PENGANTAR TEKNOLOGI BIOKIMIAMOCAF (Modified Cassava Flour)

Oleh :Nama : LisnawatiNIM : 2312132008

UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANITEKNIK KIMIA2014

1. Sekilas Tentang SingkongKetela pohon,ubi kayu, atausingkong(Manihot utilissima) adalahperdutahunan tropika dan subtropika dari sukuEuphorbiaceae. Umbinyadikenal luas sebagaimakanan pokokpenghasilkarbohidratdandaunnyasebagaisayuran.

Gambar Daun SingkongGambar Singkong

Gambar Penampang Singkong

Klasifikasi ilmiah :

Kerajaan:Plantae

Divisi:Magnoliophyta

Kelas:Magnoliopsida

Ordo:Malpighiales

Famili:Euphorbiaceae

Upafamili:Crotonoideae

Bangsa:Manihoteae

Genus:Manihot

Spesies:M. esculenta

Singkong merupakan umbi atau akar pohon yang panjang dengan fisik rata-rata bergaris tengah 2-3 cm dan panjang 50-80 cm, tergantung dari jenis singkong yang ditanam. Daging umbinya berwarna putih atau kekuning-kuningan. Umbi singkong tidak tahan simpan meskipun ditempatkan di lemari pendingin. Gejala kerusakan ditandai dengan keluarnya warna biru gelap akibat terbentuknya asam sianida yang bersifat racun bagi manusia.Umbi singkong merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat namun sangat miskin protein. Sumber protein yang bagus justru terdapat pada daun singkong. Selain itu, singkong juga mengandung bahan tertentu yang bermanfaat bagi industri dan pakan ternak, karena mengandung air sekitar 60 %, pati sekitar 25-35 %, protein, mineral, serat, kalsium dan fosfat. Singkong merupakan sumber energi yang lebih tinggi dibanding padi, jagung, ubijalar dan shorgum. Singkong mengandung HCN (asam sianida) yang terdapat di dalam umbi dan daun. Untuk keperluan makanan dan pakan ternak digunakan singkong berkadar HCN rendah ataukurang dari 50 ppm (1 mgper liter), singkong berkadar HCN tinggi digunakan sebagai bahan industri.Jenis singkong Manihot esculenta pertama kali dikenal di Amerika Selatan kemudian dikembangkan pada masa pra-sejarah di Brasil dan Paraguay. Bentuk-bentuk modern dari spesies yang telah dibudidayakan dapat ditemukan bertumbuh liar di Brasil selatan. Meskipun spesies Manihot yang liar ada banyak, semua varitas M. esculenta dapat dibudidayakan.Produksi singkong dunia diperkirakan mencapai 184 juta ton pada tahun 2002. Sebagian besar produksi dihasilkan di Afrika 99,1 juta ton dan 33,2 juta ton di Amerika Latin dan Kepulauan Karibia. Singkong ditanam secara komersial di wilayah Indonesia (waktu itu Hindia Belanda) pada sekitar tahun 1810, setelah sebelumnya diperkenalkan orang Portugis pada abad ke-16 ke Nusantara dari Brasil.Kandungan gizi singkong per 100 gram meliputi: Kalori 121 kal Air 62,50 gram Fosfor 40,00 gram Karbohidrat 34,00 gram Kalsium 33,00 miligram Vitamin C 30,00 miligram Protein 1,20 gram Besi 0,70 miligram Lemak 0,30 gram Vitamin B1 0,01 miligram

2. FermentasiFermentasiadalah proses produksi energi dalamseldalam keadaananaerobik(tanpaoksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentukrespirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagairespirasidalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalahetanol,asam laktat, danhidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi sepertiasam butiratdanaseton.Ragidikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkanetanoldalambir,anggurdan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalamototmamaliaselama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.Fermentasidalam pemrosesan makanan adalah pengubahan karbohidrat menjadi alkoholdankarbon dioksidaatau asam amino organik menggunakanragi,bakteri,fungiatau kombinasi dari ketiganya di bawah kondisi anaerobik. Perilaku mikroorganisme terhadap makanan dapat menghasilkan dampak positif maupun negatif, dan fermentasi makanan biasanya mengacu pada dampak positifnya. Sains yang mempelajari fermentasi disebut denganzimologi.Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat,glukosa(C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkanetanol(2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.Persamaan Reaksi KimiaC6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+ 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118kJ per mol)Dijabarkan sebagaiGula (glukosa,fruktosa, atausukrosa) Alkohol(etanol) +Karbon dioksida+ Energi (ATP)Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalurglikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awalrespirasi aerobikpada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan.

3. Mocaf (Modified Cassava Flour)Mocaf (Modified Cassava Flour) atau tepung singkong hasil modifikasi sebagai produk olahan terbaru dari singkong juga merupakan temuan pertama di dunia, karena mocaf sanggup mengganti kebutuhan tepung gandum yang selama ini masih di impor. Untuk membuat 1 kg mocaf diperlukan 3 kg singkong segar dan untuk membuat 1 kg mie misalnya, mocaf mampu mensubstitusi 50 % tepung gandum atau terigu. Sementarauntuk membuat kue, terigu bisa diganti seluruhnya oleh mocaf.

Gambar Mocaf

Prinsip pembuatan mocaf adalah dengan memodifikasi sel ubikayu secara fermentasi, sehingga menyebabkan perubahan karakteristik yang lebih baik dari tepung yang dihasilkan berupa naiknya viskositas, kemampuan gelasi, daya rehidrasi dan kemudahan melarut. Selama proses fermentasi terjadi penghilangan komponen warna, seperti pigmen (khusus singkong kuning) dan protein yang dapat menyebabkan warna coklat ketika pemanasan. Dampaknya adalah warna Mocaf yang dihasilkan lebih putih jika dibandingkan dengan warna tepung ubikayu biasa juga tidak berbau (netral). Selain itu, proses ini akan menghasilkan tepung yang secara karakteristik dan kualitas hampir menyerupai tepung terigu sehingga produk Mocaf sangat cocok untuk menggantikan bahan terigu untuk kebutuhan industri makanan.Nilai mocaf luar biasa besarnya, sebab aroma dan citarasa mocafsetaraterigu. Seluruh kebutuhan terigu kita yang mencapai 6 juta ton per tahun mengandalkan impor. Dengan ditemukannya mocaf, diharapkan mengurangi arus devisa ke mancanegara.Mocaf merupakan inovasi dan peluang baru dalam agroindustri khususnya tanaman singkong/ubikayu, karena bahan baku mudah didapat dimana saja, harganya murah, pengolahannya relatif mudah, permintaan banyak dari produsen kue, mie dan penganan lainnya sehingga produsen kewalahan dan tidak terlayani mengingat keterbatasan sarana dan prasarana karena skala usahanya kebanyakan masih bersifat skala rumah tangga (Home Industry).Oleh karena itu, pengolahan hasil pertanian dengan dibuat menjadi berbagai produk hasil olahan merupakan salah satu alternatif bentuk pengawetan, persediaan bahan pangan dan dapat meningkatkan nilai tambah dari produk olahan tersebut.

3.1. Proses Pembuatan MocafSecara umum proses pembuatan mocaf meliputi tahap-tahap penimbangan, pengupasan, pemotongan, perendaman (Fermentasi), pengeringan, penepungan dan pengayakan. Berikut diagram alir proses pembuatan Mocaf.

Gambar Ilustrasi Proses Pembuatan Mocaf

3.1.1. Pemilihan Bahan BakuPada dasarnya semua varietas singkong dapat digunakan sebagai bahan baku MOCAF, namun singkong ideal yang sebaiknya digunakan adalah :1. Varietas singkong yang bisa dimakan2. Berumur sekitar 8-12 bulan3. Masih segar, tidak busuk, dan tidak bercak-bercak hitam4. Lama penyimpanan maksimal 2 hari

3.1.2. PengupasanDalam pembuatan chip MOCAF, singkong dikupas sampai pada kulit bagian dalam (hingga singkong berwarna putih bersih). Meskipun demikian diusahakan semaksimal mungkin tidak banyak daging umbi yang terbuang sehingga rendemen yang diperoleh dapat maksimal.

Gambar Singkong Kupas3.1.3. PencucianSingkong yang telah melalui proses pengupasan harus sesegera mungkin dimasukkan ke dalam bak pencucian agar singkong tidak rusak. Pencucian singkong harus dilakukan hingga benar-benar bersih, baik kotoran maupun lendir pada umbi harus dihilangkan.

3.1.4. Slicing (Pemotongan)Singkong yang sudah bersih selanjutnya diiris tipis-tipis, dengan ketebalan chip 1-1,5 mm. Untuk jumlah yang besar, proses ini dapat dilakukan menggunakan mesin slicer. Namun ketajaman pisau harus senantiasa diperhatikan agar dapat menghasilkan chip yang bagus (tipis tetapi tidak hancur). Setelah berbentuk bulatan-bulatan tipis selanjutnya dimasukkan ke dalam sak yang bersih.

Gambar Chip Singkong

3.1.5. FermentasiFermentasi dilakukan dengan merendam sak berisi chip dalam bak fermentasi. Pada proses ini seluruh bagian sak harus terendam air. Air disini adalah air yang sudah diformulasi sedemikian rupa dengan senyawa (enzim). Komposisi air, yaitu berupa mikroba positif : Lactobacilus sp., BPF., Pseudomonas sp., Azotobacter sp., Rhizobium sp., Selulolitik sp. Perendaman dilakukan selama 12-72 jam. Untuk perendaman lebih dari 24 jam, air rendaman harus diganti setiap 24 jam sekali.Mikroba-mikroba itu menghasilkan asam laktat yang berperan dalam meningkatkan proses dekomposisi atau pemecahan lignin dan selulosa. Selain asam laktat, bioaktivator menghasilkan enzim selulase. Enzim itu berperan mendegradasi selulosa yang membungkus pati ubikayu.Tanpa pemecahan selulosa, proses pengolahan singkong sekadar menghasilkan tepung gaplek. Aroma singkongnya pun masih menyengat. Dengan fermentasi menggunakan asam laktat tidak hanya didapat mocaf yang bertekstur halus - karena selulosa hancur - tapi juga aroma singkong hilang dan warna tepung putih.

Gambar Proses Pemberian Enzim dan Perendaman

Selama proses fermentasi terjadi penghilangan komponen warna, seperti pigmen (khusus singkong kuning) dan protein yang dapat menyebabkan warna coklat ketika pemanasan. Dampaknya adalah warna Mocaf yang dihasilkan lebih putih jika dibandingkan dengan warna tepung ubikayu biasa juga tidak berbau (netral). Selain itu, proses ini akan menghasilkan tepung yang secara karakteristik dan kualitas hampir menyerupai tepung terigu sehingga produk Mocaf sangat cocok untuk menggantikan bahan terigu untuk kebutuhan industri makanan.

3.1.6. PenggaramanChip yang telah difermentasi selanjutnya ditiriskan lalu direndam dengan air garam. Jumlah garam yang digunakan adalah 2 sdm/ kubik air. Penggaraman ini dilakukan selama 10-30 menit. Penggaraman dilakukan untuk menaikkan pH sekaligus menghentikan proses fermentasi.

3.1.7. PengepresanSingkong yang telah mengalami fermentasi kemudian ditiriskan lalu dipres agar airnya berkurang. Hal ini dapat mempercepat proses pengeringan chips/sawutan singkong. Alat yang digunakan untuk mengepres adalah spinner, dengan kekuatan listrik sehingga spinner berputar dan air yang terkandung dalam massa singkong keluar dan mengalir melalui lubang pembuangannya, sehingga singkong menjadi sepa/kesat.

Gambar Mesin Pengepres dengan Kapasitas 1 ton per hari

3.1.8. PengeringanTahapan terakhir dalam pembuatan chip mocaf adalah pengeringan. Singkong yang telah dipres kemudian dijemur pada sinar matahari efektif selama dua hari hingga singkong mudah patah apabila diremas. Proses pengeringan dapat juga dilakukan dengan oven dengan suhu 50 derajat Celsius, cara ini digunakan apabila cuaca hujan. Kualitas terbaik adalah pengeringan dengan sinar matahari.

Gambar Pengeringan dengan Matahari

3.1.9. PenepunganTahap akhir adalah tahap penepungan. Penepungan ini dapat dilakukan dengan mesin penepung biasa seperti mesin-mesin penepung beras, dsb. Selanjutnya untuk mendapatkan tepung yang seragam, tepung diayak menggunakan ukuran mesh tertentu sehingga dapat dipisahkan antara butiran yang halus dan kasar. Tepung hasil penggilingan diayak ukuran minimal 80 mesh ukuran yang paling bagus adalah 100 mesh. Untuk tepung yang masih berbutir kasar dapat digiling kembali hinga menghasilkan tepung yang halus.

Gambar Mesin Penepung

3.1.10. PengemasanAgar tepung mocaf dapat tahan lama, maka perlu dikemas dalam kantong plastik kedap udara (polietilena atau polipropilena) yang menarik agar konsumen tertarik untuk membelinya.

Gambar Tepung Mocaf yang Telah Dikemas

3.2. Keunggulan MocafKeunggulan mocaf adalah :1. Kandungan serat terlarut lebih tinggi daripada tepung gaplek.2. Kandungan kalsium lebih tinggi (58) dibanding padi (6) /gandum (16).3. Oligasakarida penyebab flatulensi sudah terhidrolis.4. Mempunyai daya kembang setara dengan gandum tipe II (kadar protein menengah).5. Daya cerna lebih tinggi dibandingkan dengan tapioka gaplek.

3.3. Kandungan Gizi MocafKandungan Gizi Mocaf yaitu : Bahan Kering : 87.99 Kadar Air : 12.01 Kadar Abu : 1.44 Bahan Organik : 98.56 Protein Kasar : 3.42 Lemak Kasar : 0.83 Serat Kasar : 2.39 BETN : 83.33Sumber: Lab. Nutrisi Pangan Malang, Juni 2009

3.4. Penggunaan MocafMOCAF merupakan produk baru ini terus berkembang, dan dengan menggunakan teknik penggilingan yang cermat, dihasilkan MOCAF dengan kandungan serat kasar yang tinggi, yang kemudian diberi label sebagai MOCAF. Produk ini mempunyai serat yang tinggi hingga mencapai 12%, sebanding dengan serat dari tepung gandum utuh (whole grain-wheat flour). Tepung ini secara fisik berwarna putih khas tepung MOCAF, dengan aroma asam laktat yang dihasilkan dari proses fermentasi.MOCAF dapat digunakan sebagai bahan baku, baik substitusi maupun seluruhnya, dari berbagai jenis produk bakery seperti kue kering (cookies, nastar, dan kaastengel dll), kue basah (cake, kue lapis, brownies, spongy), dan roti tawar. Selain itu tepung MOCAF juga dapat digunakan dalam pembuatan bihun, dan campuran produk lain berbahan baku gandum atau tepung beras. Hasil produk berbahan mocaf ini tidak jauh berbeda dengan produk yang menggunakan bahan tepung terigu maupun tepung beras.MOCAF dapat digunakan sebagai food ingredient dengan penggunaan yang sangat luas. MOCAF ternyata tidak hanya bisa dipakai sebagai bahan pelengkap, namun dapat langsung digunakan sebagai bahan baku dari berbagai jenis makanan, mulai dari mie, bakery, cookies hingga makanan semi basah. Dengan sedikit perubahan dalam formula, atau prosesnya, karena produk ini tidak-lah sama persis karakteristiknya dengan tepung terigu, beras atau yang lainnya, dapat dihasilkan produk yang bermutu optimal. Kue brownish, kue kukus dan spongy cake dapat dibuat dengan berbahan baku 100% MOCAF sebagai tepungnya. Produk yang dihasilkan mempunyai karakteristik yang tidak jauh berbeda dengan produk yang dibuat menggunakan tepung terigu tipe berprotein rendah (soft wheat). Sebagai produk yang pengembangan volumenya berdasarkan kocokan telur, maka tidaklah sulit bagi MOCAF untuk mengganti tepung terigu tersebut.Kue-kue berbahan baku MOCAF ini mempunyai ketahanan terhadap dehidrasi yang tinggi, sehingga mampu disimpan dalam 3-4 hari tanpa perubahan tekstur yang berarti.Selama ini tepung singkong digunakan secara terbatas untuk food ingredient, seperti substitusi terigu sebesar 5% pada mie instan yang menghasilkan produk dengan mutu rendah, atau pada kue kering. Namun tepung ini sangat luas penggunaannya untuk bahan baku industri non pangan, seperti lem. Dengan karakteristik yang telah diuraikan di atas, MOCAF dapat digunakan sebagai food ingredient dengan penggunaan yang sangat luas.MOCAF juga dapat menjadi bahan baku beragam kue kering, seperti cookies, nastar, dan kastengel. Untuk kue basah, MOCAF dapat diaplikasikan pada produk yang umumnya berbahan baku tepung beras, atau tepung terigu dengan ditambah tapioka.Inovasi baru dalam memanfaatkan mocaf menjadi bahan dasar pembuatan sereal bagi balita. Sereal tersebut diberi nama Seremoni. Sereal mocaf bernutrisi tinggi karena tepung mocaf ditambah dengan pencampuran tepung kacang merah.

3.5. Pemasaran MocafIndustri mocaf tumbuh diberbagai daerah seperti Pati dan Magelang di Jawa Tengah, Ciamis dan Sukabumi Jawa Barat serta Trenggalek di Jawa Timur, mereka umumnya industri skala rumahan yang membangun sarana produksi di lahan 60 m2. Hingga sekarang mereka belum sanggup memenuhi tingginya permintaan. Salah satu industri skala besar yang telah memproduksi mocaf dengan nama dagang MOTEKAP adalah grup PT KIPTI, yaitu PT Motekap Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim(a). http://id.wikipedia.org/wiki/FermentasiAnonim(b). http://id.wikipedia.org/wiki/Ketela_pohonBKP3 Bantul. Cara Pembuatan Mocaf. http://bkppp.bantulkab.go.id/documents/20121105140749-mocaf.pdfDeptan. Inovasi Pengolahan Singkong Meningkatkan Pendapatan dan Diversifikasi Pangan. http://www.litbang.deptan.go.id/download/one/104/file/Manfaat-Singkong.pdfEdra. http://edrafarm.blogspot.com/2013/01/membuat-tepung-mocaf-modified-cassava.htmlLitbang, Kalimantan Timur. http://litbang.kaltimprov.go.id/berita-149-pemanfaatan-ubikayu-menjadi-tepung-mocaf-sebagai-pengganti-terigu.htmlPT Kipti. http://kipti.blogspot.com/2010/03/produk-pt-kipti.html