Penggunaan Waxy-Corn pada Produksi Puffed Snack

Puffed Snack

Dewasa ini, permintaan konsumen lebih berkembang dari sebelumnya, terutama dalam segmen makanan ringan. Konsumen tertarik dengan berbagai macam jenis makanan ringan dan diikuti oleh pilihan produk dan profil makanan ringan yang semakin luas. Ekstrusi merupakan proses pengolahan yang baru berkembang di dunia pangan. Diharapkan ekstrusi dapat memenuhi permintaan konsumen di atas. Salah satu jenis  produk hasil ekstrusi panas (HTST/High Temperature Short Time) yang populer di kalangan masyarakat adalah puffed snack.

Berikut adalah tahap pengolahan waxy-corn secara ekstrusi direct-expanded dan satuan operasi yang terjadi bersamaan dengan proses utama (Tate & Lyle, 2005).

FEEDING

↓

PRECONDTIONING

Mixing | Moisture Equilibration | Partial Starch Gelatinization

↓

BARREL EXTRUSION (COOKING ZONE)

Complete Starch Gelatinization | Compression | Shearing

↓

DIE ZONE/CUTTER

Expansion | Shape Formation | Texture Development

↓

DRYING

↓

DIRECT EXPANDED SNACK  

 

 

Ciri fisik puffed snack adalah ringan, renyah, densitas kamba rendah, kering, dan tekstur mengembang (Huber, 2001).  Karakteristik tersebut sangat dipengaruhi oleh kandungan pati, protein, dan lemak. Senyawa-senyawa tersebut mengelami gelatinisasi pati, pembentukan kompleks lemak-pati, denaturasi dan teksturisasi protein sepanjang proses preconditioning, cooking, dan pengeluaran melalui die (Pratama, 2007). Penggunaan waxy-corn pada produksi puffed snack dapat memberikan karakteristik fisik yang baik selama proses ekstrusi maupun pada produk akhirnya.

Peran Pati pada Puffed Snack

Pati memberikan pengaruh besar pada proses ekspansi bahan selama ekstrusi dan kerenyahan produk akhir (puffed snack). Pada pati, terdapat fraksi amilosa dan amilopektin. Pada umunya, polimer amilopektin yang memiliki tingkat percabangan tinggi meningkatkan viskositas dan pengembangan (expansion) adonan. Sebaliknya, amilosa bertanggungjawab untuk memperkuat adonan dimana mempermudah dalam proses pembetukan dan pemotongan, serta tekstur akhir yang lebih keras dan renyah (Phillips & Williams, 2009). Hal di atas dipengaruhi oleh suhu tinggi ±250°C dan tekanan tinggi 25 MPa selama proses ekstrusi (Brennan, 2006).

Kondisi selama proses ekstrusi memungkinkan terjadinya penguapan air bebas bahan. Pelepasan gas dan uap air menyebabkan pembentukan struktur adonan puffed snack yang berongga-rongga dan berisi gelembung gas di dalamnya sehingga menghasilkan dinding-dinding adonan bergelembung yang tipis dan rapuh sejalan dengan penurunan kadar air dan a_w (Estiasih & Ahmadi, 2009). Air sisanya terikat pada karbohidrat membetuk bound water.

Pada puffed snack, kerenyahan dipengaruhi oleh sejumlah air terikat pada matriks karbohidrat yang mempengaruhi pergerakan relatif dari daerah kristalin dan amorf (Phillips & Williams, 2009). Struktur amorf atau partially amorf dalam bahan pangan terbentuk karena berbagai proses yang tergabung dalam proses ekstrusi. Struktur kristalin dan amorf mempengaruhi bentuk lapisan padat uap air dalam bahan. Produk pangan yang kering renyah (dry crispy) atau crunchy memiliki struktur produk yang terdiri dari balok (beam) dan lapisan bahan padat yang melingkupi gelembung udara (Jakubczyk, 2008).

Yellow Waxy-Corn

  

 Waxy-corn

Jagung pulut atau waxy-corn (Zea ceritina Kulesh) adalah jagung yang telah mengalami modifikasi secara genetis. Rekayasa genetika terhadap Wx dan wx mempengaruhi pati waxy-corn. Pati waxy-corn digolongkan sebagai genetically modified starch. Hasil rekayasa gen jagung ini diuji dengan mereaksikan larutan iodin terhadap pati waxy-corn dan diukur menggunakan metode spektofotometri (intensitas warna biru) pada panjang gelombang 580nm(Subekti, 2008). Hal ini dilakukan dengan memanfaatkan sifat afinitas iodin amilosa adalah 19%, sedangkan amilopektin adalah hanya 1%.

 Adanya gen tunggal waxy (wx) bersifat resesif epistasis yang terletak pada kromosom sembilan mempengaruhi komposisi kimiawi pati, sehingga jumlah amilosa pati waxy-corn sangat sedikit. Struktur lokus wildtype-waxy ditentukan menggunakan DNA sequencing. Gen wx+ memiliki 3718 bp dengan 14 ekson dan 13 intron. Tanaman jagung yang memiliki karakter waxy secara heterogenus biasanya mengandung gen Wx Wx wx ataupun wx wx Wx.

Lokus Wx mengkode enzim granule-bound pati, yaitu enzim NPD-glucose-starch glucosyltransferase. Enzim sintase tersebut berperan penting dalam proses biosistesis amilosa. Gen Wx mengkatalis ikatan 1,4 glikosida dari residu glukosa dalam sintesa amilosa pada perkembangan endosperm jagung. Enzim terdapat pada amiloplas dan merupakan komponen terbesar protein yang berikatan dengan pati dalam jagung (Wikipedia, 2011).

Pada gen endosperm wx wx wx, aktivitas enzim NPD-glucose-starch glucosyltransferase sangat rendah. Aktivitas enzim tersebut berbanding lurus terhadap jumlah gen Wx pada lokusnya. Pada gen Wx diploid, aktivitas enzim glukosiltransferase lebih rendah dibanding jagung yang memiliki gen Wx tetraploid. Namun, jumlah gen tersebut tidak berhubungan langsung terhadap kandungan amilosa. Dengan mengurangi jumlah gen Wx, aktivitas enzim pembetukan amilosa dapat dikurangi dan secara tidak langsung dapat meningkatkan kadar amilopektin pati (Wikipedia, 2011).

Bahan Baku pada Puffed Snack

Puffed snack umumnya berbahan dasar pati jagung. Pati jagung alami (Zea mays averta) mengandung 26% amilosa dan 74% amilopektin (Fu & Jin, 2007). Suhu gelatinisasi pati jagung ±62-72°C, suhu pasta (pasting) 80°C, dan membentuk gel yang buram (opaque) setelah pemasakan  (Phillips & Williams, 2009). Jagung sangat mudah untuk diekstrusi dan memberikan tekstur yang baik, serta biasanya dapat langsung diterima oleh pasar (Burnea, 2001). Puffed snack memiliki densitas bulk yang rendah karena terjadi pengembangan volume (expansion).

Untuk mendapatkan pengembangan yang lebih besar, biasanya industri puffed snack menggunakan pati waxy-corn. Menurut Phillips & Williams (2009), komponen terbesarnya adalah amilopektin (~99%) dan memiliki suhu gelatinisasi ±63-72°C, pasting temperature 74°C, dan membentuk sifat kohesif. Komponen amilopektin berpengaruh besar pada peningkatan viskositas dan ekspansi (Phillips & Williams, 2009). Karena kandungan amilopektin waxy-corn lebih tinggi dibanding jagung alami, waxy-corn dapat memberi pengembangan lebih besar dibanding pati jagung alami.

Puffed Snack

 Daftar Pustaka

Brennan, J. G. (2006). Food Processing Handbook. In B. J. Dobraszczyk, Baking, Extrusion and Frying (pp. 237-290). Weinheim: Wiley-VCH.

Burnea, O. (2001). Snack Foods from Formers and High-Shear Extruders. In E. Lusas, Snack Food Proccessing . London: CRC Press. 

Estiasih, & Ahmadi. (2009). Teknologi Pengolahan Pangan. Malang: PT. Bumi Aksara.

Fu, Z., & Jin, T. (2007). Rheological Properties of Waxy Maize Starch Pastes. Luoyang: Henan University of Science and Technology.

Huber, G. (2001). Snack Foods from Cooking Extruders. In E. Lusas, Snack Food Processing. London: CRC Press.

Jakubczyk, E. (2008). Relationship between Water Activity of Crisp Bread and Its Mechanical Properties and Structure. Polish Journal of Food and Nutrition Science , 58, 45-51.

Phillips, G. O., & Williams, P. A. (2009). Handbook of Hydrocolloids. In P. Taggart, & J. R. Mitchell, Starch (2nd ed., pp. 108-141). Cambridge: Woodhead Publishing Limited.

Pratama, R. I. (2007). Kajian Mengenai Prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi Untuk Bahan Makanan dan Beberapa Aplikasinya Pada Hasil Perikanan. Jatinagor: Universitas Padjadjaran.

Subekti, N. A. (2008). Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung. Maros: Balai Penelitian Tanaman Serealia.

Tate, & Lyle. (2005, April). Snack Application: New Direction in Snack Food Ingredients. Decatur, Illinois, USA.

Wikipedia. (2011, March 3). Waxy Corn. Retrieved June 1, 2011, from Wikipedia: http://www.wikipedia.org