Fenomena Starch Damage dalam Produk Bakery


aktivitas enzim ?-amilase, dan jenis proses yang digunakan. Starch damage yang sesuai dapat meningkatkan kualitas bakery secara signifikan.

Tepung berdaya serap air tinggi dalam pembentukan adonan dengan konsistensi tertentu sangat dibutuhkan dalam produksi bakery. Jumlah adonan yang bisa dihasilkan dapat meningkat dengan adanya penyerapan air. Hal ini sangat penting secara ekonomis, karena air merupakan salah satu ingridien yang murah. Industri bakery dapat meningkatkan rendemennya dengan memilih tepung yang memiliki daya serap air tinggi. Kualitas produk dan karakter adonan yang diinginkan juga merupakan faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan jenis tepung.

Namun, walaupun rendemen adonan meningkat, namun belum tentu rendemen produk akhir juga bertambah. Kehilangan air yang lebih besar dapat terjadi selama proses, sehingga harus menggunakan adonan yang lebih banyak untuk menghasilkan produk dengan berat yang diinginkan. Tipples dan Kilborn (1968) mencatat bahwa penyerapan farinograph meningkat secara linear dengan penyerapan pada pati. Demikian pula dengan dengan rendemen produk, yang meningkat secara proporsional dengan baking absorption. Farrand (1972) melaporkan bahwa idealnya produk rerotian dibuat dari pinmilled flour dengan kisaran 18-30 Farrand starch damage units menggunakan metode straight dough.

Starch damage terjadi terutama diakibatkan oleh gaya mekanis yang diperoleh dalam proses penepungan. Selama proses penepungan, 5 hingga 12% starch mengalami damage. Granula pati terbesar biasanya mengalami damage yang lebih tinggi. Terdapat dua jenis starch damage, yakni cracks dan breaks. Kedua tipe jenis starch damage tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Dua jenis starch damage. Untuk industri bakery, starch damage bisa memberikan pengaruh yang positif ataupun negatif. Adanya starch damage menyebabkan daya serap air menjadi lebih tinggi menjadi 2-4 kali beratnya. Bandingkan pada native starch, yang hanya mampu menyerap 0,4 kali beratnya. Daya serap air yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan adonan menjadi terlalu lengket, strong proofing, dan menimbulkan warna crust yang tidak diinginkan. Selain itu, starch damage juga memungkinkan beberapa enzim spesifik (salah satunya adalah ?-amilase) lebih leluasa bekerja. Industri penepungan dapat mengatur tingkat starch damage, baik dengan cara meningkatkan maupun menurunkannya. Beberapa cara yang dilaporkan dapat digunakan untuk mengatur starch damage dapat dilihat pada Tabel 1.

Meningkatkan Starch Damage

Menurunkan Starch Damage

  1. Merapatkan roll dengan kuat
  2. Meningkatkan kekompakan layer
  3. Feeding an unfavourable alimentation
  4. Menurunkan efisiensi flake disrupter
  5. Menutup flour sieves di depan mesin penepungan
  6. Favour the production of flack and straight run middling
  7. Memilih hard type of wheat
  1. Mencegah kerapatan roll yang berlebihan
  2. Mengurangi kekompakan layer produk
  3. Jika memungkinkan tingkatkan kadar abu menggunakan grooved rolls
  4. Memilih flake disrupter yang efisien
Dubat (2004) Peranan air dalam proses bread staling juga telah banyak diuji. Dilaporkan bahwa pada bread not decrusted, sejumlah air hilang karena bermigrasi dari crumb ke crust. Decrusted bread crumb menunjukkan kandungan air yang konstan selama empat hari penyimpanan. Terdapat perbedaan kadar air yang besar pada bread crumb produk rerotian dengan tingkat penyerapan yang berbeda. Tetapi, hanya sedikit perbedaan kadar air yang ditemukan pada antara bread crumb yang disimpan selama 1 jam dengan 24 jam. Kandungan air mempengaruhi firming rate dan retrogradasi pati. Firming rate diperlambat oleh kadar air yang lebih tinggi. Firming rate tercepat diperoleh pada saat kandungan airnya terendah, pada saat itu laju retrogradasinya juga berada pada kondisi terendah. Efek tersebut sama seperti yang terlihat pada gel pati, dimana gel pati juga dipengaruhi oleh sejumlah air yang terdapat pada penyimpanan. Rekristalisasi dari gel pati dan produk rerotian tersebut juga dipengaruhi oleh kadar air.

Puhr dan D?Appolonia (1992) melakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh penambahan air pada beberapa jenis tepung dan kaitannya dengan jumlah roti yang paling ekonomis untuk diproduksi. Karena roti dijual berdasarkan beratnya, maka penelitian tersebut membandingkan kehilangan yang terjadi pada berat adonan setelah mixing dengan produk akhir. Selain itu, juga diamati keuntungan tepung yang memiliki daya serap air tinggi dalam produksi bakery.

Dari ketiga jenis tepung (Butte 86, Len, dan Marshall) yang digunakan, umumnya menunjukkan penurunan penurunan berat produk akhir yang dihasilkan dengan adanya peningkatan penyerapan air. Kecuali, Marshall, metode straight dough menghasilkan berat yang lebih tinggi dibandingkan sponge and dough. Dari segi volume, Butte 86 dan Marshall kurang mengembang. Len menunjukkan peningkatan volume seiring dengan penambahan lebih banyak air pada formula ketika menngunakan metode straight dough. Sedangkan bila menggunakan sponge and dough tidak mengalami peningkatan.
Pengaruh penyerapan air pada berat dan volume produk akhir dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Berat dan volume produk yang dihasilkan pada tingkat absorbsi yang berbeda.


Jenis Tepung

Tingkat Penyerapan (%)

Berat (g)

Volume (cm3)

Straight Dough

Sponge and Dough

Straight Dough

Sponge and Dough

Butte 86

73,1
71,1
69,1
67,1
65,1

419,3
422,6
423,0
425,3
427,6

412,8
417,0
417,4
418,5
422,2

2,275
2,319
2,231
2,203
2,117

2,539
2,441
2,469
2,469
2,525

Len

70,3
68,3
66,3
64,3
62,3

423,8
424,7
425,8
426,2
431,3

422,7
424,2
424,5
425,9
425,7

2,247
2,200
2,200
2,186
2,169

2,178
2,292
2,214
2,240
2,240

Marshall

61,9
59,9
57,9
55,9
53,9

422,0
421,4
424,2
427,1
433,0

436,5
434,8
429,5
429,1
431,2

2,475
2,519
2,400
2,270
2,275

2,290
2,345
2,385
2,462
2,281

Puhr dan D?Appolonia (1992)

Pada tepung Marshall yang mengalami starch damage 24,3 dan 16,8 Farrand units terjadi penurunan berat produk yang dihasilkan dengan adanya penambahan air pada formula, namun terjadi peningkatan volume, baik menggunakan metode straight dough maupun sponge and dough. Hasil akhir berat produk menunjukkan, bahwa penambahan kandungan air dalam formulasi mengindikasikan dapat menyebabkan produk memiliki berat lebih ringan per unit adonan.

Lalu, bagaimana dengan kehilangan berat adonan yang terjadi selama proses pengolahan? Dari tiga jenis tepung yang diuji menunjukkan, bahwa prosentase berat yang hilang meningkat seiring dengan lebih banyaknya air yang ditambahkan ke dalam formula, bila menggunakan metode straight dough. Sedangkan, bila menggunakan metode sponge and dough, Butte 86 dan Len menunjukkan peningkatan kehilangan hanya pada tingkat penyerapan tertinggi. Bila dilakukan uji Duncan, kehilangan dengan metode Sponge and dough (16,48%) menunjukkan perbedaan yang signifikan dibanding dengan menggunakan metode straight dough (15,93%).

Kehilangan berat dari proses mixing hingga diperoleh produk akhir dengan menggunakan tepung Marshall pada tingkat starch damage yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 3. Tepung Marshall dengan starch damage 24,3 dan 16,8 Farrand units masing-masing mengalami kehilangan 15,9 dan 15,0%. Secara statistik nilai tersebut berbeda signifikan. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Puhr dan D?Appolonia (1992) mengindikasikan bahwa dengan menggunakan tepung yang memiliki daya serap air lebih tinggi akan membutuhkan tepung lebih sedikit, dibandingkan dengan menggunakan tepung berdaya serap air rendah untuk menghasilkan roti dengan jumlah sama.

Tabel 3. Kehilangan berat adonan selama proses pengolahan bakery pada beberapa tingkat starch damage dan absorbsi air menggunakan tepung Marshall.

Starch Damage (Farrand units)

Tingkat Penyerapan (%)

Kehilangan (%)

Straight Dough

Sponge and Dough

24,3

60.7
58,7
56,7
54,7
52,7

17,49
16,71
16,22
15,46
14,66

16,49
16,49
15,82
15,06
14,67

16,8

58,4
56,4
54,4
52,4
50,4

16,76
15,87
15,10
14,57
13,67

15,74
15,34
15,14
14,69
13,48

Puhr dan D?Appolonia (1992) Setiap produk memiliki respon yang berbeda terhadap sifat yang dihasilkannya. Secara umum hubungan antara starch damage (UCD) dan protein dengan tipe produk dapat dilihat pada Gambar 2. Berikut akan dibahas pengaruh starch damage terhadap beberapa produk bakery.

Gambar 2. Hubungan antara starch damage (UCD) dan protein dengan tipe produk Aerated breads. Produk seperti baguettes dan pan breads sangat sensitif terhadap starch damage. Seperti yang telah disebutkan, bahwa starch damage dapat mengakibatkan penyerapan air yang lebih banyak. Hal ini meningkatkan risiko terjadinya hidrasi dan mendorong kinerja enzim yang dapat mengakibatkan 1) warna crust yang terlalu intense akibat karamelisasi dan reaksi mailard, 2) tekstur adonan dan crumb menjadi terlalu lengket, dan 3) adonan menjadi porous dan kehilangan volume selama dioven yang disebabkan oleh tidak terkontrolnya fermentasi gas.

Arabic flat breads. Flat bread utamanya disusun oleh tepung, air, garam, dan yeast. Hard wheat dengan kandungan protein 10-13% adalah yang paling umum digunakan untuk jenis produk ini. Dibandingkan aerated bread, konsistensi optimal produk ini lebih keras. Hidrasi dikurangi agar adonan lebih mudah ditangani selama proses sheeting. Penambahan air bergantung pada kandungan protein, starch damage, dan kandungan flour bran. Penyerapan air yang terlalu rendah dapat mengurangi rendemen dan menghasilkan produk yang kering dengan kualitas mouthfeel rendah.

Biskuit, cookies, dan crackers. Starch damage sangat menentukan kualitas produk yang dihasilkan, terutama dari segi shortness, ukuran, dan densitas. Pada umumnya produk ini membutuhkan tepung dengan kandungan starch damage yang rendah untuk mengurangi kehilangan air selama baking, sehingga mengurangi waktu proses.

Mengingat begitu pentingnya pengukuran starch damage, metode analisis untuk mengukurnya terus berkembang. Metode yang paling banyak digunakan oleh berbagai lembaga penelitian dan universitas adalah metode enzimatis. Metode enzimatis yang telah diakui antara lain dari Audider, Farrand, dan AACC. Selain metode enzimatis, dapat pula digunakan metode mikroskopis, colometric, polarimetric, spectroscopic, dan amperometric. Nuri Andarwulan

Referensi

Dubat, A. 2004. The Importance and impact of stach damage and evolution of measuring methods. SDmatic

Farrand, E. A. 1972. Controlled levels of starch damage in a commercial United Kingdom bread flour and effects on absorption, sedimentation value, and loaf quality. Cereal Chem. 49:479

Puhr, D. P. and D?Appolonia. 1992. Effect of baking absorption on bread yield, crumb moisture, and crumb water activity. Cereal Chem. 69(5):582-586

Tippless, K. H., and Kilborn, R. H. 1968. Effect of pin-milling on the baking quality of flour in various baking methods. Cereal Sci. Today. 13:331

(FOODREVIEW INDONEISA Edisi Agustus 2008)

Artikel Lainnya

  • Jun 20, 2018

    Regulasi produk seasoning di Indonesia

    Produk seasoning yang termasuk ke dalam kategori pangan 12.0 meliputi garam,  rempah, sup, saus, salad, dan protein yang telah diatur di dalam Peraturan Kepala BPOM No. 21 Tahun 2016 tentang Kategori Pangan 01.0 ñ 16.0.  kategori produk seasoning tersebut merupakan jenis bahan-bahan yang sering ditambahkan pada pangan olahan. Untuk itu, pangan olahan yang mengandung produk seasoning juga sangat perlu memenuhi beberapa poin yang menjadi konsentrasi baik pihak produsen, konsumen, maupun pemerintah dalam pengawasan.  Beberapa poin tersebut adalah keamanan yang meliputi bahan tambahan pangan (BTP), bahan baku, cemaran, bahan penolong, dan kemasan pangan; mutu, gizi, label, dan iklan.  ...

  • Jun 19, 2018

    Praktek higiene dan sanitasi dalam penanganan susu segar

    Berdasarkan standar kualitas susu segar (SNI 31411:2011) jumlah mikroba maksimum yang diperbolehkan adalah 1 juta koloni per mililiter (10 CFU/mL). Oleh sebab itu, susu segar pada umumnya akan mengalami kerusakan setelah 4-5 jam pada suhu kamar. Untuk menghasilkan susu segar dengan angka mikroba yang rendah harus dimulai dengan praktek higiene dan sanitasi yang baik sebelum pemerahan, saat pelaksanaan pemerahan, hingga penanganan pasca pemerahan. Pada waktu masih di dalam tubuh dan ambing ternak yang sehat, susu masih dalam keadaan steril. Kontaminasi mikroba di dalam susu terjadi pada saat proses pemerahan, yaitu berasal kulit tubuh ternak khususnya bagian seputar ambing dan puting, dari tangan pemerah, dari wadah/ peralatan penampungan susu, dan lingkungan tempat pemerahan. ...

  • Jun 18, 2018

    Potensi pemanfaatan peptida bioaktif dalam produk susu

    Meningkatnya perhatian akan hubungan asupan pangan terhadap kesehatan membuat konsumen menginginkan produk pangan yang bisa bermanfaat dalam mencegah  munculnya penyakit serta secara sinergi meningkatkan status kesehatan. Protein merupakan salah satu zat gizi utama yang terdapat dalam asupan harian dan di samping  perannya dalam menyuplai gizi, protein juga mempunyai komponen fungsional yang memiliki fungsi positif bagi tubuh, yaitu berupa peptida bioaktif (bioactive peptide). ...

  • Jun 15, 2018

    Perancangan proses pengolahan susu untuk mengantisipasi ancaman foodborne pathogen

    Penyakit yang disebabkan oleh patogen (foodborne pathogen) masih menjadi permasalahan hampir di seluruh negara secara global. Penyakit  tersebut paling sering disebabkan oleh mikrobiologi seperti bakteri dan metabolitnya serta virus dan toksinnya.  ...

  • Jun 14, 2018

    Penggunaan laktoperoksidase untuk pengawetan susu segar

    Dewasa ini telah dikembangkan suatu metode pengawetan susu segar dengan cara mengaktifkan enzim laktoperoksidase (LPO) yang secara alami sudah ada di dalam susu. LPO merupakan salah satu dari puluhan jenis enzim di dalam susu segar dengan berat molekul berukuran sedang (78.000 Dalton) dan mengandung karbohidrat sekitar 10%. Di samping ada di dalam susu segar, LPO juga ditemukan pada cairan tubuh hewan mamalia dan manusia, seperti pada saliva dan kolostrum. Metode pengaktifan LPO untuk pengawetan susu segar dikenal dengan sebutan lactoperoxydase-system atau sistem laktoperoksidase (Sistem-LPO). Aktifnya LPO di dalam susu dapat menghasilkan efek antibakteri pada susu segar (Legowo et al., 2009). ...