TEKNOLOGI LEGUM DAN SEREALIA B11424 Dosen: Erfanur Adlhani, S.Si, MP Dwi Sandri, S.Si, MP Kontrak Perkuliahan Penilaian = 30% UTS + 30% UAS + 20% TUGAS + 20% SIKAP & KEHADIRAN Quiz = Nilai + Tugas (Perorangan+Kelompok) Student Centered Learning Quiz : 5 menit pada pertemuan selanjutnya, 1-3 soal tentang materi sebelumnya (bagi yang terlambat tidak ada kuis susulan = tidak punya tabungan nilai +) Toleransi keterlambatan 15 menit, terlambat kurang dari 5 menit masih boleh ikut quiz Ketidakhadiran = maksimal 2 dari awal kuliah sampai UAS POKOK BAHASAN Sebelum UTS Definisi dan pengertian, jenis-jenis, struktur dan komposisi kimia serealia Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh pada pertumbuhan serealia Teknik-teknik penanganan pasca panen serealia serta permasalahan dalam penanganannya Parameter petunjuk kerusakan dan cara-cara pencegahan kerusakan karena penyimpanan Produk-produk olahan berbasis serealia Sebelum UAS Definisi dan pengertian, jenis-jenis, struktur dan komposisi kimia legum Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh pada pertumbuhan legum Teknik-teknik penanganan pasca panen legum serta permasalahan dalam penanganannya Parameter petunjuk kerusakan dan caracara pencegahan kerusakan karena penyimpanan Produk-produk olahan berbasis legum Sumber Pustaka Characterization of Cereals and Flours : Properties, Analysis and Application : Breslauer, K.J. Ilmu Pangan : Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet, & M. Wootton. Technology of Functional Cereal Product : Hamaker, B.R. Definisi dan Pengertian Serealia Serealia (Bahasa Inggris: cereal), dikenal juga sebagai sereal atau biji-bijian merupakan sekelompok tanaman yang ditanam untuk dipanen biji/bulirnya sebagai sumber karbohidrat/pati. Kebanyakan serealia merupakan anggota dari suku padi-padian dan disebut sebagai serealia sejati. Jenis-jenis Serealia yang potensial secara ekonomis Anggota yang paling dikenal dan memiliki nilai ekonomi tinggi, sehingga dikenal sebagai serealia utama adalah padi, jagung, gandum Walaupun menghasilkan pati, tanaman seperti sagu, ketela pohon, atau kentang tidak digolongkan sebagai serealia karena bukan dipanen bulir/bijinya. Jenis Serealia yang lain rye : gandum hitam, umumnya untuk makanan ternak, triticale, havermut, dan jelai/barley : digunakan untuk pembuatan bir, serta spelt : gandum yang cocok untuk dijadikan tepung berkualitas tinggi. Struktur Serealia Secara anatomis biji serealia terdiri dari: 1. Sekam, yang membalut biji itu sendiri 2. Dedak, yang mengelilingi endosperm dan benih 3. Benih, yang merupakan embrio 4. Endosperma, yang merupakan bagian yang sangat penting untuk makanan. Komposisi kimia Serealia Komposisi kimia serealia yang utama adalah: 1. Karbohidrat (terutama pati, ± 80% dari bahan kering) 2. Protein, ± 15% dari bahan kering 3. Lemak, ± 5% dari bahan kering 4. Mineral, ± 2% 5. Air, vitamin, asam-asam amino, asam lemak, dan trace element Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh pada pertumbuhan serealia IKLIM dan MUSIM Semua serealia adalah tanaman semusim; yang berarti satu kali tanam, satu kali panen, sehingga cara pembudidayaannya sama. Gandum, rye, triticale, havermut, dan jelai, serta spelt adalah serealia musim dingin, sehingga tumbuh baik di daerah beriklim sedang dan tidak sanggup tumbuh di cuaca panas (± 300C). Jelai dan gandum hitam tahan kondisi ekstrem dan mampu tumbuh di daerah musim dingin yang panjang seperti di wilayah subarktik dan Siberia. Gandum merupakan serealia yang paling populer di daerah iklim sedang. Padi merupakan serealia yang paling populer di daerah tropika. Kebanyakan serealia musim dingin tidak tumbuh di daerah tropis tetapi beberapa dapat tumbuh di dataran tinggi yang lebih dingin, sehingga memungkinkan untuk melakukan beberapa kali penanaman dalam setahun. SALINITAS Tanaman serealia yang toleran terhadap salinitas adalah barley Yang memberikan reaksi semi toleran adalah gandum Sedangkan padi dan jagung memberikan reaksi semi sensitif. Batas ambang setiap tanaman palawija adalah: barley 8 dS/m, jagung 1,7 dS/m, dan gandum 6,0 dS/m. Umumnya, tanaman palawija peka pada stadium perkecambahan sampai 3 minggu setelah tanam, sehingga apabila tanpa penerapan teknologi maka tanaman serealia yang bisa dibudidayakan adalah barley dan gandum. Salah satu masalah yang dihadapi dalam upaya peningkatan produktivitas jagung adalah penanaman yang sering tertunda. Pada lahan kering beriklim kering seperti di Nusa Tenggara Timur dengan curah hujan terbatas, penanaman jagung harus tepat waktu agar tanaman tidak mengalami kekeringan. Pada lahan sawah tadah hujan pada musim kemarau, jagung sebaiknya ditanam segera setelah panen padi pada saat kondisi tanah masih lembab, dan sumur sebaiknya dibuat untuk menjamin ketersedian air bagi tanaman. TUGAS Perorangan: Membuat artikel tentang jenis-jenis serealia (jelaskan tentang definisi,struktur biji,komposisi kimia dan faktor-faktor yag berpengaruh pada pertumbuhannya). Lampirkan sumber pustakanya, minimal 1 sumber berasal dari jurnal penelitian. Dikumpulkan 2 minggu kedepan. TUGAS Kelompok: Membuat makalah mengenai teknologi pengolahan produk-produk berbasis serealia (padi, jagung, gandum). Format makalah: Cover Depan, Daftar Isi, BAB I.Pendahuluan (latar belakang dan tujuan), BAB II.Isi (tinjauan pustaka,teknik-teknik pengolahan), BAB III.Penutup (kesimpulan dan saran), Daftar Pustaka. Sumber: Jurnal bahasa inggris, Jurnal bahasa indonesia, Buku. Batas waktu pengumpulan: 1 bulan. QUIZ, 1. Jelaskan mengapa bahan pangan penghasil karbohidrat/pati seperti sagu, ketela pohon atau kentang tidak digolongkan sebagai serealia? 2. Sebutkan definisi serealia. 3. Sebutkan komposisi senyawa kimia terbesar dalam serealia dan sebutkan pula besar %nya. Teknik-teknik penanganan pasca panen Serealia serta permasalahan dalam penanganannya 1.Pengeringan 2.PENYIMPANAN Beberapa keuntungan pengeringan : ◊ menurunkan biaya pengangkutan ◊ meningkatkan panjang daya simpan ◊ mempermudah proses selanjutnya Hasil pengeringan harus mempunyai : kadar air yang rendah dan seragam prosentase biji rusak dan pecah rendah berat tetap tinggi hasil pati tinggi kualitas protein tinggi Nilai nutrisi tetap tinggi Suhu pengeringan Suhu udara pengeringan berpengaruh pada kualitas biji. Suhu sangat tinggi menyebabkan kenaikkan jumlah pecah, kenaikan biji yang retak, perubahan warna, penurunan jumlah pati, penurunan jumlah minyak dan kualitas protein rendah. Suhu makanan yang diijinkan dalam pengeringan tergantung pada : penggunaan biji kadar air biji jenis/macam biji Penyimpanan harus mampu mempertahankan sifatsifat baik bahan yang disimpan. Sifat-sifat baik seperti kualitas daya tumbuh selama penyimpanan dapat mengalami kerusakan oleh karena kondisi penyimpanan yang tidak baik. Kerusakan kondisi penyimpanan disebabkan oleh: 1. kapang 2. insekta 3. rodensia 4. respirasi Kerusakan selama penyimpanan dapat diperlambat melalui pengendalian kadar air dan suhu Kadar air yang tinggi memudahkan perubahan biokimia dan kimiawi dalam biji dan juga pertumbuhan mikroba, serangga dan rayap selama penyimpanan Suhu yang tinggi menyebabkan banyak perubahan-perubahan selama penyimpanan Perubahan komposisi selama penyimpanan Perubahan dalam protein Perubahan lemak Perubahan nilai gizi Perubahan sifat-sifat fungsional Pengaruh pada kemampuan menghasilkan roti 1. Respirasi ▪ ▪ ▪ 2. ▪ merupakan perubahan biokimia paling penting selama penyimpanan karena biji-bijian adalah organisme hidup yang akan tetap bernafas setelah dipanen. Proses respirasi merupakan proses berlangsungnya metabolisme karbohidrat dan lemak menghasilkan CO2, air dan panas. Air dan panas yang dihasilkan memudahkan tumbuhnya mikroorganisme dan hama. Suhu dan kadar air tinggi akan mempercepat respirasi. Perubahan Karbohidrat ▪ ▪ ▪ ▪ hidrolisa pati karena kegiatan enzim amilase berkurangnya gula karena pernafasan terbentuknya bau asam dan bau apek karena kegiatan mikroorganisme reaksi pencoklatan bukan karena enzim Selama penyimpanan Nitrogen total sebagian besar tidak mengalami perubahan, tetapi Nitrogen dari protein sedikit turun. Jumlah total asam amino menunjukkan perubahan yang berarti bila terjadi kerusakan lebih lanjut akibat kegiatan enzim proteolitik. Aktivitas enzim dalam semua biji-bijian merupakan ciri fase perkembangan, tetapi enzim ini dapat juga aktif selama penyimpanan biji berkadar air tinggi. Kerusakan lemak dan minyak dalam biji serealia terjadi secara oksidasi, menghasilkan flavour dan bau tengik. Hidrolisa lemak ini dipercepat oleh suhu tinggi, kadar air tinggi dan faktor-faktor lain seperti pertumbuhan kapang. Pada beras akibat aktivitas kapang, hidrolisa lemak lebih cepat dibandingkan dengan hidrolisa protein atau karbohidrat selama penyimpanan Mineral Mineral jarang hilang atau meningkat selama penyimpanan, kecuali fosfor. Selama penyimpanan kegiatan enzim fitrase melepas fosfat dari asam fitrat menjadi fosfat bebas dan menyebabkan peningkatan nilai gizi. Karbohidrat Daya cerna beras yang baru dipanen kurang dapat dicerna dibanding beras yang disimpan beberapa saat, hal ini disebabkan karena kegiatan enzim -amilase. Protein Hilangnya daya cerna dan rasa enak jagung karena tumbuhnya jamur, barley yang rusak oleh jamur kehilangan kendungan lisin selama penyimpanan yang berakibat penurunan nilai biologis. Vitamin Kehilangan vitamin juga dapat terjadi selama penyimpanan. Thiamin (B1) banyak yang rusak, kerusakan dipercepat dengan kadar air dan suhu tinggi. Riboflavin (B2) dan piridoksin (B6) sangat sensitif terhadap cahaya. Vitamin A turun karena kehilangan karotin. Tokoferol (E) bisa hilang dengan adanya O2, karena O2 mempercepat penurunan tokoferol. Penyimpanan biji cenderung mengurangi kemampuannya berkecambah, yang meningkat karena suhu dan kadar air yang tinggi selama penyimpanan Pencemaran kapang juga menambah hilangnya daya berkecambah Hilangnya daya berkecambah akan sangat penting jika biji akan digunakan sebagai benih dan untuk pembuatan bir 3 perubahan kimia utama pada gandum yang mengurangi sifat-sifatnya dalam kemampuan menghasilkan roti adalah, hidrolisa lipida yang menaikkan kadar asam lemak bebas, oksidasi lipida, dan perubahan-perubahan pada protein. Perubahan pada protein berakibat merusak sifat-sifat adonan sehingga roti yang dihasilkan kurang mengembang Mikroorganisme Aktivitas enzim Serangga, parasit dan hama lain Temperatur Kelembaban Oksigen Cahaya Waktu a. Sifat bahan yang disukai mikroorganisme Memiliki aktivitas air yang tinggi Memiliki zat gizi minimal satu jenis makronutrien (karbohidrat, protein, dan-atau lemak) b. Kondisi lingkungan yang disukai mikroorganisme Lembab Beberapa mikroorganisme dapat hidup tanpa sirkulasi udara yang baik tapi sebagian besar hidup dengan sirkulasi udara yang baik mendapat sinar matahari secara langsung Sebagian mikroorganisme dapat hidup pada suhu rendah dan sebagian yang lain hidup pada suhu yang tinggi Sebagian hidup pada pH rendah sebagian yang lain tinggi c. Akibat serangan mikroorganisme pada bahan makanan Busuk Rasanya asam Mengandung alkohol bulukan a. Sifat bahan yang disukai Memiliki aktivitas air yang tinggi Memiliki zat gizi minimal satu jenis makronutrien (karbohidrat, protein, dan-atau lemak) Belum mengalami perlakuan panas b. Kondisi lingkungan yang optimal Memiliki pH yang sesuai dengan jenis enzimnya Suhu sesuai dengan enzim yang aktif c. Akibat aktivitas enzim Busuk Warna berubah Mengandung alkohol Rasanya menjadi asam a. Sifat bahan yang disukai Memiliki zat gizi minimal satu jenis makronutrien (karbohidrat, protein, dan-atau lemak) b. Kondisi lingkungan yang disukai Lembab Kotor Tidak mendapat sinar matahari secara langsung c. Akibat serangan serangga dan hama Luka Cacat Akibat suhu tinggi (lebih besar dari 60oC): Bahan yang mengandung gula akan berwarna coklat Bahan berpati (karbohidrat) dan protein akan mengeras Enzim inaktif Protein dalam bahan akan terdenaturasi (seperti telur) Bahan berlemak akan mengeluarkan aroma & citarasa yg khas Akibat suhu sedang (4oC – 60oC) Reaksi-reaksi enzimatis berlangsung dengan optimal Pertumbuhan mikroorganisme terhambat Akibat suhu dingin (2oC – 4oC) Zat-zat gizi dalam bahan makanan relatif stabil Reaksi enzimatis terhambat Pertumbuhan mikroorganisme terhambat Akibat suhu beku (lebih kecil dari 2oC) Aktivitas enzim berhenti Pertumbuhan mikroorganisme berhenti Perubahan zat-zat gizi hampir tidak ada Kelembaban di Indonesia sangat tinggi Jika kadar air bahan rendah sementara kelembaban lingkungan tinggi, air akan masuk ke bahan Jika suhu rendah, terjadi pengembunan pada bahan Sebagian mikroorganisme perusak menyukai lingkungan yang basah Udara dan oksigen dapat merusak vitamin (terutama A dan C), warna dan aroma Mendukung keberadaan mikroorganisme aerob Dapat dikurangi dengan vakum dan penambahan gas inert Jelaskan perbedaan istilah toleran, semi toleran dan semi sensitif terhadap salinitas Sebutkan akibat dari tingginya kadar air dah suhu selama penyimpanan serealia Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan pascapanen dan penyimpanan Sebutkan batas kadar air untuk penyimpanan gabah, jagung pipilan, beras, dan gandum Sebutkan hasil dari proses respirasi Sebutkan salah satu keuntungan adanya tanaman transgenik
