BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Dasar Teori [1]

A. JAGUNG

Jagung (Zea mays L) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis rumputan/graminae

yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat kemungkinan munculnya cabang anakan

pada beberapa genotipe dan lingkungan tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas.

Daun jagung tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak

pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan silang. Jagung

merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat inisiasi bunga jantan,

dan dikendalikan oleh genotipe, lama penyinaran, dan suhu.

Berikut ini taksonomi tanaman jagung

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta

Subivisio : Angiospermae

Kelas : Monocotyledoneae

Ordo : Poales

Famili : Poaceae (Graminee)

Genus : Zea

Spesies : Zea mays L

Tabel 2.1. Komposisi kimia jagung berdasarkan bobot kering

Komponen Biji utuh Endosperma Lembaga Kulit ari Tip cap

Protein (%)

Lemak (%)

Serat kasar(%)

Abu (%)

Pati (%)

Gula (%)

3,7

1,0

86,7

0,8

71,3

0,34

8,0

0,8

2,7

0,3

87,6

0,62

18,4

33,2

8,8

10,5

8,3

10,8

3,7

1,0

86,7

0,8

7,3

0,34

9,1

3,8

-

1,6

5,3

1,6

B. MORFOLOGI JAGUNG

a. Sistem Perakaran

Jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu:

Akar seminal

Akar seminal adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar seminal

adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar seminal hanya sedikit

berperan dalam siklus hidup jagung

Akar adventif

Akar adventif adalah akar yang semula berkembang dari buku di ujung mesokotil,

kemudian set akar adventif berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus ke

atas antara 7-10 buku, semuanya di bawah permukaan tanah. Akar adventif berperan

dalam pengambilan air dan hara.

Akar kait atau penyangga.

Akar kait atau penyangga adalah akar adventif yang muncul pada dua atau tiga buku

di atas permukaan tanah. Fungsi dari akar penyangga adalah menjaga tanaman agar

tetap tegak dan mengatasi rebah batang. Akar ini juga membantu penyerapan hara

dan air.

b. Batang dan Daun

Tanaman jagung mempunyai batang yang tidak bercabang, berbentuk silindris,

dan terdiri atas sejumlah ruas dan buku ruas. Pada buku ruas terdapat tunas yang

berkembang menjadi tongkol. Dua tunas teratas berkembang menjadi tongkol yang

produktif. Batang memiliki tiga komponen jaringan utama, yaitu kulit (epidermis),

jaringan pembuluh (bundles vaskuler), dan pusat batang (pith).

Jagung pada umumnya memiliki jumlah sama dengan jumlah buku batang. Jumlah

daun umumya berkisar antara 10-18 helai, rata-rata munculnya daun yang terbuka

sempurna adalah 3-4 hari setiap daun. Tanaman jagung di daerah tropis mempunyai

jumlah daun relatif lebih banyak dibanding di daerah beriklim sedang (temperate)

c. Bunga

Jagung disebut juga tanaman berumah satu (monoeciuos) karena bunga jantan

dan betinanya terdapat dalam satu tanaman. Penyerbukan pada jagung terjadi bila

serbuk sari dari bunga jantan menempel pada rambut tongkol.

Hampir 95% dari persarian tersebut berasal dari serbuk sari tanaman lain, dan

hanya 5% yang berasal dari serbuk sari tanaman sendiri. Oleh karena itu, tanaman

jagung disebut tanaman bersari silang (cross pollinated crop), di mana sebagian besar

dari serbuk sari berasal dari tanaman lain. Terlepasnya serbuk sari berlangsung 3-6

hari, bergantung pada varietas, suhu, dan kelembaban. Rambut tongkol tetap reseptif

dalam 3-8 hari. Serbuk sari masih tetap hidup (viable) dalam 4-16 jam sesudah

terlepas (shedding). Penyerbukan selesai dalam 24-36 jam dan biji mulai terbentuk

sesudah 10-15 hari. Setelah penyerbukan, warna rambut tongkol berubah menjadi

coklat dan kemudian kering.

d. Tongkol dan Biji

Tanaman jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas.

Tongkol jagung diselimuti oleh daun kelobot. Tongkol jagung yang terletak pada

bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar dibanding yang terletak

pada bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 10-16 baris biji yang jumlahnya selalu

genap.

Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama, yaitu (a) pericarp, berupa lapisan

luar yang tipis, berfungsi mencegah embrio dari organisme pengganggu dan

kehilangan air; (b) endosperm, sebagai cadangan makanan, mencapai 75% dari bobot

biji yang mengandung 90% pati dan 10% protein, mineral, minyak, dan lainnya; dan

(c) embrio (lembaga), sebagai miniatur tanaman yang terdiri atas plamule, akar

radikal, scutelum, dan koleoptil. Pati endosperm tersusun dari senyawa

anhidroglukosa yang sebagian besar terdiri atas dua molekul, yaitu amilosa dan

amilopektin, dan sebagian kecil bahan antara (White 1994). Namun pada beberapa

jenis jagung terdapat variasi proporsi kandungan amilosa dan amilopektin. Protein

endosperm biji jagung terdiri atas beberapa fraksi, yang berdasarkan kelarutannya

diklasifikasikan menjadi albumin (larut dalam air), globumin (larut dalam larutan

salin), zein atau prolamin (larut dalam alkohol konsentrasi tinggi), dan glutein (larut

dalam alkali). Pada sebagian besar jagung, proporsi masing-masing fraksi protein

adalah albumin 3%, globulin 3%, prolamin 60%, dan glutein 34%.

Gambar 2.1. Gambar biji jagung dan bagian-bagiannya

C. JENIS-JENIS JAGUNG

Berdasarkan bentuk dan strukturnya biji jagung dapat diklasifikasikan sebagai

berikut:

Jagung Mutiara (Flint Corn), Zea mays indurate

Biji jagung tipe mutiara berbentuk bulat licin, mengkilap, dan keras. Bagian pati yang

keras terdapat di bagian atas biji. Pada saat masak, bagian atas biji mengkerut

bersama-sama, sehingga permukaan biji bagian atas licin dan bulat. Varietas lokal

jagung di Indonesia umumnya tergolong ke dalam tipe bijI mutiara. Tipe ini disukai

petani karena tahan hama gudang.

Jagung Gigi Kuda (Dent Corn), Zea mays indentata

Bagian pati yang keras pada tipe biji dent berada di bagian sisi biji, sedangkan bagian

pati yang lunak di bagian tengah sampai ujung biji. Pada waktu biji mengering, pati

lunak kehilangan air lebih cepat dan lebih mengkerut daripada pati keras, sehingga

terjadi lekukan (dent) pada bagian atas biji. Biji tipe dent ini bentuknya besar, pipih,

dan berlekuk.

Jagung Manis (Sweet Corn), Zea mays saccharata

Biji jagung manis pada saat masak keriput dan transparan. Biji yang belum masak

mengandung kadar gula (water-soluble polysccharride, WSP) lebih tinggi daripada

pati. Kandungan gula jagung manis 4-8 kali lebih tinggi dibanding jagung normal

pada umur 18-22 hari setelah penyerbukan. Sifat ini ditentukan oleh gen sugary (su)

yang resesif (Tracy 1994).

Jagung Pod, Z. tunicata Sturt

Jagung pod adalah jagung yang paling primitif. Jagung ini terbungkus oleh glume

atau kelobot yang berukuran kecil. Jagung pod tidak dibudidayakan secara komersial

sehingga tidak banyak dikenal. Kultivar Amerika Selatan dimanfaatkan oleh suku

Indian dalam upacara adat karena dipercaya memiliki kekuatan magis.

Jagung Berondong (Pop Corn), Zea mays everta

Tipe jagung ini memiliki biji berukuran kecil. Endosperm biji mengandung pati keras

dengan proporsi lebih banyak dan pati lunak dalam jumlah sedikit terletak di tengah

endosperm. Apabila dipanaskan, uap akan masuk ke dalam biji yang kemudian

membesar dan pecah (pop).

Jagung Pulut (Waxy Corn), Z. ceritina Kulesh

Jagung pulut memiliki kandungan pati hampir 100% amilopektin. Adanya gen

tunggal waxy (wx) bersifat resesif epistasis yang terletak pada kromosom sembilan

mempengaruhi komposisi kimiawi pati, sehingga akumulasi amilosa sangat sedikit

(Fergason 1994).

Jagung QPM (Quality Protein Maize)

Jagung QPM memiliki kandungan protein lisin dan triptofan yang tinggi dalam

endospermnya. Jagung QPM mengandung gen opaque-2 (o2) bersifat resesif yang

mengendalikan produksi lisin dan triptofan. Prolamin menyusun sebagian besar

protein endosperm dengan kandungan lisin dan triptofan yang jauh lebih rendah

dibanding fraksi protein lain. Fraksi albumin, globulin, dan glutein memiliki

kandungan lisin dan triptofan tinggi.

Jagung Minyak Tinggi (High-Oil)

Jagung minyak tinggi memiliki biji dengan kandungan minyak lebih dari 6%,

sementara sebagian besar jagung berkadar minyak 3,5-5%. Sebagian besar minyak biji

terdapat dalam scutelum, yaitu 83-85% dari total minyak biji. Jagung minyak tinggi

sangat penting dalam industri makanan, seperti margarin dan minyak goreng, serta

industri pakan. Ternak yang diberi pakan jagung minyak tinggi berdampak positif

terhadap pertumbuhannya.

Tabel 2.2. Komposisi kimia berbagai jenis jagung

Varietas Kadar (%)

Air Abu Protein Serat kasar Lemak Karbohidrat

Kristalin

Floury

Starchy

Manis

Pop

Hitam

Srikandi Putih*)

Srikandi Kuning*)

Anoman *)

Lokal Pulut *)

Lokal nonpulut *)

Bisi 2**)

Lamuru **)

10,5

9,6

11,2

9,5

10,4

12,3

10,08

11,03

10,07

11,12

10,09

9,70

9,80

1,7

1,7

2,9

1,5

1,7

1,2

1,81

1,85

1,89

1,99

2,01

1,00

1,20

10,3

10,7

9,1

12,9

13,7

5,2

9,99

9,95

9,71

9,11

8,78

8,40

6,90

2,2

2,2

1,8

2,9

2,5

1,0

2,99

2,97

2,05

3,02

3,12

2,20

2,60

5,0

5,4

2,2

3,9

5,7

4,4

5,05

5,10

4,56

4,97

4,92

3,60

3,20

70,3

70,4

72,8

69,3

66,0

75,9

73,07

72,07

73,77

72,81

74,20

75,10

76,30

D. HEXANE

Solvent yang digunakan dalam proses ekstraksi adalah hexane. Hexane adalah suatu

senyawa yang tak berwarna, sangat mudah menguap dan mudah terbakar (titik didihnya

68oC). Biasanya hexane digunakan sebagai pelarut dalam berbagai macam ekstraksi minyak

nabati, antara lain dari kopra dan kedelai. Hexane yang terbuang di air dan tanah, sebagian

besar akan menguap ke udara dan akan bereaksi dengan oksigen, sedangkan yang tertinggal

di dalam air dan tanah akan diuraikan oleh bakteri. Jadi selama ini tidak pernah ditemukan

adanya hexane dalam tumbuhan, ikan dan binatang lain.

Hexane hampir tidak pernah dijumpai dalam makanan dan minuman. Di dalam

minyak yang diproses menggunakan hexane sebagai solvent kadarnya sangat rendah untuk

dapat menimbulkan efek pada manusia, karena dalam proses distilasi, hexane sudah hampir

semuanya dapat dipisahkan. Meskipun seseorang mengkonsumsi makanan atau minuman

yang mengandung hexane, hexane tersebut akan diuraikan oleh enzim dari hati, dan akan

keluar melalui urine dalam satu atau dua hari kemudian. Selain itu juga tidak adanya efek

buruk jika terjadi kontak hexane pada kulit manusia karena dalam sekejap hexane akan

langsung menguap.

E. MINYAK JAGUNG

Minyak jagung merupakan trigliserida ytang disusun oleh glliserol dan asam-asam

lemak. Presentase gliserida sekitar 98,6%, sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak

seperti abu, zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam

lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Dalam 100 kg jagung dengan kandungan air 16%,

akan menghasilkan sekitar 64 kg tepung butiran dan 3 kg minyak jagung.

Bagian jagung yang mengandung minyak adalah lembaga (germ). Minyak jagung

dapat diekstrak dari hasil proses penggilingan kering maupun basah, proses penggilingan

yang berbeda akan menghasilkan rendemen minyak yang berbeda pula. Pada penggilingan

kering (dry-milled), minyak jagung dapat diekstrak dengan pengepresan maupun ekstraksi

hexan. Kandungan minyak pada tepung jagung adalah18%. Untuk penggilingan basah

(wetmilling), sebelumnya dapat dilakukan pemisahan lembaga, kemudian baru dilakukan

ekstraksi minyak. Pada lembaga, kandungan minyak yang bisa diekstrak rata-rata 52%.

Kandungan minyak hasil ekstraksi kurang dari 1,2%. Minyak kasar masih mengandung

bahan terlarut, yaitu fosfatida, asam lemak bebas, pigmen, waxes, dan sejumlah kecil bahan

flavor dan odor.

F. MACAM PROSES DAN PEMILIHAN PROSES

Ada beberapa macam proses untuk mengekstrak minyak dari suatu bahan yang

mengandung minyak, antara lain: rendering, pengepresan mekanik dan solvent extraction.

Rendering

Proses ini digunakan untuk bahan yang mempunyai kadar air yang tinggi.

Pada proses ini diperlukan panas yang bertujuan menggumpalkan protein pada

dinding sel bahan untukmemecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus

oleh minyak atau lemak yang ada di dalamnya.

Pengepresan mekanik

Pengepresan mekanik merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak,

terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk

memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70) persen. Pada

proses pengepresan ini memerlukan treatment awal yaitu pengecilan ukuran sebelum

dilakukan pengepresan untuk mendapatkan minyak.

Solvent extraction

Prinsip dari proses ekstraksi ini melarutkan minyak dalam pelarut minyak.

Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak yang rendah yaitu sekitar 1 %

atau lebih rendah. Pelarut minyak yang biasa dipergunakan dalam proses ekstraksi ini

adalah pelarut yang mudah menguap seperti petroleum eter, gasoline, karbon

dioksida, karbon tetraklorida, benzene dan n-heksan. Adapun syarat ekstraksi yang

baik adalah jumlah pelarut yang menguap atau hilang selama proses ekstraksi tidak

lebih dari 5 %.

G. MANFAAT JAGUNG

Hampir semua bagian tanaman jagung memiliki manfaat karena mengandung

berbagai zat yang berguna bagi tubuh. Bagian buah misalnya mengandung zat-zat seperti

gula, kalium, asam jagung, dan minyak lemak. Utrennya (buah yang masih muda) banyak

mengandung zat protein, lemak, kalium, fosfor, besi, belerang, vitamin A, B1, B6, B1, C, dan

K. Rambutnya (silk) mengandung minyak lemak, damar, gula, asam maisenat, dan garam-

garam mineral.

Kandungan kaliumnya yang tinggi, terutama pada rambut dan tongkol mudanya,

dipercaya dapat memperlancar air seni (diuretik). Selain itu, kandungan thiamin bisa

mengeringkan luka seperti misalnya luka pada cacar air. Kandungan fosfornya baik untuk

tulang dan gigi.

Minyak jagung juga tergolong dalam jenis lemak tidak jenuh yang diduga berguna

untuk menurunkan kolesterol darah. Dalam minyak jagung terlarut vitamin-vitamin juga

dapat digunakan sebagai bahan non-pangan, misalnya obat-obatan. Dalam jumlah kecil

minyak jagung kasar atau minyak jagung murni dapat digunakan dalam pembuatan bahan

kimia, insektisida, cat, zata nati karat dan juga digunakan pada industri kecil.

Tabel 2.3. Tabel komposisi minyak jagung murni

Karakteristik Kimia (%) Karaakteristik Fisika Nilai

Trigliserida

Kejenuhan:

Saturates

Mono-unsaturates

Polyunsatration

Rasio

Profil asam lemak trigliserida

Palmitat (16:0)

Stearat (18:0)

Oleat (18:1)

Linoleat (18:2)

Linolenat (18:3)

Arasidat (20:0)

Fosfolipid

Asam lemak bebas

Waxes

Kolesterol

Fitosterol

Tokoferol

Karotenoid

98,8

12,9

24,8

61,1

4,8

11,1-12,8

1,4-2,2

22,5-36,1

49,0-61,9

0,4-1,6

0,0-0,2

0,04

0,02-0,03

0

0

1,1

0,09

Td

Indeks refraksi

Angka iod

Titik padat

Titik cair

Smoke point

Flash point

Fire point

Spesific Gravity

Berat jenis (kg/l)

Viskositas (cp)

Warna

Kuning

Merah

Panas pembakaran

(cal/g)

-

-

-

-

-

1,47

125-128

-20 s/d -10

-16 s/d -11

221-260

302-338

310-371

0,918-0,925

0,92

15,6

20-35

2,5-5,0

9,42

-

-

-

-

-

-

H. KOMPONEN-KOMPONEN MINYAK JAGUNG

Asam Lemak jenuh Minyak Jagung

Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak jagung sekitar 13%. Golongan asam lemak

jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung adalah:

1. Asam palmitat

Asam palmitat mempunyai atom C sebanyak 16 dengan titik cair 62,9 oC dan

besarnya kurang lebih sekitar 10% dari berat minyak. Rumus bangun asam palmitat

adalah sebagai berikut:

CH3-(CH2)13-CH2COOH

2. Asam stearat

Asam stearat mempunyai jumlah atom C sebanyak 18 dengan titik cair 69 oC dan

jumlahnya sekitar 3% dari minyak jagung. Rumus bangun asam sterarat adalah

sebagai berikut

CH3-(CH2)15-CH2COOH

Asam Lemak Tak Jenuh Minyak Jagung

Golongan asam lemak tidak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung

berjumlah 86% yang terdiri dari:

1. Asam oleat (cis 9-oktadikenoat)

Asam oleat mempunyai titik cair sekitar 16,3 oC dan dalam minyak jagung jumlahnya

sekitar 30% dari berat minyak. Rumus bangun asam oleat adalah sebagai berikut:

CH3-(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

2. Asam linoleat (cis-cis-oktodekadienoat)

Asam linoleat mempunyai titik cair sekitar -5 oC dan dalam minyak jagung

jumlahnya sekitar 56% dari berat minyak. Rumus bangun asam oleat adalah sebagai

berikut

CH3-(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7COOH

Tabel 2.4. Tabel Komposisi Asam Lemak Minyak Jagung

Jenis asam lemak Jumlah(% x total asam lemak)

Miristat

Palmitat

Stearat

Heksadekanoat

Oleat

Linoleat

Asam diatas C18

0,1

8,1

2,5

1,2

30,1

56,3

1,7

Minyak jagung juga mengandung bahan yang tidak tersabunkan, yaitu:

1. Sitosterol dalam minyak jagung berkisar antara 0,91-18%. Jenis sterol yang

terdapat dalam minyak jagung adalah campesterol (8-12%), stigmasterol (0,7-

1,4%), betasterol (86-90%) dari sterol yang ada, dan proses pemurnian kadar

sterol akan turun menjadi 11-12%.

2. Lilin merupakan salah satu fraksi berupa kristal yang dapat dipisahkan pada

waktu pemurnian minyak menggunakan suhu rendah. Fraksi lilin terdiri dari

mirsil tetrakosnate dan mirsil isobehenate.

3. Tokoferol yang paling penting adalah alfa dan beta tokoferol yang jumlahnya

sekitar 0,078%.

4. Karotenoid pada minyak jagung kasar terdiri dari xanthophyl (7,4 ppm). Kadar

tersebut akan menurun menjadi 4,8 ppm xanthophyl dan 0,5 ppm carotene pda

proses pemurnian.

I. KEUNTUNGAN [2]

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain, adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi, mengandung assam lemak esensial (Omega 3 dan Omega 6),

serta vitamin E, sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolestrol, mencegah penyakit

jantung, stroke, kanker, asma, diabetes.

BAB III

PROSES PRODUKSI

III.1. Bahan

Bahan baku utama adalah jagung sedangkan bahan penunjang atau pengekstraknya

nya adalah heksana serta sulfur dioksida.

III.2. Proses Pembuatan Minyak Kelapa

Proses pembuatan minyak kelapa dibagi menjadi beberapa tahap sebagai berikut:

• Steeping

Dipilih jagung yang baik.

• Grinding and screening

Biji jagung ditumbuk dengan rol beralur untuk memecah dinding sel. Hasil

yang dihasilkan kemudian digiling basah, direndam dalam air yang diasamkan

dengan sulfur dioksida untuk memisahkan komponen benih.

• Germ separation

Minyak dikeluarkan dari benih. Dan sisanya dikeluarkan dengan

menambahkan solvent hexane.

• Germ

minyak jagung dalam larutan heksan dipanaskan. Kemudian dicampur dengan

minyak jagung dari hasil germ separation.

• Oil refining

minyak jagung mentah disaring kemudian di beri pewarna dengan tanah liat

yang sudah di aktifkan.

III.3. Diagram Proses

Corn oil

Oil refining Germ Germ separation

GrindingScreening

SteepingJagung

Daftar Pustaka

[1] Friska, 2010, “Minyak Nabati Dari Biji Jagung”, Surabaya.

[2] Djumali, 2003, “Teknologi dan Diversifikasi Pengolahan Jagung”, Bogor.