang terdiri dari glukosa, xilosa,

galaktosa, arabinopiranosa, arabinofuranosa dan manosa. Glukosa, manosa

dan galaktosa merupakan gula dari golongan heksosa, sedangkan xylosa dan

arabinosa merupakan gula dari golongan pentosa. Menurut Richana et al.

(2004) perbedaan dalam komposisi karbohidrat ubi kayu dapat disebabkan

oleh adanya perbedaan varietas, umur panen dan masa panen.

Pati tersusun dari dua komponen utama yaitu amilosa dan amilopektin.

Amilosa tersusun atas ikatan glukosa α-(1,4)-D-glukosidik. Amilopektin

tersusun atas ikatan α-(1,4)-D-glukosidik dan α-(1,6)-D-glukosidik (Zulaidah,

2011). Pati ubi kayu mempunyai kemampuan untuk membentuk gel melalui

proses pemanasan 90oC atau lebih sebagai akibat dari pecahnya struktur

amilosa dan amilopektin. Menurut Greenwood et al (1979) 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. Begitu juga kandungan pati ubi kayu

antara tiap varietas berbeda yaitu antara 13,94% sampai 19,79 % tergantung

pada kondisi pertumbuhan (Susilawati et al., 2008), sehingga kondisi dan

hasil fermentasi tiap varietas ubi kayu juga berbeda.

22

Pada struktur granula pati, amilosa dan amilopektin tersusun dalam suatu

cincin-cincin. Jumlah cincin dalam suatu granula pati kurang lebih 16 buah,

yang terdiri atas cincin lapisan amorf dan cincin lapisan semikristal

(Hustiany,2006). Amilosa merupakan fraksi gerak, yang artinya dalam

granula pati letaknya tidak pada satu tempat, tetapi bergantung pada jenis pati

(Oates,1997). Umumnya amilosa terletak diantara molekul-molekul

amilopektin dan secara acak berada selang-seling diantara amorf dan kristal

pada Gambar 1. Ketika dipanaskan dalam air, amilopektin akan membetuk

lapisan yang transparan, yaitu larutan dengan viskositas tinggi dan berbentuk

lapisan-lapisan seperti untaian tali. Pada amilopektin cenderung tidak terjadi

retrogradasi dan tidak membentuk gel, kecuali pada konsentrasi tinggi (Belitz

and Grosch, 1999).

a. Amilosa

23

b. Amilopektin

Gambar 1. Struktur pati (a). amilosa, dan (b). amilopektin

Selama proses perendaman ubi kayu terjadi fermentasi yang menyebabkan

pemecahan komponen pati menjadi lebih sederhana yang dilakukan oleh

enzim amilase maupun mikroorganisme. Selama proses fermentasi

berlangsung mikroba akan memecah pati menjadi komponen gula-gula

sederhana, sehingga kadar pati semakin lama semakin menurun.Aktivitas

enzim amilase yang terkandung dalam ubi kayu akan bekerja secara optimum

dalam menghidrolisis pati menjadi komponen yang lebih sederhana.

Pada umumnya pati mengandung amilopektin lebih banyak daripada

amilosa. Perbandingan amilosa dan amilopektin ini mempengaruhi sifat

kelarutan dan derajat gelatinisasi pati. Semakin besar kandungan amilosa,

maka pati akan makin bersifat kering dan kurang lengket (Nisah, 2017). Pada

pemanasan dengan tekanan pada suhu diatas 100oC. Kelarutan pati semakin

tinggi dengan meningkatnya suhu, kecepatan peningkatan kelarutannya

24

adalah khas untuk setiap jenis pati. Apabila granula pati dipanaskan hingga

suhu gelatinisasinya, granula pati akan membentuk pasta pati yang kental.

Pasta pati bukan berupa larutan melainkan granula pati bengkak tak terlarut

yang memiliki sifat seperti partikel gel elastis. Besarnya viskositas tergantung

pada jenis dan konsentrasi pati. Semakin tinggi konsentrasi pati maka

semakin tinggi viskositas yang dihasilkan (Semmens et al, 2009).

Kadar amilosa dan amilopektin sangat berperan dalam proses gelatinisasi,

retrogradasi dan menentukan karakteristik pasta pati. Kadar pati menentukan

juga kadar amilosa yang mana dipengaruhi oleh jenis/klon, umur panen

optimum masing-masing umbi dan kondisi cuaca pada saat panen. Kadar pati

umbi yang dipanen pada musim hujan relatif lebih rendah karena kadar airnya

tinggi. Semakin cepat atau semakin lama tanaman dipanen dari umur panen

optimum semakin rendah kadar pati umbinya. Selain itu, kadar pati juga

dipengaruhi oleh tingkat kemurnian pati saat di proses, karena semakin

banyak campuran, seperti serat, pasir/kotoran yang terikut, semakin rendah

kadar patinya per satuan berat (Ginting, 2005).

Amilosa dan amilopektin berpengaruh pada sifat pati yang dihasilkan.

Sifat fungsional pati juga dipengaruhi oleh varietas, kondisi alam dan tempat

tanaman tersebut berasal (Williams et al, 2005). Menurut Konred (2009)

kecenderungan terjadinya retrogradasi menyebabkan kristalisasi yang disertai

dengan kecilnya molekul amilosa dan panjangnya rantai amilopektin.

Amilopektin merupakan komponen yang berperan dalam penting dalam

25

proses gelatinisasi. Tingginya kadar amilosa dapat menurunkan kemampuan

pati untuk mengalami gelatinisasi.