BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Labu Kuningrepository.ub.ac.id/1422/10/BAB II.pdfLabu kuning merupakan salah satu jenis labu yang cukup populer di Indonesia meski buah ini berasal

5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Labu Kuning

Labu kuning merupakan salah satu jenis labu yang cukup populer di Indonesia meski buah ini berasal dari Mexico Tengah dan menyebar ke Benua Amerika. Di Indonesia labu kuning memiliki nama yang cukup dikenal yaitu waluh, sedangkan secara ilmiah Labu kuning disebut Cucurbita moschata (Widyawati,dkk., 2000). Menurut Yudo Sudarso (1993), tanaman labu kuning memiliki perawakan berbentuk semak yang tumbuh merambat ke atas. Batangnya berbentuk segilima, sangat khas dan mudah dikenali dan merambat seperti anggur, jenis tanaman yang serumpun antara lain adalah timun, semangka, melon, blewah, labu siam, pare, oyong, labu air dan sebagainya. Labu kuning telah ditanam hampir di seluruh wilayah Indonesia baik di tanah Jawa maupun diluar Jawa diantaranya Aceh, Sumatra, Riau, Jambi, Bengkulu, Lampung, Bali, Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Kalimantan, Sulawesi, Maluku, Jawa Timur, Jawa Tengah (Suprapti, 2005). Menurut Suprapti (2005), buah labu kuning (Cucurbita moschata) mempunyai sistematika sebagai berikut:

Kingdom : Plantae ( tumbuh-tumbuhan)

Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji )

Sub divisi : Angiospermae (berbiji tertutup)

Kelas : Dicotyledoneae ( biji berkeping dua)

Ordo : Cucurbitales

Famili : Cucurbitaceae (labu-labuan)

Genus : Cucurbita

Spesies : Moschata

6

Menurut Krisnawati (2009), buah labu kuning berbentuk pipih lonjong atau panjang dengan banyak alur (15-30 alur). Gambar buah labu kunig dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Buah labu kuning memiliki berbagai varietas sesuai dengan musim panennya. Ada jenis winter dan summer, labu kuning masuk ke dalam jenis winter. Terdapat jenis lain dari labu kuning yang dikenal dengan nama butternut, hubbard, turban, butter cup. Labu kuning yang termasuk dalam jenis summer seperti zucinni, morrow, crookneck dan pattty pan. Selain itu ada jenis labu kuning yang cukup dikenal di Indonesia yaitu varietas labu kuning yang berasal dari taiwan. Diantaranya pumpkin 764 yang mempunyai rasa sangat manis sehingga dijuluki first taste. Ciri khasnya bisa dilihat dari warna kulitnya yang kehitaman dengan daging berwarna kuning segar (Widyawati, dkk., 2000).

Tanaman labu kuning merupakan tanaman menjalar yang hidup semusim setelah berbuah sekali dan kemudian mati (Suprapti, 2005). Labu kuning dibudidayakan di lahan kering dan hanya sebagai tanaman sekunder ketika musim kemarau menjelang. Labu kuning memiliki kandungan karotenoid 21.20 µg/g (Kandlkunta et al., 2008). Labu kuning berbentuk bulat sampai lonjong dengan daging buah berwarna kuning oranye. Buah labu kuning memiliki kulit yang tebal, keras dan berwarna hijau kekuningan. Bagian tengah labu kuning terdapat biji yang diselimuti lendir dan serat. Biji labu kuning berbentuk pipih dengan kedua ujung yang runcing. Berat labu kuning rata-rata mencapai ±4 kg, bahkan jenis Cucurbita moschata dapat

Gambar 2.1 Buah labu kuning

(Brotodjojo, 2010)

7

mencapai berat hingga ±20 kg. Labu kuning sudah dapat dipanen pada umur 3-4 bulan, sementara dari jenis hibrida dapat dipanen pada umur 90 hari (Hendraty, 2003). Kandungan buah labu kuning segar terdapat pada Tabel 2.1.

Parameter Kadar

Kadar air 92,24%¹

Lemak o,15%¹

Protein o,98%¹

Abu o,76%¹

Serat kasar o,56%¹

Karbohidrat 5,31%¹

β karoten 20,21 µg/g²

2.2 Antioksidan

Menurut Kumalaningsih (2006), antioksidan adalah senyawa yang mempunyai struktur molekul yang dapat memberikan elektronnya dengan cuma-cuma kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu sama sekali fungsinya dan dapat memutuskan reaksi berantai dari radikal bebas. Antioksidan dapat melindungi kulit dari kerusakan oksidasi sehingga dapat mencegah penuaan dini. Tubuh manusia sebenarnya dapat menghasilkan antioksidan tapi jumlahnya tidak mencukupi untuk menetralkan radikal bebas yang menumpuk di dalam tubuh, oleh karena itu tubuh memerlukan antioksidan dari luar berupa makanan atau suplemen (Wong et al., 2007).

Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan diorbit luarnya (Pietta, 1999). Radikal bebas bersifat reaktif dan tidak stabil sehingga untuk mencapai kestabilan atom atau

Tabel 2.1 Komposisi Buah Labu Kuning

Sumber : See et al., (2007)

8

molekul, radikal bebas akan bereaksi dengan molekul sel tubuh dengan cara mengikat elektron molekul tersebut (Pakarash, 2001). Reaksi radikal bebas cenderung berupa reaksi berantai yang dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti kanker, jantung, katarak, penuaan dini, serta penyakit degeneratif lainnya, untuk mengantisipasi kerusakan akibat radikal bebas tersebut maka tubuh memerlukan suatu substansi penting yaitu antioksidan yang mampu menangkap radikal bebas (Leong, 2002). Antioksidan merupakan senyawa yang mampu mendonasikan satu atau lebih elektron kepada senyawa perooksidan, kemudian mengubah senyawa oksidan menjadi senyawa yang lebih stabil. Menurut (Kumalaningsih, 2006) atas dasar fungsinnya antioksidan dibedakan menjadi 5 yaitu :

a. Antioksidan primer yang ada dalam tubuh yang sangat terkenal adalah enzim superoksida dismutase. Enzim ini sangat penting sekali karena dapat melindungi hancurnya sel-sel dalam tubuh akibat radikal bebas. Banyaknya enzim ini sangat dipengaruhi oleh mineral-mineral seperti mangan, seng, tembaga dan selenium yang harus terdapat dalam makananan dan minuman.

b. Antioksida sekunder merupakan senyawa yang berfungsi menangkap radikal bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai sehingga tidak terjadi kerusakan yang lebih besar. Contoh yang populer, antioksidan sekunder adalah vitamin E, vitamin C dan betakaroten yang dapat diperoleh dari buah-buahan.

c. Antioksidan tersier merupakan senyawa yang memperbaiki sel-sel dan jaringan yang rusak karena serangan radikal bebas. Biasanya yang termasuk kelompok ini adalah jenis enzim misalnya metionin dalam inti sel. Enzim tersebut bermanfaat untuk perbaikan DNA pada penderita kanker.

d. Oxygen scavanger antioksidan yang mampu mengikat oksigen sehingga tidak mendukung reaksi oksidasi, misalnya vitamin C.

e. Chelators atau sequesstrants merupakan senyawa yang dapat mengikat logam sehingga logam tersebut tidak

9

dapat mengkatalis reaksi oksidasi. Contoh senyawa tersebut adalah asam sitrat dan asam amino.

2.2.1 Vitamin C

Salah satu senyawa yang tergolong antioksidan dan ditemukan pada tanaman yaitu vitamin C. Vitamin C terdapat dalam semua jaringan hidup, dan mempengaruhi reaksi oksidasi-reduksi. Vitamin C adalah vitamin yang paling tidak stabil dari semua vitamin dan mudah rusak selama pemrosesan dan penyimpanan. Laju perusakan akan meningkat disebabkan oleh meningkatkanya kinerja logam, terutama tembaga dan besi, dan juga oleh kerja enzim (Deman, 1997). Menurut Naidu (2003), menyatakan bahwa vitamin C merupakan vitamin yang larut dalam air dan esensial untuk biosintesis kolagen. Vitamin C berbentuk kristal putih dan merupakan suatu asam organik yang terasa asam, tetapi tidak berbau. Vitamin C mudah teroksidasi oleh oksigen dari udara, dan lebih stabil bila terdapat dalam bentuk kristal kering. Fungsi vitamin C dalam tubuh adalah sebagai antioksidan (Sediaoetama, 2012). Adapun kandungan gizi yang terdapat pada labu kuniing menurut Departemen Kesehatan RI (1996) dalam Suprapti (2005) dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Kandungan Gizi Labu Kuning

No Unsur Gizi Kadar/100 g bahan

1 Kalori 29 kal 2 Protein 1,1 g 3 Lemak 0,3 g 4 Karbohidrat 6,6 g 5 Kalsium 45 mg 6 Fosfor 64 mg 7 Zat besi 1,4 mg 8 Vitamin A 180 SI 9 Vitamin B 0,08 mg

10 Vitamin C 52 mg

11 Air 91,2 g

12 BDD 77 %

Sumber: Suprapti, (2005)

10

Vitamin C mempunyai efek multifungsi, tergantung pada kondisinya.Vitamin C dapat berfungsi sebagai antioksidan, proantioksidan, pengikat logam, pereduksi, dan penangkap oksigen (Hernani dan Raharjo, 2004). Vitamin C juga berfungsi sebagai anti aging. Anti aging merupakan proses untuk mencegah penuaan agar tetap kelihatan lebih muda. Fungsi utama vitamin C pada kulit adalah sebagai antioksidan kuat yang melindungi kulit terhadap pengaruh negatif faktor luar seperti polusi, sinar UV matahari, iklim, AC, asap rokok (Atmaja, 2011). 2.2.2 Total Karotenoid

Karotenoid merupakan senyawa alami yang tingkat ketidak jenuhannya sangat tinggi sehingga sangat mudah terdegradasi akibat oksidasi dan proses pemanasan. Pemanasan yang lama pada suhu 180oC (pada kondisi tanpa oksigen) hanya menyebabkan sedikit kerusakan pada molekul ini, namun pada bahan pangan (dengan adanya komponen penyusun berupa pati, lemak, dan lain-lain) serta dikombinasikan dengan pencampuran secara mekanis akan memberi kesempatan masuknya O2 dan menyebabkan kerusakan molekul karoten all trans ini lebih besar hingga jauh lebih besar lagi. Pemanasan pada suhu yang tidak terlalu tinggi dalam waktu singkat dapat menyebabkan isomerisasi beberapa ikatan trans menjadi cis dan penurunan kadar karoten yang menyebabkan terjadinya proses oksidasi (Kurniawan, 2012).

Buah labu kuning mengandung β-karoten yang cukup tinggi yaitu sekitar 1800 IU atau 2100 μg setiap 100 g buah segar. Kandungan provitamin A yang cukup tinggi pada labu kuning dapat digunakan sebagai salah satu bahan pangan sumber vitamin A yang merupakan antioksidan (Gardjito, 2006). β-karoten merupakan salah satu bentuk sederhana dari karotenoid, yang memiliki rumus molekul C40H56. β-karoten memiliki 11 ikatan rangkap, dimana merupakan pigmen warna oranye yang dapat ditemukan dalam buah dan sayuran. β-karoten bisa berikatan dengan klorofil maupun xantofil pada buah dan sayuran yang akan menyerap cahaya dalam spektrum cahaya orange atau merah dan akan menimbulkan warna hijau, ungu atau biru (Hock-

11

Eng, et al., 2011). Adapun Hasil analisis rerata total karotenoid dan aktivitas antioksidan IC50 ekstrak karotenoid labu kuning dengan metode ultrasonik akibat perlakuan jenis pelarut dan lama ekstraksi menurut Wahyuni (2015) dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Rerata Total Karotenoid dan Aktivitas Antioksidan IC50

Ekstrak Karotenoid Labu Kuning Akibat Pengaruh Jenis Pelarut dan

Lama Ekstraksi

Jenis Pelarut

Lama Ekstraksi (menit)

Total Karotenoid (μg/gr)

Aktivitas Antioksidan IC50

(ppm)

Aseton

5 186.90 a 192.73 e

15 240.57 b 178.88 d

25 287.91 c 168.46 c

Etil Asetat

5 285.65 c 177.70 d

15 338.03 d 168.46 c

25 449.18 f 150.97 b

Etil Asetat

5 399.12 e 166.53 c

15 489.28 g 146.31 b

25 575.22 h 134.17 a

DMRT 5% 33.82-38.61 4.81-5.49

Sumber: Wahyuni,(2015)

Kelemahan dari Karoten dapat mengalami kerusakan pada suhu tinggi sehingga terjadi dekomposisi karotenoid yang mengakibatkan turunnya intensitas warna karoten atau terjadi pemucatan warna. Hal tersebut terjadi dalam kondisi oksidatif. Oksidasi dikelompokkan menjadi dua yaitu oksidasi enzimatis dan non enzimatis. Oksidasi enzimatis β karoten dikatalis oleh enzim lipoksigenase. Hasil proses oksidasi berupa hidroksi β-

12

karoten, semi karoten, β-karoten, aldehid, dan hidroksi β-karoten yang menyebabkan penyimpangan rasa (Erawati, 2006).

Proses oksidasi β-karoten juga bisa disebabkan reaksi oksidasi non enzimatis. Panas yang menginduksi perubahan struktur konjugasi karoten menyebabkan proporsi warna merah meningkat sedangkan proporsi warna kuning menurun. Tingginya tingkat kemerahan (redness) mengindikasikan bahwa terjadi reaksi pencoklatan non enzimatis pada tepung (Estiasih dan Ahmadi, 2009). Menurut Wahyuni (2015), menyatakan bahwa karotenoid dapat mengalami degradasi karena panas. Stabillitas warna ekstrak karotenoid labu kuning terhadap suhu dilakukan dengan proses pemanasan ekstrak karotenoid. Pada pemanasan suhu 60oC terjadi penurunan nilai retensi tidak terlalu signifikan, namun pemanasan suhu 80oC dan 100oC terjadi penurunan retensi cukup tinggi, dimana retensi terendah pada suhu 100oC selama pemanasan 5 jam mencapai 68,64%. Pemanasan sampai suhu 60oC tidak mengakibatkan terjadinya dekomposisi karotenoid tetapi stereoisomer mengalami perubahan sehingga karotenoid belum mengalami kerusakan karena pemanasan suhu 60oC.

2.3 Tepung Labu Kuning Tepung labu kuning merupakan pengolahan produk

setengah jadi salah satu cara pengawetan hasil panen, terutama untuk komoditas pangan yang berkadar air tinggi seperti umbi-umbian dan buah-buahan (Fattah, 2016). Tahapan pembuatan tepung labu kuning secara umum yaitu pemilihan karakteristik buah labu kuning misalkan tekstur kulit yang keras, tidak mengalami cacat fisik dan umur buah yang tua, pengupasan dan pembuangan bagian yang tidak digunakan seperti biji dan jonjot, pengirisan, pengecilan ukuran berbentuk chip (ketebalan 2mm), perlakuan pendahuluan seperti perendaman, pengeringan suhu 60oC selama 8 jam, penghalusan dan pengayakan (Prabasini, dkk., 2013).

Kualitas tepung labu kuning ditentukan oleh komponen penyusun yang akan menentukan sifat fungsional adonan

13

maupun produk tepung yang dihasilkan serta suspensinya dalam air. Komponen tersebut antara lain adalah protein, karbohidrat, lemak dan enzim (Hendrasty, 2003). Kadar protein minimal pada tepung trigu berdasarkan SNI 01-3751-2009 minimal 7%. Kandungan protein tepung labu kuning yaitu 9,65% sehingga diatas nilai standar kadar protein tepung trigu menurut SNI 01-3751-2009. Kadar protein pada tepung justru diharapkan tinggi, hal ini berkaitan dengan penggunaan tepung apadila tepung berkadar protein tinggi maka dalam aplikasinya tidak memerlukan bahan substitusi (Richana, 2004). Selain itu, menurut Rahmawati (2014), kadar air pada tepung bepengaruh besar pada kualitas tepung. Semakin tinggi kadar air tepung maka semakin cepat rusak pula. Kerusakan yang terjadi pada tepung yaitu rumbuhnya mikroorganisme sehingga mengakibatkan tepung berjamur dan muncul bau apek. Jika tepung memiliki kadar air yang rendah maka umur simpan lama. Kadar air tepung labu kuning yaitu 10,96 % (See et al., 2007). Adapun kandungan kimia tepung labu kuning dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Komposisi (%) Tepung Labu Kuning

Kadar air 10,64

Lemak 1,25

Protein 9,69

Abu 6,13

Serat kasar 10,94

Karbohidrat 71,03

Kelebihan dari produk tepung yaitu penggunaannya yang luas untuk dibuat berbagai jenis makanan, penyimpanan lebih mudah dilakukan, menghemat biaya transportasi dan menghemat ruang penyimpanan (Widiyowati, 2007). Kandungan

Tabel 2.4 Kadar Kimia Tepung Labu Kuning

Sumber: El Demery (2011)

14

β-karoten tepung labu kuning yaitu 155µg/g (Wahyuni, 2015 ). Selain itu menurut Noor (2011), tepung labu kuning dapat diolah menjadi produk seperti biskuit, cake, cookies dan saus. Tepung labu kuning memiliki cita rasa manis, serat pangan dan sifat higroskopis atau mudah menyerap air. Daya simpan tepung labu kuning relatif lama. Namun demikian, karena tepung labu kuning merupakan tepung yang sangat higroskopis (mudah menyerap air/uap air) maka penyimpanan harus dilakukan sedemikian rupa yaitu dengan mengusahakan agar udara dan sinar tidak dapat menembus wadah. Adapun jenis pengemasan yang sering digunakan untuk mengemas tepung labu kuning adalah plastik yang dilapisi aluminium foil ( Hendrasty, 2003 ).

2.4 Pengeringan Pengeringan merupakan salah satu proses pengolahan

pangan yang bertujuan untuk mengurangi kadar air. Proses pengeringan juga dapat mengawetkan bahan pangan dan memperbaiki kualitas seperti rasa dan nilai gizi (Wijayanti, 2015). Suhu dan lama pengeringan akan mempengaruhi jumlah air bebas dalam sistem gel. Semakin tinggi suhu dan lama pengeringan maka semakin rendah kandungan air bebas pada sistem gel, sehingga kekuatan gel akan semakin kuat. Semakin rendah suhu dan lama pengeringan maka semakin tinggi kandungan air bebas pada sistem gel, sehingga kekuatan gel akan semakin lemah (Suptijah, dkk, 2013).

Faktor yang mempengaruhi pengeringan dapat digolongkan menjadi dua yaitu: faktor yang dihubungkan dengan sifat bahan yang dikeringkan atau disebut faktor internal (ukuran bahan, kadar air awal dalam bahan dan tekanan air parsial didalam bahan) dan faktor yang berhubungan dengan udara pengering atau disebut faktor eksternal (suhu, kelembaban dan kecepatan volumetrik aliran udara pengering). Semakin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengering makin cepat pula proses pengeringan berlangsung. Suhu udara pengering yang tinggi akan memberi pengaruh terhadap energi panas yang dihasilkan. Semakin besar energi panas yang dibawa sehingga makin

15

banyak jumlah massa cairan yang diuapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan uap air. Pada kelembaban udara tinggi perbedaan tekanan uap air di dalam dan di luar bahan kecil, sehingga pemindahan uap air dari dalam bahan keluar terhambat (Rahim, et, al., 2010).

Prese pengeringan yang terlalu cepat dapat merusak material bahan yang dikeringkan. Pengeringan yang cepat menyebabkan air pada bagian permukaan bahan lebih cepat hilang, sehingga bagian permukaan akan lebih cepat mengeras. Pengerasan pada permukaan bahan akan menyebabkan air yang berada dalam bahan tidak dapat keluar dari bahan. Hal ini karena permukaan bahan mengalami pengeringan yang cepat dan tidak bisa diimbangi dengan kecepatan gerakan air di bagian dalam bahan menuju permukaan. Selain itu, suhu pengeringan yang terlalu tinggi juga dapat merusak bahan (Sinurat dan Murniyati, 2014).

2.5 Penelitian Terdahulu Berdasarkan penelitian Trisnawati (2014), dengan judul

Pengaruh Metode Pengeringan Terhadap Kandungan Antioksidan, Serat Pangan dan Komposisi Gizi Tepung Labu Kuning, hasil penelitian menunjukan bahwa tepung labu kuning mengandung senyawa antioksidan. Senyawa antioksidan yang dihasilkan berupa β-karoten. Proses pengeringan menggunakan metode oven microwave akan menghasilkan kadungan β-karoten yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan terjadi interaksi langsung antara bahan dengan gelombang mikro sehingga transfer energi berlangsung lebih cepat dan kualitas yang dihasilkan lebih baik. Berdasarkan penelitian Wahyuni (2015), dengan judul Pengaruh Jenis Pelarut dan Lama Ekstraksi Terhadap Ekstrak Karotenoid Labu Kuning dengan Metode Gelombang Ultrasonik, hasil penelitian menunjukan labu kuning mempunyai antioksidan berupa karotenoid. Uji karotenoid yang dihasilkan bahwa pemanasan dengan suhu 60oC karotenoid masih setabil namun

16

pada suhu 80oC dan 100oC retensi penurunan warna sangat terlihat signifikan.

2.6 Hipotesis Hipotesis penelitian ini adalah diduga kombinasi suhu dan

lama pengeringan yang tepat dapat mempertahankan kandungan vitamin C dan total karotenoid pada tepung labu kuning.